JP3427354B2 - 映像２値化法及び２値化画像生成法 - Google Patents
映像２値化法及び２値化画像生成法Info
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- JP3427354B2 JP3427354B2 JP2000295849A JP2000295849A JP3427354B2 JP 3427354 B2 JP3427354 B2 JP 3427354B2 JP 2000295849 A JP2000295849 A JP 2000295849A JP 2000295849 A JP2000295849 A JP 2000295849A JP 3427354 B2 JP3427354 B2 JP 3427354B2
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- G06V10/00—Arrangements for image or video recognition or understanding
- G06V10/20—Image preprocessing
- G06V10/28—Quantising the image, e.g. histogram thresholding for discrimination between background and foreground patterns
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、テレビ映像などよ
り直接求められる映像２値化法及び２値化画像生成法に
関し、とくに２値化のしきい値が固定でなく、輝度値の
変化に応じて設定され、またリアルタイムにより画像が
得られる、映像２値化法及び２値化画像生成法に関す
る。
り直接求められる映像２値化法及び２値化画像生成法に
関し、とくに２値化のしきい値が固定でなく、輝度値の
変化に応じて設定され、またリアルタイムにより画像が
得られる、映像２値化法及び２値化画像生成法に関す
る。
【０００２】このような２値化画像は鮮明であればある
程、被撮像物の検査や文字検出など形状判定の自動化が
容易で、有用である。
程、被撮像物の検査や文字検出など形状判定の自動化が
容易で、有用である。
【０００３】
【従来の技術】特開平１−２６７４２５号公報には、映
像信号をある所望のレベルで２値化して複数のフレーム
（画像）メモリに記録した後に、フレームメモリ間で各
画素間の論理処理を行って改めて２値化する、撮像シス
テム用の画像処理方法及び装置が開示されている。
像信号をある所望のレベルで２値化して複数のフレーム
（画像）メモリに記録した後に、フレームメモリ間で各
画素間の論理処理を行って改めて２値化する、撮像シス
テム用の画像処理方法及び装置が開示されている。
【０００４】特開平４−２５５０７８号公報には、画像
の一部の輝度分布の変化に対し２値化基準値を前記部分
のヒストグラムにより求めるようにした画像処理装置が
開示されている。
の一部の輝度分布の変化に対し２値化基準値を前記部分
のヒストグラムにより求めるようにした画像処理装置が
開示されている。
【０００５】特開平４−３７２０７３号公報でも、同様
に、コントラスト強度及び対向強度の各ヒストグラムに
よりしきい値を求める、２値化のためのしきい値決定方
法が開示されている。
に、コントラスト強度及び対向強度の各ヒストグラムに
よりしきい値を求める、２値化のためのしきい値決定方
法が開示されている。
【０００６】特開平５−１８０７８１号公報には、２つ
の画像を得て、１つの画像について平滑化し、一様にオ
フセット値を加えて閾値を求め、他方の画像を２値化す
る、表面欠陥検査方法及び装置が開示されている。
の画像を得て、１つの画像について平滑化し、一様にオ
フセット値を加えて閾値を求め、他方の画像を２値化す
る、表面欠陥検査方法及び装置が開示されている。
【０００７】特開平４−１７５９８５号には、濃度レベ
ルの中央値から始まってその上下に逐次変化させた多数
のしきい値を設定して２値化し、検出された文字数と既
知の文字数が等しくなったときのしきい値を有効しきい
値として複数選び、所望のしきい値を設定する、画像処
理方法およびその装置が開示されている。
ルの中央値から始まってその上下に逐次変化させた多数
のしきい値を設定して２値化し、検出された文字数と既
知の文字数が等しくなったときのしきい値を有効しきい
値として複数選び、所望のしきい値を設定する、画像処
理方法およびその装置が開示されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】撮像機からの映像信号
を各水平走査線上の画素ごとにデジタル変換された多値
化輝度データを用い、そのデータに最も忠実な形で２値
化データに変換して画像をリアルタイムにより生成する
ことが、従来より望まれている。
を各水平走査線上の画素ごとにデジタル変換された多値
化輝度データを用い、そのデータに最も忠実な形で２値
化データに変換して画像をリアルタイムにより生成する
ことが、従来より望まれている。
【０００９】このような２値化するためのしきい値の設
定及び２値化変換の処理は、前記した従来例のいずれも
が、映像信号を画像メモリにデジタル値として収集、記
録した後に行われており、つまり後処理として画像処理
の中で行われている。
定及び２値化変換の処理は、前記した従来例のいずれも
が、映像信号を画像メモリにデジタル値として収集、記
録した後に行われており、つまり後処理として画像処理
の中で行われている。
【００１０】本発明の目的は、多値化された輝度データ
に最も忠実な形で適正な映像を画素ごとに２値化データ
に僅か１水平走査の遅れで即時変換する方法を提供し、
また後処理が不要でリアルタイムにより得られる２値化
画像生成法を提供することである。
に最も忠実な形で適正な映像を画素ごとに２値化データ
に僅か１水平走査の遅れで即時変換する方法を提供し、
また後処理が不要でリアルタイムにより得られる２値化
画像生成法を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の目的は、
一次処理として、撮像機からの映像信号を各水平走査線
上の画素ごとにデジタル変換された多値化輝度データ
を、１つの水平ラインメモリに後述の読み出しの後で、
又は現行水平走査線が偶数列ならば偶数列水平ラインメ
モリに奇数列ならば奇数列水平ラインメモリに、格納す
ると共に、現行走査線上の該多値化輝度データについ
て、一定変位レベルを超えて、順次検出された極大値Ｍ
ＡＸ、極小値ＭＩＮ及びその検出画素位置のアドレスＭ
ＡＸＰ，ＭＩＮＰを現行水平走査線が偶数列ならば偶数
列検出メモリに、奇数列ならば奇数列検出メモリに格納
し、二次処理として、現行水平走査線が奇数列の場合は
偶数列検出メモリ、偶数列の場合は奇数列検出メモリを
読み出して、式ＦＴｈ＝ＭＩＮｊ＋（ＭＡＸｉ−ＭＩＮ
ｊ）ｘＫ（ただし、ｈは０から始まる整数、ｉはｈ／２
で小数点以下を切り上げた整数、ｊはｈ／２で小数点以
下を切り下げた整数、Ｋは強調係数で０〜１）の演算に
より設定された水平画素アドレス列の区間Ｘｈごとの浮
動しきい値ＦＴｈに基づいて、該１つの水平ラインメモ
リから、又は現行水平走査線が奇数列ならば偶数列水平
ラインメモリ、偶数列ならば奇数列水平ラインメモリか
ら読み出された多値化データを前記画素ごとに２値化デ
ータに変換させ、好ましくは第１水平走査線については
一次処理のみを、最終水平走査線については二次処理の
みを行わせることにより、達成される。
一次処理として、撮像機からの映像信号を各水平走査線
上の画素ごとにデジタル変換された多値化輝度データ
を、１つの水平ラインメモリに後述の読み出しの後で、
又は現行水平走査線が偶数列ならば偶数列水平ラインメ
モリに奇数列ならば奇数列水平ラインメモリに、格納す
ると共に、現行走査線上の該多値化輝度データについ
て、一定変位レベルを超えて、順次検出された極大値Ｍ
ＡＸ、極小値ＭＩＮ及びその検出画素位置のアドレスＭ
ＡＸＰ，ＭＩＮＰを現行水平走査線が偶数列ならば偶数
列検出メモリに、奇数列ならば奇数列検出メモリに格納
し、二次処理として、現行水平走査線が奇数列の場合は
偶数列検出メモリ、偶数列の場合は奇数列検出メモリを
読み出して、式ＦＴｈ＝ＭＩＮｊ＋（ＭＡＸｉ−ＭＩＮ
ｊ）ｘＫ（ただし、ｈは０から始まる整数、ｉはｈ／２
で小数点以下を切り上げた整数、ｊはｈ／２で小数点以
下を切り下げた整数、Ｋは強調係数で０〜１）の演算に
より設定された水平画素アドレス列の区間Ｘｈごとの浮
動しきい値ＦＴｈに基づいて、該１つの水平ラインメモ
リから、又は現行水平走査線が奇数列ならば偶数列水平
ラインメモリ、偶数列ならば奇数列水平ラインメモリか
ら読み出された多値化データを前記画素ごとに２値化デ
ータに変換させ、好ましくは第１水平走査線については
一次処理のみを、最終水平走査線については二次処理の
みを行わせることにより、達成される。
【００１２】第２の目的は、一次処理として、撮像機か
らの映像信号を各水平走査線上の画素ごとにデジタル変
換された多値化輝度データを、現行水平走査線に対応し
た画像メモリの水平ラインメモリ列に格納すると共に、
現行走査線上の該多値化輝度データについて、一定変位
レベルを超えて、順次検出された極大値ＭＡＸ、極小値
ＭＩＮ及びその検出画素位置のアドレスＭＡＸＰ，ＭＩ
ＮＰを少なくとも２つの検出メモリのうち特定の１つに
格納し、二次処理として、前行水平走査線で特定された
検出メモリを読み出して、式ＦＴｈ＝ＭＩＮｊ＋（ＭＡ
Ｘｉ−ＭＩＮｊ）ｘＫ（ただし、ｈは０から始まる整
数、ｉはｈ／２で小数点以下を切り上げた整数、ｊはｈ
／２で小数点以下を切り下げた整数、Ｋは強調係数で０
〜１）の演算により設定された水平画素アドレス列の区
間Ｘｈごとの浮動しきい値ＦＴｈに基づいて、前行水平
走査線にかかる画像メモリの水平ラインメモリ列から読
み出された多値化データを前記画素ごとに２値化データ
に変換し書き直しさせ、好ましくは第１水平走査線につ
いては一次処理のみを、最終水平走査線については二次
処理のみを行わせることにより、達成される。
らの映像信号を各水平走査線上の画素ごとにデジタル変
換された多値化輝度データを、現行水平走査線に対応し
た画像メモリの水平ラインメモリ列に格納すると共に、
現行走査線上の該多値化輝度データについて、一定変位
レベルを超えて、順次検出された極大値ＭＡＸ、極小値
ＭＩＮ及びその検出画素位置のアドレスＭＡＸＰ，ＭＩ
ＮＰを少なくとも２つの検出メモリのうち特定の１つに
格納し、二次処理として、前行水平走査線で特定された
検出メモリを読み出して、式ＦＴｈ＝ＭＩＮｊ＋（ＭＡ
Ｘｉ−ＭＩＮｊ）ｘＫ（ただし、ｈは０から始まる整
数、ｉはｈ／２で小数点以下を切り上げた整数、ｊはｈ
／２で小数点以下を切り下げた整数、Ｋは強調係数で０
〜１）の演算により設定された水平画素アドレス列の区
間Ｘｈごとの浮動しきい値ＦＴｈに基づいて、前行水平
走査線にかかる画像メモリの水平ラインメモリ列から読
み出された多値化データを前記画素ごとに２値化データ
に変換し書き直しさせ、好ましくは第１水平走査線につ
いては一次処理のみを、最終水平走査線については二次
処理のみを行わせることにより、達成される。
【００１３】
【作用】マイクロプロセッサーのマシンサイクルの高速
化、Ａ／Ｄ変換器の変換速度の向上、メモリのアクセス
タイムの高速化などのハードウエア環境に伴って、撮像
機からの映像信号を各水平走査の画素ごとにデジタル変
換された多値化輝度データについて２値化しきい値の設
定、変換なども画素間の時間幅で高速かつリアルタイム
により行われる専用回路が実現可能になっている。
化、Ａ／Ｄ変換器の変換速度の向上、メモリのアクセス
タイムの高速化などのハードウエア環境に伴って、撮像
機からの映像信号を各水平走査の画素ごとにデジタル変
換された多値化輝度データについて２値化しきい値の設
定、変換なども画素間の時間幅で高速かつリアルタイム
により行われる専用回路が実現可能になっている。
【００１４】その処理は水平走査の画素間で行われる一
次処理と二次処理とからなり、一次処理では現行水平走
査により２値化の基礎データとしきい値設定の基礎デー
タとを好ましくは１つの水平ラインメモリと、２つの検
出メモリを水平走査の偶数列、奇数列間で交互に利用し
て収集し、二次処理では前行水平走査で得たしきい値設
定の基礎データから水平画素アドレス列の区間Ｘｈごと
の浮動しきい値を演算により設定して、また前行水平走
査で得た画素ごとの多値化データ（２値化の基礎デー
タ）を現行水平ラインの同じ位置の画素データとして順
次２値化変換が行われ、またはその２値化データがリア
ルタイムにより直接画像メモリに収集、格納される。
次処理と二次処理とからなり、一次処理では現行水平走
査により２値化の基礎データとしきい値設定の基礎デー
タとを好ましくは１つの水平ラインメモリと、２つの検
出メモリを水平走査の偶数列、奇数列間で交互に利用し
て収集し、二次処理では前行水平走査で得たしきい値設
定の基礎データから水平画素アドレス列の区間Ｘｈごと
の浮動しきい値を演算により設定して、また前行水平走
査で得た画素ごとの多値化データ（２値化の基礎デー
タ）を現行水平ラインの同じ位置の画素データとして順
次２値化変換が行われ、またはその２値化データがリア
ルタイムにより直接画像メモリに収集、格納される。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明の好適な実施例は図面に基
づいて説明される。図１は本発明による一次処理の１実
施例を示した概略系統的ブロック図、図２は二次処理の
１実施例を示したフローチャート、図３は一次、二次処
理を含んだ１実施例のフローチャート、図４は１実施例
を示した概念的説明図である。
づいて説明される。図１は本発明による一次処理の１実
施例を示した概略系統的ブロック図、図２は二次処理の
１実施例を示したフローチャート、図３は一次、二次処
理を含んだ１実施例のフローチャート、図４は１実施例
を示した概念的説明図である。
【００１６】図４ではテレビカメラなど撮像機１０の出
力信号である映像信号Ｖが水平走査線上に現わされてい
る。この映像信号Ｖは各水平走査線上の画素ごとにデジ
タル変換されて多値化輝度データとして縦軸に表され、
横軸が時間幅ないし水平画素に対応したアドレス列とし
てみられる。
力信号である映像信号Ｖが水平走査線上に現わされてい
る。この映像信号Ｖは各水平走査線上の画素ごとにデジ
タル変換されて多値化輝度データとして縦軸に表され、
横軸が時間幅ないし水平画素に対応したアドレス列とし
てみられる。
【００１７】本発明による映像２値化法は各水平走査の
画素間ごとに適用される一次処理と二次処理とからな
る。そして、一次処理は次のように行われる。
画素間ごとに適用される一次処理と二次処理とからな
る。そして、一次処理は次のように行われる。
【００１８】撮像機１０からの映像信号を各水平走査線
上の画素ごとにデジタル変換器１２により変換された多
値化輝度データを、ソフトスイッチＳＷ１により現行水
平走査線が偶数列ならば偶数列水平ラインメモリ１８Ｅ
ｖ．に、奇数列ならば奇数列水平ラインメモリ１８Ｏ
ｄ．に格納する。
上の画素ごとにデジタル変換器１２により変換された多
値化輝度データを、ソフトスイッチＳＷ１により現行水
平走査線が偶数列ならば偶数列水平ラインメモリ１８Ｅ
ｖ．に、奇数列ならば奇数列水平ラインメモリ１８Ｏ
ｄ．に格納する。
【００１９】他方、これと平行して、図４に例示されて
いるように、映像信号Ｖが上がり始め、ＭＡＸ０の点か
ら下がり始めて変位レベルＷ以上の下がりが検出された
とき（図１の検出器１４参照）、極大値ＭＡＸ０として
そのデータとその検出水平画素位置ＭＡＸＰ０を、同様
にＭＩＮ０の点より上がり始め変位レベルＷだけ上がっ
た時点で、極小値ＭＩＮ０としてそのデータとその検出
画素位置ＭＩＮＰ０を、ソフトスイッチＳＷ２により現
行水平走査線が偶数列ならば偶数列検出メモリ１６Ｅ
ｖ．に、奇数列ならば奇数列検出メモリ１６Ｏｄ．に書
き込む。
いるように、映像信号Ｖが上がり始め、ＭＡＸ０の点か
ら下がり始めて変位レベルＷ以上の下がりが検出された
とき（図１の検出器１４参照）、極大値ＭＡＸ０として
そのデータとその検出水平画素位置ＭＡＸＰ０を、同様
にＭＩＮ０の点より上がり始め変位レベルＷだけ上がっ
た時点で、極小値ＭＩＮ０としてそのデータとその検出
画素位置ＭＩＮＰ０を、ソフトスイッチＳＷ２により現
行水平走査線が偶数列ならば偶数列検出メモリ１６Ｅ
ｖ．に、奇数列ならば奇数列検出メモリ１６Ｏｄ．に書
き込む。
【００２０】このようにして、順次極大値ＭＡＸ１、極
小値ＭＩＮ１、極大値ＭＡＸ２、極小値ＭＩＮ２、極大
値ＭＡＸ３、極小値ＭＩＮ３、極大値ＭＡＸ４、極小値
ＭＩＮ４，極大値ＭＡＸ５のそれぞれのデータとそれぞ
れの検出画素位置ＭＡＸＰ１−５，ＭＩＮＰ１−４（図
示せず）を、現行水平走査線が偶数列ならば偶数列検出
メモリ１６Ｅｖ．に、奇数列ならば奇数列検出メモリ１
６Ｏｄ．に書き込む。図示例でレベルＡのように変位幅
が予め決めた変位レベルＷ未満の場合には極大値、極小
値の変起点としてみない（図１の変位レベル設定１４ａ
参照）。
小値ＭＩＮ１、極大値ＭＡＸ２、極小値ＭＩＮ２、極大
値ＭＡＸ３、極小値ＭＩＮ３、極大値ＭＡＸ４、極小値
ＭＩＮ４，極大値ＭＡＸ５のそれぞれのデータとそれぞ
れの検出画素位置ＭＡＸＰ１−５，ＭＩＮＰ１−４（図
示せず）を、現行水平走査線が偶数列ならば偶数列検出
メモリ１６Ｅｖ．に、奇数列ならば奇数列検出メモリ１
６Ｏｄ．に書き込む。図示例でレベルＡのように変位幅
が予め決めた変位レベルＷ未満の場合には極大値、極小
値の変起点としてみない（図１の変位レベル設定１４ａ
参照）。
【００２１】二次処理は図２のように行われる。ステッ
プＳ２０で現行水平走査が奇数列かどうか判断され、奇
数列ならば、ステップＳ２２ｏで偶数列検出メモリ１６
Ｅｖ．が読み出され、ステップ２３ｏで現行画素位置が
水平アドレス列の区間Ｘｈの始点であればその区間Ｘｈ
の浮動しきい値ＦＴｈ＝ＭＩＮｊ＋（ＭＡＸｉ−ＭＩＮ
ｊ）ｘＫ（ただし、ｈは０から始まる整数、ｉはｈ／２
で小数点以下を切り上げた整数、ｊはｈ／２で小数点以
下を切り下げた整数、Ｋは強調係数で０〜１）の演算が
行われて、ステップ２４ｏで例えば図４に示すように水
平アドレス列区間Ｘ０について浮動しきい値ＦＴ０＝Ｍ
ＩＮ０＋（ＭＡＸ０−ＭＩＮ０）ｘＫが、同様に水平ア
ドレス列Ｘ１からＸ９さらに終端までについてそれぞれ
の浮動しきい値ＦＴ１からＦＴ９さらにＦＴｅｎｄが設
定され、ステップＳ２６ｏまでに偶数列水平ラインメモ
リ１８Ｅｖ．より読み出されてた多値化データを、ステ
ップＳ２８ｏにより前記浮動しきい値に基づいて順に２
値化データにして出力される（図４参照）。なお、画素
位置が前記始点以外の場合には演算はスキップされ、先
に設定されたしきい値がそのまま適用される。また、区
間Ｘ０のＭＡＸＰ０までの間はＦＴ０が特別に適用され
る。
プＳ２０で現行水平走査が奇数列かどうか判断され、奇
数列ならば、ステップＳ２２ｏで偶数列検出メモリ１６
Ｅｖ．が読み出され、ステップ２３ｏで現行画素位置が
水平アドレス列の区間Ｘｈの始点であればその区間Ｘｈ
の浮動しきい値ＦＴｈ＝ＭＩＮｊ＋（ＭＡＸｉ−ＭＩＮ
ｊ）ｘＫ（ただし、ｈは０から始まる整数、ｉはｈ／２
で小数点以下を切り上げた整数、ｊはｈ／２で小数点以
下を切り下げた整数、Ｋは強調係数で０〜１）の演算が
行われて、ステップ２４ｏで例えば図４に示すように水
平アドレス列区間Ｘ０について浮動しきい値ＦＴ０＝Ｍ
ＩＮ０＋（ＭＡＸ０−ＭＩＮ０）ｘＫが、同様に水平ア
ドレス列Ｘ１からＸ９さらに終端までについてそれぞれ
の浮動しきい値ＦＴ１からＦＴ９さらにＦＴｅｎｄが設
定され、ステップＳ２６ｏまでに偶数列水平ラインメモ
リ１８Ｅｖ．より読み出されてた多値化データを、ステ
ップＳ２８ｏにより前記浮動しきい値に基づいて順に２
値化データにして出力される（図４参照）。なお、画素
位置が前記始点以外の場合には演算はスキップされ、先
に設定されたしきい値がそのまま適用される。また、区
間Ｘ０のＭＡＸＰ０までの間はＦＴ０が特別に適用され
る。
【００２２】ステップＳ２０で現行水平走査が奇数列か
どうか判断され、偶数列ならば、ステップＳ２２ｅで奇
数列検出メモリ１６Ｏｄ．が読み出され、ステップ２３
ｅ、ステップ２４ｅで前記同様の区間Ｘｈごと毎のしき
い値ＦＴｈが演算、設定され、ステップＳ２６ｅまでに
奇数列水平ラインメモリ１８Ｏｄ．より読み出されてた
多値化データを、ステップＳ２８ｅにより前記浮動しき
い値に基づいて順に２値化データにして出力される。同
様に画素位置が前記始点以外の場合には演算はスキップ
され、先に設定されたしきい値がそのまま適用される。
どうか判断され、偶数列ならば、ステップＳ２２ｅで奇
数列検出メモリ１６Ｏｄ．が読み出され、ステップ２３
ｅ、ステップ２４ｅで前記同様の区間Ｘｈごと毎のしき
い値ＦＴｈが演算、設定され、ステップＳ２６ｅまでに
奇数列水平ラインメモリ１８Ｏｄ．より読み出されてた
多値化データを、ステップＳ２８ｅにより前記浮動しき
い値に基づいて順に２値化データにして出力される。同
様に画素位置が前記始点以外の場合には演算はスキップ
され、先に設定されたしきい値がそのまま適用される。
【００２３】本発明の好ましい実施例によれば、図３に
示すように、第１水平走査については一次処理のみ、最
終水平走査については二次処理のみが行われる。他の実
施例によれば、前記した水平ラインメモリに代えて画像
メモリの水平ラインメモリ列を利用して、垂直同期信号
により２値化画像が直接生成される。
示すように、第１水平走査については一次処理のみ、最
終水平走査については二次処理のみが行われる。他の実
施例によれば、前記した水平ラインメモリに代えて画像
メモリの水平ラインメモリ列を利用して、垂直同期信号
により２値化画像が直接生成される。
【００２４】前記した実施例によれば、図１、２に例示
するように、２つの検出メモリと２つの水平ラインメモ
リが交互に効率よく使用されているが、１つの水平ライ
ンメモリにすることもでき、この場合、画素毎に読み出
した後に同じメモリに書き込まれるので、図示した二次
処理の一部が一次処理で行われ、読み出された多値化デ
ータは二次処理により２値化データに変換される。
するように、２つの検出メモリと２つの水平ラインメモ
リが交互に効率よく使用されているが、１つの水平ライ
ンメモリにすることもでき、この場合、画素毎に読み出
した後に同じメモリに書き込まれるので、図示した二次
処理の一部が一次処理で行われ、読み出された多値化デ
ータは二次処理により２値化データに変換される。
【００２５】具体的には、一次処理として、撮像機から
の映像信号を各水平走査線上の画素ごとにデジタル変換
された多値化輝度データを、前行水平走査で１つの水平
ラインメモリに格納したものを読み出した後に同じメモ
リに格納すると共に、現行走査線上の該多値化輝度デー
タについて、一定変位レベルを超えて、順次検出された
極大値ＭＡＸ、極小値ＭＩＮ及びその検出画素位置のア
ドレスＭＡＸＰ，ＭＩＮＰを現行水平走査線が偶数列な
らば偶数列検出メモリに、奇数列ならば奇数列検出メモ
リに格納し、二次処理として、現行水平走査線が奇数列
の場合は偶数列検出メモリを、偶数列の場合は奇数列検
出メモリを読み出して、式ＦＴｈ＝ＭＩＮｊ＋（ＭＡＸ
ｉ−ＭＩＮｊ）ｘＫ（ただし、ｈは０から始まる整数、
ｉはｈ／２で小数点以下を切り上げた整数、ｊはｈ／２
で小数点以下を切り下げた整数、Ｋは強調係数で０〜
１）に基づいて、一次処理で読み出した前行水平走査の
多値化データを前記画素ごとに２値化データに変換させ
る。
の映像信号を各水平走査線上の画素ごとにデジタル変換
された多値化輝度データを、前行水平走査で１つの水平
ラインメモリに格納したものを読み出した後に同じメモ
リに格納すると共に、現行走査線上の該多値化輝度デー
タについて、一定変位レベルを超えて、順次検出された
極大値ＭＡＸ、極小値ＭＩＮ及びその検出画素位置のア
ドレスＭＡＸＰ，ＭＩＮＰを現行水平走査線が偶数列な
らば偶数列検出メモリに、奇数列ならば奇数列検出メモ
リに格納し、二次処理として、現行水平走査線が奇数列
の場合は偶数列検出メモリを、偶数列の場合は奇数列検
出メモリを読み出して、式ＦＴｈ＝ＭＩＮｊ＋（ＭＡＸ
ｉ−ＭＩＮｊ）ｘＫ（ただし、ｈは０から始まる整数、
ｉはｈ／２で小数点以下を切り上げた整数、ｊはｈ／２
で小数点以下を切り下げた整数、Ｋは強調係数で０〜
１）に基づいて、一次処理で読み出した前行水平走査の
多値化データを前記画素ごとに２値化データに変換させ
る。
【００２６】しかし、このような効率を無視してそれ以
上のメモリ数を設計して、本発明の作用効果と同様のこ
とを達成するものであれば、そのような設計のものは本
発明の範ちゅうに属する。図示例４によれば、水平走査
で最初に極大値ＭＡＸ０が検出されているが、最初に極
小値ＭＩＮ０が検出される場合もある。
上のメモリ数を設計して、本発明の作用効果と同様のこ
とを達成するものであれば、そのような設計のものは本
発明の範ちゅうに属する。図示例４によれば、水平走査
で最初に極大値ＭＡＸ０が検出されているが、最初に極
小値ＭＩＮ０が検出される場合もある。
【００２７】なお、浮動しきい値ＦＴｈにおける強調係
数Ｋを単純に中央値（Ｋ＝０．５）にしたのでは、とく
に文字などが鮮明な画像として得られない。そこで、強
調係数Ｋ＞０．５として浮動しきい値ＦＴｈを求めて、
黒地に白文字が有効に映し出されていることが、また強
調係数Ｋ＜０．５として浮動しきい値ＦＴｈを求めて、
白地に黒文字が有効に映し出されていることが、それぞ
れ実証されている。
数Ｋを単純に中央値（Ｋ＝０．５）にしたのでは、とく
に文字などが鮮明な画像として得られない。そこで、強
調係数Ｋ＞０．５として浮動しきい値ＦＴｈを求めて、
黒地に白文字が有効に映し出されていることが、また強
調係数Ｋ＜０．５として浮動しきい値ＦＴｈを求めて、
白地に黒文字が有効に映し出されていることが、それぞ
れ実証されている。
【００２８】また、変位レベルＷを小さくして、或いは
大きくして、極大値、極小値を検出した場合、画像全体
のきめ細やかさ或いは荒さが有効に映し出されているこ
とも実証されている。
大きくして、極大値、極小値を検出した場合、画像全体
のきめ細やかさ或いは荒さが有効に映し出されているこ
とも実証されている。
【００２９】
【発明の効果】多値化された輝度データに最も忠実な形
で適正な映像を画素ごとに２値化データに僅か１水平走
査の遅れで即時変換する方法が、また後処理が不要でリ
アルタイムにより得られる２値化画像生成法が、それぞ
れ得られる。
で適正な映像を画素ごとに２値化データに僅か１水平走
査の遅れで即時変換する方法が、また後処理が不要でリ
アルタイムにより得られる２値化画像生成法が、それぞ
れ得られる。
【００３０】図６は、図５のアナログ原画図に基づい
て、強調係数Ｋ＝０．５、変位レベルＷ＝１０／２５５
（８ビット構成階調度、以下同じ）で処理した２値化画
像であり、細かい画像が得られている。図７は同様にＫ
＝０．５、Ｗ＝２５／２５５で処理した２値化画像であ
り、中くらいで形態を表現するには最適な画像が得られ
ている。図８は同様にＫ＝０．５、Ｗ＝５０／２５５で
処理した２値化画像であり、荒く映っている。図９は同
様にＫ＝０．７５、Ｗ＝２５／２５５で処理した２値化
画像であり、黒地に白字が実際に読める文字となる。黒
地に白地の場合、文字品質がよい。図１０は同様にＫ＝
０．２５、Ｗ＝２５／２５５で処理した２値化画像であ
り、白地に黒字が実際に読める文字となる。白地に黒字
の場合、文字品質がよい。
て、強調係数Ｋ＝０．５、変位レベルＷ＝１０／２５５
（８ビット構成階調度、以下同じ）で処理した２値化画
像であり、細かい画像が得られている。図７は同様にＫ
＝０．５、Ｗ＝２５／２５５で処理した２値化画像であ
り、中くらいで形態を表現するには最適な画像が得られ
ている。図８は同様にＫ＝０．５、Ｗ＝５０／２５５で
処理した２値化画像であり、荒く映っている。図９は同
様にＫ＝０．７５、Ｗ＝２５／２５５で処理した２値化
画像であり、黒地に白字が実際に読める文字となる。黒
地に白地の場合、文字品質がよい。図１０は同様にＫ＝
０．２５、Ｗ＝２５／２５５で処理した２値化画像であ
り、白地に黒字が実際に読める文字となる。白地に黒字
の場合、文字品質がよい。
【００３１】図１１は伝票のアナログ原画像であり、図
１２から図１４は変位レベルを変えて処理したそれぞれ
の特徴を示した２値化画像である。図１２ではバーコー
ドがはっきり映り、図１４はそれが消えており、図１３
はその中間を示す。
１２から図１４は変位レベルを変えて処理したそれぞれ
の特徴を示した２値化画像である。図１２ではバーコー
ドがはっきり映り、図１４はそれが消えており、図１３
はその中間を示す。
【００３２】図１５は風景写真画で右下が２値化画像で
あり、変位レベルが１５／２５５で処理されており、強
調をつけることにより、写生的な画像にもなることを示
しており、図９と比較参照される。なお、文字像「二値
画サンプルです。」の文字がきれいに２値化画像に処理
されている。
あり、変位レベルが１５／２５５で処理されており、強
調をつけることにより、写生的な画像にもなることを示
しており、図９と比較参照される。なお、文字像「二値
画サンプルです。」の文字がきれいに２値化画像に処理
されている。
【００３３】図１６から図２１までは、車両のプレート
面（白ナンバー及び業務ナンバー）を使って、その文字
認識用に処理を行った実例を示している。
面（白ナンバー及び業務ナンバー）を使って、その文字
認識用に処理を行った実例を示している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による一次処理の１実施例を示した概略
系統的ブロック図。
系統的ブロック図。
【図２】二次処理の１実施例を示したフローチャート。
【図３】一次、二次処理を含んだ１実施例のフローチャ
ート。
ート。
【図４】１実施例を示した説明図。
【図５】アナログ原画図
【図６】図５の強調係数Ｋ＝０．５、変位レベルＷ＝１
０／２５５の２値化画像。
０／２５５の２値化画像。
【図７】図５のＫ＝０．５、Ｗ＝２５／２５５の２値化
画像。
画像。
【図８】図５のＫ＝０．５、Ｗ＝５０／２５５の２値化
画像。
画像。
【図９】図５のＫ＝０．７５、Ｗ＝２５／２５５の２値
化画像。
化画像。
【図１０】図５のＫ＝０．２５、Ｗ＝２５／２５５の２
値化画像。
値化画像。
【図１１】伝票のアナログ原画像。
【図１２】図１１のＫ＝０．５、Ｗ＝１５／２５５の２
値化画像。
値化画像。
【図１３】図１１のＫ＝０．５、Ｗ＝２５／２５５の２
値化画像。
値化画像。
【図１４】図１１のＫ＝０．５、Ｗ＝５０／２５５の２
値化画像。
値化画像。
【図１５】風景写真画で右下が２値化画像。
【図１６】車両のプレート面（白ナンバー）を撮ったア
ナログ原画像。
ナログ原画像。
【図１７】図１６の２値化画像。
【図１８】図１７より切り出したプレート２値化画像。
【図１９】車両のプレート面（業務ナンバー）を撮った
アナログ原画像。
アナログ原画像。
【図２０】図１９の２値化像。
【図２１】図２０より切り出したプレート２値化画像。
１０ 撮像機 １２ Ａ／Ｄ変
換器 １４ 極大値、極小値検出器 １６ 検出メモ
リ １８ 水平ラインメモリ Ｖ 映像信号 ＭＡＸ，ＭＩＮ
極大値、極小値 ＦＴ 浮動しきい値 Ｘ１〜Ｘ９
水平アドレス区間 Ｗ 変位レベル Ｅｖ．
偶数列Ｏｄ． 奇数列
換器 １４ 極大値、極小値検出器 １６ 検出メモ
リ １８ 水平ラインメモリ Ｖ 映像信号 ＭＡＸ，ＭＩＮ
極大値、極小値 ＦＴ 浮動しきい値 Ｘ１〜Ｘ９
水平アドレス区間 Ｗ 変位レベル Ｅｖ．
偶数列Ｏｄ． 奇数列
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H04N 1/40 - 1/409
G06T 1/00 460
G06T 5/00 200
Claims (10)
- 【請求項１】一次処理として、撮像機からの映像信号を
各水平走査線上の画素ごとにデジタル変換された多値化
輝度データを、現行水平走査線が偶数列ならば偶数列水
平ラインメモリに、奇数列ならば奇数列水平ラインメモ
リに格納すると共に、現行走査線上の該多値化輝度デー
タについて、一定変位レベルを超えて、順次検出された
極大値ＭＡＸ、極小値ＭＩＮ及びその検出画素位置のア
ドレスＭＡＸＰ，ＭＩＮＰを現行水平走査線が偶数列な
らば偶数列検出メモリに、奇数列ならば奇数列検出メモ
リに格納し、 二次処理として、現行水平走査線が奇数列の場合は偶数
列検出メモリを、偶数列の場合は奇数列検出メモリを読
み出して、式ＦＴ ｈ ＝ＭＩＮ ｊ ＋（ＭＡＸ ｉ −ＭＩ
Ｎ ｊ ）ｘＫ（ただし、ｈは０から始まる整数、ｉはｈ／
２で小数点以下を切り上げた整数、ｊはｈ／２で小数点
以下を切り下げた整数、Ｋは強調係数で０〜１）の演算
により設定された水平画素アドレス列の区間Ｘ ｈ ごとの
浮動しきい値ＦＴ ｈ に基づいて、現行水平走査線が奇数
列ならば偶数列水平ラインメモリから、偶数列ならば奇
数列水平ラインメモリから読み出された多値化データを
前記画素ごとに２値化データに変換させることを特徴と
する、映像２値化法。 - 【請求項２】第１水平走査線については一次処理のみ
を、最終水平走査線については二次処理のみを行わせる
ことを特徴とする、請求項１に記載の映像２値化法。 - 【請求項３】一次処理として、撮像機からの映像信号を
各水平走査線上の画素ごとにデジタル変換された多値化
輝度データを、現行水平走査線に対応した画像メモリの
水平ラインメモリ列に格納すると共に、現行走査線上の
該多値化輝度データについて、一定変位レベルを超え
て、順次検出された極大値ＭＡＸ、極小値ＭＩＮ及びそ
の検出画素位置のアドレスＭＡＸＰ，ＭＩＮＰを少なく
とも２つの検出メモリのうち特定の１つに格納し、 二次処理として、前行水平走査線で特定された検出メモ
リを読み出して、式ＦＴ ｈ ＝ＭＩＮ ｊ ＋（ＭＡＸ ｉ −Ｍ
ＩＮ ｊ ）ｘＫ（ただし、ｈは０から始まる整数、ｉはｈ
／２で小数点以下を切り上げた整数、ｊはｈ／２で小数
点以下を切り下げた整数、Ｋは強調係数で０〜１）の演
算により設定された水平画素アドレス列 の区間Ｘ ｈ ごと
の浮動しきい値ＦＴ ｈ に基づいて、前行水平走査線にか
かる画像メモリの水平ラインメモリから読み出された多
値化データを前記画素ごとに２値化データに変換し書き
直しさせることを特徴とする、２値化画像生成法。 - 【請求項４】第１水平走査線については一次処理のみ
を、最終水平走査線については二次処理のみを行わせる
ことを特徴とする、請求項３に記載の２値化画像生成
法。 - 【請求項５】強調係数Ｋ＝０．５として浮動しきい値Ｆ
Ｔ ｈ が求められていることを特徴とする、請求項１又は
２に記載の映像２値化法。 - 【請求項６】強調係数Ｋ＞０．５として浮動しきい値Ｆ
Ｔ ｈ が求められ、黒地に白文字が有効に映し出されるこ
とを特徴とする、請求項１又は２に記載の映像２値法。 - 【請求項７】強調係数Ｋ＜０．５として浮動しきい値Ｆ
Ｔ ｈ が求められ、白地に黒文字が有効に映し出されてい
ることを特徴とする、請求項１又は２に記載の映像２値
化法。 - 【請求項８】変位レベルを小さくして画像全体のきめ細
やかさが有効に映し出されていることを特徴とする、請
求項１又は２に記載の映像２値化法。 - 【請求項９】一次処理として、撮像機からの映像信号を
各水平走査線上の画素ごとにデジタル変換された多値化
輝度データを、前行水平走査で１つの水平ラインメモリ
に格納したものを読み出した後同メモリに格納すると共
に、現行走査線上の該多値化輝度データについて、一定
変位レベルを超えて、順次検出された極大値ＭＡＸ、極
小値ＭＩＮ及びその検出画素位置のアドレスＭＡＸＰ，
ＭＩＮＰを現行水平走査線が偶数列ならば偶数列検出メ
モリに、奇数列ならば奇数列検出メモリに格納し、 二次処理として、現行水平走査線が奇数列の場合は偶数
列検出メモリを、偶数列の場合は奇数列検出メモリを読
み出して、式ＦＴ ｈ ＝ＭＩＮ ｊ ＋（ＭＡＸ ｉ −ＭＩ
Ｎ ｊ ）ｘＫ（ただし、ｈは０から始まる整数、ｉはｈ／
２で小数点以下を切り上げた整数、ｊはｈ／２で小数点
以下を切り下げた整数、Ｋは強調係数で０〜１）の演算
により設定された水平画素アドレス列の区間Ｘ ｈ ごとの
浮動しきい値ＦＴ ｈ に基づいて、一次処理で読み出した
前行水平走査の多値化データを前記画素ごとに２値化デ
ータに変換させることを特徴とする、映像２値化法。 - 【請求項１０】一次処理として、撮像機からの映像信号
を各水平走査線上の画素ごとにデジタル変換された多値
化輝度データを、少なくとも２つの水平ラインメモリの
うち特定の１つに格納すると共に、現行走査線上の該多
値化輝度データについて、一定変位レベルを超えて、順
次検出された極大値ＭＡＸ、極小値ＭＩＮ及びその検出
画素位置のアドレスＭＡＸＰ，ＭＩＮＰを少なくとも２
つの検出メモリのうち特定の１つに格納し、 二次処理として、前行水平走査線で特定された検出メモ
リを読み出して、式ＦＴ ｈ ＝ＭＩＮ ｊ ＋（ＭＡＸ ｉ −Ｍ
ＩＮ ｊ ）ｘＫ（ただし、ｈは０から始まる整数、ｉはｈ
／２で小数点以下を切り上げた整数、ｊはｈ／２で小数
点以下を切り下げた整数、Ｋは強調係数で０〜１）の演
算により設定された水平画素アドレス列の区間Ｘ ｈ ごと
の浮動しきい値ＦＴ ｈ に基づいて、前行水平走査線で特
定された水平ラインメモリから読み出された多値化デー
タを前記画素ごとに２値化データに変換させることを特
徴とする、映像２値化法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000295849A JP3427354B2 (ja) | 2000-09-28 | 2000-09-28 | 映像２値化法及び２値化画像生成法 |
| US09/964,655 US6995802B2 (en) | 2000-09-28 | 2001-09-28 | Image binarization method and binary image creation method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000295849A JP3427354B2 (ja) | 2000-09-28 | 2000-09-28 | 映像２値化法及び２値化画像生成法 |
Publications (2)
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|---|---|
| JP2002112029A JP2002112029A (ja) | 2002-04-12 |
| JP3427354B2 true JP3427354B2 (ja) | 2003-07-14 |
Family
ID=18778215
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000295849A Expired - Fee Related JP3427354B2 (ja) | 2000-09-28 | 2000-09-28 | 映像２値化法及び２値化画像生成法 |
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| JP (1) | JP3427354B2 (ja) |
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| DE102009038558A1 (de) * | 2009-08-24 | 2011-03-10 | Carl Zeiss Sms Gmbh | Verfahren zur Emulation eines fotolithographischen Prozesses und Maskeninspektionsmikroskop zur Durchführung des Verfahrens |
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| CN110189704B (zh) * | 2019-06-28 | 2021-10-15 | 上海天马有机发光显示技术有限公司 | 一种电致发光显示面板、其驱动方法及显示装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| DE1809357B1 (de) * | 1968-11-16 | 1970-08-27 | Fernseh Gmbh | Verfahren und Schaltungsanordnung zur UEbertragung und Speicherung von Fernsehsignalen |
| GB1430724A (en) * | 1974-07-30 | 1976-04-07 | Toyo Ink Mfg Co | Threshold device for converting a video signal to a binary video signal and a method of determining the threshold level |
| US4545070A (en) * | 1982-04-30 | 1985-10-01 | Fuji Electric Company, Ltd. | Pattern discriminator |
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| JPH01267425A (ja) | 1988-04-18 | 1989-10-25 | Kirin Brewery Co Ltd | 撮像システム用の画像処理方法および装置 |
| JP2827259B2 (ja) * | 1989-03-08 | 1998-11-25 | キヤノン株式会社 | 固体カメラ |
| DE3935453A1 (de) * | 1989-10-25 | 1991-05-02 | Philips Patentverwaltung | Digitale schaltungsanordnung zur verarbeitung eines analogen fernsehsignals mit einem unverkoppelten systemtakt |
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| JPH04255078A (ja) | 1991-01-30 | 1992-09-10 | Seiko Epson Corp | 画像処理装置 |
| JPH04368065A (ja) | 1991-06-17 | 1992-12-21 | Nec Corp | ビデオ信号２値化回路 |
| JPH04372073A (ja) | 1991-06-20 | 1992-12-25 | Fuji Facom Corp | ２値化のためのしきい値決定方法 |
| JPH05180781A (ja) | 1991-12-27 | 1993-07-23 | Kawasaki Steel Corp | 表面欠陥検査方法及び装置 |
| JPH0983790A (ja) * | 1995-09-07 | 1997-03-28 | Canon Inc | 二値化処理装置 |
| US5949441A (en) * | 1997-08-01 | 1999-09-07 | International Business Machines Corporation | Multimedia terminal with an encoder for converting analog video data to compressed digitized video data |
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2000
- 2000-09-28 JP JP2000295849A patent/JP3427354B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-09-28 US US09/964,655 patent/US6995802B2/en not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
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| JP2002112029A (ja) | 2002-04-12 |
| US20020036711A1 (en) | 2002-03-28 |
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