JP2012227812A - ヒステリシスコンパレータ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ヒステリシスコンパレータは、入力信号をしきい値TH1,TH2に基づいて2値化することを、ヒステリシス幅W=TH1−TH2を変更しながら行う2値化部2、2値化信号のランレングスをヒステリシス幅Wが同じ2値化信号の信号列毎に測定するランレングス測定部4、ランレングス測定部4の測定結果から得られるランレングス度数分布に対して度数の対数変換を、ヒステリシス幅Wが同じ2値化信号の信号列毎に行い、対数変換後のランレングス度数分布を最小二乗法により1次関数で近似したときの決定係数を、ヒステリシス幅Wが同じ2値化信号の信号列毎に算出する決定係数算出部5、決定係数が最小になるヒステリシス幅Wによる2値化信号を、最適な2値化結果として出力する制御部6を備える。
【選択図】 図1
Description
また、本発明のヒステリシスコンパレータの1構成例は、さらに、前記ランレングス測定手段の2値化対象期間中の測定結果から、ランレングスの分布の特徴値T0を算出する特徴値算出手段を備え、前記決定係数算出手段は、前記ランレングス度数分布のうち階級値が2T0以下のランレングス度数分布に対して最小二乗法を適用した際の決定係数を算出することを特徴とするものである。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図1は本発明の第1の実施の形態に係るヒステリシスコンパレータの構成を示すブロック図である。
本実施の形態のヒステリシスコンパレータは、記憶部1と、2値化部2と、記憶部3と、ランレングス(Run Length)測定部4と、決定係数算出部5と、制御部6とから構成される。
図3(A)、図3(B)は2値化部2とランレングス測定部4の動作を説明する図であり、図3(A)は入力信号の波形を模式的に示す図、図3(B)は図3(A)に対応する2値化部2の出力を示す図である。
ヒステリシスコンパレータは、以上のようなステップS100〜S107の処理を2値化対象期間ごとに行う。
次に、第2の実施の形態について説明する。図5は本発明の第2の実施の形態に係るヒステリシスコンパレータの構成を示すブロック図である。
本実施の形態のヒステリシスコンパレータは、2値化部10と、記憶部11と、ランレングス測定部12と、決定係数算出部13と、制御部14とから構成される。
次に、本発明の第3の実施の形態について説明する。図7は本発明の第3の実施の形態に係るヒステリシスコンパレータの構成を示すブロック図である。
本実施の形態のヒステリシスコンパレータは、2値化部20a,20b,20cと、記憶部21と、ランレングス測定部22と、決定係数算出部23と、制御部24とから構成される。
次に、本発明の第4の実施の形態について説明する。図10は本発明の第4の実施の形態に係るヒステリシスコンパレータの構成を示すブロック図である。
本実施の形態のヒステリシスコンパレータは、記憶部1と、2値化部2と、記憶部3と、ランレングス測定部4と、決定係数算出部5aと、制御部6と、特徴値算出部7とから構成される。
図11は本実施の形態のヒステリシスコンパレータの動作を示すフローチャートである。ステップS100〜S105の処理は第1の実施の形態と同じである。
ヒステリシスコンパレータは、以上のようなステップS100〜S105,S107〜S109の処理を2値化対象期間ごとに行う。
次に、本発明の第5の実施の形態について説明する。図12は本発明の第5の実施の形態に係るヒステリシスコンパレータの構成を示すブロック図である。
本実施の形態のヒステリシスコンパレータは、2値化部10と、記憶部11と、ランレングス測定部12と、決定係数算出部13aと、制御部14と、特徴値算出部15とから構成される。本実施の形態は、第4の実施の形態で説明した構成を第2の実施の形態に適用したものである。
次に、特徴値算出部15は、記憶部11に記憶されているランレングス測定部12の測定結果から、2値化対象期間中のランレングスの特徴値T0を算出する(ステップS206)。特徴値算出部15は、このような算出処理を、2値化信号の立ち上がりから次の立ち下がりまでの第1のランレングスtudと、2値化信号の立ち下がりから次の立ち上がりまでの第2のランレングスtduの各々について行う。特徴値算出部15が算出した特徴値T0は、記憶部11に格納される。
本実施の形態では、信号の欠落の影響を受け難い階級値2T0以下のランレングス度数分布を用いることにより、第2の実施の形態と比べてより適切な2値化結果を得ることができる。
次に、本発明の第6の実施の形態について説明する。図14は本発明の第6の実施の形態に係るヒステリシスコンパレータの構成を示すブロック図である。
本実施の形態のヒステリシスコンパレータは、2値化部20a,20b,20cと、記憶部21と、ランレングス測定部22と、決定係数算出部23aと、制御部24と、特徴値算出部25とから構成される。本実施の形態は、第4の実施の形態で説明した構成を第3の実施の形態に適用したものである。
次に、特徴値算出部25は、記憶部21に記憶されているランレングス測定部22の測定結果から、2値化対象期間中のランレングスの特徴値T0を算出する(ステップS308)。特徴値算出部25は、このような算出処理を、2値化信号の立ち上がりから次の立ち下がりまでの第1のランレングスtudと、2値化信号の立ち下がりから次の立ち上がりまでの第2のランレングスtduの各々について、2値化処理時のヒステリシス幅が同じ2値化信号の信号列ごとに行う。
本実施の形態では、信号の欠落の影響を受け難い階級値2T0以下のランレングス度数分布を用いることにより、第3の実施の形態と比べてより適切な2値化結果を得ることができる。
決定係数算出部5は、記憶部3に記憶されているランレングス測定部4の2値化対象期間中の測定結果から得られるランレングス度数分布を最小二乗法により指数曲線で近似したときの決定係数を、第1のランレングスtudと第2のランレングスtduの各々について、2値化処理時のヒステリシス幅Wが同じ2値化信号の信号列ごとに算出するようにしてもよい。同様に、決定係数算出部5aは、記憶部3に記憶されているランレングス測定部4の2値化対象期間中の測定結果から得られるランレングス度数分布のうち階級値が2T0以下のランレングス度数分布を最小二乗法により指数曲線で近似したときの決定係数を算出することになる。
Claims (5)
- 入力信号を2つの異なる電圧レベルのしきい値TH1,TH2(TH1>TH2)に基づいて2値化することを、しきい値のヒステリシス幅W=TH1−TH2を変更しながら行う2値化手段と、
2値化対象期間中に前記2値化手段から出力される2値化信号のランレングスを、2値化処理時のヒステリシス幅Wが同じ2値化信号の信号列ごとに測定するランレングス測定手段と、
このランレングス測定手段の2値化対象期間中の測定結果から得られるランレングス度数分布に対して度数の対数変換を行い対数変換後のランレングス度数分布を最小二乗法により1次関数で近似したときの決定係数を、2値化処理時のヒステリシス幅Wが同じ2値化信号の信号列ごとに算出するか、あるいは前記ランレングス測定手段の2値化対象期間中の測定結果から得られるランレングス度数分布を最小二乗法により指数曲線で近似したときの決定係数を、2値化処理時のヒステリシス幅Wが同じ2値化信号の信号列ごとに算出する決定係数算出手段と、
前記決定係数が最小になるヒステリシス幅Wによる2値化信号を、2値化対象期間中の最適なヒステリシス幅Wによる2値化結果として出力する制御手段とを備えることを特徴とするヒステリシスコンパレータ。 - 入力信号を2つの異なる電圧レベルのしきい値TH1,TH2に基づいて2値化する2値化手段と、
2値化対象期間中に前記2値化手段から出力される2値化信号のランレングスを測定するランレングス測定手段と、
このランレングス測定手段の2値化対象期間中の測定結果から得られるランレングス度数分布に対して度数の対数変換を行い対数変換後のランレングス度数分布を最小二乗法により1次関数で近似したときの決定係数を算出するか、あるいは前記ランレングス測定手段の2値化対象期間中の測定結果から得られるランレングス度数分布を最小二乗法により指数曲線で近似したときの決定係数を算出する決定係数算出手段と、
前記決定係数が所定値より大きい場合に、次の2値化対象期間で前記2値化手段が用いるヒステリシス幅W=TH1−TH2を一定幅だけ大きくする制御手段とを備えることを特徴とするヒステリシスコンパレータ。 - 入力信号を2つの異なる電圧レベルのしきい値TH1,TH2(TH1>TH2)に基づいて2値化する第1の2値化手段と、
入力信号をしきい値TH1,TH2と異なる電圧レベルのしきい値TH1b,TH2b(TH1b>TH2b,TH1b>TH1,TH2b<TH2)に基づいて2値化する第2の2値化手段と、
入力信号をしきい値TH1,TH2,TH1b,TH2bと異なる電圧レベルのしきい値TH1c,TH2c(TH1c>TH2c,TH1c<TH1,TH2c>TH2)に基づいて2値化する第3の2値化手段と、
2値化対象期間中に前記第1、第2、第3の2値化手段から出力される2値化信号のランレングスを、2値化処理時のヒステリシス幅が同じ2値化信号の信号列ごとに測定するランレングス測定手段と、
このランレングス測定手段の2値化対象期間中の測定結果から得られるランレングス度数分布に対して度数の対数変換を行い対数変換後のランレングス度数分布を最小二乗法により1次関数で近似したときの決定係数を、2値化処理時のヒステリシス幅が同じ2値化信号の信号列ごとに算出するか、あるいは前記ランレングス測定手段の2値化対象期間中の測定結果から得られるランレングス度数分布を最小二乗法により指数曲線で近似したときの決定係数を、2値化処理時のヒステリシス幅が同じ2値化信号の信号列ごとに算出する決定係数算出手段と、
ヒステリシス幅がW=TH1−TH2の場合の決定係数とヒステリシス幅がWb=TH1b−TH2bの場合の決定係数とヒステリシス幅がWc=TH1c−TH2cの場合の決定係数とを比較し、次の2値化対象期間で前記第1、第2、第3の2値化手段が用いるヒステリシスW,Wb,Wcを決定する制御手段とを備えることを特徴とするヒステリシスコンパレータ。 - 請求項3記載のヒステリシスコンパレータにおいて、
前記制御手段は、ヒステリシス幅がWb=TH1b−TH2bの場合の決定係数が最も小さい場合、次の2値化対象期間で前記第1、第2、第3の2値化手段が用いるヒステリシスW,Wb,Wcをそれぞれ一定幅だけ大きくし、ヒステリシス幅がWc=TH1c−TH2cの場合の決定係数が最も小さい場合、次の2値化対象期間で前記第1、第2、第3の2値化手段が用いるヒステリシスW,Wb,Wcをそれぞれ一定幅だけ小さくし、ヒステリシス幅がW=TH1−TH2の場合の決定係数が最も小さい場合、現在のヒステリシスW,Wb,Wcを維持することを特徴とするヒステリシスコンパレータ。 - 請求項1乃至4のいずれか1項に記載のヒステリシスコンパレータにおいて、
さらに、前記ランレングス測定手段の2値化対象期間中の測定結果から、ランレングスの分布の特徴値T0を算出する特徴値算出手段を備え、
前記決定係数算出手段は、前記ランレングス度数分布のうち階級値が2T0以下のランレングス度数分布に対して最小二乗法を適用した際の決定係数を算出することを特徴とするヒステリシスコンパレータ。
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