JPS58165481A - 映像信号二値化器 - Google Patents

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】 本発明は映像信号の二値化器に関するものである。本発
明の典型的応用例は、−次元イメージセンサを用い九光
電式測距装置である。

第１図に示すのは従来技術に基く光電式測距装置の一例
である。被写体１からの一つの光線２人は反射鏡３人、
レン２”４Ａ、表面反射プリズム５を経て、　ＣＯＤな
どの一次元固体イメージセンサ６の一端に近い部分６Ａ
に結像する。被写体１かもの他の光＃２Ｂは反射鏡３Ｂ
、　レンズ４Ｂ、７”Ｊダム５を経て、−次元固体イメ
ージセンサ６の他端に近い部分６Ｂに結像する。駆動回
路７によってイメージセンサ（以下センサと略す）６を
駆動すると９発生する映像信号は映像信号輪郭強調回路
８ａと比較器８で構成された二値化器１６と１分配器９
とウィンドウ信号発生器１７で構成された区間制限回路
１８によって、二値化された二つの映像信号に変換され
る。その一つは光線２人によってセンサ６の一部分６Ａ
に結像した映像から得られたものであり、他の一つは同
じ＜６Ｂから得られたもので９両者はそれぞれ信号線１
０ＡとＩＯＢを経て相関器１１に入力される。相関器を
用いて二つの映像信号を比較し９両者の合致点を検出す
ることによって測距を行なう技術はすでに公知であるた
め、ここでは具体的構成を省略する。

第２図に示すのは上記の光電式測距装置における二値化
器の一例である。センサ６の出力は、センサ駆動パルス
などによるノイズを除去する目的で挿入された波形整形
回路１２を経て、微分回路１３゜パーツファ・アンプ１
４および両波整流回路１５から成る輪郭強調回路８ａに
入力される。その出力は比較器８によって二値化され、
二値化された出力は分配器９とウィンドウ信号発生器１
７から構成された区間制限回路′１８に入力される。区
間制限回路１８の出力ＩＱＡとＩＯＢは既述の通り相関
器に入力される。微分回路１３は映像信号の輪郭すなわ
ち急峻な立上り部と立下り部を強調する作用がある。バ
ッファ・アンプ１４は次段の両波整流回路１５への入力
信号レベルを適正値に設定するためのもので。

もし信号レベルが予め適正値に設定されておれば必ずし
も必要ではない。　゛ ）−〕 次に上記回路の動作を第、３図に示す各部波形を参照し
つつ説明する。被写、１＄は白地に灰色の縦線であると
する。センサ６や、・出力は第３図（Ａ）の波１□１１
１ 形で示されている。第２図め微分回路１３を通過後の波
形は第３図（Ｂ）で示されている。この信号はバッファ
・アンプ１４を通過後９両波整流回路１５と比較器８を
通過する。もし比較器８を構成する差動アンプの利得が
低く非飽和状態であれば、その出力は第３図（０）に示
す両波整流波形となるが。

実際には差動アンプの利得が極めて大喪いため。

その出力は二値化１されて第３図（Ｄ）の波形となる。

この出力信号は分配器９に入力される。分配器９を構成
する要素の一つであるゲー）９Ａにはウィンドウ信号発
生器１７から映像信号の凹みａ（被写体の特徴を表わす
部分）に対応する第３図ＣＦ）に示すウィンドウ信号が
供給される。またゲー）　９Ｂには映１象信号の凹みｂ
（被写体の特徴を表わす部分）に対応する第３図（Ｅ）
に示すウィンドウ信号が供給される。この結果、二つの
ウィンドウ信号によってゲートされた後の映像信゛号は
、センサ端部で発生する不要な微分出力の二値信号ｃ、
ｄを４３．゛ 除く、第３図（Ｇ）＄ｉ−よび（Ｈ）によって示す波形
となり、それぞれ分′鹸器９の出力線１０ＢとＩＯＡに
出１：。

力される。この二っめ出方波形（Ｇ）と（Ｈ）は、それ
ぞれ被写体１からの二つの光線２Ｂおよび２Ａによる映
像を表している。しかもそれらの波形は原映ＩＪＪｆｆ
１号の立上りと立下りによって生じたパルスにより千構
成されている。これらのパルスは被写体の縦線の輪郭に
よって生じた信号である。このようにして被写体の特徴
を衣す部分のみを取り出して、それを二値信号に変換す
ることができる。

しかし、被写体の特徴を表わす部分のみの二値化出力を
ゲートすることは難かしく、第３図（Ａ）のセンサの左
端部出力を微分することにより生じる第３図（Ｃ）の斜
線部の波形Ｃ′と被写体の特徴を表わす部分の波形ｂ′
が近い場合、斜線部の波形Ｃ′に影響されることなく、
被写体の特徴を表わす部分の波形ｂ′をゲートするため
には、ウィンドウ信号が供給される以前にセンサ左端部
の微分出力Ｃ′を安定させておく必要がある。このため
従来は、光電式測距装置として必要とするビット数以上
（センサ端部での微分出力が安定する程度の余裕□を持
たせたビット数）のセンサを使用することになり。

センサのコストアップ、又は微分回路の時定数設定幅が
制限さｈるという欠点があった。

本発明の１峠は、これらの欠点を除去するためにセンサ
端部り感度を低下させる手段を用いて。

センサ端部で得られる出力波形の急峻な変化をなくすこ
と９にある。

本発明を適用した自動合焦システムの構成を第４図に示
す。これは光学系１ｏ２．処理系１ｏ】、映像信号二値
化器１６．セフす６．フィルタ１０４かもなど。フィル
タ１０４の光透過率特性を第５図に示す。ここでフィル
タ１０４の光透過率め高い部分（１１）が第３図（Ｅ　
）　、’　（Ｆ　）に示すウィンドウ信号により処理系
１０１に取込まれる（処理される）、センサ６のピット
のところへ′重なるように配置する。光透過率が徐々に
部分（ｎ）の透過率に近づく部分（１）は。

処理系１０１で処理を必要とする以前の時刻に出方され
る部分（すなわちセンサ左端部付近）のセンサ部に重な
るように配置する。透過率が徐々に低くなる部分（ＩＩ
）は、処理系１０１に取込まれた以後の時刻に出力され
るセンサ部（すなわちセンサ右端部付近）と重なるよう
に配置する。この僚なフィルタ１０４を使用し、被写体
が白地に灰色の縦線の場合の動作について第６図を用い
て説明する。フィルタ１０４には第６図（Ａ）°に示す
光が照射されるが光透過率の違いにより、センサ６から
は第６図（Ｂ）に示す出力信号が生じる。この出力は映
像信号二値化器１６の内部で微分され第６図（Ｃ）に示
すような波形となる。また、フィルター０４を用いない
場合の微分波形を第６図（Ｄ）に示す。この２つの波形
（Ｃ）・（Ｄ）を比較ｊると１本発明のフィルター０４
を使用した場合は１時刻１＋にて発生する急峻な映像信
号の変化が緩和されており、第６図０の微分波形は、第
６図（Ｄ）の微分波形が時刻ｔ、にて安定した状態に戻
るのに対し、これよ・り早い時刻ｔ２において安定した
状態に戻る。このため処理系１０１で必要としない、セ
ンサ左端部付近から出力される部分にある。微分波形を
安定させるために必要な余分の、センサ部を減少するこ
とができる。

または、より大きな微分時燈数に設定することが■ 可能となり、被写体輝度のより緩やかな変化も検出する
ことができる。　　□″″−１：・・。

本実施例では、フィルター０４をセンサ６と別に設けた
。しがしセンサには通常チップ保護のため。

ガラスなどが装着されているため、この保護用ガラスに
フィルタ１゛ｏ４の特性を持たせても本効果は期待でき
る。

また、フィルタ１０４を用いず、センサの受光部分面積
が中央部分のピットの面積に対し０両端部分に行くに従
って連続的に減少していく第７図に示すような受光部を
持つセンサを用いても本効果を得ることができる。

なお９本実施例では映像信号輪郭強調回路８ａとして、
微分形のものを用いだが、これに限定されず、映像信号
の高周波成分を抽出するものであれば既存の対応回路を
適用することができる。

以上説明したように２本発明によれば、センサにおいて
有効に使用できるピット数が増すため。

センサのコストダウン及びセンサの小形化が可能となる
。またより直１周波数の情報を検出することが可能とな
り映像ｉ１′！二値化器の性能向上が期待できる。　　
　　　　・１：。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来技術の一適用分野を示す光電式測距装置
の構成系統図、第２図は、微分形映像信号二値化器の一
構成系統図、第３図は第２図の構成における動作例を示
す各部波形図、第４図は。 本発明の一構成例を示すブロック系統図、第５図は本発
明に用いたフィルタの光透過特性図、第６図は１本発明
を適用した場合の二値化器各部の波形図、第７図は１本
発明の他の実施例を示すセンサの受光部の各ビットを示
す模式図である。 ６：イメージセンサ、１０１：処理系、１０２：光学系
、１０４：フィルタ。 第５図 （ｔＪＪ （Ｃ） （Ｄ） 第７図 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 アナログ映像信号を発生するイメージセンサと。 該アナログ映像信号の高周波成分を抽出し、該高周波成
   分信号の絶対値を基準電圧と比較する比較器とからなる
   アナログ映像信号の二値化器において、前記イメージセ
   ンサの端部出力感度を低下さ≧ せる手段を付加したイメージセ／すを有する映像信号、
   二値化器。