JPH03143012A - 2値化回路、中間レベル検出回路及びピーク包絡線検出回路 - Google Patents

2値化回路、中間レベル検出回路及びピーク包絡線検出回路

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JPH03143012A
JPH03143012A JP28062489A JP28062489A JPH03143012A JP H03143012 A JPH03143012 A JP H03143012A JP 28062489 A JP28062489 A JP 28062489A JP 28062489 A JP28062489 A JP 28062489A JP H03143012 A JPH03143012 A JP H03143012A
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Hirochika Yamaji
裕敬 山路
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NEC Home Electronics Ltd
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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】 (産業上の利用分野) 本発明は、光電変換素子などから出力されるアナログ画
像信号を2値化する2値化回路などに関するものである
〈従来の技術〉 典型的な画像入力装置では、光電変換素子から読取られ
たアナログ画像信号が2値化回路で量子化される。この
ようなアナログ画像信号には読取り光学系のシェーディ
ング歪みによる低周波成分のノイズが含まれていたり、
読取り原稿の下地に色が付いていたり、文字や図形など
の淡い画像が描かれていることなどに起因して信号のダ
イナミックレンジ(振幅値、すなわち白レベルと黒レベ
ルの差〉が変動する場合がある。このような画像信号の
2値化に際し一定の閾値レベルを設定したのでは、正し
い2値化信号を得ることができない。
このため、アナログ画像信号の極大値や極小値の包絡線
、あるいはそれぞれの中間レベルの変動に連動させて閾
値レベルを変動させる2値化回路が用いられている。
従来、上述の2値化回路は、第4図に示すように、比較
器41と、極大4M検出部42と、極小値検出部43と
、中間レベル検出部44とから構成されている。光電変
換素子から電気信号として出力され適宜なレベルに増幅
されたアナログ画像信号は、入力端子INを経て比較器
41の一方の入力端子に供給されると共に、極大検出部
42と極小値検出部43にも供給される。極大値検出部
42と極小値検出部43で検出されたアナログ画像信号
の極大値と極小値の中間レベルが同一の抵抗値による合
成回路から成る中間レベル検出部44から出力され、閾
値電圧として比較器41の他方の入力端子に供給される
極大値検出部42は、第5図に示すように、ダイオード
D1、コンデンサCI及び抵抗器R1とから構成されて
いる。極小値検出部43は、第6図に示すように、ダイ
オードD2、コンデンサC2、抵抗器R2及び定電圧源
DCから構成されている。
(発明が解決しようとする課題〉 第4図に示した2値化回路では、第5図の極大値検出部
42の放電の時定数01・R1と、第6図の極小値検出
部43の充電の時定数C2・R2とを種々の値に調節し
ても、正しい2値化信号を得るのが困難であるという問
題がある。
すなわち、第7図の波形図に示すように、読取り対象の
原稿の白黒パターンが(A)に示すようなものであり、
これを読取ることによって得られるアナログ画像信号が
(B)に示すようなものとする。この場合、上記各時定
数を大きな値に設定すると、極大値検出部42の出力は
破線αのようになり、極小値検出部43の出力は一点鎖
線βのようになり、これらの中間レベルによる閾値Tは
点線に示すようなものとなる。第7図の例では、低周波
部分(a)と高周波部分(b)については正しい2値化
信号が得られない。また、上記各時定数を小さな値に設
定した場合、第8図に示すように、極大値検出部42の
出力は破線αのようになり、極小値検出部43の出力は
一点鎖線βのよになり、これらの中間レベルによる閾値
Tは点線に示すようなものとなる。第8図の例では、高
周波部分(b)の問題点は解決されるが、低周波部分(
a)の問題点は依然として解決されない。
(課題を解決するための手段) 本発明の2値化回路は、2値化用の比較器と、極大点検
出部と、極小点検出部と、上記各極大点の検出時点のア
ナログ信号のレベルを次の極大点の検出時点まで保持す
る極大値保持部と、上記各極小点の検出時点のアナログ
信号のレベルを次の極小点の検出時点まで保持する極小
値保持部と、この極大値保持部の保持値と極小値保持部
の保持値との中間レベルを生成し閾値電圧として上記2
値化用の比較器に供給する中間レベル生戊部とを備え、
高精度の2値化を実現するように構成されている。
以下、本発明の作用を実施例と共に詳細に説明する。
(実施例) 第1図は、本発明の一実施例に係わる2値化回路の構成
を示すブロック図であり、1は比較器、10は極大点検
出部と極小点検出部、20は極大値保持部、30は極小
値保持部、40は中間レベル生成部である。
光電変換素子から電気信号として出力され適宜なレベル
に増幅されたアナログ画像信号は、入力端子INを経て
比較器1の一方の入力端子に供給されると共に、極大点
検出部と極小点検出部10にも供給される。極大点検出
部と極小点検出部IOは、比較器11、遅延器12、極
大点パルス生成回路13及び極小点パルス生成回路14
から構成されている。アナログ映像信号は、比較器11
の一方の入力端子に電圧Voとして直接供給されると共
に、遅延器12において所定時間の遅延を受けつつ電圧
Vdとして比較器11の他方の入力端子にも供給される
。遅延器11による遅延時間としては、アナログ画像信
号の最小画素周期の半分程度の値が設定される。この比
較器11には、アナログ画像信号に含まれる雑音や原稿
下地の微細な凹凸による高周波の不要成分などに起因す
る誤動作を防止するために、帰還抵抗器Rfによって適
宜な大きさのヒステリシス特性が付与されている。
従って、第2図(A)と(B)とに示すように、電圧V
dが電圧Voよりもヒステリシス特性に基づく所定値以
上大きくなると、比較器11の出力Vcがローからハイ
に立上がる。次に、電圧Vdが電圧VOよりもヒステリ
シス特性に基づく所定値以上小さくなると、比較器11
の出力Vcがハイからローに立下がる。極大点パルス生
戒部13は、比較器11の出力Vcの立上がり点を検出
し、第2図(C)に示すようなパルスVaを出力する。
極小点パルス生成部14は、比較器11の出力VCの立
下がり点を検出し、第2図<D)に示すようなパルスv
bを出力する。
極大値保持部20では、極大点パルス生成回路13から
出力される極大点パルスVaによってスイッチ21が閉
じられ、入力端子INに出現中のアナログ信号電圧がダ
イオードD1.コンデンサCI及び抵抗器R1で構成さ
れるピークホールド部22に供給され、コンデンサC1
に保持される。
同様に、極小値保持部30では、極小点パルス生成回路
14から出力される極小点パルスvbによってスイッチ
31が閉じられ、入力端子INに出現中のアナログ信号
電圧がダイオードD2、コンデンサC2、抵抗器R2及
び定電圧源Bで構成されるボトムホールド部32に供給
され、コンデンサC2に保持される。ピークホールド部
22の放電の時定数C1−R1と、ボトムホールド部3
2の充電の時定数02・R2とはいずれも大きな値に設
定されている。
従って、第3図の波形図に示すように、読取り対象の原
稿の白黒パターンが(A)に示すようなものであり、こ
れを読取ることによって得られるアナログ画像信号が(
B)に示すようなものであるとすれば、極大値保持部2
0の出力は破線αのように各極大値を階段状に連結する
ピーク包絡線となり、極小値保持部30の出力は一点鎖
線βのように各極小値を階段状に連結するビーク包絡線
となる。また、同一抵抗値の抵抗器41と42とを接続
して中間点を出力端子とする中間レベル検出部40で生
成される中間レベルTは点線に示すようなものとなる。
この点線の中間レベルは閾値電圧として比較器lの他方
の入力端子に供給される。
この結果、比較器lから出力される2値化信号は、第3
図(C)に示すようなものとなり、低周波部分(a)と
高周波部分(b)のいずれについても正しい2値化信号
が得られる。なお、第3図(D)と(E)は、極大点パ
ルス生成回路13から出力される極大点パルスVaと、
極小点パルス生成回路14から出力される極小点パルス
vbとを示している。
以上、極大値保持部20に保持された極大値と極小値保
持部30に保持された極小値との中間レベルを生成して
2値化用比較器1の閾値とする構成を例示した。しかし
ながら、極大値保持部20に保持された極大値よりも所
定値だけ小さな電圧や、極小値保持部30に保持された
極小値よりも所定値だけ大きな電圧を2値化用比較器1
の閾値とすることもできる。
また、2値化回路の場合について本発明を説明した。し
かしながら、各種のアナログ信号の中間レベルを検出す
るための中間レベル検出回路や、極大値と極小値又はそ
の一方だけを検出したりするビーク包絡vA検出回路と
しても本発明を適用できる。
(発明の効果) 以上詳細に説明したように、本発明の2値化回路は、極
大点の検出時点のアナログ信号のレベルを次の極大点の
検出時点まで復持する極大値保持部と、極小点の検出時
点のアナログ信号のレベルを次の極小点の検出時点まで
保持する極小値保持部と、これら保持部による保持値の
中間レベルを生成し閾値電圧として2値化用の比較器に
供給する中間レベル生成部とを備える構成であるから、
高精度の2値化が可能になるという効果が奏される。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例に係わる2値化回路の構成を
示すブロック図、第2図は第1図の極大値検出部と極小
値検出部10の動作を説明するための波形図、第3図は
第1図の2値化回路の動作を説明するための波形図、第
4図は従来の2値化回路の構成を示すブロック図、第5
図と第6図は第4図の極大値検出部42と極小値検出部
43の構成を示す回路図、第7図と第8図は第4図の従
来回路の動作を時定数の大きい場合と小さい場合とに分
けて例示する波形図である。 1・・・2値化用比較器、10・・・極大値検出部と極
小値検出部、11・・・比較器、12・・・遅延器、1
3・・・極大点パルス生成回路、14・・・極小点パル
ス生成回路、20・・・極大値保持部、21・・・スイ
ッチ、22・・・ピークホールド部、30・・・極小値
保持部、31第 2 図 (A) しB) (C) b 第 図 第 図 第 図 2 3 1 2

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)2値化対象のアナログ信号を第1の入力端子に受
    けると共にこのアナログ信号の変動に応じて変動する閾
    値電圧を第2の入力端子に受けて比較結果に基づき2値
    化を行う比較器と、 アナログ信号中に出現する極大点を検出する極大点検出
    部と、 アナログ信号中に出現する極小点を検出する極小点検出
    部と、 前記各極大点の検出時点の前記アナログ信号のレベルを
    次の極大点の検出時点まで保持する極大値保持部と、 前記各極小点の検出時点の前記アナログ信号のレベルを
    次の極小点の検出時点まで保持する極小点保持部と、 前記極大値保持部の保持値と前記極小値保持部の保持値
    との中間レベルを生成し前記閾値電圧として前記比較器
    の第2の入力端子に供給する中間レベル生成部とを備え
    たことを特徴とする2値化回路。
  2. (2)アナログ信号中に出現する極大点を検出する極大
    点検出部と、 アナログ信号中に出現する極小点を検出する極小点検出
    部と、 前記各極大点の検出時点の前記アナログ信号のレベルを
    次の極大点の検出時点まで保持する極大点保持部と、 前記各極小点の検出時点の前記アナログ信号のレベルを
    次の極小点の検出時点まで保持する極小値保持部と、 前記極大値保持部の保持値と前記極小値保持部の保持値
    との中間レベルを生成し出力する中間レベル生成部とを
    備えたことを特徴とする中間レベル検出回路。
  3. (3)アナログ信号中に出現する極大点を検出する極大
    点検出部と、 アナログ信号中に出現する極小点を検出する極小点検出
    部と、 前記極大点の検出時点の前記アナログ信号のレベルを次
    の極大点の検出時点まで保持する極大値保持部と、 前記各極小点の検出時点の前記アナログ信号のレベル次
    の極小点の検出時点まで保持する極小値保持部とを備え
    たことを特徴とするピーク包絡線検出回路。
  4. (4)アナログ信号中に出現する極大点を検出する極大
    点検出部と、 各極大点の検出時点の前記アナログ信号のレベルを次の
    極大点の検出時点まで保持する極大値保持部とを備えた
    ことを特徴とするピーク包絡線検出回路。
  5. (5)アナログ信号中に出現する極小点を検出する極小
    点検出部と、 各極小点の検出時点の前記アナログ信号のレベルを次の
    極小点の検出時点まで保持する極小値保持部とを備えた
    ことを特徴とするピーク包絡線検出回路。
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