JPH05161014A - Binarization circuit - Google Patents

Binarization circuit

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Publication number
JPH05161014A
JPH05161014A JP3349115A JP34911591A JPH05161014A JP H05161014 A JPH05161014 A JP H05161014A JP 3349115 A JP3349115 A JP 3349115A JP 34911591 A JP34911591 A JP 34911591A JP H05161014 A JPH05161014 A JP H05161014A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pulse
circuit
output
binarization
falling
Prior art date
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Pending
Application number
JP3349115A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hidenori Hayashi
英紀 林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mutoh Industries Ltd
Original Assignee
Mutoh Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Mutoh Industries Ltd filed Critical Mutoh Industries Ltd
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Publication of JPH05161014A publication Critical patent/JPH05161014A/en
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Abstract

PURPOSE:To binarize an image signal with a very simple circuit configuration without needing shading correction and surface density correction. CONSTITUTION:An image sensor output is inputted to a differentiation circuit 2 via a buffer 1. The differentiation circuit 2 detects the switching point of a while picture element and a black picture element. A window comparator 3 detects respectively the rising pulse and the falling pulse of a differentiation output. A binarization pulse generating circuit 4 generates and outputs a binarized pulse having a pulse width from the falling pulse till the rising pulse. When a black picture element proceeds, a white/black level discrimination circuit 6 detects it to activate an inverting circuit 7, thereby inverting the binarization pulse.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、イメージスキャナ等の
画像入力装置で得られた画像信号を2値化するための2
値化回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a binarization method for binarizing an image signal obtained by an image input device such as an image scanner.
Regarding the digitization circuit.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、画像信号を2値化する場合、例え
ば原稿レベルのピーク値を抵抗分割してスレッショルド
レベルを決定したり、原稿レベルのピーク値に基づいて
FETのゲインをコントロールすることにより画像信号
のレベルを所定のスレッショルドレベルに合わせること
がなされている。しかし、これらの方式では、イメージ
センサの感度及び光源の出力のバラツキ等に起因したシ
ェーディングの影響を排除することができない。
2. Description of the Related Art Conventionally, in the case of binarizing an image signal, for example, a peak value of a document level is resistance-divided to determine a threshold level, or a FET gain is controlled based on the peak value of the document level. The level of the image signal is adjusted to a predetermined threshold level. However, these methods cannot eliminate the influence of shading caused by variations in the image sensor sensitivity and the light source output.

【0003】一方、白基準板を読み取った信号(シェー
ディング波形)に基づいて画像信号のシェーディングを
補正することは従来からなされているが、画像信号を2
値化する場合、白基準板の濃度レベルと実際の原稿の地
肌濃度レベルとが相違して最適なスレッショルドレベル
を決定するのが難しい。従って、良好な2値化を行うた
めには、画像信号に対してシェーディング補正及び地肌
濃度補正を施したのち、補正後の画像信号と所定のスレ
ッショルドレベルとの比較を行う必要がある。
On the other hand, it has been conventionally performed to correct the shading of the image signal based on the signal (shading waveform) obtained by reading the white reference plate.
In the case of binarization, it is difficult to determine the optimum threshold level because the density level of the white reference plate differs from the background density level of the actual document. Therefore, in order to perform favorable binarization, it is necessary to perform shading correction and background density correction on the image signal and then compare the corrected image signal with a predetermined threshold level.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】このように、従来の2
値化回路では、一定のスレッショルドレベルに画像信号
を適合させるために、画像信号にシェーディング補正及
び地肌濃度補正を施さなくてはならない。このため、白
基準板等のシェーディング原稿を必要とするうえ、シェ
ーディング補正のためのプリスキャンと地肌濃度補正の
ためのプリスキャンを必要とし、回路構成や処理が複雑
化するという問題点がある。
As described above, the conventional two
In the binarizing circuit, shading correction and background density correction must be performed on the image signal in order to adapt the image signal to a constant threshold level. Therefore, there is a problem that a shading document such as a white reference plate is required, and a prescan for shading correction and a prescan for background density correction are required, which complicates the circuit configuration and processing.

【0005】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、シェーディング補正及び地肌濃度補正を必要とせ
ず、極めて簡単な回路構成で画像信号を2値化すること
ができる2値化回路を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and provides a binarization circuit capable of binarizing an image signal with an extremely simple circuit configuration without requiring shading correction and background density correction. The purpose is to do.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明に係る2値化回路
は、画像信号を微分する微分回路と、この微分回路の出
力の立上りパルスと立下りパルスを夫々別々に検出する
コンパレータと、前記立上りパルス及び立下りパルスの
少なくとも一方から他方に至る幅の2値化パルスを生成
する2値化パルス生成回路とを具備したことを特徴とす
る。
A binarizing circuit according to the present invention includes a differentiating circuit for differentiating an image signal, a comparator for separately detecting a rising pulse and a falling pulse of the output of the differentiating circuit, and A binarized pulse generation circuit for generating a binarized pulse having a width ranging from at least one of the rising pulse and the falling pulse to the other is provided.

【0007】また、本発明に係る他の2値化回路は、上
記構成に加え、更に前記2値化パルスを遅延させる遅延
回路と、前記立上りパルスと前記立下りパルスとのいず
れが先行しているかを判別する先行パルス判別回路と、
この先行パルス判別回路の判別結果に基づいて前記遅延
回路の出力を反転させる反転回路とを具備したことを特
徴とする。
In addition to the above-mentioned structure, another binarizing circuit according to the present invention further comprises a delay circuit for delaying the binarizing pulse, and either the rising pulse or the falling pulse. A leading pulse determination circuit that determines whether or not
And an inverting circuit that inverts the output of the delay circuit based on the discrimination result of the preceding pulse discrimination circuit.

【0008】[0008]

【作用】本発明によれば、スキャナで得られた画像信号
がまず微分回路で微分される。これにより、シェーディ
ングや地肌濃度レベルの影響が排除され、画像信号の白
黒反転部のみが立上りパルス又は立下りパルスの形態で
抽出されることになる。微分回路で得られた立上りパル
スと立下りパルスは、コンパレータで夫々別々に検出さ
れ、2値化パルス生成回路が上記立上りパルス及び立下
りパルスの少なくとも一方から他方へ至る幅の2値化パ
ルスを生成するので、この2値化パルスをもって2値化
出力とすることができる。
According to the present invention, the image signal obtained by the scanner is first differentiated by the differentiating circuit. As a result, the influence of shading and background density level is eliminated, and only the black and white inversion part of the image signal is extracted in the form of the rising pulse or the falling pulse. The rising pulse and the falling pulse obtained by the differentiating circuit are separately detected by the comparator, and the binarizing pulse generating circuit generates a binarizing pulse having a width from at least one of the rising pulse and the falling pulse to the other. Since it is generated, this binarized pulse can be used as a binarized output.

【0009】一般には、画像信号は白画素が先行する
が、万一黒画素が先行することも考えられる。従って、
上記2値化パルスを遅延回路で例えば1ライン分遅延さ
せ、先行パルス判別回路で前記立上りパルスと立下りパ
ルスのいずれのパルスが先行しているかを判別し、この
判別結果に基づいて前記遅延回路の出力を反転させるよ
うにすれば、黒画素が先行している場合でも、正しい2
値化出力を得ることができる。
Generally, an image signal is preceded by a white pixel, but it is conceivable that a black pixel is preceded. Therefore,
The binarized pulse is delayed by, for example, one line by a delay circuit, the leading pulse discriminating circuit discriminates which of the rising pulse and the falling pulse is leading, and the delay circuit is based on the discrimination result. By inverting the output of, even if the black pixel precedes, the correct 2
The digitized output can be obtained.

【0010】このように、本発明によれば、画像信号を
微分するという極めて簡単な方式によってシェーディン
グ及び地肌濃度の影響を排除して適性な2値化出力を得
ることができる。
As described above, according to the present invention, an appropriate binary output can be obtained by eliminating the influence of shading and background density by a very simple method of differentiating an image signal.

【0011】[0011]

【実施例】以下、添付の図面を参照して本発明の実施例
について説明する。図1は、本発明の一実施例に係る2
値化回路の構成を示す回路図である。例えばA0〜A4
サイズの原稿を読取り可能な図示しないラインイメージ
センサから供給されるアナログ画像信号は、バッファ1
を介して微分回路2に入力される。微分回路2は、容量
Cと抵抗Rの直列回路から構成され、上記アナログ画像
信号を微分する。微分回路2で微分された画像信号は、
ウィンドコンパレータ3に入力されている。ウィンドコ
ンパレータ3は、並列配置された2つのコンパレータ3
1,32と、これらのコンパレータ31,32の基準電
圧端子に夫々スレッショルド電圧VTH,VTLを供給
するため抵抗R1〜R4を直列に接続して構成された基
準電圧発生回路とから構成されている。コンパレータ3
1は微分回路2の出力の立上りパルスを検出し、コンパ
レータ32は微分回路2の出力の立下りパルスを検出す
る。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 shows a second embodiment according to the present invention.
It is a circuit diagram which shows the structure of a digitization circuit. For example, A0-A4
An analog image signal supplied from a line image sensor (not shown) capable of reading a size document is stored in the buffer 1
Is input to the differentiating circuit 2 via. The differentiating circuit 2 is composed of a series circuit of a capacitor C and a resistor R and differentiates the analog image signal. The image signal differentiated by the differentiation circuit 2 is
It is input to the window comparator 3. The window comparator 3 includes two comparators 3 arranged in parallel.
1 and 32, and a reference voltage generation circuit configured by connecting resistors R1 to R4 in series for supplying threshold voltages VTH and VTL to the reference voltage terminals of these comparators 31 and 32, respectively. Comparator 3
1 detects the rising pulse of the output of the differentiating circuit 2, and the comparator 32 detects the falling pulse of the output of the differentiating circuit 2.

【0012】ウィンドコンパレータ3の出力は、2値化
パルス生成回路4に供給されている。2値化パルス生成
回路4は、D型フリップフロップ(以下、D−FFと呼
ぶ)41,42と、その出力をゲート処理する排他的論
理和ゲート(以下、EX−ORゲートと呼ぶ)43とか
ら構成されている。D−FF41は、コンパレータ31
の出力を分周し、反転出力を出力する。D−FF42
は、コンパレータ32の出力を分周して出力する。EX
−ORゲート43は、これらの分周出力の位相のずれに
相当する期間だけ0レベルとなる2値化パルスを出力す
る。この2値化パルスは、シフトレジスタ5に入力され
ている。シフトレジスタ5は、上記2値化パルスを1ラ
インだけ遅延させる遅延回路として機能する。
The output of the window comparator 3 is supplied to the binarized pulse generation circuit 4. The binarized pulse generation circuit 4 includes D-type flip-flops (hereinafter, referred to as D-FF) 41 and 42, an exclusive OR gate (hereinafter, referred to as EX-OR gate) 43 that gates the output thereof. It consists of The D-FF 41 has a comparator 31.
The output of is divided and the inverted output is output. D-FF42
Outputs the frequency-divided output of the comparator 32. EX
The OR gate 43 outputs a binarized pulse that becomes 0 level only during the period corresponding to the phase shift of these frequency-divided outputs. The binarized pulse is input to the shift register 5. The shift register 5 functions as a delay circuit that delays the binarized pulse by one line.

【0013】一方、コンパレータ31,32の出力は、
先行パルス判別回路6に供給されている。先行パルス判
別回路6は、D−FF61,62と、これらのD−FF
61,62をリセット制御するためのORゲート63,
64と、D−FF61の出力を次のラインの期間に出力
させるためのタイミング同期用のラッチ回路65とから
構成されている。この先行パルス判別回路6は、コンパ
レータ31の出力cでD−FF61の出力を変化させD
−FF62にリセットをかけると共に、コンパレータ3
2の出力dでD−FF62の出力を変化させD−FF6
1にリセットをかけるようにしたもので、出力cが出力
dに先行して出力される場合に限り出力が立上るものと
なっている。
On the other hand, the outputs of the comparators 31 and 32 are
It is supplied to the preceding pulse discrimination circuit 6. The preceding pulse discrimination circuit 6 includes D-FFs 61 and 62 and these D-FFs.
An OR gate 63 for reset controlling 61, 62,
64 and a latch circuit 65 for timing synchronization for outputting the output of the D-FF 61 in the period of the next line. The preceding pulse discrimination circuit 6 changes the output of the D-FF 61 with the output c of the comparator 31
-Reset the FF62 and the comparator 3
The output of D-FF62 is changed by the output d of 2
The output 1 is reset, and the output rises only when the output c precedes the output d.

【0014】シフトレジスタ5の出力は、反転回路7に
供給されている。反転回路7は、ANDゲート71,7
2とORゲート73とにより構成され、シフトレジスタ
5の出力の論理値を、先行パルス判別回路6の出力がア
クティブである場合に限り反転させるものとなってい
る。そして、この反転回路7から2値化出力が出力され
るようになっている。
The output of the shift register 5 is supplied to the inverting circuit 7. The inverting circuit 7 includes AND gates 71 and 7
2 and the OR gate 73, the logical value of the output of the shift register 5 is inverted only when the output of the preceding pulse discrimination circuit 6 is active. Then, the inverting circuit 7 outputs a binarized output.

【0015】次に、このように構成された本実施例に係
る画像入力装置の動作について説明する。図2は、この
2値化回路の各部の波形図であり、同図Aは先頭画素が
白画素の場合、同図Bは先頭画素が黒画素の場合を夫々
示している。
Next, the operation of the image input apparatus according to this embodiment having the above structure will be described. FIG. 2 is a waveform diagram of each part of the binarization circuit. FIG. 2A shows the case where the leading pixel is a white pixel, and FIG. 2B shows the case where the leading pixel is a black pixel.

【0016】(1)先頭画素が白画素の場合 イメージセンサから出力されバッファ1で増幅されたセ
ンサ出力aは、図示のように、シェーディングの影響で
中心部分のレベルが最も大きくなっている。また、地肌
濃度の影響で、その平均レベルも不定になっている。こ
のセンサ出力aが微分回路2で微分されると、微分回路
2では、時定数を適当な値に設定することにより、シェ
ーディングのような緩やかな変化には追従せず、白画素
と黒画素とが変化する点にのみ追従する微分出力bを得
ることができる。この微分出力bは、白画素から黒画素
に切り替わる部分で立下り、黒画素から白画素に切り替
わる部分で立上る信号となる。
(1) When the first pixel is a white pixel The sensor output a output from the image sensor and amplified by the buffer 1 has the highest level in the central portion due to the effect of shading, as shown in the figure. Moreover, the average level is also uncertain due to the influence of the background density. When the sensor output a is differentiated by the differentiating circuit 2, the differentiating circuit 2 sets the time constant to an appropriate value so that it does not follow a gradual change such as shading, and the white pixel and the black pixel are separated from each other. It is possible to obtain the differential output b that follows only the point at which changes. The differential output b becomes a signal that falls at the portion where the white pixel switches to the black pixel and rises at the portion where the black pixel switches to the white pixel.

【0017】微分出力bがウィンドコンパレータ3に入
力されると、コンパレータ31は、スレッショルドVT
Hを上回るパルス、すなわち立上りパルスの検出信号c
を出力し、コンパレータ32は、スレッショルドVTL
を下回るパルス、すなわち立下りパルスの検出信号dを
出力する。これらの信号c,dが2値化パルス生成回路
4に入力されると、これらの信号c,dは、D−FF4
1,42で分周される。D−FF41,42からは、互
いに反転した出力が取り出させるので、EX−ORゲー
ト43からは、両出力のレベルが一致した期間、つまり
両出力の位相のずれに相当する期間だけ0レベルとなる
出力eが得られることになる。この出力eがセンサ出力
aの2値化出力となる。この2値化出力はシフトレジス
タ5で1ライン分遅延され、反転回路7を介して外部に
出力される。
When the differential output b is input to the window comparator 3, the comparator 31 turns on the threshold VT.
Detection signal c of pulse exceeding H, that is, rising pulse
Is output, and the comparator 32 outputs the threshold VTL.
The detection signal d of a pulse falling below, that is, a falling pulse is output. When these signals c and d are input to the binarized pulse generation circuit 4, these signals c and d are output to the D-FF 4
It is divided by 1,42. Since the D-FFs 41 and 42 take out mutually inverted outputs, the EX-OR gate 43 has a 0 level only during a period in which the levels of both outputs match, that is, a period corresponding to a phase shift of both outputs. The output e will be obtained. This output e becomes a binary output of the sensor output a. This binarized output is delayed by one line in the shift register 5 and output to the outside through the inversion circuit 7.

【0018】(2)先頭画素が黒画素の場合 ところで、図2Bのセンサ出力aに示すように、先頭画
素が黒画素の場合には、先ず立上りのパルスが発生する
ので、コンパレータ31,32の出力c,dの位相関係
が図2Aの場合とは逆転することになる。この場合、2
値化パルス生成回路4の出力は、図2Aの場合とは反転
した関係になり、正しい2値化出力が得られない。
(2) When the start pixel is a black pixel By the way, as shown in the sensor output a of FIG. 2B, when the start pixel is a black pixel, a rising pulse is generated first, so that the comparators 31 and 32 are operated. The phase relationship between the outputs c and d is opposite to that in the case of FIG. 2A. In this case, 2
The output of the binarization pulse generation circuit 4 has an inverse relationship to the case of FIG. 2A, and a correct binarized output cannot be obtained.

【0019】そこで、この回路では、先行パルス判別回
路6をライン信号によってリセットしたのち、最初のパ
ルスが出力cである場合にのみ、D−FF61のQ出力
が立上るようにしている。このQ出力は、次のライン信
号によってラッチ回路65にラッチされる。これによ
り、反転回路7におけるANDゲート72が有効にな
り、シフトレジスタ5の出力が反転されて正しい2値化
出力が得られることになる。
Therefore, in this circuit, after the preceding pulse discriminating circuit 6 is reset by the line signal, the Q output of the D-FF 61 rises only when the first pulse is the output c. This Q output is latched in the latch circuit 65 by the next line signal. As a result, the AND gate 72 in the inverting circuit 7 becomes effective, the output of the shift register 5 is inverted, and a correct binary output is obtained.

【0020】このように、本実施例の2値化回路によれ
ば、センサ出力aを微分し、その立下りから立上りまで
の幅を持つパルスを生成することにより、極めて簡単な
回路構成でシェーディング補正及び原稿地肌濃度補正さ
れた2値化出力を得ることができる。
As described above, according to the binarization circuit of the present embodiment, the sensor output a is differentiated and the pulse having the width from the falling edge to the rising edge is generated, so that the shading is performed with an extremely simple circuit configuration. It is possible to obtain a binary output that has been corrected and the background density of the original document has been corrected.

【0021】[0021]

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、画
像信号を微分するという極めて簡単な方式によってシェ
ーディング及び地肌濃度の影響を排除して適性な2値化
出力を得ることができるという効果を奏する。
As described above, according to the present invention, the effect of shading and background density can be eliminated by a very simple method of differentiating an image signal to obtain an appropriate binary output. Produce an effect.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の一実施例に係る2値化回路の回路図
である。
FIG. 1 is a circuit diagram of a binarizing circuit according to an embodiment of the present invention.

【図2】 同回路の各部の波形図である。FIG. 2 is a waveform diagram of each part of the same circuit.

【符号の説明】 1…バッファ、2…微分回路、3…ウィンドコンパレー
タ、4…2値化パルス生成回路、5…シフトレジスタ、
6…先行パルス判別回路、7…反転回路。
[Explanation of Codes] 1 ... Buffer, 2 ... Differentiation circuit, 3 ... Window comparator, 4 ... Binary pulse generation circuit, 5 ... Shift register,
6 ... Leading pulse discrimination circuit, 7 ... Inversion circuit.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 画像信号を微分する微分回路と、この微
分回路の出力の立上りパルスと立下りパルスを夫々別々
に検出するコンパレータと、前記立上りパルス及び立下
りパルスの少なくとも一方から他方に至る幅の2値化パ
ルスを生成する2値化パルス生成回路とを具備したこと
を特徴とする2値化回路。
1. A differentiating circuit for differentiating an image signal, a comparator for separately detecting a rising pulse and a falling pulse of the output of the differentiating circuit, and a width from at least one of the rising pulse and the falling pulse to the other. And a binarization pulse generation circuit for generating the binarization pulse of 1.
【請求項2】 前記2値化パルスを遅延させる遅延回路
と、前記立上りパルスと前記立下りパルスとのいずれが
先行しているかを判別する先行パルス判別回路と、この
先行パルス判別回路の判別結果に基づいて前記遅延回路
の出力を反転させる反転回路とを更に具備したことを特
徴とする請求項1記載の2値化回路。
2. A delay circuit for delaying the binarized pulse, a leading pulse discriminating circuit for discriminating which of the rising pulse and the falling pulse precedes, and a discrimination result of the preceding pulse discriminating circuit. The binarization circuit according to claim 1, further comprising an inverting circuit that inverts the output of the delay circuit based on the above.
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