JPS6242670A - イメ−ジセンサ出力２値化方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 イメージセンサからの画信号出力を２値化して白および
黒に対応する２値の出力を発生する方式において、第１
の比較手段で画信号金白レベルに近いスレッショルドと
比較してこれを超えたとき出力を発生し、第２の比較手
段で画信号を黒レベルに近いスレッショルドと比較して
これに達しないとき出力を発生するとともに、直前のク
ロック周期の２値化出力を記憶手段に保持し、選択手段
で第１またけ第２の比較手段の出力が発己したとき、そ
れぞれ白または黒に対応する出力を発生し、第１．第２
の比較手段がいずれも出力を発生しないとき記憶手段に
保持された２値化出力を出力するように選択制御を行う
ので、中間レベルを有する局所的ノイズを除去した２値
化出力を得ることができる。

〔産業上の利用分野〕

本発明はイメージセンサから出力される画信号を２値化
する方式に係夛、特に光学文字読取装置（ＯＣＲ）等に
おいて、紙面の汚れや文字のかすれ等に基づく局所的ノ
イズを除去することができるイメージセンサ出力２値化
方式に関するものである。

ＯＣＲやファクシミＩＪ等においては、文字等が記され
た紙面をイメージセンサによって走査して画信号を発生
し、これを２値化して所要の２仮借号を出力するが、こ
の際紙面に存在する汚れや印字された文字のかすれ等に
基づく局所的ノイズが、出力信号においてなるべく除去
されていることが要望される。

第４図は紙面の汚れと印字ムラによるノイズの例を示し
たものである。同図において（ａｌは、走査線ｘ−ｘ’
上に存在する白紙部分の汚れＡｏと、印字部分における
印字ムラＢｏとを示している。（ｂ）は走査線ｘ−ｘ’
上における反射光量の分布を示し、汚れＡｏに対応して
白レベルと黒レベルの中間レベルであるレベル低下出力
Ａｌを生じ、印字ムラＢ。

に対応して同じく中間レベルであるレベル上昇出力Ｅｌ
を生じたことが示されている。（ｅ）は（Ｉ〕）に示す
反射光量分布を一定レベルのスレッショルドＴＩ（Ｑに
よって２値化した２値化パターンを示し、汚れに基づく
レベル低下出力Ａ＋にょって黒レベルのノイズ出力Ａｘ
を生じ、即字ムラに基づくレベル上昇出力Ｂ１によって
白レベルのノイズ出力Ｂ２を生じたことが示されている
。

本発明方式はこのようなノイズを伴う画信号に適用して
、効果的にノイズ除去を行うことができるイメージセン
サ出力２値化方式を提供しようとするものである。

〔従来技術〕

従来、イメージセンサによる画信号の２値化手法として
は、２値化のしきい［（スレッショルド）を固定にした
ものと、変動させるようにしたものとがある。

第５図は固定スレッショルド方式の構成例を示したもの
であって、１は比較回路である。

画信号は比較回路１において固定値を有するスレッショ
ルド７８０と比較され、これとの大小に応じて白レベル
と黒レベルとに２値化された出力を生じる。

第６図は変動スレッショルド方式の構成例であって、積
分方式を用いたものを示し、２は積分器である。

画信号は比較器に入力されるとともに、積分器２にも加
えられる。１積分器２は画信号を積分して平均値の出力
を発生する。比較器１はこの出力をスレッショルドとし
て、画信号を２値化して出力を発生する。

変動スレッショルド方式では、このように画面の広い範
囲の平均値をスレッショルドとして使用するので、紙面
の反射率や−ｙｔ、ｓの照度の変動等に基づく背景レベ
ルの変動に対して、適切なスレッショルドによって画信
号の２値化を行うことができる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら実際の被走査画面においては、第４図（ａ
）に示されるように紙面上の僅かな汚れや印字ムラ等が
存在するため反射光量は同図（ｂ）に示すように細かく
変動している。このよりに画信号が部分的に中間値をと
る場合、第５図に示されるような固定のスレッショルド
によって中間値に基づくノイズを抑圧することは困難で
あって、同図（ｃ）に示すようにこれらは黒出力または
日出力として２値化されて、ノイズ出力を生じることを
避けられない。

これらに対して第６図に示されるように、画信号そのも
のを積分して平均化してスレッショルドとして用いるこ
とによって、局所変化を抑圧してノイズの発生を防止す
ることが考えられるが、こ下させることになる。

本発明はこのような従来技術の間坦点を解決しようとす
るものであって、画信号を加工しないで、すなわち分解
能を低下させることなく局所的ノイズヲ除去して、イメ
ージセンサ出力の２値化を行おうとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

第１図は本発明方式の原理的構成を示したものである。

１０１は第１の比較手段であって、画信号を白レベルに
近いスレッショルドと比較してこれを超えているとき出
力を発生する。

１０２は第２の比較手段であって、画信号を黒レベルに
近いスレッショルドと比較してこれに達しないとき出力
を発生する。

１０３は記憶手段であって、直前のクロック同期におけ
る２値化出力を保持する。

１０４は選択手段であって、第１および第２の比較手段
の出力と記憶手段の出力とを入力として、第１または第
２の比較手段の出力が発生したときそれぞれ白または黒
に対応する出力を発生し２、第１および第２の比較手段
のいずれの出力も発生しなかったときは記憶手段に保持
された２値化出力を出力する。

〔作用〕

本発明の方式では、画信号入力を白レベルに近いスレッ
ショルドと比較してこれを超えているときは、その判定
結果に応じて白に対応する出力を出力し、画信号入力が
黒レベルに近いスレッショルドと比較してこれを超えな
いときは、その判定結果に応じて黒に対応する出力を出
力し、画信号入力が両スレッショルドの中間値であると
きは、直前の判定結果の２値化出力を出力するようにし
７たので、中間値をとる局所的ノイズが存在しても、そ
の直前の出力状態に同化され、従って２値化出力におけ
る局所的ノイズに基づく出力が除去される。

〔実施例〕

第２図は本発明方式の一実施例の構成を示したものであ
って、１１はイメージセンサ、１２　、１３は比較回路
、１４は選択回路、１５はラッチ回路である。

また第３図は第２図の実施例における各部信号を示した
ものであって、（ａ）はイメージセンサ１１の出力Ａ　
（ｎ）　、（ｂ）は第１の比較回路１２の出力ｐ１、（
ｃ）は第２の比較回路１３の出力ｐ２．　　（ｄ）は選
択回路１４の２値化出力Ｄ　（ｎ）でおる。

第２図において、イメージセンサ１１の画信号Ａ（ｎ）
は２つの比較回路１２　、１３に加えられる。比較回路
１２においては、入力人における画信号Ａ　（ｎ）と入
力ＢにおけるスレッショルドＴＨＩとを比較し、Ａ）Ｈ
のとき出力ｐ１が“１″となり、それ以外のときは出力
ｐ１力＋　＠　Ｑ　＃になる。こ＼でスレッショルドＴ
ＨＩとしては、白レベルに十分近い値が与えられるもの
とする。

また比較回路１３においては、入力人における画信号Ａ
　（ｎ）と入力ＢにおけるスレッショルドＴＨ２とを比
較し、Ａ（Ｂのとき出力ｐ２が１″となり、それ以外の
ときは出力ｐ２が０″になる。　こ＼でスレッショルド
Ｔ）（２としては、黒レベルに十分近い値が与えられる
ものとする。

従って画信号Ａ　（ｎ）が、スレッショルドＴＨＩ　。

ＴＨ２の中間の値をとったときは、出力ｐｌ、ｐ２はと
もに“０″となる。々お出力ｐｉ、ｐｚが同時に“１“
になり得ないことは上述の関係から自明である。

選択回路１４は両比較回路１２　、１３の出力ｐｌ、ｐ
２をそれぞれ人力Ａ、Ｂに加えられるとともに、入力Ｃ
にラッチ回路１５のＱ出力Ｄ（ｎ−１）を加えられ、第
１表に示す論理に従って選択を行って、出力Ｙに選択結
果の出力Ｄ　（ｎ）を発生する。こ＼でＤ（ｎ−１）は
ラッチ回路１５において保持されていた、１クロック周
期前の出力である。ラッチ回路１５は入力りに選択回路
１５の出力を加えられ、入力ＣＬＫにクロックを与えら
れることによって、このように出力Ｄ（ｎ−１）を発生
する。

第　　１　　表 第１表から選択回路１４の出力Ｄ　（ｎ）は、ｐ、　＝
“１　ｎ　、　　ｐ、　二＠　Ｑ　＃のとき出力Ｄ（ｎ
）＝”ｌ”ｐ、＝”Ｏ”　、２＝＝　′ｌ　１７１のと
き出力Ｄ（ｎ）＝″′０”ｐ、＝”Ｏ″、ｐ２＝”０″
のとき出力Ｄ　（ｎ）＝Ｄ（ｎ−１）として求められる
。こ＼で“１″は日出力、０″は黒山力をそれぞれ意味
する。

第３図において、時刻ｔ０〜１．．１２〜１．１．〜１
７゜ｔ８〜ｔ、においてはｐ、＝＝“１”、ｐ２＝″０
＃　であるから出力Ｄ（ｎ）＝−１″でちり、時刻ｔ８
〜ｔ４．ｔ、〜ｔ６゜ｔ７〜ｔ、においてはｐ、　＝＝
　−Ｉ　Ｑ”、ｐ２＝“１”　であるから出力Ｄ　（ｎ
）　＝“０″である。−万、時刻ｔ１〜１２゜ｔ４〜ｔ
、においては、出力Ｄ（ｎ）はその直前の時刻ｔｏ〜１
．１１１〜ｔ４の値をとるので、それぞれ“１”。

“０＃となって、第３図（ｄ）に示す出力Ｄ　（ｎ）が
得られる。

第３図（ｄ）から明らかなように出力Ｄ　（ｎ）では、
イメージセンサ出力Ａ　（ｎ）において時刻ｔ１〜ｔ２
゜ｔ４〜ｔ５に生じていたノイズは消滅している。時刻
ｔ１〜ｔ２において生じていたノイズは白紙部分の汚れ
に対応するもので６Ｄ、時刻ｔ４〜ｔ５において生じて
いたノイズは印字ムラに基づくものであって、白紙部分
の汚れは白に、印字ムラは黒に判定されるべきものであ
るが、従来の方式ではそれぞれ黒および白に対応するノ
イズ出力を生じる。しかしながら、本発明の方式によれ
ばこれらのノイズを直前の部分のレベルと同化すること
によって除去することができる。このように、不発明の
方式では中間的レベルを有するノイズを、画面情報の連
続性を利用して除去している。

なお上述の実施例における各比較回路の出力ｐ１゜ｐ２
と選択回路の出力Ｄ（ｎ）との間における論理のと９方
としては、第１表は一例を示すものであるにすぎず、こ
れに限るものではない。

〔発明の効果〕

以上説明したよりに本発明の方式によれば、画信号を加
工することなく、すなわち分解能を低下させることなく
中間的レベルを有する局所的ノイズを除去してイメージ
センサ出力の２値化を行うことができるので、紙面に存
在する汚れや印字された文字のかすれ等が２値化出力に
影響を及ぼすことを防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明１．式の原理的構成を示す図、第２図は
本発明の一実施例の構成を示す図、第３図は第２図の実
施例における各部信号を示す図− 第４図は紙面の汚れと印字ムラによるノイズの例を示す
図、 第５図は固定スレッショルド方式の構成例を示す図、 第６図は変動スレッショルド方式の構成例を示す図であ
る。 １１・・・イメージセンサ １２　、１３・・・比較回路 １４・・・選択回路 １５・・・ラッチ回路 特許出願人　住友電気工業株式会社 代理人弁理士　玉　　蟲　　久　五　部本発明の原理１
１１構成を示す図 第１図 本弁明の一実施例を示す図 第２図の実施例における各部信号と示す口笛　貴　ｍ Ａ２ 紙ｍｌ飢チれと印字ムラによるノイズの例を示す図第４
図 ＨＯ 固定スレッショルド方式の構成１列を示す口笛５図 変動スレッショルド方式の１１成１列を示す図第６図 手続補正署 昭和６１年　７月２ｑ日 １、事件の表示 昭和６０年特許願第１８１９９９号 ２、発明の名称 イメージセンサ出力２値化方式 名　称　　（２１，３）住友電気工業株式会社代表者川
上哲部 ４、代理人 ６、補正の対象　　明細書の特許請求の範囲の欄。 （１１明細書第１頁第５行ないし第２頁第５行の特許請
求の範囲を削除して、次のように補正する。 「　イメージセンサから得られる画信号出力布−？−値
化し７て白および黒に対応する２値の出力を発生する方
式において、 画信号を白レベルに近いスレッショルドと比較して該ス
レッショルド書湧任！ｆｆ−ゴー匹近−粒とき出力を発
生ずる第１の比較手段と、 画信号を黒レベルに近いスレッショルドと比較して該ス
レッショルド夫ユ悲とニルー崎ワとき出力を発生する第
２の比較手段と、 直前のクロック周ルＪにおける２値出力を保持する記憶
手段と、 前記第１および第２の比較手段の出力と記憶手段の出力
とを入力として、該第１または第２の比較手段の出力が
発生したときそれぞれ白または黒に対応する２（ａ−惧
出力を発生し、該第１および第２の比較回路のいずれの
出力も発生しなかったときは前記記憶手段に保持された
２値化出力を出力する選択制御を行う選択手段とを具え
たてなることを特徴とするイメージセンサ出力２値化方
式。」

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 イメージセンサから得られる画信号出力をクロック周期
   ごとに２値化して白および黒に対応する２値の出力を発
   生する方式において、 画信号を白レベルに近いスレッショルドと比較して該ス
   レッショルドを超えているとき出力を発生する第１の比
   較手段と、 画信号を黒レベルに近いスレッショルドと比較して該ス
   レッショルドに達しないとき出力を発生する第２の比較
   手段と、 直前のクロック周期における２値化出力を保持する記憶
   手段と、 前記第１および第２の比較手段の出力と記憶手段の出力
   とを入力として、該第１または第２の比較手段の出力が
   発生したときそれぞれ白または黒に対応する出力を発生
   し、該第１および第２の比較回路のいずれの出力も発生
   しなかつたときは前記記憶手段に保持された２値化出力
   を出力する選択制御を行う選択手段とを具えてなること
   を特徴とするイメージセンサ出力２値化方式。