JP3249584B2 - 適応二値化回路 - Google Patents
適応二値化回路Info
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- JP3249584B2 JP3249584B2 JP21906192A JP21906192A JP3249584B2 JP 3249584 B2 JP3249584 B2 JP 3249584B2 JP 21906192 A JP21906192 A JP 21906192A JP 21906192 A JP21906192 A JP 21906192A JP 3249584 B2 JP3249584 B2 JP 3249584B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- input signal
- circuit
- adder
- signal
- threshold value
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K5/00—Manipulating of pulses not covered by one of the other main groups of this subclass
- H03K5/01—Shaping pulses
- H03K5/08—Shaping pulses by limiting; by thresholding; by slicing, i.e. combined limiting and thresholding
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K5/00—Manipulating of pulses not covered by one of the other main groups of this subclass
- H03K5/125—Discriminating pulses
- H03K5/1252—Suppression or limitation of noise or interference
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Analogue/Digital Conversion (AREA)
- Manipulation Of Pulses (AREA)
- Facsimile Image Signal Circuits (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、複写機、スキャナ、
プリンタ、画像表示装置など、文字や画像を鮮明に二値
化する機能を必要とする機器に用いられる適応二値化回
路に関するものである。
プリンタ、画像表示装置など、文字や画像を鮮明に二値
化する機能を必要とする機器に用いられる適応二値化回
路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の適応二値化回路は、入力された信
号を一旦ローパスフィルタを通し、所定のオフセット値
を与えることによりしきい値信号を作り、このしきい値
信号と前記入力信号を比較することにより二値化するも
のである。図３（ａ）が従来の適応二値化処理の波形を
示すものである。入力信号Ａは実線で示され、その明度
レベルに応じた電圧により表される。しきい値信号Ｂは
破線で表され、入力信号Ａの高周波成分がカットされて
いるために、やや鈍った波形となっている。また、入力
信号に対し、黒レベルに近い場合は白側に、白レベルに
近い場合は黒側にオフセットδが与えられている。
号を一旦ローパスフィルタを通し、所定のオフセット値
を与えることによりしきい値信号を作り、このしきい値
信号と前記入力信号を比較することにより二値化するも
のである。図３（ａ）が従来の適応二値化処理の波形を
示すものである。入力信号Ａは実線で示され、その明度
レベルに応じた電圧により表される。しきい値信号Ｂは
破線で表され、入力信号Ａの高周波成分がカットされて
いるために、やや鈍った波形となっている。また、入力
信号に対し、黒レベルに近い場合は白側に、白レベルに
近い場合は黒側にオフセットδが与えられている。
【０００３】そして、このしきい値信号Ｂと入力信号Ａ
とを比較し、入力信号Ａがしきい値信号Ｂより大きい場
合は白、小さい場合が黒であるとして二値化処理を行
う。したがって、図中ロの出力は黒地の中の白文字とし
て描かれ、図中ハは白地中の黒文字として描かれる。
とを比較し、入力信号Ａがしきい値信号Ｂより大きい場
合は白、小さい場合が黒であるとして二値化処理を行
う。したがって、図中ロの出力は黒地の中の白文字とし
て描かれ、図中ハは白地中の黒文字として描かれる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の適応
二値化回路では、基本的に背景部分の空間周波数を低周
波成分であるとみなし、図３（ａ）に示されるように、
この低周波成分になんらかのオフセット値を与えた値を
しきい値として入力信号を二値化するのが一般的であ
る。この場合、オフセット値が小さすぎるときには背景
部分にあるノイズ成分（図中イ）、例えばスキャナにお
いては紙面の不均一性等が二値化された画像に現れ、非
常に見にくい画像になるという問題点があった。
二値化回路では、基本的に背景部分の空間周波数を低周
波成分であるとみなし、図３（ａ）に示されるように、
この低周波成分になんらかのオフセット値を与えた値を
しきい値として入力信号を二値化するのが一般的であ
る。この場合、オフセット値が小さすぎるときには背景
部分にあるノイズ成分（図中イ）、例えばスキャナにお
いては紙面の不均一性等が二値化された画像に現れ、非
常に見にくい画像になるという問題点があった。
【０００５】また、上記の結果点状ノイズが多くなる
と、画像圧縮を行う際に効率が非常に悪くなり、圧縮効
果が減少してしまい、逆に、オフセット値を大きくとる
と、薄い文字や画像が二値化されなくなってしまうとい
う問題点があった。
と、画像圧縮を行う際に効率が非常に悪くなり、圧縮効
果が減少してしまい、逆に、オフセット値を大きくとる
と、薄い文字や画像が二値化されなくなってしまうとい
う問題点があった。
【０００６】この発明は上記問題点を解消するためにな
されたものであり、点状ノイズを除去し見やすい画像を
得て画像圧縮効率を向上させると共に、薄い文字や画像
も確実に二値化し情報量の欠落を最小限に留め、より正
確で鮮明な二値化画像を得ることができる適応二値化回
路を提供することを目的としている。
されたものであり、点状ノイズを除去し見やすい画像を
得て画像圧縮効率を向上させると共に、薄い文字や画像
も確実に二値化し情報量の欠落を最小限に留め、より正
確で鮮明な二値化画像を得ることができる適応二値化回
路を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明に係わる適応二
値化回路は、背景の明暗に応じて二値化のために最適な
しきい値を発生する適応しきい値発生回路と、入力信号
の高域周波数成分を出力するハイパスフィルタと、前記
二つの回路の出力を加算する加算器と、この加算器の出
力信号と入力信号とを比較することにより入力信号を二
値化する二値化手段とを備え、高域周波数を有しかつ振
幅レベルが小さい入力信号成分を除去して二値化するよ
うに構成されたものである。
値化回路は、背景の明暗に応じて二値化のために最適な
しきい値を発生する適応しきい値発生回路と、入力信号
の高域周波数成分を出力するハイパスフィルタと、前記
二つの回路の出力を加算する加算器と、この加算器の出
力信号と入力信号とを比較することにより入力信号を二
値化する二値化手段とを備え、高域周波数を有しかつ振
幅レベルが小さい入力信号成分を除去して二値化するよ
うに構成されたものである。
【０００８】
【作用】この発明に係わる適応二値化回路は、二値化の
ために最適なしきい値を背景の明暗に応じて発生する適
応しきい値発生回路により発生したしきい値と、ハイパ
スフィルタを含む処理回路の出力とを加算器により加算
し、次いで、前記加算器の出力信号と入力信号とを二値
化手段により比較して入力信号を二値化し、二値化出力
を得る。このようにすることにより、ノイズ部分ではし
きい値とノイズ成分とが交差せず、二値化されなくな
る。また、文字や画像の細い成分ではあるがレベルの大
きいもの、及び、レベルが小さくても太いものは文字と
判断されて残り、情報量の欠落を最小限に留め、鮮明な
二値化画像を得ることができる。
ために最適なしきい値を背景の明暗に応じて発生する適
応しきい値発生回路により発生したしきい値と、ハイパ
スフィルタを含む処理回路の出力とを加算器により加算
し、次いで、前記加算器の出力信号と入力信号とを二値
化手段により比較して入力信号を二値化し、二値化出力
を得る。このようにすることにより、ノイズ部分ではし
きい値とノイズ成分とが交差せず、二値化されなくな
る。また、文字や画像の細い成分ではあるがレベルの大
きいもの、及び、レベルが小さくても太いものは文字と
判断されて残り、情報量の欠落を最小限に留め、鮮明な
二値化画像を得ることができる。
【０００９】
【実施例】実施例１．以下、この発明の実施例を図につ
いて説明する。図１はこの発明の実施例１のブロック図
であり、図１において、入力端子１から入力された入力
信号が二分され、その一方は、ハイパスフィルタ２と、
リミッタまたはそれと類似の非線形回路３を介して加算
器１０に入力される。また、二分されたもう一方の入力
信号は、従来型適応しきい値発生回路１１を介して加算
器１０に入力され、非線形回路３の出力と加算された
後、二値化手段としての二値化比較器１２に入力され、
入力端子１から直接入力される信号と比較され、その結
果を二値化データとして出力するように構成されてい
る。従来型適応しきい値発生回路１１は二値化のために
最適なしきい値を背景の明暗に応じて発生する回路であ
る。
いて説明する。図１はこの発明の実施例１のブロック図
であり、図１において、入力端子１から入力された入力
信号が二分され、その一方は、ハイパスフィルタ２と、
リミッタまたはそれと類似の非線形回路３を介して加算
器１０に入力される。また、二分されたもう一方の入力
信号は、従来型適応しきい値発生回路１１を介して加算
器１０に入力され、非線形回路３の出力と加算された
後、二値化手段としての二値化比較器１２に入力され、
入力端子１から直接入力される信号と比較され、その結
果を二値化データとして出力するように構成されてい
る。従来型適応しきい値発生回路１１は二値化のために
最適なしきい値を背景の明暗に応じて発生する回路であ
る。
【００１０】本実施例の適応二値化回路は、適応しきい
値発生回路１１により背景の明暗に応じて発生した二値
化のために最適なしきい値に、ハイパスフィルタ２と振
幅を制限する働きをするリミッタまたはそれと類似の非
線形回路３とを経由して出力された信号を加算器１０に
より加算し、次いで、二値化手段としての二値化比較器
１２で前記加算器１０の出力信号と入力信号とを比較
し、入力信号を二値化する。このようにすることによ
り、ノイズ部分ではしきい値とノイズ成分とが交差せ
ず、二値化されなくなる。また、文字や画像の細い成分
ではあるがレベルの大きいもの、及び、レベルが小さく
ても太いものは文字と判断されて残り、情報量の欠落を
最小限に留め、鮮明な二値化画像を得ることができる。
値発生回路１１により背景の明暗に応じて発生した二値
化のために最適なしきい値に、ハイパスフィルタ２と振
幅を制限する働きをするリミッタまたはそれと類似の非
線形回路３とを経由して出力された信号を加算器１０に
より加算し、次いで、二値化手段としての二値化比較器
１２で前記加算器１０の出力信号と入力信号とを比較
し、入力信号を二値化する。このようにすることによ
り、ノイズ部分ではしきい値とノイズ成分とが交差せ
ず、二値化されなくなる。また、文字や画像の細い成分
ではあるがレベルの大きいもの、及び、レベルが小さく
ても太いものは文字と判断されて残り、情報量の欠落を
最小限に留め、鮮明な二値化画像を得ることができる。
【００１１】図３は、この発明の実施例１における各部
の信号レベルの変化を時間の経過にしたがって示す線図
である。図３（ａ）には入力信号Ａおよび従来型適応し
きい値Ｂが示されている。この適応処理された従来型適
応しきい値Ｂに、ハイパスフィルタ２の出力である図３
（ｂ）に示された高域周波数の小レベル成分信号Ｃを加
算し、加算器出力Ｄを得る。この加算器出力Ｄと入力信
号Ａとを二値化比較器１２で比較し二値化して二値化出
力Ｅを得る。このようにすることにより、ノイズ部分で
はしきい値とノイズ成分とが交差せず、二値化されなく
なることがわかる。一方、細い成分であってもレベルが
大きいもの、およびレベルが小さくても太いものは文字
と判断されて残り、情報量の欠落を最小限に留めること
ができる。
の信号レベルの変化を時間の経過にしたがって示す線図
である。図３（ａ）には入力信号Ａおよび従来型適応し
きい値Ｂが示されている。この適応処理された従来型適
応しきい値Ｂに、ハイパスフィルタ２の出力である図３
（ｂ）に示された高域周波数の小レベル成分信号Ｃを加
算し、加算器出力Ｄを得る。この加算器出力Ｄと入力信
号Ａとを二値化比較器１２で比較し二値化して二値化出
力Ｅを得る。このようにすることにより、ノイズ部分で
はしきい値とノイズ成分とが交差せず、二値化されなく
なることがわかる。一方、細い成分であってもレベルが
大きいもの、およびレベルが小さくても太いものは文字
と判断されて残り、情報量の欠落を最小限に留めること
ができる。
【００１２】実施例２．図２は、この発明の実施例２を
示すものであり、図１の構成と異なる点は、入力端子１
に入力された入力信号が二分され、その一方は、ハイパ
スフィルタ２を通過後、リミッタまたはそれと類似の非
線形回路３の替りにエキスパンダまたは類似の非線形回
路６を介して高域側を伸長された後、差動回路１３に入
力されて高域の振幅を制限される。次いで、ハイパスフ
ィルタ２の出力から直接入力される信号との差異を求め
た後、加算器１０に入力するようにした点であり、その
他の構成は図１のものと同一であり、作用、効果も同様
である。
示すものであり、図１の構成と異なる点は、入力端子１
に入力された入力信号が二分され、その一方は、ハイパ
スフィルタ２を通過後、リミッタまたはそれと類似の非
線形回路３の替りにエキスパンダまたは類似の非線形回
路６を介して高域側を伸長された後、差動回路１３に入
力されて高域の振幅を制限される。次いで、ハイパスフ
ィルタ２の出力から直接入力される信号との差異を求め
た後、加算器１０に入力するようにした点であり、その
他の構成は図１のものと同一であり、作用、効果も同様
である。
【００１３】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、必要
とする文字や画像以外の点状ノイズを除去し、見やすい
画像を得ると共に、画像圧縮効率を向上させることがで
きる。また、薄い文字や画像をも確実に二値化し、情報
量の欠落を最小限に留め、文字や画像をより正確で鮮明
な二値化画像に変換することができる。
とする文字や画像以外の点状ノイズを除去し、見やすい
画像を得ると共に、画像圧縮効率を向上させることがで
きる。また、薄い文字や画像をも確実に二値化し、情報
量の欠落を最小限に留め、文字や画像をより正確で鮮明
な二値化画像に変換することができる。
【図１】この発明の実施例１を示す適応二値化回路のブ
ロック図である。
ロック図である。
【図２】この発明の実施例２を示す適応二値化回路のブ
ロック図である。
ロック図である。
【図３】この発明の実施例１における各部の信号レベル
と時間の関係を示す線図である。
と時間の関係を示す線図である。
１ 入力端子 ２ ハイパスフィルタ ３ リミッタ（非線形回路） ４ 差動回路 ６ エキスパンダ（非線形回路） ８ ローパスフィルタ １０ 加算器 １１ 従来型適応しきい値発生回路 １２ 二値化比較器（二値化手段） １３ 加算器
Claims (1)
- 【請求項１】 背景の明暗に応じて二値化のために最適
なしきい値を発生する適応しきい値発生回路と、入力信
号の所定振幅以下の高周波成分を瀘波する制限高域瀘波
回路と、前記二つの回路の出力を加算する加算器と、こ
の加算器の出力信号と入力信号とを比較することにより
入力信号を二値化する二値化手段とを備え、高域周波数
を有しかつ振幅レベルが小さい入力信号成分を除去して
二値化するように構成されたことを特徴とする適応二値
化回路。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21906192A JP3249584B2 (ja) | 1992-08-18 | 1992-08-18 | 適応二値化回路 |
| US08/047,890 US5389887A (en) | 1992-08-18 | 1993-04-19 | Binary coding circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21906192A JP3249584B2 (ja) | 1992-08-18 | 1992-08-18 | 適応二値化回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0669797A JPH0669797A (ja) | 1994-03-11 |
| JP3249584B2 true JP3249584B2 (ja) | 2002-01-21 |
Family
ID=16729662
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21906192A Expired - Fee Related JP3249584B2 (ja) | 1992-08-18 | 1992-08-18 | 適応二値化回路 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5389887A (ja) |
| JP (1) | JP3249584B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB9711024D0 (en) * | 1997-05-28 | 1997-07-23 | Rank Xerox Ltd | Image enhancement and thresholding of images |
| DE10133524A1 (de) * | 2001-07-11 | 2003-01-30 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und Vorrichtung zur Korrektur des Dynamikfehlers eines Sensors |
| US7236643B2 (en) * | 2002-03-22 | 2007-06-26 | Lockheed Martin Corporation | System and method for filtering and binarization of images in the presence of specular noise |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2925874C2 (de) * | 1979-06-27 | 1981-12-03 | Adolf 8962 Pfronten Wünsch | Stanz-Biegeautomat für mehrfach geformte Kleinteile aus Band oder Draht |
| JPS57140023A (en) * | 1981-02-21 | 1982-08-30 | Konishiroku Photo Ind Co Ltd | Binary coding circuit |
| JPS58168385A (ja) * | 1982-03-29 | 1983-10-04 | Mitsubishi Electric Corp | 原稿読み取り装置 |
-
1992
- 1992-08-18 JP JP21906192A patent/JP3249584B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-04-19 US US08/047,890 patent/US5389887A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0669797A (ja) | 1994-03-11 |
| US5389887A (en) | 1995-02-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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