JPH0225168A

JPH0225168A - 撮像信号処理装置

Info

Publication number: JPH0225168A
Application number: JP63175548A
Authority: JP
Inventors: Wataru Ogura; 渉小椋
Original assignee: Kodak Digital Product Center Japan Ltd
Current assignee: Kodak Digital Product Center Japan Ltd
Priority date: 1988-07-14
Filing date: 1988-07-14
Publication date: 1990-01-26
Also published as: US5068910A

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】〔発明の目的）（産業上の利用分野）本発明は、白板や黒板等に描かれた文字や図形をプリン
トアウトするため等に用いられる路像信＠処理装置に関
する。

（従来の技術）白板（ホワイトボード）やその他各種の壁面に描かれた
文字や図形等をレンズを通して入射さ往、ビューファイ
ンダによりモニタしながら画角を定め、その画像をＣＯ
Ｄ等のｌ１ａ（ｉ素子によって撮影し、その結果得られ
る画像信号によりプリンタを動作させ、前記文字や図形
等を用紙にプリントアウトする、いわゆる搬像プリント
装置が先に本出願人により提案されている。

この装置は、主として白板に描かれた文字や図形等のよ
うに、白を背■として、濃い色（黒色や赤色）で描かれ
た文字や図形等（以下、これらを白板の文字と略称する
）を読み取る装置である。

しかし、この装置を、黒を背景として淡い色（白色や黄
色など）で描かれた文字や図形（以下、これらを黒板の
文字と略称する）を読み取る装置としてそのまま用いる
ことはできない。

ここで、上記読み取りは、搬像素子からの銀像信号を基
に、地（ベース）の部分と、文字等の部分とを互いに反
転する２値化号とすることによって成されるが、通常、
Ｉｉａ像素子からのＩｌ像信号は出力信号を安定化する
ため自動利得１ＩＩｌｉｌｌｉ（以下、ＡＧＣと呼ぶ）
されている。このため、前述した白板の文字を読み取る
装置をそのまま黒板に対して適用すると、第４図で示す
ように、地（ベース）としての黒色信号が浮き上って２
値化処理ができなくなってしまう。すなわち、白板の場
合、文字等の部分（例えば黒色）は、画像信号中におい
て地（ベース）である白の出力より低い値として生じる
ので、その振幅を大きく取るため、地（ベース）部分の
出力信号はアンプの飽和レベルに近くなるようにＡＧＯ
処理される。これを黒板に適用すると、地（ベース）の
部分は同様にアンプの飽和レベルに近くなるようにＡＧ
Ｃ処理されるが、地（ベース）の黒に対し、文字等の部
分（例えば白）の出力は高い値として生じるため、図示
のように振幅を大きく取ることができず、２値判定用の
比較信号レベルとの比較が困難となり、２値化処理が行
なえない。

（発明が解決しようとする課題）上記のように、白板の文字を読み取るように構成した装
置を、そのまま黒板の文字の読み取りに転用することが
できず、用途が限定されてしまう。

本発明の目的は、白板の文字はもらろん、黒板の文字も
２値化処理でき、適確に読み取ることができ１ｍ像信号
処理装置を提供−することにある。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段）本発明による４ｍ像信号処理装置は、縄像索子で得られ
た画像信号が入力され、かつこの入力画像信号に対する
カットオフ周波数が上記入力画像信号中の低周波成分の
みを自動利得＆１１１０するための第１の周波数と、上
記入力画像信号中の高周波成分をも含んで自動利得ｔｉ
ｌｌｌｌｌするための第２の周波数とに切換設定可能な
自動利得制御回路を有する。また、この自紡祠ｉ！７１
＋ＩＩ御回路で自助利得イ１制御された出力信号を入力
し、これと前記カットオフ周波数が第１の周波数に設定
されたときの出力信号中の低周波成分の電圧レベルより
低い第１の闘値との比較により２１ｉＣｉ信号を出力す
る第１の２値化回路を設けると共に、前記自動利得制御
回路で自動利得１．ＩＩ　ｔｌｌされた出力信号をへク
ツし、これと前記カットオフ周波数が第２の周波数に設
定されたときの出力信号中の低周波成分の電圧レベルよ
り＾い第２の同値との比較により２値化号を出力する第
２の２値化回路を設けている。さらに、前記自動利得υ
１ｍ回路でのカットオフ周波数の・切換設定に連動し、
第１の周波数に設定されたときは第１の２１ｉｒｉ化回
路の出力を、第２の周波数に設定されたときは第２の２
値化回路の出力をそれぞれ選択して出力する、ゲート回
路を設けている。

（作用）本発明は、画像信号が持つ次の２つの特性に着目して成
されたものである。

（１）　　画像信号において、背■の部分は低い周波数
になる。これにス・１し、描かれた文字等の部分は高い
周波数になる。

（２）　　画像信号において、白色（明るい）はど信号
電圧が高く、黒色（暗い）はど信号電圧は低くなる。

このため、白板の文字を撮影する場合（白板モード）は
、自＋７１１１得制御回路（ＡＧＣ回路）のガイドオフ
周波数を低周波側である第１の周波数に設定し、入力画
（！Ｇ！信号中の背頭となる白色信号（低周波成分）の
みにＡＧＣをかけ、文字等の高周波成分には八ＧＧをか
（Ｊないようにする。このようにすると、背景となる白
色信号は第２図のようにアンプの飽和レベルに近い値と
なり、これにより低い信２）電圧として生じる文字等の
黒色信号の振幅を充分大きくとることができる。

これに対し、黒板の文字を搬像する場合（黒板〔−ド）
は、ＡＧＣ回路のカットオフ周波数を高周波側である第
２の周波数に切換設定し、背倶の黒色信号だけでなく、
文字等の白色信号（高周波成分）をも含めてＡＧＣをか
けるようにする。

このようにすると、第３図で示ずように、背且の黒色信
号が低いレベルに抑圧された状態となり、これより高い
信＠電圧として生じる文字等の白色信号の振幅を充分大
きくとることができる。

したがって、上記各モードにおける文字等の信号成分は
、これら各モードに対応して設けられた第１の２値化回
路および第２の２値化回路によって第１または第２の闇
値を充分に越えることができ、信号の２値化が確実に行
なわれる。

（実／ｌｌｉ１Ｍ）以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図において、１１はＩＭ号大入力回路、非反転アン
プを構成する演算増幅器（以下、オペアンプと略称する
）ＯＰｌを有し、その＋入力端子に１４図示しない搬像
素子（ＣＯＤ等）からの阻像信号（すなわち画像信号）
が抵抗Ｒ１を介して入力される。また、その−入力端子
は抵抗Ｒ２を介してアースに接続すると共に、抵抗Ｒ３
を介し出力端子とも接続している。

１２は自動利得制御回路（ＡＧＣ回路）で、後述するカ
ットオフ周波数に従って入力画ｆＱ信号のＡＧＣ処理を
行ない、所定レベルの出力信号を得る。そのために２個
のトランジスタＴｒ＋　。

ｒｒｚを持っており、トランジスタＴｒｔのコレクタは
抵抗Ｒ４を介して電源ＶＤｏに接続し、同エミッタは他
のトランジスタＴｒｚのベースに接続している。トラン
ジスタＴｒｚのコレクタは、コンデンサＣ１を介して前
記オペアンプＯＰ＋の＋入力端子と接続し、また、エミ
ッタはアースに接続されている。前記トランジスタＴｒ
１のベースは、前記オペアンプＯＰ１の出力端子と、コ
ンデン’ｊｃ２、カットオフ周波数切換部１３、ダイオ
ードＤ１を介して１シ続している。また、このダイオー
ドＤ１のカソード側は、コンデンサＣ３およびｉ！（杭
Ｒ５を各別に介してアースと接続している。

また、前記コンデンサＣ２の図示下端はダイオードＤｚ
を逆方向に介してアースと接続している。

前記カットオフ周波数切換ｐＨ１３は、抵抗Ｒ６と、こ
の抵抗Ｒ６にアナログスイッチ＾−３Ｗを介して並列接
続された抵抗Ｒ７とで構成されている。

上記抵抗Ｒ７の賄は低ｂ’ｃ　Ｒｅの約１０倍とする。

そして、カットオフ周波数の切換は、アナログスイッチ
Ａ−３Ｈのオン・オフによって行なう。すなわち、アナ
ログスイッチＡ−３−がオフのときは低周波側である第
１の周波数が設定され、アナログスイッチＡ−３Ｗがオ
ンのときは高周波側である第２の周波数が設定される。

１４は第１の２　＜ＩＩＩ化回路、１５は第２の２値化
回路で、これらはそれぞれ上Ｆ２　Ａ　Ｇ　Ｃ回路１２
によってＡＧＣ処理された出力信号ＶＳを入力し、その
２値化を行なう。すなわち、第１の２値化回路１４は、
コンパレータとなるオペアンプＯＰｚを有し、その−入
力端子には前記出力信号Ｖｓが入力される。また、この
−入力端子は抵抗Ｒ８およびコンデンサＣ４を介してア
ースと接続している。このコンパレータＯＰｚの＋入力
端子は、抵抗Ｒ９を介して前記コンデンサＣ４の図示上
端と接続すると共に、抵抗Ｒｈｏを介してアースとも接
続している。したがって、この１−人力９λ子には前記
出力信号Ｓを積分し、若干下方にシフトした第１の闘値
Ｖへが印加される。すなわち、この閾（＋ｆｆ　Ｖ　Ａ
は、前記カットオフ周波数を低周波側である第１の周波
数に設定した白板モードの際の出力化５’９ｖｓにヌ・
１し、第２図で示すように、その費電となる白色信号（
低周波成分）の電圧レベルＪこり若干低くなるように設
定されている。

また、第２の２値化回路１５は、コンパレータとへるＡ
ベアシブ０１］３を何し、その十入力端子には前記出力
信号ＶＳが入力される。また、この十入力端子は抵抗１
１およびコンデンサＣ５を介してアースに接続している
。このコンパレータＯＰ３の一入力端子は抵抗Ｒ１２を
介して前記コンデンサＣ５の図示上端と接続すると共に
、抵抗（を介して電源ＶＣＣとも接続している。したが
って、この−入力端子には前記出力信＠ｖＳを積分し、
若干上方にシフトした第２の闘値Ｖｅが印加される。す
なわち、この闘値Ｖｏは、前記カットオフ周波数を高周
波側である第２の周波数に設定した黒板モードの際の出
力信号ｙｓに対し、第３図で示すように、その背景とな
る黒色信号（低周波成分）の電圧レベルより若干轟くな
るように設定されている。

１６はゲート回路で、上記第１の２値化回路１４および
第２の２値化回路１５からの出力のうち、いずれかを選
択して出力する。そのために、２つのアンドゲートＡＮ
Ｄ１．ＡＮＤ２を持つ。このアンドゲートＡＮＤ１の一
方の入力端子には第１の２値化回路１４の出力が入力さ
れ、他方の入力端子には、後述する選択スイッチ１７か
らの切換信号がインバータＩＮＶを介して入力される。

また、アンドゲート八ＮＤ２の一方の入力端子には第２
の２値化回路１５の出力が入力され、他方の入力端子に
は選択スイッチ１１からの切換信号がそのまま入力され
る。これら両アンドゲートＡＮＤ１゜ＡＮＤｚの出力は
オアゲートＯＲを介して最終的な２値データとして出力
される。

前記選択スイッチ１７は切換端子ａ、ｂと、共通端子Ｃ
とを持つもので、切換端子ａは抵抗Ｒ１４を介して電源
ｙｃｃと接続し、また、共通端子Ｃはアースに接続して
いる。そして、この切換端子ａから前記ＡＧＣ［Ｊ回路
１２におけるカットオフ周波数切換用のアナログスイッ
チＡ−３１に対する切換指令およびゲート回路１Ｇに対
する切換指令が出力される。寸なわら、カットオフ周波
数の切換に連妨してアンドゲートＡＮＤ１．ＡＮＤ２も
切換えられる。

上記構成において、まず、白色の背景に黒や赤で描いた
、いわゆる白板の文字等を搬像する場合の動作を説明す
る。この場合、まず、選択スイッチ１７を端子ａ側に切
換え、白板モードにする。

この操作により切換若令はｒＬＪレベルとなり、アナＬ
ｌグスイッチ＾−８旧よオフとなって低周波側の第１の
カットオフ周波数が設定される。また、ゲート回路１６
では、インバータＩＮＶを介して第１の２値化回路１４
用のアンドゲートＡＮＤ１が導通可能な状態となる。

この状態において、白板の文字等を撮像した画像信号が
入力されると、ＡＧＣ回路１２は前述した低周波側の第
１のカットオフ周波数によってＡＧＣ処理を行なう。こ
のため、青慎となる白色信号（低周波成分）にのみＡＧ
Ｃがかけられ、文７等の部分（高周波成分）にはＡ　Ｇ
　Ｃ１，ｔかからない。したがって、第２図で示すよう
に出力信号ＶＳは背景とむる白色信号がアンプ飽和レベ
ル近くの高い値となり、文字等の部分の信号はそれより
低い振幅の大ぎな信号として生じる。

この出力信号ＶＳは第１の２値化回路１４のコンパレー
タＯＰｚによって、その低周波成分（背景となる白色信
号）の電圧レベルより若干低い第１の闘値■＾と比較さ
れ、背景部分がｒＬＪレベル、文字等の部分がｒＨＪレ
ベルとなる２値化号として出力される。この２値化号は
、ゲート回路１ＧのアントゲニドＡＮＤ１およびオアゲ
ートＯＲを介して最終的に出力される。

ここで、前記文字部分の黒色信号（高周波成分）は振幅
が大きく、闘値Ｖ＾より充分低くなるので確実な２値化
処理が行なわれる。

次に、昭い色（例えば黒色）の背景の明るい色（例えば
白色）の文字等を描いた、いわゆる黒板の文字等を撮像
する場合を説明する。この場合は、まず、選択スイッチ
１７を端子す側に切換えて黒板モードを選択する。この
操作により、切換指令はｒ　ＨＪレベルとなり、アナロ
グスイッチ＾−３Ｗがオン動作し、高周波側の第２のカ
ッ１−オフ周波数が設定される。また、ゲート回路１６
ではアントゲ−１”　Ａ　Ｎ　Ｄ　ｚが導通可能な状態
となる。

この状態において、黒板の文字等を搬像した画像信号が
入力されると、ＡＧＣ回路１２は前述した高周波側の第
２のカットオフ周波数によってＡＧＣ処理を行なう。こ
のため、背景となる黒色１３号（低周波成分）と、文字
等の情報としての白色信号（高周波成分）との総量とし
てＡＧＣが作用する。すなわち、文字等の情報としての
白色信号（高周波成分）が無視されることなく、ＡＧＣ
処理される。

この結果、第３図で示ずように背」となる黒色成分（低
周波成分）が、アンプの飽和レベルに対し充ｌＩ）に余
裕を持った低いレベルに抑圧される。

このため、黒色信号より高いレベルとなる文字等の情報
としての白色信号（高周波成分）は充分に振幅の大ぎな
信号となる。

このようにへＧＣ処理が施された出力信号ＶＳは第２の
２値化回路１５のコンパレータＯＰ３にＪ：す、その低
周波成分（昔日となる黒色信号）の電圧レベルより若干
高い第２の闘値ｖ８と比較され、背狽郡分がｒＬＪレベ
ル、文字部分が「１（」レベルの２値化号として出力さ
れる。この２値付口はアンドゲート△ＮＤｚおよびオア
ゲートＯＲを介して最終的に出力される。

この場合ら、文字部分の白色信号（高周波成分）の振幅
を大きくとることができ、闘値Ｖｎより充分高＜イ鷺る
ので、確実な２値化処理が行なえる。

上記説明は、黒板や白板などを昔日として文字や図形を
読み取る場合を例示しているが、これに限らず、コンピ
ュータの画像入力装置としてのいわゆるスキャナーや、
ファックスの読み取りにも使用することができる。

（ｇ、町の効果〕以上のように本発明によれば、読み取り対象の特性に合
わせてＡＧＣ特性をコントロールするので、読み取りた
い信号の振幅を適正な大きさとすることができ、正しい
２１ｉＩ１７化が可能となる。すなわら、白板の文字も
黒板の文字も、単にゲイン周波数を切換えるだけで１確
に２値化することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

Ｍ１図は本発明による撮像信号処理装置の一実施例を示
ず回路図、第２図は第１図の装置の白板モードでの信号
状態を示す特性図、第３図は第１図の装置の黒板モード
での信号状態を示寸特性図、第４図は従来装置による黒
板モードでの信号状態を示す特性図である。１２・・自動刊ｉ！？　ｉｉ制御回路、１３・・カット
オフ周波数切換部、１４・・第１の２値化回路、１５・
・第２の２（ａ他回路、１６・・グー１〜回路。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）撮像素子で得られた画像信号が入力され、かつこ
の入力画像信号に対するカットオフ周波数が上記入力画
像信号中の低周波成分のみを自動利得制御するための第
１の周波数と、上記入力画像信号中の高周波成分をも含
んで自動利得制御するための第２の周波数とに切換設定
可能な自動利得制御回路と、この自動利得制御回路で自動利得制御された出力信号を
入力し、これと前記カットオフ周波数が第１の周波数に
設定されたときの出力信号中の低周波成分の電圧レベル
より低い第１の闘値との比較により２値信号を出力する
第１の２値化回路と、前記自動利得制御回路で自動利得制御された出力信号を
入力し、これと前記カットオフ周波数が第２の周波数に
設定されたときの出力信号中の低周波成分の電圧レベル
より高い第２の闘値との比較により２値信号を出力する
第２の２値化回路と、前記自動利得制御回路でのカットオフ周波数の切換設定
に連動し、第１の周波数に設定されたときは第１の２値
化回路の出力を、第２の周波数に設定されたときは第２
の２値化回路の出力をそれぞれ選択して出力するゲート
回路と、を備えたことを特徴とする画像信号処理装置。