JPH056549A - 再生信号処理装置 - Google Patents

再生信号処理装置

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JPH056549A
JPH056549A JP3154649A JP15464991A JPH056549A JP H056549 A JPH056549 A JP H056549A JP 3154649 A JP3154649 A JP 3154649A JP 15464991 A JP15464991 A JP 15464991A JP H056549 A JPH056549 A JP H056549A
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JP
Japan
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threshold value
value
reproduction signal
reflected light
data
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Withdrawn
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JP3154649A
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English (en)
Inventor
Akira Matsueda
晃 松枝
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Olympus Corp
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Olympus Optical Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH056549A publication Critical patent/JPH056549A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 読み取り対象の状態によらずに正確な閾値を
設定して二値化を行い、読み取り誤りを減少させる。 【構成】 光学ヘッド21により記録媒体22から光学
的に読み取りを行い、読み取られた再生信号をA/D変
換器23でディジタル信号に変換する。CPU25は、
変換されたディジタル信号から反射光量と度数に関する
ヒストグラムを作成し、前記作成されたヒストグラムに
おいて、所定の度数以下のデータの除外と度数の極大値
の検出とを行い、各極大値に対応する反射光量から所定
の範囲に含まれる反射光量のデータに基づいて反射光量
の平均を求め、得られた平均の中間値を二値化の閾値と
する。そして、この閾値をD/A変換器26でアナログ
値に変換し、このアナログ化された閾値に基づいて比較
器24で前記再生信号を比較して二値化する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光学的再生装置等に用
いられる再生信号の二値化を行う再生信号処理装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】光学的再生装置等では、記録媒体に記録
された二値パターンを読み取り、この再生信号を二値化
することによって二値化データを得ている。再生信号を
二値化するには、従来は再生信号から最大値、あるいは
最小値、または平均値等を検出してこの値から閾値を設
定し、この閾値と再生信号の値とを比較することによっ
て二値の出力を生成している。
【0003】このような再生信号を二値化する装置とし
て、特公昭57−51147号公報に開示されていて、
図6に示すような二値化回路が提案されている。これ
は、光学的文字読取装置の再生信号処理系に用いられる
ものである。
【0004】図6において、読み取り光学系5は、光源
4a,4bで照明された読み取り面1上の文字2の像を
ディテクタ6上に投影する。このディテクタ6は、8個
のセルからなり、各出力はサンプルホールド回路71な
いし78で保持される。最大値検出回路8は、前記8個
のディテクタ出力の最大値を検出し、閾値決定回路9に
出力する。閾値決定回路9は、入力された最大値から一
定値を差し引いて閾値とし、比較回路10に出力する。
比較回路10は入力された閾値とサンプルホールド回路
71ないし78の出力とを比較し、識別処理回路11を
介して二値化出力を得る。このように、再生信号の最大
値を求め、これを基に閾値を設定することによって二値
化を行うことができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
ような従来の再生信号処理装置では、閾値を決定する際
に再生信号の最大値(もしくは最小値)しか考慮してい
ないため、読み取り面上に埃、ゴミ等が有ると、それが
最大値(もしくは最小値)となってしまい、正確な閾値
が得られない場合が生じる。また、再生信号の平均値を
検出して閾値を決定するようなものでは、読み取り面の
二値パターンが白または黒に片寄った場合に、閾値が片
寄った不正確な値に設定されてしまうという問題点があ
った。このように、閾値が不正確な値に設定された場合
は、読み取り誤りが多く発生してしまうという不具合が
生じる。
【0006】本発明は、これらの事情に鑑みてなされた
もので、読み取り対象の状態によらずに正確な閾値を設
定して二値化を行うことができ、読み取り誤りの少ない
再生信号処理装置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】本発明による再生信号処
理装置は、記録媒体から反射光量の違いにより光学的に
読み取られた再生信号を二値化データに変換する再生信
号処理装置において、前記再生信号をディジタル信号に
変換するA/D変換手段と、変換されたディジタル信号
から反射光量と度数に関するヒストグラムを作成するヒ
ストグラム作成手段と、この作成されたヒストグラムに
おいて、所定の度数以下のデータの除外と度数の極大値
の検出とを行い、各極大値に対応する反射光量から所定
の範囲に含まれる反射光量のデータに基づいて反射光量
の平均を求め、得られた平均の中間値を二値化の閾値と
する閾値決定手段と、前記閾値をアナログ値に変換する
D/A変換手段と、このアナログ化された閾値に基づい
て前記再生信号を比較して二値化する比較手段とを備え
たものである。
【0008】
【作用】記録媒体から反射光量の違いにより光学的に読
み取りを行い、読み取られた再生信号をA/D変換手段
によりディジタル信号に変換する。ヒストグラム作成手
段によって、変換されたディジタル信号から反射光量と
度数に関するヒストグラムを作成し、閾値決定手段によ
り、前記作成されたヒストグラムにおいて、所定の度数
以下のデータの除外と度数の極大値の検出とを行い、各
極大値に対応する反射光量から所定の範囲に含まれる反
射光量のデータに基づいて反射光量の平均を求め、得ら
れた平均の中間値を二値化の閾値とする。そして、この
閾値をD/A変換手段でアナログ値に変換し、比較手段
によりアナログ化された閾値に基づいて前記再生信号を
比較して二値化する。
【0009】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図1ないし図5は本発明の一実施例に係り、図1
は再生信号処理装置の構成を示すブロック図、図2はC
PUにおける閾値決定のための機能構成を示す機能ブロ
ック図、図3は光カードのフォーマットを示す説明図、
図4は閾値決定の際の再生信号の分布例を示すヒストグ
ラム、図5は閾値決定の際のアルゴリズムを示すフロー
チャートである。
【0010】本実施例は、カード形状の記録媒体(光カ
ード)の読み取り回路に本発明の再生信号処理装置を応
用した例である。前述の従来例では検出用のディテクタ
が複数設けられており、一つの読み取り対象を同時に読
み取ることができたが、図1に示すように、本実施例で
はディテクタを一つだけ設け、記録媒体を駆動して読み
取り対象(ここではトラック)を読み取るようにしてい
る。
【0011】図1に示すように、光源、検出光学系、ア
クチュエータを含む光学ヘッド21が設けられている。
この光学ヘッド21は、記録媒体22に記録された二値
パターンを読み取って再生信号を出力するようになって
いる。光学ヘッド21は、A/D変換器23、及び比較
器24の一方の入力端に接続されており、再生信号をA
/D変換器23、比較器24に供給するようになってい
る。A/D変換器23の出力端は、閾値決定のための演
算等を行うワンチップマイコン等で構成されたCPU2
5に接続されている。CPU25は、前記A/D変換器
23の出力を基に後述するアルゴリズムで閾値の演算を
行い、求められた閾値をD/A変換器26を介して比較
器24の他方の入力端に供給するようになっている。比
較器24は、前記D/A変換器26の出力である閾値と
光学ヘッド21からの再生信号とを比較し、二値化出力
を得るようになっている。
【0012】前記CPU25における閾値決定のための
機能をブロック図で表すと図2に示すようになる。閾値
決定の際には、ディジタル化された再生信号データから
ヒストグラム作成部31により記録媒体の反射光量に関
するヒストグラムを作成し、このヒストグラムを基に閾
値決定部32で閾値を演算より求める。閾値決定部32
では、まず所定度数以下除外部33により所定の度数以
下のデータを除外し、極大値検出部34によりヒストグ
ラム中の極大値を求める。そして、平均演算部35で前
記極大値から所定の範囲に含まれる反射光量のデータに
おける平均をそれぞれ求め、中間値演算部36で得られ
た平均の中間値を演算してこの値を閾値として出力する
ようになっている。
【0013】前記記録媒体22として用いられる光カー
ドのフォーマットは図3に示すようになっている。トラ
ック40は、データピット41とクロックピット42と
が独立して構成されており、トラック幅に対して図に示
すように光学ヘッド21からのビームスポット43が照
射されるようになっている。光学ヘッド21はデータピ
ット41、クロックピット42を読み取って、データ再
生信号44、及びクロック再生信号45を出力し、これ
をもとにクロック再生信号(以下、クロックと記す)4
5のエッジに同期してデータ再生信号44の二値化が行
われ、二値化信号46が得られるようになっている。
【0014】次に、本実施例の動作について説明する。
まず、読み取りを行う前に二値化のための閾値を決定す
る。図示しない記録媒体駆動制御部により記録媒体22
を駆動し、データが記録されている特定の領域(例えば
ホームトラック)のデータを光学ヘッド21で読み出
す。なお、読み出しを行う領域としては、アドレスある
いはカードの属性を記録した領域などを使用しても良
い。そして、光学ヘッド21の出力をA/D変換器23
でディジタル信号に変換し、CPU25内のメモリに取
り込む。このとき、A/D変換器23では、クロック3
5のエッジに同期して変換が行われる。次に、CPU2
5は、ヒストグラム作成部31で、図4に示すような記
録媒体の濃度レベル(反射光量、すなわち、トラック上
の二値のピットパターンに応じた再生信号のレベル)毎
の個数を数えてヒストグラムを作成し、これを基に閾値
決定部32で二値化のための閾値を演算により求めて決
定する。決定された閾値は、D/A変換器26でアナロ
グの電圧値に変換され、比較器24に出力される。以上
で読み取りのための準備が終了する。
【0015】前記二値化のための閾値を求めるアルゴリ
ズムを図4、及び図5のフローチャートを参照して説明
する。再生信号のレベルの分布を示すヒストグラムは、
図4に示すように、例えば反射光量の多い部分(明部)
の分布51、反射光量の少ない部分(暗部)の分布5
2、読み取り面のゴミ等の分布53のように、大きな二
つの山とその他の部分とが形成される。まず、ステップ
S1 (以下、ステップは省略し単にS1 のように記
す。)で、所定の度数以下の部分(図4において破線5
4より下の部分)を除外する。これにより、ゴミによる
影響を大部分取り除くことができる。そして、S2 で、
第1ピークP1 を検出し、S3 で、第1ピークP1 より
一定範囲内を一つの山としてこの山における反射光量の
平均(明部平均)m1 を求める。次に、S4 で、第2ピ
ークP2 を検出し、S5 で、第2ピークP2 より一定範
囲内を一つの山としてこの山における反射光量の平均
(暗部平均)m2 を求める。そして、S6 で、(m1 +
m2 )/2を演算してm1 とm2 の中間値を求め、これ
を閾値とする。
【0016】前述のようにして求めた閾値に基づいて、
記録媒体に記録されたデータの読み取りを行う。図示し
ない記録媒体駆動制御部により記録媒体22を駆動し、
光学ヘッド21で記録媒体22上のトラックを走査して
再生信号を比較器24に出力する。比較器24は、この
再生信号と前記閾値とを比較し、二値化出力として出力
する。CPU25は、この二値化出力をクロック45の
エッジに同期して取り込み、前述のような二値化信号4
6を得る。そして、データの並び換え、エラー訂正等の
処理を行い、記録されたデータの再生が行われる。
【0017】以上のように、本実施例では、読み取り対
象における一部の領域のデータを予め量子化して取り込
み、そのヒストグラムから閾値を決定しているため、読
み取り面上のゴミ等の影響を排除でき、読み取り面のパ
ターン等の状態によって影響を受けることもない。この
ため、読み取り対象の状態によらずに正確な閾値を設定
することができ、かつ記録媒体の状態に応じて容易に閾
値の変更ができる。また、決定された閾値に基づいてハ
ードウェアによって二値化するため、二値化処理を高速
に行うことができる。
【0018】従来A/D変換器、D/A変換器等は高価
であったが、近年半導体技術が進歩しディジタル信号処
理が普及するにつれて価格が大幅に下がっている。ま
た、A/D、D/Aを内蔵したワンチップマイコンも普
及してきており、装置制御用に組み込まれている場合も
多いため、他の機能と兼ねて本発明の再生信号処理機能
を有するようにすることも可能である。従って、本発明
の再生信号処理装置は、既存の回路部品の流用で大部分
がまかなえるか、あるいは専用のハードウェアとしても
低コストで構成することができるので、読みとり誤りの
少ない再生信号処理装置を低価格で構成することができ
る。
【0019】なお、閾値決定のためのデータの取り込み
から閾値演算までの処理は、必ずしも毎回の読み取りの
度に行う必要は無く、記録媒体が交換される毎、あるい
は読み取りエラー数が所定値よりも多くなった場合等、
読み取り対象の性質に応じて行えば良い。また、本実施
例では、閾値の決定はCPU25のソフトウェアで行っ
ているが、ハードウェアを構成して行っても良いことは
もちろんであり、この場合閾値の決定を高速に行うこと
が可能となる。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、読
み取り対象の状態によらずに正確な閾値を設定して二値
化を行うことができ、読み取り誤りを少なくすることが
可能となる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る再生信号処理装置の構
成を示すブロック図
【図2】CPUにおける閾値決定のための機能構成を示
す機能ブロック図
【図3】光カードのフォーマットを示す説明図
【図4】閾値決定の際の再生信号の分布例を示すヒスト
グラム
【図5】閾値決定の際のアルゴリズムを示すフローチャ
ート
【図6】従来の再生信号処理回路の一例を示すブロック
【符号の説明】
21…光学ヘッド 22…記録媒体 23…A/D変換器 24…比較器 25…CPU 26…D/A変換器 31…ヒストグラム作成部 32…閾値決定部

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 記録媒体から反射光量の違いにより光学
    的に読み取られた再生信号を二値化データに変換する再
    生信号処理装置において、前記再生信号をディジタル信
    号に変換するA/D変換手段と、変換されたディジタル
    信号から反射光量と度数に関するヒストグラムを作成す
    るヒストグラム作成手段と、この作成されたヒストグラ
    ムにおいて、所定の度数以下のデータの除外と度数の極
    大値の検出とを行い、各極大値に対応する反射光量から
    所定の範囲に含まれる反射光量のデータに基づいて反射
    光量の平均を求め、得られた平均の中間値を二値化の閾
    値とする閾値決定手段と、前記閾値をアナログ値に変換
    するD/A変換手段と、このアナログ化された閾値に基
    づいて前記再生信号を比較して二値化する比較手段とを
    備えたことを特徴とする再生信号処理装置。
JP3154649A 1991-06-26 1991-06-26 再生信号処理装置 Withdrawn JPH056549A (ja)

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Effective date: 19980903