JPH09331522A - 二値化処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ノイズ等のある被写体においても的確に最大
値及び最小値を抜き出すことができるようにして、適切
な閾値で二値化を行うことが可能な二値化処理装置を提
供する。 【解決手段】 輝度変化量の大きい多値画像信号のレベ
ルを最大値及び最小値を検出する対象とならないレベル
に置き換える前処理部を備えた二値化処理装置におい
て、前処理部を、注目画素値を保持する注目画素記憶部
202 と、直前画素記憶部203 と、注目画素の前後の画素
の値の変化量が閾値よりも小さいか否かを判断する変化
量検出部204 と、最大値又は最小値として検出されない
値として直前のフレームの最大値と最小値の平均値を保
持する非検出値記憶部205 と、入力画素値を保持する検
出値記憶部206 と、変化量検出部の出力信号に応じて最
大値最小値検出部へ出力する値を選択する選択部207 と
で構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、撮像装置等の画
像入力装置より入力される多値画像信号を閾値と比較し
て二値画像を生成する二値化処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、二値化処理装置としては、例えば
特開昭５９−６１３８３号公報に開示されているよう
に、Ａ／Ｄコンバータで変換されたディジタルデータに
対して前フレームの最大値及び最小値を求め、そこから
閾値を算出し、これを現在のフレームの閾値として二値
化を行う二値化処理装置が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記構成の
従来技術においては、撮像部の欠陥やゴミなどによる遮
光やノイズの混入等の原因により、撮像部から得られる
多値画像信号に輝度の変化量の大きい画素が含まれる場
合、最大値や最小値が正確に得られないという観点につ
いては、何も考慮がなされていない。

【０００４】本発明は、この点に着目してなされたもの
で、ノイズ等のある被写体においても的確に最大値及び
最小値を抜き出すことができるようにして、適切な閾値
で二値化を行うことが可能な二値化処理装置を提供する
ことを目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め、請求項１記載の発明は、入力される多値画像信号の
不連続性を検出し補正する前処理手段と、該前処理手段
において補正された多値画像信号に対し最大値及び最小
値を検出する最大値最小値検出手段と、該最大値最小値
検出手段において検出された最大値又は最小値から二値
化の閾値を求める閾値作成手段と、該閾値作成手段にお
いて算出された閾値と入力される多値画像信号を比較し
て二値画像を生成する二値画像信号生成手段とを有する
二値化処理装置において、前記前処理手段は、入力され
る多値画像信号に隣接する多値画像信号の変化量を検出
する変化量検出部と、所定の値を保持する非検出値記憶
部と、入力される多値画像信号を保持する検出値記憶部
と、前記最大値最小値検出手段ヘ出力する値を選択する
選択部とを有し、前記変化量検出部において検出された
変化量に応じて前記各記憶部に格納されている値のうち
どちらか一方を前記最大値最小値検出手段ヘ出力するよ
うに構成するものである。

【０００６】この請求項１記載の発明に関する実施の形
態としては、第１の実施の形態が対応する。そして、こ
のように構成された二値化処理装置においては、変化量
検出部によってラスタスキャンで入力される多値画像信
号の変化量が検出され、変化量検出部において変化量が
小さく不連続ではないと判定された場合には、検出値記
憶部に保持されている入力多値画像信号を、変化量が大
きく不連続であると判定された場合には非検出値記憶部
に保持されているある値を選択し、最大値最小値検出手
段へいずれか一方の値を出力する。これにより、ノイズ
等によって大きく変動した不連続画素を最大値又は最小
値として誤検出することがなく、且つ、不連続と判定さ
れた場合にも値を出力するため、最大値最小値検出手段
ではラスタスキャンで連続的に入力される画像信号とし
て扱うことが可能となる。

【０００７】請求項２記載の発明は、請求項１記載の二
値化処理装置における前記前処理手段において、入力さ
れる多値画像信号に対して所定の演算を行う演算部を、
前記検出値記憶部の前段に介在させることを特徴とする
ものである。

【０００８】この請求項２記載の発明に関する実施の形
態としては、第２及び第３の実施の形態が対応する。そ
して、このように構成した二値化処理装置における前処
理手段においては、ラスタスキャンで入力される多値画
像信号の変化量を検出し、変化量検出部において変化量
が小さく不連続ではないと判定された場合には、検出値
記憶部に保持されている、入力された多値画像信号に対
して演算部により所定の演算を施した結果を選択し、最
大値最小値検出手段へ出力する。これにより、欠陥など
により隣接画素に対して注目画素のレベルだけが大きく
変動している場合において、隣接画素に対して所定の演
算を行い、注目画素のレベルを前記演算結果に置き換え
て最大値最小値検出手段へ出力することにより、欠陥等
により変動した注目画素のレベルを最大値又は最小値と
して誤検出するのを防ぐことができる。

【０００９】請求項３記載の発明は、請求項１記載の二
値化処理装置における前記前処理手段において、前記選
択部において選択された値を、前記最大値最小値検出手
段ヘ出力すると同時に、前記非検出値記憶部において保
持するように構成されていることを特徴とするものであ
る。

【００１０】この請求項３記載の発明に関する実施の形
態としては、第４の実施の形態が対応する。そして、こ
のように構成した二値化処理装置における前処理手段に
おいては、直前に出力した値はすでに最大値最小値検出
の対象として処理されており、再度出力しても最大値又
は最小値が更新されないため、出力された値を非検出値
記憶部へ順次更新し保持する。ラスタスキャンで入力さ
れる多値画像信号の変化量を検出し、変化量が大きく不
連続であると判定された場合には、非検出値記憶部に保
持されている出力された値を選択し、最大値最小値検出
手段ヘ出力する。このように、最大値及び最小値検出の
対象とならないための値を、同一フレームの処理で設定
しているため、注目フレームで処理が完結し、フレーム
間の相関が低い場合に誤検出を起こすのを防ぐことがで
きる。

【００１１】請求項４記載の発明は、１フレームを複数
の領域に分割し領域単位で二値化を行うために入力され
る画像信号が含まれる領域を示す領域判定信号を生成す
る領域判定手段と、該領域判定手段から出力される信号
に応じて分割領域単位の最大値及び最小値を検出する最
大値最小値検出手段と、該最大値最小値検出手段におい
て検出された分割領域単位の最大値又は最小値を基に分
割領域単位の二値化の閾値を求める閾値作成手段と、入
力される多値画像信号と前記閾値作成手段において求め
られた該分割領域単位の閾値と比較し二値画像を生成す
る二値画像信号生成手段とを有する二値化処理装置にお
いて、前記最大値最小値検出手段は、入力多値画像信号
と仮最大値及び仮最小値と比較し比較結果に応じて仮最
大値及び仮最小値を更新することにより最大値最小値検
出を行う仮最大値最小値検出部と、該仮最大値最小値検
出部により検出された仮最大値及び仮最小値を一時的に
退避させる仮検出値退避部と、確定した最大値及び最小
値を格納する確定値保存部とを有し、前記領域判定手段
からの信号に応じて前記仮最大値最小値検出部において
検出される仮最大値及び仮最小値を前記仮検出値退避部
へ退避するか、又は前記確定値保存部への保存を繰り返
すことによって複数の分割領域単位の最大値最小値を検
出するように構成するものである。

【００１２】この請求項４記載の発明に関する実施の形
態としては、第５及び第６の実施の形態が対応する。そ
して、このように構成した二値化処理装置においては、
仮最大値最小値検出部では、内部に持つ仮最大値と入力
される多値画像信号を比較し、入力信号の方が大きい場
合には、仮最大値を入力信号の値に置き換える。同様
に、仮最小値と入力信号を比較し、入力信号の方が小さ
い場合には、仮最小値を入力信号に置き換える。領域判
定手段から出力される開始信号を受けた場合には、内部
に持つ仮最大値及び仮最小値を初期化し、中断信号を受
けた場合には仮最大値及び仮最小値を仮検出値退避部へ
転送し、復帰信号を受けた場合には仮最大値及び仮最小
値を仮検出値退避部から書き戻し、終了信号を受けた場
合には仮最大値及び仮最小値を確定値保存部へ転送す
る。各分割領域毎に初期化、仮の値の検出、転送、書き
戻しを繰り返すことによって、複数の分割領域毎の最大
値最小値を検出する。これにより、ラスタスキャンで入
力された多値画像信号を、メモリ等の記憶素子に格納し
メモリから領域単位で読み出して処理することなく、リ
アルタイムに領域単位で最大値及び最小値を求める処理
を実現することができる。

【００１３】請求項５記載の発明は、請求項４記載の二
値化処理装置における、前記最大値最小値検出手段にお
いて、最大値最小値補正を行う条件となる閾値を格納す
る閾値格納部と、最大値又は最小値と前記閾値格納部に
格納されている閾値を比較し補正の必要性を判定する補
正判定部と、補正する場合に出力する値を格納しておく
補正値格納部と、前記補正判定部の判定結果に応じて出
力する値を選択する確定値選択部とを有する最大値最小
値補正手段を、前記確定値保存部の前段に介在させるこ
とを特徴とするものである。

【００１４】この請求項５記載の発明に関する実施の形
態としては、第７の実施の形態が対応する。そして、こ
のように構成した二値化処理装置における最大値最小値
検出手段においては、領域判定手段より出力された領域
終了信号を受け仮最大値最小値検出部より出力された仮
最大値及び仮最小値は、補正判定部に入力されて、閾値
格納部に格納されている閾値と比較され、比較結果に応
じて補正値に置き換え確定値選択部へ出力される。した
がって、最大値を検出することができる物体が含まれて
いない場合において最大値を補正することにより、又
は、最小値を検出することができる物体が含まれていな
い場合において最小値を補正することにより、閾値がバ
ックグラウンドレベルに設定されるのを防ぐことが可能
となる。

【００１５】

【発明の実施の形態】次に、実施の形態について説明す
る。まず、具体的な実施の形態の説明に先立ち、本発明
の基本構成について説明する。図１は、本発明の基本構
成を示す概念図である。図１において、101 はラスタス
キャンで入力される多値画像信号、102 は前記画像信号
に同期した水平ブランキング信号、103 は前記画像信号
に同期した垂直ブランキング信号、104 は入力される多
値画像信号101 が含まれる領域を示す信号を生成する領
域判定部、105 は輝度の変化量の大きい多値画像信号10
1 のレベルを最大値及び最小値を検出する対象とならな
いレベルに置き換える前処理部、106 は１フレームを横
方向にｎ個、縦方向にｍ個の複数に分割した領域単位の
い最大値及び最小値を検出する最大値最小値検出部、10
7 は最大値最小値検出部106 において検出された領域単
位の最大値及び最小値から領域単位の二値化の閾値を算
出する閾値作成部、108 は入力される多値画像信号と該
領域の閾値を比較して二値画像を生成する二値画像信号
生成部、109 は生成された二値画像信号を示す。

【００１６】次に、このように構成されている二値化処
理装置の動作について説明する。撮像装置等の画像入力
装置からラスタスキャンで入力される多値画像信号101
は、前処理部105 と二値画像信号生成部108 へ入力さ
れ、水平ブランキング信号102と垂直ブランキング信号1
03 は領域判定部104 へ入力される。領域判定部104 で
は、水平及び垂直ブランキング信号102 ，103 をもと
に、入力多値画像信号101がどの分割領域に含まれてい
るか示す領域判別信号を生成し、最大値最小値検出部10
6 と二値画像信号生成部108 へ出力する。最大値最小値
検出部106 では、領域判別信号に従って領域単位の最大
値及び最小値を求める。次に、閾値作成部107 では、最
大値最小値検出部106 において検出された最大値及び最
小値を基に、次のフレームの多値画像信号を二値化する
各領域単位の閾値を算出し、次のフレームまで保存して
おく。二値画像信号生成部108 では、上記最大値最小値
検出処理と並行して、領域判定部104 から出力される領
域判別信号に従い、閾値作成部107 において求められて
いる領域単位の閾値のうち、対応する分割領域の閾値と
入力多値画像信号とを比較し二値画像を生成する。

【００１７】（第１の実施の形態）本発明は、上記構成
の二値化処理装置において、特に上記前処理部及び最大
値最小値検出部に関し、最適な閾値を求めるために的確
に最大値及び最小値を検出し、最適な閾値で二値化する
ことを可能にするものであるが，次に、具体的な第１の
実施の形態について説明する。図２は本発明の第１の実
施の形態における前処理部の構成を示すブロック構成図
である。注目画素をｉとしラスタ方向におけるｉの次の
画素をｉ＋１，ｉの前の画素をｉ−１とする。図２にお
いて、201 はｉ＋１番目の画素信号、202 はｉ番目の画
素の値を保持する注目画素記憶部、203 はｉ−１番目の
画素の値を保持する直前画素記憶部、204 はｉ−１番目
とｉ＋１番目の画素の値の変化量が閾値よりも小さいか
否か判断する変化量検出部、205 は最大値又は最小値と
して検出されない値として、直前のフレームの最大値と
最小値の平均値であるfr-avgを保持する非検出値記憶
部、206 は入力画素の値を保持する検出値記憶部、207
は変化量検出部204 より出力される信号に応じて最大値
最小値検出部へ出力する値を選択する選択部である。そ
して、変化量検出部204 は変化量を求める絶対値減算部
204Aと、第１の閾値ＴＨ１を保持する閾値記憶部204B
と、閾値ＴＨ１と絶対値減算部204Aの出力結果とを比較
する比較部204Cとで構成されている。

【００１８】次に、このように構成されている第１の実
施の形態の前処理部の動作について説明する。まず、注
目画素記憶部202 に保持されているｉ番目の画素の前後
の値である、ｉ−１番目の画素の直前画素記憶部203 に
保持されている値とｉ＋１の画素信号201 の値が絶対値
減算部204Aへ入力される。次に、比較部204Cで、閾値記
憶部204Bに保持されている第１の閾値ＴＨ１と、絶対値
減算部204Aにおいて求められた差分の絶対値つまり変化
量とを比較する。非検出値記憶部205 では、最大値最小
値として検出されない値として直前のフレームの最大値
と最小値の平均値であるfr-avgを保持している。連続す
るフレーム間では光量等が大きく変化することはなく輝
度に相関があるため、前のフレームの平均値fr-avgは現
在のフレームにおいて最大値又は最小値として検出され
ることはない。選択部207 では、比較部204Cにおいて変
化量が閾値ＴＨ１よりも小さいと判定された場合には連
続画素であるとし、検出値記憶部206 に保持されている
入力多値画像信号を出力する。これに対し、小さくない
と判定された場合には不連続画素であるとし、非検出値
記憶部205 に保持されている平均値fr-avgを選択し出力
する。閾値ＴＨ１は固定値又は外部より任意に設定でき
る値である。

【００１９】上記最大値又は最小値として検出されない
値を保持する非検出値記憶部205 には、直前のフレーム
の最大値と最小値の平均値fr-avgを入力しているが、最
大値又は最小値として検出されない値であればfr-avgに
限らず、同様の効果が得られる。

【００２０】本実施の形態では、撮像部の欠陥やゴミな
どによる遮光やノイズの混入等の要因により、輝度の変
化量が大きく変動した不連続画素が含まれる多値画像に
対して二値化処理を行う場合、ノイズ等による不連続画
素を最大値又は最小値として誤検出することがなく、且
つ、不連続と判定された場合にも値を出力するため、最
大値最小値検出部ではラスタスキャンで連続的に入力さ
れる画像信号として扱うことが可能となる。

【００２１】（第２の実施の形態）次に、第２の実施の
形態について説明する。図３は第２の実施の形態の前処
理部の構成を示すブロック構成図で、第１の実施の形態
と同一の構成要素については同一符号を付して、その説
明を省略する。この実施の形態が第１の実施の形態と異
なる部分は、検出値記憶部206 の前段に、入力される多
値画像信号に対して演算を行う平均値算出部301 を設け
ている点である。

【００２２】次に、このように構成されている第２の実
施の形態の動作について説明する。まず、第１の実施の
形態と同様に差分の絶対値と第１の閾値ＴＨ１を比較す
る。この処理と並行して、平均値算出部301 では注目画
素の前後の画素つまりｉ−１番目とｉ＋１番目の画素の
平均値を算出し、検出値記憶部206 で保持しておく。選
択部207 では、比較部204Cにおいて変化量が閾値ＴＨ１
よりも小さいと判定された場合には連続であるとし、検
出値記憶部206 に保持されている前後の画素の平均値を
選択し出力する。これに対し、小さくない場合には不連
続であるとし、非検出値記憶部205 に保持されている直
前のフレームの最大値と最小値の平均値fr-avgを出力す
る。閾値ＴＨ１は固定値又は外部より任意に設定できる
値である。

【００２３】本実施の形態においては、欠陥などにより
隣接画素に対して注目画素のレベルだけが大きく変動し
ている場合において、隣接画素に対して所定の演算を行
い、注目画素のレベルを前記演算結果に置き換えて、最
大値最小値検出部へ出力することにより、欠陥等により
変動した注目画素のレベルを最大値又は最小値として誤
検出するのを防ぐことができる。

【００２４】（第３の実施の形態）次に、第３の実施の
形態を図４に基づいて説明する。第３の実施の形態は、
注目画素の値とその隣接画素の平均値の差を求め、差が
大きい場合には注目画素は欠陥であるとし、隣接画素の
平均値に置き換えて出力する欠陥補正回路を備えている
ものである。図４において、401 はｉ＋１番目の画素信
号、402 はｉ番目の画素の値を保持する注目画素記憶
部、403 はｉ−１番目の画素の値を保持する直前画素記
憶部、404 はｉ−１番目とｉ＋１番目の画素の値の平均
値を求める平均値算出部、405 は平均値算出部404 にお
いて求められた平均値とｉ番目の注目画素の値との差分
を求める減算部、406 は第２の閾値ＴＨ２を保持する閾
値記憶部、407 は閾値ＴＨ２と減算部405 の値と比較す
る比較部、408 は比較部407 より出力される信号に応じ
て、ｉ番目の出力値を選択する選択部である。なお、図
４において符号401 ，402 ，403 ，404 で示す各構成要
素は、第２の実施の形態と共通である。

【００２５】次に、このように構成されている第３の実
施の形態の動作について説明する。まず、平均値算出部
404 において、記憶部403 に保持されているｉ−１番目
の画素の値と入力されるｉ＋１番目の画素401 の値の平
均値を求める。次に、減算部405 において、その平均値
とｉ番目の注目画素の画素の値の差を求め、その差が閾
値記憶部406 に保持されている第２の閾値ＴＨ２よりも
大きいか否かを、比較部407 において判断する。選択部
408 では、閾値ＴＨ２よりも差の方が大きいと比較部40
7 で判断された場合には、注目画素は欠陥であるとみな
し、ｉ番目の注目画素の画素の値を平均値算出部404 で
求められた平均値に置き換えて出力する。一方、閾値Ｔ
Ｈ２よりも大きくないという判定の場合には、注目画素
は欠陥でないとみなし、ｉ番目の注目画素の画素の値を
出力する。

【００２６】本実施の形態における欠陥補正回路は、第
２の実施の形態と記憶部や平均値算出部が共通している
ため、第２の実施の形態に演算部と閾値記憶部と比較部
と選択部を追加するだけで、欠陥補正回路を構成するこ
とが可能である。

【００２７】（第４の実施の形態）次に、第４の実施の
形態について説明する。図５は第４の実施の形態におけ
る前処理部の構成を示すブロック構成図で、第１の実施
の形態と同一の構成要素で構成されており、同一の構成
要素には500 番代の符号を付し、その説明を省略する。
この実施の形態においては、第１の実施の形態と同様
に、変化量つまり差分の絶対値と第１の閾値ＴＨ１を比
較する。最大値最小値検出部へ直前に出力した値は、す
でに最大値最小値検出の対象として処理されており、再
度出力しても最大値又は最小値が更新されないため、非
検出値記憶部505 では直前に選択部507より出力した値
を順次更新しながら保持する。選択部507 では、比較部
504Cにおいて変化量が閾値ＴＨ１よりも小さいと判定さ
れた場合には連続であるとし、検出値記憶部506 に保持
されている入力多値画像信号を最大値最小値検出部へ出
力すると共に、非検出値記憶部505 へ書き込む。これに
対し、小さくない場合には不連続であるとし、非検出値
記憶部505 に保持されている直前に出力された値を最大
値最小値検出部へ出力する。閾値ＴＨ１は固定値又は外
部より任意に設定できる値である。

【００２８】図６は第４の実施の形態の変形例を示すブ
ロック構成図である。この変形例は、検出値記憶部506
の前段に平均値算出部601 を設け、非検出値記憶部505
には第４の実施の形態と同様に、直前に出力された値を
順次更新し保持するが、検出値記憶部506 には平均値算
出部601 を介して入力された画像信号の平均値を求めた
結果を保持するように構成している。

【００２９】本実施の形態では、最大値又は最小値とし
て検出されないための値を同一フレーム内の処理で設定
しているため、注目フレームで処理が完結し、フレーム
間の相関が低い場合に誤検出を起こすのを防ぐことがで
きる。

【００３０】（第５の実施の形態）次に、第５の実施の
形態について説明する。図７の（Ａ）は本発明の第５の
実施の形態における最大値最小値検出部の構成を示すブ
ロック構成図である。図７の（Ａ）において、701 は仮
最大値及び仮最小値レジスタを内部に持ち、入力される
多値画像信号と比較し比較結果に応じて仮最大値及び仮
最小値レジスタを更新することによって、最大値及び最
小値の検出を行う仮最大値最小値検出部、702 は複数の
レジスタから構成され、仮最大値及び仮最小値を、当該
領域の検出処理が開始されるまで保存しておく仮検出値
退避部、703 は複数のレジスタから構成され、確定した
最大値及び最小値を格納する確定値保存部である。ま
た、図７の（Ｂ）は、１フレームをＨ方向にｎ分割し、
Ｖ方向にｍ分割した図であり、704 はある１つの分割領
域、705 は分割領域の先頭画素、706 は分割領域のライ
ン先頭画素、707 は分割領域のライン末尾画素、708 は
分割領域の末尾画素である。

【００３１】次に、このように構成された第５の実施の
形態の動作について説明する。領域判定部104 では、分
割領域の先頭画素705 が入力される時に領域開始信号
を、分割領域のライン先頭画素706 が入力される時に領
域復帰信号を、分割領域のライン末尾画素707 が入力さ
れる時に領域中断信号を、分割領域の末尾画素708 が入
力される時に領域終了信号を生成して最大値最小値検出
部106 へ出力する。

【００３２】領域判定部104 より領域開始信号を受ける
と仮最大値最小値検出部701 に含まれる仮最大値を保持
するレジスタを、例えば全ビットが０のように最大値と
して検出されない値で初期化する。同様に、仮最小値を
保持するレジスタを、例えば全ビットが１のように最小
値として検出されない値で初期化する。この後、順次入
力される多値画像信号は、仮最大値最小値検出部701 に
おいて、仮最大値レジスタに保持されている値と比較さ
れ、入力された画素の値の方が大きい場合、仮最大値レ
ジスタの値を入力された画素の値に更新する。並行し
て、仮最小値レジスタの値と比較し、入力された画素の
値の方が小さい場合、仮最小値レジスタの値を入力され
た画素の値に更新する。次に、領域判定部104 より領域
中断信号を受けると、仮最大値及び仮最小値レジスタの
値を該領域の仮検出値退避部702 へ書き込む。

【００３３】以降、開始信号を受けたときには仮最大値
最小値検出部701 の内部の仮最大値及び仮最小値レジス
タの初期化を行い、中断信号を受けるまで仮最大値最小
値検出部701 において検出処理を行い、中断信号を受け
たときには、仮最大値最小値検出部701 の内部の仮最大
値及び仮最小値レジスタの値を該領域の仮検出値退避部
702 へ書き込む。

【００３４】１ラインの末尾の画素を含むｎ番目の分割
領域中断信号を受け、仮最大値最小値検出部701 の内部
の仮最大値及び仮最小値レジスタの値を仮検出値退避部
702へ書き込むと、１ライン分の処理が終了し、Ｈ方向
の分割数ｎ個の仮最大値及び仮最小値が求められ、仮検
出値退避部702 へ保存されている状態となる。

【００３５】Ｈブランキング期間が終了し、２ライン目
の多値画像信号が入力されると、領域判定部104 より領
域復帰信号が出力される。この復帰信号を受けると、仮
検出値退避部702 から該領域の仮最大値及び仮最小値を
読み出し、仮最大値最小値検出部701 の内部の仮最大値
及び仮最小値レジスタへ書き込む。この後、中断信号を
受けるまで入力多値画像信号と仮最大値及び仮最小値レ
ジスタの値と比較して最大値及び最小値を検出し、中断
信号を受けた時には仮最大値及び仮最小値レジスタの値
を該領域の仮検出値退避部702 へ書き込む。

【００３６】以降、復帰信号を受けると仮検出値退避部
702 から該領域の仮最大値及び仮最小値を読み出し、仮
最大値最小値検出部701 の内部の仮最大値及び仮最小値
レジスタへ書き込む。中断信号を受けるまで最大値最小
値検出処理を行い、中断信号を受けた時には仮最大値及
び仮最小値レジスタの値を該領域の仮検出値退避部702
へ書き込む。

【００３７】その後、領域判定部104 より領域終了信号
を受けると、仮最大値及び仮最小値レジスタの値を該領
域の確定値保存部703 へ書き込む。以降の分割領域につ
いても同様に処理される。領域判定部104 よりｎ×ｍ番
目の分割領域に対する領域終了信号を受けると、仮最大
値最小値検出部701 の内部の仮最大値及び仮最小値レジ
スタの値を、該領域の確定値保存部703 へ書き込む。こ
の処理が終了すると、１フレーム中全分割領域の最大値
と最小値が確定する。

【００３８】なお、この回路構成において、分割領域開
始信号で仮最大値最小値検出部701の内部にもつ仮最大
値及び仮最小値レジスタを初期化するならば、仮検出値
退避部702 の内部にもつ分割領域単位の退避用レジスタ
は、分割数ｎ×ｍ個もつ必要はなく、Ｈ方向の分割数ｎ
個でもよい。

【００３９】本実施の形態では、ラスタスキャンで入力
された多値画像信号を、メモリ等の記憶素子に格納しメ
モリから分割領域単位で読み出して処理することなく、
リアルタイムに分割領域単位で最大値及び最小値を求め
る処理を実現することができる。

【００４０】（第６の実施の形態）次に、第６の実施の
形態について説明する。この実施の形態は、第５の実施
の形態において、１フレームでの最大値や最小値を検出
する機能を追加するものである。すなわち、第５の実施
の形態において、領域判定部104 よりｎ×ｍ番目の分割
領域に対する領域終了信号を受け、確定値保存部703 へ
書き込み処理が終了すると、１フレーム中全分割領域の
最大値と最小値が確定する。この時は、Ｖブランキング
期間に入るため、多値画像信号は入力されない。そこ
で、この期間において、各分割領域の最大値同士を比較
し１フレームでの最大値を求めることができる。同様
に、各分割領域の最小値同士を比較し１フレームでの最
小値を求めることができる。

【００４１】例えば、図２に示した第１の実施の形態に
おける前処理部では、非検出値に前のフレームの最大値
と最小値の平均値fr-avgを記憶しておくため、１フレー
ムでの最大値及び最小値を検出する処理を必要とする。
第５の実施の形態における最大値最小値検出部におい
て、１フレームでの最大値や最小値を検出する機能は、
大きな回路変更もなく実現可能である。

【００４２】また、バックグラウンドレベルが白の画像
においては、照明などの変動の影響が大きいのは最大値
であるため、最大値を分割領域単位で求め、最小値は１
フレーム単位で求める構成を取ることもできる。同様に
バックグラウンドレベルが黒の画像においては、最小値
を分割領域単位で求め、最大値を１フレーム単位で求め
る構成を取ることもできる。

【００４３】次に、第６の実施の形態の変形例について
説明する。この変形例は、図７の（Ａ），（Ｂ）に示し
た第５の実施の形態において、領域判定部104 より１番
目の分割領域に対する終了信号を受け、確定値保存部70
3 への書き込み処理が終了すると、この確定最大値及び
確定最小値を１フレーム最大値及び最小値レジスタへ格
納する。次に、２番目の分割領域に対する終了信号を受
け、確定値保存部703への書き込み処理が終了した時点
で、１フレーム最大値及び最小値レジスタへ格納されて
いる１番目の分割領域の最大値及び最小値と、２番目の
分割領域の最大値及び最小値を比較し、２番目の領域の
最大値の方が大きい場合には１フレーム最大値レジスタ
を更新し、同様に２番目の領域の最小値の方が大きい場
合には１フレーム最小値レジスタを更新する。以降、最
大値及び最小値確定毎に、１フレーム最大値及び最小値
レジスタと比較するように構成するものである。

【００４４】本変形例では、最後のｎ×ｍ番目の分割領
域に対する最大値及び最小値が検出された後、１度比較
するだけで１フレーム最大値及び最小値を確定すること
が可能となる。

【００４５】（第７の実施の形態）次に、本発明の第７
の実施の形態を図８〜図10に基づいて説明する。図８は
本発明の第７の実施の形態における最大値最小値検出部
の構成を示すブロック構成図で、図７の（Ａ），（Ｂ）
に示した第５の実施の形態と同一の構成要素については
800 番代の符号を付し、その説明を省略する。この実施
の形態は、第５の実施の形態における確定値保存部の前
段に最大値最小値補正部810 を設けたものである。この
最大値最小値補正部810 は、最大値及び最小値を所定の
閾値と比較し、比較結果に応じて仮最大値最小値検出部
801 から出力された値と補正値のどちらかを出力するも
のである。最大値最小値補正部810 の具体例を図９に、
その変形例を図10に示す。図９において、811 は判定に
用いる閾値を格納する閾値格納部、812 は入力された最
大値及び最小値と閾値とを比較する補正判定部、813 は
補正の必要があると判定された場合に出力する値を格納
しておく補正値格納部、814 は補正判定部812 の結果に
応じて出力値を選択する確定値選択部である。

【００４６】このように構成された最大値最小値補正部
810 においては、仮最大値最小値検出部801 より出力さ
れた最大値は、補正判定部812 において最大値閾値ＴＨ
４と比較し、閾値ＴＨ４より小さい場合には、補正が必
要であると判定される。同様に最小値も最小値閾値ＴＨ
５と比較し、閾値ＴＨ５より大さい場合には、補正が必
要であると判定される。補正が必要であると判定された
場合、補正値格納部813 に保存されている補正値を、補
正が必要でない場合には仮最大値最小値検出部801 より
入力された最大値又は最小値を、確定値として確定値保
存部803 へ出力する。補正値格納部813 には、前のフレ
ームの同一分割領域の最大値及び最小値を、若しくは同
一フレーム内の隣接する分割領域の最大値及び最小値を
格納しておく。

【００４７】図10に示す最大値最小値補正部の変形例で
は、閾値格納部811 を演算部で構成し、仮最大値最小値
検出部801 から出力された最大値及び最小値に対して所
定の演算を施した値を閾値としている。

【００４８】本実施の形態では、黒レベルを検出できる
物体が含まれていない場合や、白レベルを検出できる物
体が含まれていない場合には、補正値と置き換えること
により、閾値がバックグラウンドレベルに設定されるの
を防ぐことが可能である。

【００４９】

【発明の効果】以上実施の形態に基づいて説明したよう
に、請求項１記載の発明によれば、ノイズ等によって大
きく変動した不連続画素を最大値又は最小値として誤検
出することがなく、且つ不連続と判定された場合にも値
を出力するため、最大値最小値検出手段ではラスタスキ
ャンで連続的に入力される画像信号として扱うことが可
能となる。請求項２記載の発明によれば、欠陥などによ
り隣接画素に対して注目画素のレベルだけが大きく変動
している場合において、隣接画素に対して所定の演算を
行い、注目画素のレベルを前記演算結果に置き換えて最
大値最小値検出手段へ出力することにより、欠陥等によ
り変動した注目画素のレベルを最大値又は最小値として
誤検出するのを防止することができる。請求項３記載の
発明によれば、最大値及び最小値検出の対象とならない
ための値を、同一フレームの処理で設定しているため、
注目フレームで処理が完結し、フレーム間の相関が低い
場合に誤検出を起こすのを防止することができる。請求
項４記載の発明によれば、ラスタスキャンで入力された
多値画像信号を、メモリ等の記憶素子に格納しメモリか
ら領域単位で読み出して処理することなく、リアルタイ
ムに領域単位で最大値及び最小値を求める処理を実現す
ることができる。請求項５記載の発明によれば、最大値
を検出することができる物体が含まれていない場合にお
いて最大値を補正することにより、又は最小値を検出す
ることができる物体が含まれていない場合において最小
値を補正することにより、閾値がバックグラウンドレベ
ルに設定されるのを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る二値化処理装置の基本構成を示す
ブロック構成図である。

【図２】本発明の具体的な第１の実施の形態における前
処理部の構成を示すブロック構成図である。

【図３】第２の実施の形態における前処理部の構成を示
すブロック構成図である。

【図４】第３の実施の形態における欠陥補正回路の構成
を示すブロック構成図である。

【図５】第４の実施の形態における前処理部の構成を示
すブロック構成図である。

【図６】図５に示した第４の実施の形態における前処理
部の変形例を示すブロック構成図である。

【図７】第５の実施の形態における最大値最小値検出部
の構成を示すブロック構成図である。

【図８】第７の実施の形態における最大値最小値検出部
の構成を示すブロック構成図である。

【図９】図８に示した第７の実施の形態の最大値最小値
検出部における最大値最小値補正部の構成を示すブロッ
ク構成図である。

【図10】図９に示した最大値最小値補正部の変形例を示
すブロック構成図である。

【符号の説明】

101 多値画像信号 102 水平ブランキング信号 103 垂直ブランキング信号 104 領域判定部 105 前処理部 106 最大値最小値検出部 107 閾値作成部 108 二値画像信号生成部 109 二値画像信号 201,401,501 ｉ＋１番目の画素信号 202,402,502 注目画素記憶部 203,403,503 直前画素記憶部 204,504 変化量検出部 205,505 非検出値記憶部 206,506 検出値記憶部 207,408,507 選択部 301,404,601 平均値算出部 405 減算部 406 閾値記憶部 407 比較部 701,801 仮最大値最小値検出部 702,802 仮検出値退避部 703,803 確定値保存部 704 分割領域 705 先頭画素 706 ライン先頭画素 707 ライン末尾画素 708 末尾画素 810 最大値最小値補正部 811 閾値格納部 812 補正判定部 813 補正値格納部 814 確定値選択部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力される多値画像信号の不連続性を検
   出し補正する前処理手段と、該前処理手段において補正
   された多値画像信号に対し最大値及び最小値を検出する
   最大値最小値検出手段と、該最大値最小値検出手段にお
   いて検出された最大値又は最小値から二値化の閾値を求
   める閾値作成手段と、該閾値作成手段において算出され
   た閾値と入力される多値画像信号を比較して二値画像を
   生成する二値画像信号生成手段とを有する二値化処理装
   置において、前記前処理手段は、入力される多値画像信
   号に隣接する多値画像信号の変化量を検出する変化量検
   出部と、所定の値を保持する非検出値記憶部と、入力さ
   れる多値画像信号を保持する検出値記憶部と、前記最大
   値最小値検出手段ヘ出力する値を選択する選択部とを有
   し、前記変化量検出部において検出された変化量に応じ
   て前記各記憶部に格納されている値のうちどちらか一方
   を前記最大値最小値検出手段ヘ出力するように構成され
   ていることを特徴とする二値化処理装置。
2. 【請求項２】 入力される多値画像信号に隣接する多値
   画像信号の変化量を検出する変化量検出部と、所定の値
   を保持する非検出値記憶部と、入力される多値画像信号
   を保持する検出値記憶部と、前記最大値最小値検出手段
   ヘ出力する値を選択する選択部とを有する前記前処理手
   段において、入力される多値画像信号に対して所定の演
   算を行う演算部を、前記検出値記憶部の前段に介在させ
   ることを特徴とする請求項１記載の二値化処理装置。
3. 【請求項３】 入力される多値画像信号に隣接する多値
   画像信号の変化量を検出する変化量検出部と、所定の値
   を保持する非検出値記憶部と、入力される多値画像信号
   を保持する検出値記憶部と、前記最大値最小値検出手段
   ヘ出力する値を選択する選択部とを有する前記前処理手
   段において、前記選択部において選択された値を、前記
   最大値最小値検出手段ヘ出力すると同時に、前記非検出
   値記憶部において保持するように構成されていることを
   特徴とする請求項１記載の二値化処理装置。
4. 【請求項４】 １フレームを複数の領域に分割し領域単
   位で二値化を行うために入力される画像信号が含まれる
   領域を示す領域判定信号を生成する領域判定手段と、該
   領域判定手段から出力される信号に応じて分割領域単位
   の最大値及び最小値を検出する最大値最小値検出手段
   と、該最大値最小値検出手段において検出された分割領
   域単位の最大値又は最小値を基に分割領域単位の二値化
   の閾値を求める閾値作成手段と、入力される多値画像信
   号と前記閾値作成手段において求められた該分割領域単
   位の閾値と比較し二値画像を生成する二値画像信号生成
   手段とを有する二値化処理装置において、前記最大値最
   小値検出手段は、入力多値画像信号と仮最大値及び仮最
   小値と比較し比較結果に応じて仮最大値及び仮最小値を
   更新することにより最大値最小値検出を行う仮最大値最
   小値検出部と、該仮最大値最小値検出部により検出され
   た仮最大値及び仮最小値を一時的に退避させる仮検出値
   退避部と、確定した最大値及び最小値を格納する確定値
   保存部とを有し、前記領域判定手段からの信号に応じて
   前記仮最大値最小値検出部において検出される仮最大値
   及び仮最小値を前記仮検出値退避部へ退避するか、又は
   前記確定値保存部への保存を繰り返すことによって複数
   の分割領域単位の最大値最小値を検出するように構成さ
   れていることを特徴とする二値化処理装置。
5. 【請求項５】 入力多値画像信号と仮最大値及び仮最小
   値と比較し最大値最小値検出を行う仮最大値最小値検出
   部と、該仮最大値最小値検出部により検出された仮最大
   値及び仮最小値を一時的に退避させる仮検出値退避部
   と、確定した最大値及び最小値を格納する確定値保存部
   とを有する前記最大値最小値検出手段において、最大値
   最小値補正を行う条件となる閾値を格納する閾値格納部
   と、最大値又は最小値と前記閾値格納部に格納されてい
   る閾値を比較し補正の必要性を判定する補正判定部と、
   補正する場合に出力する値を格納しておく補正値格納部
   と、前記補正判定部の判定結果に応じて出力する値を選
   択する確定値選択部とを有する最大値最小値補正手段
   を、前記確定値保存部の前段に介在させることを特徴と
   する請求項４記載の二値化処理装置。