JP2812006B2 - 二値化回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は二値化回路に関し、特に光学文字
読取り装置やファクシミリ装置におけるビデオ信号の二
値化方式に関する。

【０００２】

【従来技術】従来、この種の二値化方式には、図３に示
すように、ビデオ信号ａから積分回路もしくはピークホ
ールド回路によって擬似的に作られた白地レベルｂに、
予め決められたスライス電圧を加えてスライスレベルｃ
〜ｅを決めるという方法がある。この方法の場合、スラ
イスレベルｃ〜ｅとビデオ信号ａとを比較し、ビデオ信
号ａがスライスレベルｃ〜ｅより高ければ白と判定し、
低ければ黒と判定することによってビデオ信号ａの二値
化を行っている。

【０００３】また、二値化を行うおうとしている黒点周
辺の一定範囲内の最も暗い点を見つけ、この暗い点から
スライスレベルを決めるという方法もある。すなわち、
図４に示すように、ビデオ信号ｆ上の黒点ｈ，ｊの周辺
では黒点の電圧からスライスレベルｇの電圧ｉ，ｋを求
め、これらの電圧ｉ，ｋとビデオ信号ｆとを比較して白
黒の二値化を行っている。

【０００４】このような従来の二値化方式では、白地レ
ベルｂを基準レベルとしてスライスレベルｃ〜ｅを決め
る方式の場合、紙面上で濃淡の差が大きいと固定のスラ
イスレベルｃ〜ｅによって最適値のスライスレベルを求
めることが難しいという欠点がある。すなわち、カスレ
を無くすようにスライスレベルを設定すると、濃いイメ
ージではツブレが生じ、逆に濃いイメージでツブレが発
生しないようにスライスレベルを設定すると、薄いイメ
ージではカスレが生じてしまう。

【０００５】また、ビデオ信号ｆ上の黒点ｈ，ｊの電圧
からスライスレベルｇの電圧ｉ，ｋを求める方式の場
合、図５に示すように、クロス（＋）部のイメージｏを
二値化すると、走査線ｐに平行する黒イメージ部におい
て走査線スポットｎの大きさおよび走査線ｐの位置など
から黒イメージの電圧レベルが100 ％にならない。これ
に対して、走査線ｐに直交する黒イメージ部では黒イメ
ージの電圧レベルが100％に近いレベルとなるため、結
果的に図４に示すようなビデオ信号ｆとなる。このビデ
オ信号ｆに対して黒点追従型のスライスレベルｇで二値
化を行った場合、走査線ｐに平行する黒イメージ部の走
査線ｐに直交する黒イメージ部周辺で、白抜けｌ，ｍ
（図５のｑ，ｒ）が生ずるという欠点がある。

【０００６】

【発明の目的】本発明は上記のような従来のものの欠点
を除去すべくなされたもので、紙面上で濃淡の差が大き
くともツブレやカスレが生ずることなく、走査線に平行
する黒イメージ部の走査線に直交する黒イメージ部周辺
での白抜けを防止することができる二値化回路の提供を
目的とする。

【０００７】

【発明の構成】本発明による二値化回路は、ディジタル
値に変換された複数桁のイメージデータを一時格納する
シフトレジスタと、前記シフトレジスタに格納された前
記複数桁のイメージデータの中から最も暗い点を検出す
る第１の検出手段と、前記第１の検出手段の検出値を保
持する保持手段と、前記第１の検出手段の検出値に基づ
いて前記イメージデータを二値化するためのスライスレ
ベルを決定する第１の決定手段と、前記保持手段に保持
された値に基づいて前記スライスレベルを決定する第２
の決定手段と、前記シフトレジスタの予め設定された特
定桁のデータと前記第２の決定手段で決定されたスライ
スレベルとを比較しかつその比較結果に応じて前記イメ
ージデータの二値化を行う第１の比較手段と、前記シフ
トレジスタの前記特定桁のデータと前記第１の決定手段
で決定されたスライスレベルとを比較しかつその比較結
果に応じて前記イメージデータの二値化を行う第２の比
較手段と、前記第１及び第２の比較手段各々の比較結果
が互いに異なることを検出する第２の検出手段と、前記
第２の検出手段が前記第１及び第２の比較手段各々の比
較結果が互いに異なることを検出した時に前記第１の検
出手段の検出値の前記保持手段への書込みを禁止する手
段とを有することを特徴とする。

【０００８】

【実施例】次に、本発明の一実施例について図面を参照
して説明する。

【０００９】図１は本発明の一実施例の構成を示すブロ
ック図である。図において、ビデオ信号Ｖi はＡ／Ｄ
（アナログ／ディジタル）コンバータ１によってディジ
タル値に変換され、多段のシフトレジスタ２に送られ
る。シフトレジスタ２はＡ／Ｄコンバータ１からのディ
ジタル値を格納し、クロック信号（CLK ）に同期してシ
フト動作を行う。このシフトレジスタ２の段数（Ｎ＋
α）はある点Ｎの二値化を行う場合、その点Ｎの周辺の
一定範囲内の黒レベルの大小からスライス値を決定する
ために、対象とするイメージサイズなどから決定され
る。

【００１０】最黒値検出回路３はシフトレジスタ２に格
納されているデータの中から最黒値を求め、求めた最黒
値をレジスタ４およびスライスレベル決定回路５に出力
する。レジスタ４はゲート９を介して送られてくるクロ
ック信号に同期して最黒値検出回路３からの最黒値を格
納し、その最黒値をスライスレベル決定回路６に出力す
る。

【００１１】スライスレベル決定回路５は最黒値検出回
路３からの最黒値に基づいてスライスレベルを決定し、
該スライスレベルを比較回路８に出力する。スライスレ
ベル決定回路６はレジスタ４に格納された最黒値に基づ
いてスライスレベルＳlvを決定し、該スライスレベルＳ
lvを比較回路７に出力する。

【００１２】比較回路７はシフトレジスタ２に格納され
ているある点Ｎのデータとスライスレベル決定回路６か
らのスライスレベルＳlvとを比較し、比較回路８はシフ
トレジスタ２に格納されているある点Ｎのデータとスラ
イスレベル決定回路５からのスライスレベルとを比較す
る。これら比較回路７，８の出力はワイヤードオアされ
てゲート９に出力される。尚、比較回路７の出力はある
点Ｎのデータの二値化データ（Ｄout ）として出力され
る。

【００１３】ゲート９は排他的論理和回路（Ｘ・ＯＲ）
１０よって比較回路７，８の出力が互いに異なることを
検出した時にレジスタ４に格納された最黒値が更新され
ないようにレジスタ４へのクロック信号の供給を制御し
ている。すなわち、比較回路７，８の比較結果が互いに
異なるような場合、たとえばビデオ信号Ｖi がある点Ｎ
で黒レベルから白レベルに急激に変化するような場合や
白レベルから黒レベルに急激に変化するような場合に、
ゲート９はレジスタ４へのクロック信号の供給を停止さ
せる。よって、レジスタ４ではクロック信号の供給が停
止されると、格納している最黒値を更新することなくそ
のまま格納する。

【００１４】図２は本発明の一実施例によって決定され
たスライスレベルの一例の波形を示す図である。図にお
いては、スライスレベル決定回路６で決定されたスライ
スレベルＳlvの波形をアナログ値に換算して示したもの
である。これら図１および図２を用いて本発明の一実施
例の動作について説明する。

【００１５】一般的な動作として、スライスレベル決定
回路６で決定されるスライスレベルＳlvはビデオ信号Ｖ
i のデータのうちシフトレジスタ２の段数で規定されて
いる範囲内の最黒値に一定のオフセットＶofs が加えら
れて決定される。

【００１６】この場合、スライスレベルＳlv上の点Ａに
おいて最黒値検出回路３で検出された最黒値に追従して
スライスレベルＳlvを決定すると、スライスレベルＳlv
はＡ→Ｂ→Ｃ→Ｄと変化する。そのため、Ａ→Ｂ→Ｃ→
Ｄと変化したスライスレベルＳlvに基づいて二値化を行
うと、ビデオ信号Ｖi が黒レベルであるにもかかわらず
白レベルと判定されてしまい、Ｘの部分で白抜けが生ず
ることとなる。

【００１７】しかしながら、比較回路７の出力が点Ａで
のスライスレベルＳlvによる比較結果なのに対して、比
較回路８の出力が点ＢでのスライスレベルＳlvによる比
較結果となり、比較回路７，８の出力が互いに異なって
くる。よって、ゲート９が閉じてレジスタ４へのクロッ
ク信号の供給が停止するので、レジスタ４にはスライス
レベルＳlv上の点Ａでの最黒値がそのまま保持される。

【００１８】これにより、比較回路７では点Ａでのスラ
イスレベルＳlvによって比較が行われる。すなわち、比
較回路７による二値化は点Ａから点Ｄまでスライスレベ
ルＳlvが変更されることなく行われ、Ｘの部分で白抜け
が生ずることはない。

【００１９】一方、点Ｅの如くビデオ信号Ｖi が白レベ
ルにある場合、最黒値検出回路３で検出された最黒値に
追従してスライスレベルＳlvを決定すると、スライスレ
ベルＳlvはＥ→Ｈ→Ｉ→Ｇと変化する。そのため、Ｅ→
Ｈ→Ｉ→Ｇと変化したスライスレベルＳlvに基づいて二
値化を行うと、ビデオ信号Ｖi が白レベルであるにもか
かわらず黒レベルと判定されてしまい、Ｙの部分が黒く
なってしまう。

【００２０】しかしながら、比較回路７の出力が点Ｅで
のスライスレベルＳlvによる比較結果なのに対して、比
較回路８の出力が点ＨでのスライスレベルＳlvによる比
較結果となり、比較回路７，８の出力が互いに異なって
くる。よって、ゲート９が閉じてレジスタ４へのクロッ
ク信号の供給が停止するので、レジスタ４にはスライス
レベルＳlv上の点Ｅでの最黒値がそのまま保持される。

【００２１】これにより、比較回路７では点Ｅでのスラ
イスレベルＳlvによって比較が行われる。すなわち、比
較回路７による二値化は点Ｅから点Ｆまでスライスレベ
ルＳlvが変更されることなく行われ、Ｙの部分が黒くな
ってしまうことはない。

【００２２】この後に、スライスレベルＳlvは点Ｆから
点Ｇへと変化するが、比較回路７，８の出力が互いに異
ならないので、レジスタ４にクロック信号が供給され、
レジスタ４に格納された最黒値が書替えられる。

【００２３】上述したように、次のスライスレベルＳlv
の決定にあたって、二値化の結果が白レベルあるいは黒
レベルに急激に変化するような場合に、レジスタ４に格
納されている最黒値を変化させないように、ゲート９を
閉じてレジスタ４に書込みパルス、つまりクロック信号
を送らないようにしている。その結果、比較回路７では
不自然な二値化を行うことはなく、自然な二値イメージ
を提供することができる。

【００２４】このように、ビデオ信号Ｖi を比較回路
７，８でイメージの濃さに追従して白黒に二値化すると
き、比較回路７での現在の点の二値化の結果と比較回路
８での次に決めようとしている点の二値化の結果とを用
いて最黒値検出回路３からの最黒値のレジスタ４への書
込みを制御し、このレジスタ４に格納された最黒値に基
づいてスライスレベル決定回路６でスライスレベルを決
定することによって、紙面上で濃淡の差が大きくともツ
ブレやカスレが生ずることなく、走査線に平行する黒イ
メージ部の走査線に直交する黒イメージ部周辺での白抜
けを防止することができる。また、二値化の結果が白レ
ベルあるいは黒レベルに急激に変化するような場合にレ
ジスタ４に格納されている最黒値を変化させないので、
濃淡のあるイメージを二値化する際に、自然な二値イメ
ージを提供することができる。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、イ
メージデータを白黒に二値化するにあたって、イメージ
の濃さに追従してスライスレベルをダイナミックに変化
させるときに現在の点の二値化の結果と次に決めようと
している点の二値化の結果とを用いてスライスレベルを
決定することによって、紙面上で濃淡の差が大きくとも
ツブレやカスレが生ずることなく、走査線に平行する黒
イメージ部の走査線に直交する黒イメージ部周辺での白
抜けを防止することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の構成を示すブロック図であ
る。

【図２】本発明の一実施例によって決定されたスライス
レベルの一例の波形を示す図である。

【図３】従来例によって決定されたスライスレベルの一
例の波形を示す図である。

【図４】従来例によって決定されたスライスレベルの一
例の波形を示す図である。

【図５】従来例による二値化の例を示す図である。

【符号の説明】

２ シフトレジスタ ３ 最黒値検出回路 ４ レジスタ ５，６ スライスレベル決定回路 ７，８ 比較回路 ９ ゲート

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ディジタル値に変換された複数桁のイメ
   ージデータを一時格納するシフトレジスタと、前記シフ
   トレジスタに格納された前記複数桁のイメージデータの
   中から最も暗い点を検出する第１の検出手段と、前記第
   １の検出手段の検出値を保持する保持手段と、前記第１
   の検出手段の検出値に基づいて前記イメージデータを二
   値化するためのスライスレベルを決定する第１の決定手
   段と、前記保持手段に保持された値に基づいて前記スラ
   イスレベルを決定する第２の決定手段と、前記シフトレ
   ジスタの予め設定された特定桁のデータと前記第２の決
   定手段で決定されたスライスレベルとを比較しかつその
   比較結果に応じて前記イメージデータの二値化を行う第
   １の比較手段と、前記シフトレジスタの前記特定桁のデ
   ータと前記第１の決定手段で決定されたスライスレベル
   とを比較しかつその比較結果に応じて前記イメージデー
   タの二値化を行う第２の比較手段と、前記第１及び第２
   の比較手段各々の比較結果が互いに異なることを検出す
   る第２の検出手段と、前記第２の検出手段が前記第１及
   び第２の比較手段各々の比較結果が互いに異なることを
   検出した時に前記第１の検出手段の検出値の前記保持手
   段への書込みを禁止する手段とを有することを特徴とす
   る二値化回路。