JPS60241386A

JPS60241386A - 視覚装置の輪郭抽出回路

Info

Publication number: JPS60241386A
Application number: JP59096409A
Authority: JP
Inventors: Hajime Tachikawa; 立川　肇; Hiroo Nakamura; 啓夫中村
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1984-05-16
Filing date: 1984-05-16
Publication date: 1985-11-30

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】〔発明の利用分野〕本発明はビデオカメラで撮像した二次元画像８を画像処
理する視覚装置に関し、特に被写体の。

輪郭を抽出する輪郭抽出回路に関するものであ。

る。

〔発明の背景〕

まず、従来の視覚装置を第１図によって説明する。ビデ
オカメラ１から出力されたビデオ信号Ｖｉｄｅｏと水平
同期信号Ｈ−８ＹＮＯは輪郭抽出回路２に送られる。輪
郭抽出回路２は水平同期信号Ｈ−３ＹＮＯを用いて、ビ
デオ信号ＶｉｃＬｔ。

の直流再生を行ない、所定のしきい値で２値化した後に
、アナログ的に微分し、波形整形して２値のディジタル
信号を出力する。これによって、被写体の輪郭がエツジ
信号として抽出されたことになる。

一方、ビデオカメラ１から出力された水平同期信号Ｈ−
８ＹＮＯはＹ座標発生用カウンタ４（以下、Ｘカウンタ
と略称する。）に入力し、このＸカウンタ４によってカ
ウントされる。な。

お、このＸカウンタ４は、ビデオカメラ１から。

出力される垂直同期信号Ｖ−Ｅ３ＹＮＣｊによってリセ
ットされる。

また、Ｘ座標発生用カウンタ５（以下、Ｘカウンタと略
称する。）は、クロック発生回路１３のクロックＯＫ１
をカウントする。そして、このＸカウンタ５は水平同期
信号Ｈ−８ＹＨＯによってリセットされる。

輪郭抽出回路２の出力であるエツジ信号、Ｙカウンタ４
およびＸカウンタやの出力は、マイクロコンピュータ（
以下、マイフンと略称する。）等からなる制御回路乙に
入力される。制御回路６はメモリ回路７に、エツジ信号
が発生した時点のＸＳＹ座標の信号を格納する。

その後、制御回路６はマイコンによってメモリ回路７の
データを画像処理し、被写体像をＮ１識し、各種の計測
や判別を行なう。なお、制御。

回路６はクロック発生回路１３のり四ツクにより動作す
るものである。

次に、第１図の輪郭抽出回路２の構成を第２図に示し、
また、そのタイムチャートを第３図に示して説明する。

ビデオ信号Ｖｉｄｅｏと水平同期信号Ｈ−３ＹＮＧはペ
デスタルクランプ回路３に入力され、この回路３によっ
て直流再生が行なわれる。

直流再生されたビデオ信号ＶｉｔＬａｏは、２値化回る
所定のしきい値と比較され、２値化される（第３図（＝
Ｅ）、（４参照）。２値化回路９の出方信号は微分回路
１０によってアナログ的に微分される。

この結果、第３図＜ｃ＞に示すような、左端および右端
信号が得られる。この信号は極性反転回路１１に供給さ
れ、右端−信号のみ反転混合される。

極性反転回路１１の出方信号は第３図（ｄ）のようにな
る。

その後、極性反転回路１１の出方信号は波形整形回路１
２によって波形整形され、第３図（ｅ）に示すような２
値のディジタル信号となって、エツジ信号として出力さ
れる。

しかしながら、上記の輪郭抽出回路は次のような欠点を
有している。すなわち、（１）水平走査線と平行な被写体の輪郭水平エツジを抽
出できない。

（２）　ビデオ信号の時間軸の変動が原因で、被写体の
輪郭を正確に抽出できない。

欠点の（１）については、１ラインメモリにより走査９
１本を遅延させ、垂直方向も同時に微分することが特公
昭５５−１６２４２号「輪郭濃度計測方式」で提案され
ている。このような方法によって、欠点の（１）はほぼ
解消されるが、欠点の（２）については何ら対策が考慮
されていない。この対策に近いものとして、ビデオカメ
ラに外部の回路から垂直同期信号Ｖ−ＢＹＮＯと水平同
期信号Ｈ−８ＹＮＯを供給する方法があるが、４これも
１水平走査期間内の時間軸の変動を管理するものではな
い。したがって、１水平走査線、におけるエツジ信号の
発生時点は同一条件の測定・認識においても変動してＮ
）だ。同様に、水平エツジを得るために、り四ツク発生
回路１３のクロックＯＫｉによるサンプリングで１ライ
ンメモリに走査線１本を記憶させた場合、１ラインメモ
リの画素と実際のイメージセンサの画素の対応が正確に
とれていないので、やはり水平エツジを正確に抽出でき
なかりた。この場合の具体的な誤差としては、ビデオカ
メラによっても異なるが、水平方向の画素が３８４個の
イメージセンサを用いた場合、平均１００画素の水平エ
ツジにおいて、±２画素程度の変動が見られた。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、上記した従来技術の欠点を解消し、確
実に水平と垂直の輪郭水平エツジ、垂直エツジを抽出で
き、回路規模が小さくて価格の安い、視覚装置の輪郭抽
出回路を提供することにある。

〔発明の概要〕

上記の目的を達成するために、本発明は、映像（輝度ま
たはビデオ）信号の時間軸の変動は、ビデオカメラ内の
イメージセンサの画素を駆動する水平走査信号の周波数
と位相の変動であることに着目し、水平走査信号を用い
て輪郭（エツジ）を抽出するようにした。具体的には゛
、水平走査信号を用いて、映像（輝度）信号をディジタ
ル的に微分して垂直エツジを抽出し、一方、映像（輝度
）信号をＯＧＤ映像信号遅延素子を用いて１水平走査線
期間遅延し、現在の信号との差分をとることにより、ア
ナログ的に遅延微分して水平エツジを抽出し、両者のエ
ツジの論理和をとるようにした点に特徴がある。

〔発明の実施例〕

以下、図面を用いて本発明を説明する。

第４図は本発明の視覚装置の輪郭抽出回路の一実施例を
示すブロック図である。ビデオカメラから使用する信号
は、第１図に示した従来例とは異なり、複合同期信号を
含まない輝度信号（映像信号）Ｙ１輝度信号をクランプ
するためのクランプ信号ＯＰ、ビデオカメラ内にあるイ
メージセンサ（図示せず。）の画素を駆動するための水
平走査信号Ｈ１、水平帰線期間内に水平走査信号Ｈ１（
周波数：約７．２ＭＨｚ）の発生位置を垂直方向にシフ
トする垂直走査信号ｖ１およびフィールド判別信号ＦＡ
である。ただし、信号ｖ１と。

信号ＦＡは合成して、エツジ信号の発生範囲を決める信
号ＥＸＴとして用いる。第４図においては信号ｖ１と信
号ＦＡの合成回路を省いて記載した。

なお、信号ＦＡはＸカウンタのリセットにも使用し、信
号ｖ１はＸカウンタによってカウントされる。また、Ｘ
カウンタのリセットに信号ｖ１を用い、信号Ｈ１をＸカ
ウンタはカウントするものである。

輝度信号Ｙは端子３１を介して増幅回路３５に供給され
る。増幅回路３５は輝度信号Ｙを増幅して、信号Ｙ１を
ペデスタルクランプ回路３７とＯＯＤ映像信号遅延回路
２３、および差動増幅回路２４に供給する。

一方、クランプ信号ＯＰは端子３２を介してペデスタル
クランプ回路３７に供給される。ペデスタルクランプ回
路３７は、クランプ信号ＯＰを用いて、信号Ｙ１をペデ
スタルクランプして信号Ｙ２をＡ　／　Ｄ変換回路３８
に供給する。

また、イメージセンサの画素（図示せず。）を駆動する
水平走査信号Ｈ１は端子６３を介して、Ａ７’Ｄ変換回
路３Ｂ、ラッチ回路４１と４６、インバータ４Ｂ、２７
０°遅延回路３６、ドライバ２２に供給される。

Ａ　／　ｐ変換回路３８は供給された信号Ｙ２をディジ
タル信号Ｄ１に変換して、この信号Ｄ１を加算回路３９
、減算回路４４、ディジタルコンパレータ６４７と４２
に供給する。加算回路５９は信号Ｄ１に所定値を加算し
て、信号Ｄ２をラッチ回路４０に供給する。また、減算
回路４４は信号Ｄ１から所。

定値を減算して、信号Ｄ５をラッチ回路４５に供給する
。

一方、インバータ４８は水平走査信号Ｈ１を逆相にして
、信号九をラッチ回路４０．４５に供給する。ラッチ回
路４０は信号かの立上り時に、倍周１Ｄ２をラッチして
信号Ｄ３をラッチ回路４１に供給する。また、ラッチ回
路４５は同様に信号Ｄ６をラッチ回路４６に供給する。

ラッチ回路４１は信号Ｈ１の立上り時に、信号Ｄ３をラ
ッチして信号Ｄ４をディジタルコンパレータ４２に供給
する。また、ラッチ回路４６は同様に信号Ｄ７をディジ
タルコンパレータ４７に供。

給する。したがって、ラッチ回路４０とラッチ回路４１
、ラッチ回路４５とラッチ回路４６はマスタスレーブ構
成のラッチ回路を構成しており、信号Ｈ１の１クロック
分の遅延を行なっている。

加算回路３９によって所定値を加算され、ラッチ回路４
０．４１によって信号Ｈ１の１クロック分遅延されて供
給された信号Ｄ４と、現在の信号Ｄ１をディジタルコン
パレータ４２は比較し、信号Ｄ１が信号Ｄ４以上の時に
信号Ｅ２を１”にしてオア回路４３に供給する。信号Ｄ
１が信号Ｄ４未満の時は信号１２を０”にしてオア回路
４３に供給する。したがって、信号Ｅ２は信号Ｈ１の１
クロック期間における信号Ｄ１の立上りの傾き、つまり
微分値によって発生する。

ディジタルコンパレータ４７は、同様に信号Ｄ７と信号
Ｄ１を比較し、信号Ｄ１が信号Ｄ７以下の時に信号Ｅ１
を１″′にしてオア回路４６に供給する。

信号Ｄ１が信号Ｄ７よりも大きい時は信号Ｅ１をＩＩｏ
／１にしてオア回路４３に供給する。したがって、信号
Ｅ１は信号Ｄ１の立下りの傾きによって発生する。

オア回路４６は信号Ｅ１と信号Ｅ２の一方が１゛１＃の
時に、信号Ｅ３を１にし、両方がＯｎの時に信号をを０
′にする。そして、この信号Ｅ！をナンド回路。

４９に供給する。ここで、信号Ｅ３は信号Ｄ１の傾き（
微分値）によって発生するので、結果として水平走査期
間における輝度信号の端を表わす信号、すなわち、二次
元画像における被写体の垂直方向の輪郭を表わす垂直エ
ツジ信号となる。

ナンド回路４９の出力信号Ｅ４はラッチ回路２０の入力
（Ｄ）に供給され、ラッチ回路２０の正相出力である信
号Ｅ５はナンド回路４９の他方の入力部に供給される。

また、２７０°遅延回路３６は水平走査信号Ｈ１を２７
００±８９°に遅延した信号Ｈ？をラッチ回路２０のク
ロック入力部に供給する。さらに、信号ＥＸＴが端子６
４を介してラッチ回路２０のプリセット入力部に供給さ
れる。ここで、信号ＥＸＴをビデオカメラのブランキン
グ信号に置き換えてもよい。また、Ｘカウンタ（図示せ
￥。）によって発生させた有効視野を設定する信号に置
き換えることもできる。このナンド回路４９とラッチ回
路２０からなる回路は、信号Ｅ３が信号Ｈ１の１周期分
より長く連なった場合に、２周期目を除く働きをするも
のである。いわば垂直エツジの細線化回路である。

この細線化回路について説明しておくことにする。信号
ＥＸＴが水平帰線期間に所定のレベルになると、ラッチ
回路２０はプリセットされて正相出力１［！５をＩｔｌ
ｉｔにする。やがて、水平走査期間に入ってプリセット
が解除されるが、当初は信号Ｅ３が＠０”であるために
、ナンド回路４ｏの出力信号Ｅ４は＋１″となる。した
がって、クロック入力部にクロック（信号Ｈ′１）が入
っても、ラッチ回路２０の正相出力である信号Ｅ５は１
”を保つ。その後、エツジ信号Ｅｓが′１１になると、
ナンド回路４９の出力信号Ｅ４は０“になる。この状態
でクロック入力部にクロックが入ると、ラッチ回路２゜
の出力信号Ｅ５は＋０″になり、ナンド回路４９の出力
信号Ｅ４は１１′に戻る。したがって、信号Ｅ、が信号
Ｈ１の１周期分よりも長く連なって出力されても、２周
期目は信号Ｅ４が１“に保たれているので除かれる。信
号Ｅ３が信号Ｈ１に対して１周期分の時は、信号Ｅｓが
０＃になるので、当然ながら信号Ｅ４は＋１″を保つ。

この結果、ラッチ回路２゜の正相出力である信号Ｅ５は
細線化されたエツジ信号となり、ナンド回路２１に供給
される。

一方、ドライバ２２はイメージセンサの画素を駆動する
水平走査信号Ｈ１から２相りｐツク（周波数：約乙２Ｍ
Ｈ２）を発生し、ＣＯＤ映像信号遅延回路２３に供給す
る。回路２３内のＯＯＤ映像信号遅延素子（たとえば、
松下電子工業社のＭＮ　８０２８Ａ　）はドライバ２２
の２相クロツクによって駆動される。この結果、００Ｄ
映像信号遅延回路２３は、増幅された輝度信号Ｙ１を１
水平走査線期間だけ遅延し、内蔵したフィルタ（図示せ
ず。）を通して、差動増幅回路２４に信号Ｙ３を供給す
る。

差動増幅回路２４は、供給された信号Ｙ１と信号ＹＢの
差を増幅して、信号Ｙ４をアナログコンパレータ２５．
２６．および、しきい値設定回路３ｏに供給する。しき
い値設定回路３０は信号Ｙ４を積分シ、この積分値ＹＪ
をレベルシフトして２つのしきい値Ｔ１．Ｔ２を発生さ
せる。ここで、信号の大小関係は、Ｔｌ　＞　Ｙ’４　
＞　Ｔ２である。

アナログコンパレータ２５は信号Ｙ４と信号Ｔ１を比較
し、信号Ｙ４が信号Ｔ１より大きい時に信号Ｅ６を１１
ｍにしてノア回路２７に供給する。なお、それ以外は信
号Ｅ６をｏ″にして供給する。信号Ｙ４が１水平走査線
期間前の信号Ｙ！と現在の信号Ｙ１との差であるので、
信号］ｌｃ６は１垂直走査期間における立上りの傾き、
つまり微分値によって発生する。

アナログコンパレータ２６は、同様に信号Ｙ４と信号Ｔ
２を比較し、信号Ｙ４が信号Ｔ２より小さい時に信号Ｅ
７’！：ｖ１１１にしてノア回路２７に”供給する。な
お、それ以外はｏ″にして供給する。したがって、信号
Ｅ７は立下りの傾きによって発生する。

ノア回路２７は信号Ｉｃ６と信号Ｅ７の一方が１＃の時
に、信号Ｅ、をｏ″にし、両方が′０″の時に信号Ｅ８
をＩｔｌｌｌにする。そして、この信号］ｌｃ８をラッ
チ回路２８の入力端子（ＤＪ）に供給する。ここで、信
号Ｅ６は信号Ｙ１の垂直方向の傾き（微分値）にょって
発生するので、結果として垂直走査期間に。

おける輝度信号の端を表わす信号、すなわち、。

二次元画像における被写体の水平方向の輪郭を。

表わす水平エツジ信号となる・ラッチ回路２８のりｐツク入力部には信号Ｈ；。

を供給し、プリセット入力部には信号１ｔＸ’Ｉ’を。

供給する。したがって、ラッチ回路２８の正相出力であ
る信号Ｅ９は、信号Ｅ８を信号Ｅ、と同じ夕。

イミングで出力させたエツジ信号となり、ナン。

ド回路２１に供給される。

ナンド回路２１は、供給された信号Ｅδ、ｉｐが輪郭を
表わす時に０′となるので論理和を行なう。

すなわち、信号Ｉｓ　、　ＩＩ！ｔが両方″′１″の時
にだけ信号。

ＥＩＯを０″にして、端子２９に出力する。したかっ。

で、信号１１０は輝度信号Ｙの水平方向と垂直方向の傾
き（微分値）によって発生するので、結果として二次元
画像における被写体の輪郭を表わすエツジ信号となる。

さて、以上の回路構成の動作を、あらためて簡単に説明
する。

ビデオカメラから信号Ｙ、ＯＦ、Ｈ１、ＦＡ、Ｖｌが供
給されると、輝度信号Ｙは増幅回路６５によって増幅さ
れ、２系統の回路に供給される。

一方は、ペデスタルクランプ回路３７において、クラン
プ信号ＯＦによって所定電圧にペデスタルクランプされ
る。そしてＡ／Ｄ変換回路３Ｂ、加算回路３９、減算回
路４４、ラッチ回路４０，４１４５．４６デイジタルフ
ンパレータ４２，４７．オア回路４３およびインバータ
４８によって、ディジタル的に微分されて垂直エツジ信
号Ｆ３となる。このディジタル的な微分は水平走査信号
Ｈ１による、イメージセンサの画素１個分のぎ延によっ
て発生する。

他方は、水平走査信号Ｈ１から２相クロツクを発生する
ドライバ２２により駆動されるｏｄＤ映像信号遅延回路
２３によって、１水平走査線期間、遅延されて差動増幅
回路２４に入力されるとともに、直接、差動増幅回路２
４に入力される。そして、これらの回路と、しきい値設
定回路５０．アナログコンパレータ２５．２６およｒＫ
ノア回路２７によって、アナログ的に微分されて水平エ
ツジ信号Ｅ６となる。このアナログ的な微分は水平走査
。

信号Ｈ１による、１水平走査線期間分の遅延によりて発
生する。

さて、信号Ｉ＋′え、ｖｌによって信号ＥＸＴが発生。

し、この信号ＦｉＸ’ｌ’がラッチ回路２０．２８に供
給。

されている。また信号Ｈ１が２７０°遅延回路６６によ
って遅延され、信号Ｈ′１がラッチ回路２０．２８に供
給されている。したがって、信号Ｅ３はナンド回路４９
とラッチ回路２０からなる細線化回路に１よって、所定
のタイミングをもつ１つのエツジ信号冗５に変換され、
ナンド回路２１に供給される。

また、信号Ｅ８はラッチ回路２８によって、信号Ｅ５と
同じタイミングをもつエツジ信号Ｅ９に変換され、ナン
ド回路に供給される。ナンド回、路２１はエツジ信号ｍ
ｓ　、ｌ１ｉｔの論理和をとって、エツジ信号Ｆｉ１ｏ
を端子２９に出力する。

なお、以上の説明において、ペデスタルクランプ回路３
７の入力信号を信号Ｙ１としたが、００Ｄ映像信号遅延
回路２３の出力信号Ｙｌを用いた方が、二次元画像の垂
直方向における垂直エツジ信号と水平エツジ信号のスレ
がないので好ましい。

また、被写体を照明する光源（図示せず。）の照度変化
などに起因する輝度信号Ｙの変化を補償するために、増
幅回路３５にＡＧＯ回路を設けることが好ましい。この
場合、ペデスタルクランプ回路３７の出力信号Ｙ２を用
いてＡＧＯをかければ、整流回路を省ける。

さらに、ドライバ２２の入力信号として信号Ｈ１を用い
たが、信号Ｈ１のでい倍した信号あるいは分周した信号
などを用いてもよい。

また、信号Ｈ１の分１周信号をＡ　／　Ｄ変換回路３８
、ラッチ回路４＜Ｓ、４１およびインバータ４８に供給
し、、２７０°遅延回路３６を分周回路構成としてディ
ジタル的に信号ｕｊ、を発生させてもよい。

さらに、輝度信号Ｙのかわりにビデオ信号を用いてもよ
い。この場合、信号ＥＸＴはＸカウンタなどによって発
生させた画かく信号（有効視野設定信号）を用いること
が好ましい。

なお、Ａ　／　Ｄ変換回路３８のクロック（信号Ｈ１，
）とＸ座標を発生するＸカウンタのクロックは同。

−であることが好ましい。

また、シェープイン補正を行なう回路を追加してもよい
。

なお、００Ｄ映像信号遅延素子を用いると、他のアナロ
グ遅延線を用いた場合よりも精度が高くなる。これはＯ
ＯＤ映像信号遅延素子の構成がサンプルホールド回路を
直列に接続したものと同様となっているためである。ま
た、ディジタル的な遅延素子（シフトレジスタ）を用い
。

る場合よりもｏａＤｌｐ像信号遅延素子を用いた方が回
路規模が小さくなり、かつ安価なものとなる。

次に、本発明の第２の実施例を第５図、第６図を用いて
説明する。本実施例は先の実施、とは違い、水平方向と
垂直な被写体の輪郭を抽出するためにも、００Ｄ映像信
号遅延素子の出力を用いるものである。

さて、第５図において、輝度信号Ｙは第４図と同様端子
３１を介して増幅回路３５に供給される。増幅回路６５
は輝度信号Ｙを増幅して、信号Ｙ１をＯＯＤ映像信号遅
延回路２５と差動増幅回路２４に供給する。一方、イメ
ージセンサの画素（図示せず。）を駆動する水平走査信
号Ｈ１は端子３３を介して、周波数電圧（Ｉ＝／Ｖ）変
換回路５０と移相回路５６に供給される。

周波数電圧変換回路５０は信号Ｈ１の周波数（約７．２
　Ｍ　Ｈｚ）を電圧■アに変換し、この電圧Ｖアを電圧
制御発振回路５１に供給する。電圧制御発振回路５１は
電圧Ｖアによって制御され、信号Ｈ１の周波数よりも若
干高い周波数Ｆｖ　’で発振する。したがって、この周
波数Ｆｖは信号Ｈ１の時間軸の変動、すなわち、輝度信
号Ｙの時間軸の変動にともなって変化するものである。

周波数Ｆｖの信号はドライバ２２に供給される。

ドライバ２２は周波数ＩＰｖの信号から２相クロツク（
周波数Ｆｖ）を発生し、ＯＯＤ鋏像信号遅延１回路２３
に供給する。回路２３内のＯＯＤ映像信号遅延素子はド
ライバ２２の２相クレククによ。

って駆動される。この結果、信号Ｈ１の周波数よ。

りも周波１ｌｌｉ！ＩＰｖの方が若干高いので、００Ｄ
映像。

信号遅延回路２５は信号Ｙ１を１水平走査線期間。

よりも若干少ない時間（信号Ｈ１の約２周期分短１かい
。）だけ遅延し、この遅延させた信号Ｙｉを差動増幅回
路２４に供給する。

差動増幅回路２４は、内蔵したフィルタを介した信号Ｙ
３と、利得調節を行なうための内蔵したレベルシフト回
路を介した信号Ｙ１の差を増幅して、信号Ｙ４をコンパ
レータ５５．５４．２５，２６と、しきい値設定回路５
２．５［に供給する。

ここで、信号Ｙ４は１水平走査線期間より若干短かい時
間だけ遅延された信号Ｙ５と現在の信号Ｙ１の差である
ので、１水平走査線期間内での傾き（微分値）と１垂直
走査期間における垂直方向の傾き（微分値）によって発
生する。

しきい値設定回路５２は信号Ｙ４を積分し、この１１分
ｔｉ　Ｙ′４をレベルシフトして２つのしきい値’ｌ”
ａ、Ｔ４を発生させる。そして、回路５２は信号Ｔ。

をコンパレータ５３に、信号デ４をコンパレータ５４に
供給する。なお、信号の大小関係はＴｓ　＞Ｙ’４＞Ｔ
４である。同様に、しきい値設定回路３０は第４図と同
様、信号Ｙ４を積分し、この積分値式をレベルシフトし
て２つのしきい値ＴＩ　、Ｔ２を発生させる。そして、
回路３０は信号Ｔ１をコンパレータ２５に、信号Ｔ２を
コンパレータ２６に供給する。信号の大小関係はＴｊ　
＞Ｙ’Ｊ＞Ｔ２である。

なお、しきい値設定回路３０での積分の時定数τ２は回
路５２での時定数τ１よりも大さく設定するものである
。

コンパレータ５３は信号Ｙ４と信号Ｔ５を比較し、信号
Ｙ４が信号Ｔ！より大きい時に信号Ｅ、を′１（高レベ
ル）ｎにしてオア回路４）に供給する。なお、それ以外
は信号Ｅ１を′０（低レベル）′にして供給する。した
がって、コンパレータ５３は信号Ｙ４の高レベル側を波
形整形した信号ｌ、を出力する。

また、コンパレータ５４は信号Ｙ４と信号Ｔ４を比較し
、信号Ｙ４が信号Ｔ４より小さい時に信号Ｅ２を１”に
してオア回路４３に供給し、それ以外は信号Ｅ２を１０
１にして供給する。したがって、コンパ。

レータ５４は信号Ｙ４の低レベル側を波形整形し９、か
つ極性反転した信号Ｂ２を出力する。

同様に、コンパレータ２５は信号Ｙ４と信号Ｔ１を比較
し、信号Ｙ４が信号Ｔ１より大きい時に信。

号Ｅ６を１１′にしてノア回路２７に供給し、それ以外
は信号Ｅ６を′０＃にして供給する。コンパレータ２４
は信号Ｙ４と信号Ｔ２を比較し、“信号Ｙ４が信号Ｔ２
より小さい時に信号ＩＣ，をｌ１１′にしてノア回路２
７゜に供給し、それ以外は信号１！＋７を０′にして供
給する。コンパレータ２６は極性反転を兼ねるものであ
る。

さて、ここで第６図に信号Ｙ１〜Ｘ、　（Ｘ２を除く）
、Ｔ１〜Ｔ４、”１ｅ”２＋Ｉ４１７のタイムチャート
。

の−例を示し、信号”１．”２１に４１ｍ７等について
説−明しておくことにする。ただし、Ｔ１〜Ｔ４の時定
数とレベルは理解しやすいように、拡大して記載したも
のである。

第６図において、（α）は信号Ｙ１〜Ｙ４　Ｔｌ〜Ｔ４
について、（（３）は信号”１＋ｌｃ２＋Ｉｃ４ｔＫ７
について記載したもので、縦軸は電圧であり、横軸は１
水平走査線期間の一部分の時間である。また（ｃ）は、
被写体５５に対する信号Ｙ１　＋　Ｙ　＆の走査位置を
示すものである。なお、信号Ｙ５　、ｙ６は信号Ｙ、　
、Ｙ、の位置がずれた場合を参考に記載したものである
。

図示の通り、ＯａＤ映像信号遅延回路２３の遅延時間が
１水平走査線期間よりも若干短かいために、被写体５５
の左端が水平走査線に対して垂直方向にそろっていても
、信号Ｅ２は発生する。なお、信号Ｙ３が信号Ｙ１の位
置になり、信号Ｙ１が信号Ｙ５の位置になったとすれば
、信号Ｅ、は右端を基準として短かい幅の信号となる。

したがって、信号Ｆｆｌｙｌ１２は、基本的に信号Ｙの
傾き（微分値）にもとづいて発生するものである。こノ
点カラ信号Ｉｃ１１ｃ２は水平走査期間における輝度信
号Ｙの端を表わす信号となる。また、（Ｃ）の信号Ｙ！
の位置において、その積分値のレベルが低いために、し
きい値ＴＩ＋’Ｔ２は（α）に示すように低レベルにシ
フトしている。この結果、（４のように信号Ｅ、が′１
“になり、信号Ｅ７はｖ′ｏ”のままである。なお、信
号Ｙ、が信号Ｙ１の位置になり、信号Ｙ１が信号Ｙ５の
位置になったとすれば、信。

号Ｙ１とＹ５の振幅が同じになり、信号Ｙ４の振幅が急
に下がるので、信号Ｉ６も発生しなくなる。。

同様に、信号Ｙ５が信号Ｙ５の位置になり、信号。

Ｙｌが信号Ｙ６の装置になったとすれば、信号Ｙ。

の振幅が信号Ｙ６より大きいので、信号１７が１１セを
発生する。

したがって、信号Ｂ４＋Ｅ７は垂直方向における。

輝度信号Ｙの傾き（微分値）にもとづいて発側１するも
のである。この点から信号に４．Ｅ、は垂直走査期間に
おける信号Ｙの端を表わす信号とな。

る。

さて、オア回路４３は信号１．とＥ２の一方が′１．１
の時に信号Ｅ３をｌ′１１にし、両方がｌｌｏｇの時に
信号Ｅｌ。

をＩｌＯ”にする。そして、この信号ｘ＋ｉをナンド回
路４９に供給する。ここで、信号りは二次元画像。

における被写体の垂直方向の輪郭を表わす垂真エツジ信
号となる。（実際は水平方向の輪郭弔表わす。）ナンド
回路４９の出力信号１４はラッチ回路２０のデータ入力
部りに供給され、ラッチ回路２０の正相出力である信号
Ｈ５はナンド回路４９の他方の入力部に供給されること
は先の実施例と同じである。よって、ナンド回路２１は
エツジ信号Ｂ　５　ｍ　Ｈ９の論理和をとって、エツジ
信号１１ＣＩＯを端子２９に出力する。ここで信号］１
Ｃ１ｏは二次元画像における被写体の輪郭を表わすエツ
ジ信号となる。

なお、以上の説明において、しきい値Ｔ８％Ｔ４が第６
図に示す状態の時、細線化のための回路を用いなければ
、コンパレータ２５，２６．１．きい値設定回路３０、
ノア回路２７を省略しても問題ない。この理由は信号１
５が水平エツジ信号と垂直エツジ信号を含んでいるため
である。

また、信号の条件によっては、しきい値回路５２．３０
のしきい値Ｔ１〜Ｔ４を絶対値にしてもよい。信号Ｙ８
の積分値を用いない方法も可能である。

さらに、ＯＯＤ映像信号遅延回路２３内のＯｑＤ映像信
号遅延素子の遅延時間が短かめに設定されていれば、周
波数電圧変換回路５０と電圧側。

御発振回路５１を省略できる。

なお、ＯＯＤ映像信号遅延回路２３の遅延時間。

が１水平走査線期間よりも若干短かめの場合について説
明したが、長めでも同様の効果が得られる。

マタ、信号Ｙ４をバイパスフィルタを介して、コンパレ
ータ５３　、５４と、しきい値設定回路５２に供給して
もよい。さらに、信号Ｙ４をローパスフィルタを介して
コンパレータ２５．２６と、しきし値設定回路３０に供
給してもよい。

なお、被写体を照明する光源（図示せず。）の照度変化
などに起因する輝度信号Ｙの変化を補償するために、増
幅回路３５にＡＧＯ回路を設けることが好ましい。

また、輝度信号Ｙのかわりにビデオ信号を用いてもよい
。この場合、信号ＥＸＴはＸカウンタなどによって発生
させた、測定・判別認識の有効視野を設定する画かく信
号を用いることが好ましい。

なお、００Ｄ映像信号遅延素子を用いると、超音波遅延
線を用いた場合よりも精度が高くなる。これはＯＧＤ映
像信号遅延素子の構成が、サンプルホールド回路を直列
接続したものと同様になっているためである。信号Ｈ１
の時間軸の変動がなければ超音波遅延線を用いてもよい
。

なお、増幅回路６５の出力部分にペデスタルクランプ回
路を設けてもよい。

また、１水平走査線期間とＯＯＤ映像信号遅延回路２３
の遅延時間の差は、信号Ｈ１の１〜３周期程度が好まし
い。これは信号Ｙの周波数帯域が信号Ｈ１の周波１数以
下になることに関係している。また差が大きいと認識の
ための精度が著しく低下する。

なお、説明を省いたが、メモリ回路内のＲＡＭのライト
イネーブル信号は信号Ｈ１を用いて発生させるものであ
る。イメージセンサの画素を駆動する水平走査信号Ｈ，
（分周信号でもよい。）によって、Ｘ座標（アドレス）
を発生させ、信号Ｈ１に同期してエツジ信号が出力され
、かつＲＡＭの書込みのためのライトイネーブル信号も
。

信号Ｈ１を用いて発生させるので、データを正確にＲＡ
Ｍに記憶させることができる。

次に、本発明の第３の実施例群を説明する。。

本実施例群は先のＯＯＤ遅延素子を用いた実施。

例に加えて、第２のＯＯＤ遅延素子を用い、２゜つの遅
延素子からの信号の差分をとることにより、アナログ的
に微分して垂直エツジ信号を抽出し、かつ現在の映像信
号の一方との差分をとることにより、アナログ的に微分
をして水平エツジ信号を抽出するものである。

さて、第７図において、輝度信号Ｙは端子３１を介して
増幅回路３５に供給される。増幅回路３５は輝度信号Ｙ
を増幅して、信号Ｙ１をレベル。

シフト回路５６と遅延回路５７に供給する。遅延回路５
７は水平走査信号Ｈ１の約２周期分（約２７？ルＳ）だ
け信号Ｙ１を遅延して、信号Ｙ２４をＯＯＤ。

映像信号遅延回路５９に供給する。レベルシフト回路５
６は、遅延回路５７で生じる減衰と同じだ。

け、信号Ｙ１を減衰させて信号Ｙ２２をＯ（ｊＤ映像信
号遅延回路５８と差動増幅回路６１に供給する。

一方、イメージセンサの画素（図示せず。）を駆動する
水平走査信号Ｈ１は端子３３を介して、ドライバ２２と
移相回路３６に供給される。ドライバ２２は信号Ｈ１か
ら２相クロツク　（周波数：約７．２Ｍ）ｌｚ）を発生
し、００Ｄ映像信号遅延回路５８および５９に供給する
。回路５８および５９内のＯＯＤ映像信号遅延素子はド
ライバ２２の２相クロツクによって駆動される。

この結果、００Ｄ映像信号遅延回路５８は信号Ｙ２２を
１水平走査線期間だけ遅延し、差動増幅回路６０および
６１に信号Ｙ’２Ｂを供給する。また、ＣＯＤ映像信号
遅延回路５９は信号Ｙ２４を１水平走査線期間だけ遅延
し、差動増幅回路６０に信号Ｙ２５を供給する。

差動増幅回路６０は、供給された信号’ｆ２ＢとＹ２５
の差を増幅して、信号Ｙ２４をコンパレータ５３と５４
および、しきい値設定回路５２に供給する。また、差動
増幅回路６１は、内蔵したフィルタとレベルシフト（利
得調節）回路を介した信号Ｙ２Ｂと、信号Ｙ２２の差を
増幅して、信号Ｙ２７をコンパレータ２５と２６および
、しきい値設定回路３０に供給する。

ここで、信号Ｙ２ｄは１水平走査線期間遅れた。

輝度信号Ｙ２３と、信号Ｙ２！よりも若干遅れた輝。

度信号Ｙ２５の差であるので、１水平走査線期間内での
傾き、つまり微分値によって発生する。

また、信号Ｙ２７は１水平走査線期間前の信号Ｙ２δと
現在の信号Ｙ２２との差であるので、１垂直走査期間に
おける、垂直方向の微分値によって角。

生する。

しきい値設定回路５２は信号Ｙ２４を積分し、このｍ分
値Ｙ′２６をレベルシフトして２つのしきい値ＴＢ　、
Ｔ４を発生させる。そして回路５２は信号ＴＢ。

をフンパレータ５３に、信号Ｔ４をコンパレータ１５４
に供給する。ここで、信号の大小関係はＴ３＞Ｙ’２４
＞Ｔ４である。同様に、しきい値設定回路３０は信号Ｙ
２７を積分し、この積分値Ｙ′２７をレベルシフトして
２つのしきい値Ｔ、、Ｔ２を発生させる。。

そして回路３０は信号Ｔ１をコンパレータ２５に、。

信号Ｔ２をコンパレータ２６に供給する。信号の大小関
係はＴ１　＞　Ｙ’２ｙ　＞　Ｔ２である。

コンパレータ５３は信号Ｙ２６と信号Ｔ３を比較し、信
号Ｙ２６が信号Ｔ５より大きい時に信号Ｅ１をｗ′１（
高レベル）″にしてオア回路４３に供給する。

なお、それ以外は信号組を０（低レベル）”にして供給
する。したがって、コンパレータ５３は信号Ｙｆ１６の
高レベル側を波形整形した信号Ｅ１を出力する。また、
フンパレータ５４は信号Ｙ２４と信号Ｔ４を比較し、信
号Ｙ２ｄが信号Ｔ４より小さい時に信号Ｅ２を１１１＃
にしてオア回路４３に供給し、それ以外は信号Ｅ２を０
“にして供給する。したがって、コンパレータ５４は信
号Ｙ２６の低レベル側を波形整形し、かつ極性反転した
信号Ｅ２を出力する。

同様に、コンパレータ２５は信号Ｙ２７と信号Ｔ１を比
“較し、信号Ｙ２７が信号Ｔ１より大きい時に信号Ｅ６
を１Ｎにしてノア回路２７に供給し、それ以外は信号Ｉ
、を“０＃にして供給する。コンノぜレータ２６は信号
Ｙ２７と信号Ｔ２を比較し、信号Ｙ２７が信号Ｔ２より
小さい時に信号Ｅ７を１″にしてノア。

回路２７に供給し、それ以外は信号Ｅ７を＠０′にし。

て供給する。なお、フンパレータ２６は極性反転を兼ね
るものである。

ナンド回路２１は、供給された信号Ｅ５　、　Ｂ、が輪
。

郭を表わす時にＩＩＯ″となるので論理和を行なう。

すなわち、信号Ｅ５，１！！、が両方″１“の時にだけ
信号Ｋｎｏｔ−″′０５にして、端子２９に出力する。

したがり。

て、信号１１０は輝度信号Ｙの水平方向と垂直方向の傾
き（微分値）にもとづいて発生するの工、結果として二
次元画像における被写体の輪郭を表わすエツジ信号とな
る。

さて、以上の回路構成の動作をあらためて簡。

単に説明する。

ビデオカメラから信号ｙ、ｎ、、’ｐＡ、ｖ、が供給さ
れると、輝度信号Ｙは増幅回路３５によって増幅され、
信号Ｙ１としてレベルシフト回路５６と遅延回路５７に
供給される。

遅延回路５７は信号Ｙ１を信号Ｈ１の２クロック期間程
度遅延させて、信号Ｙ２４をＯＯＤ映像信号遅延素子を
含むＯＯＤ映像信号遅延回路５９に供給する。また、レ
ベルシフト回路５６は、遅延回路５７における信号Ｙ１
の減衰分と同じたけ信号Ｙ１を減衰させて、信号Ｙ２２
をＯＯＤ映像信号遅延素子を含むＯＯＤ映像信号遅延回
路５８に供給する。

２つのＯＯＤ映像信号遅延回路５８．５９のｏ。

Ｄ鋏像信号遅延素子（図示せず。）は、ビデオカメラの
イメージセンサの画素を駆動する水平走査信号Ｈ１から
２相クロツクを発生するドライバ２２によって駆動され
る。ここで、２つのＯＣＤ映像信号遅延素子は同位相で
駆動され、信号Ｙ２２とＴ２４をそれぞれ１水平走査線
期間だけ遅延する。

このことにより、００Ｄ映像信号遅延回路５８の出力信
号Ｙ２ａは信号Ｙより１水平走査線期間だけ遅れた信号
となる。またＯＯＤ映像信号遅延回路５９の出力信号Ｙ
２５は信号Ｙ２Ｂよりも、信号Ｈ１の２クロック期間程
度遅れた信号となる。

差動増幅回路６０は信号Ｙ２！とＴ２５の差を増幅して
、水平方向の微分値である信号Ｙ２４を発生。

する。また、差動増幅回路６１はＯＯＤ映像信号。

遅延回路５８の入力信号Ｙ２２と出力信号ｙｕの差。

を増幅して、垂直方向の微分値である信号Ｙ２７を発生
する。

信号Ｙ２４　ハフンパレータ５５，５４　、Ｌきい値設
定回路５２Ｓオア回路４３によって波形整形と極性。

反転され、水平走査期間における輝度信号Ｙの端を表わ
す信号、すなわち垂直エツジ信号に、とじて出力される
。

また同様に、信号Ｙ２７はフンパレータ２５，２６゜し
きい値設定回路３０、ノア回路２７によって波形整形と
極性反転され、垂直走査期間における輝度信号Ｙの端を
表わす信号、すなわち水平エツジ信号１．とじて出力さ
れる。

一方、信号ＦＡ、ｖ１によって信号ＥＸＴが発生し、こ
の信号ＥＸＴがラッチ回路２０．２８に供給されている
。また、信号Ｈ１が移相回路３６によって遅延され、所
定の位相のズレをもった信号ｕｊ、となってラッチ回路
２０　、２８に供給されている。

このため、信号Ｅ、はナンド回路４９とラッチ回路２０
からなる細線化回路によって、所定のタイミングをもつ
１つのエツジ信号Ｅ５に変換され、ナンド回路２１に供
給される。また、信号Ｅ８はラッチ回路２８によって、
信号に、と同じタイミングをもつエツジ信号Ｅ９に変換
され、ナンド回路２１に供給される。

ナンド回路２１はエツジ信号Ｘｓ　、　ｌ、の論理和を
とって、エツジ信号］１ｉ１０を端子２９に出力する。

ここで信号ＩＤＮ）は二次元画像における被写体の輪郭
を表わすエツジ信号である。

なお、ＯＯＤ映像信号遅延素子のサンプルホールドによ
るアナログシフトレジスタの段数を同じもの（４５５段
）として説明したが、２つの００Ｄ映像信号遅延回路の
素子の段数を異ならせれば、遅延回路５７とレベルシフ
ト回路５６を省くことができる。たとえば、一方を４５
２〜４５４段あるいは４５６〜４５８段にする。素子が
工Ｏならば、４５５段目と４５３段目の出力端子と電荷
検出部の入力端子を備えたものが好ましい。

さらに、信号Ｙ１に対する信号ｙｚｓの遅延延時間を１
水平走査線期間とし、信号Ｙ１に対する信号Ｙ２Ｂの遅
延時間を早くしてもよい。

なお、少なくとも２つの差動増幅回路に供給する信号Ｙ
２Ｓを、信号Ｈ１を用いて発生させたので、輝度信号Ｙ
の時間軸の変動に対して補正がかかるものである。

また、ＯＣＤ映像信号遅延素子として前述のＭ　Ｎ　８
０２８　Ａを用いた場合、φ１人端子に信号Ｈ１の周相
クロックを供給し、φＲＡとφＳＡ端子に信号Ｈ１の逆
相（位相１８０°）り四ツクを供給し、移相回路３６の
位相のズレを９０°遅れにすることが好ましい。

なお、差動増幅回路６０の機能に関しては、００Ｄ映像
信号遅延素子として前述のＭ　Ｎ　８０２８Ａを用いた
場合、φＲＡ端子を電源電圧ｖＤＤに接続しても問題と
ならない。

なお、信号Ｙ２１とＹ２［の遅延時間の差は信号Ｈ１の
１〜３周期程度が好ましい。これは、信号Ｙの周波数帯
域が信号Ｈ１の周波数以下になることに関係している。

また差が大きいと精度が著しく低下する。

次に、本発明の視覚装置の輪郭抽出回路の第４の実施例
を示すブ四ツク図を第８図に示して説明する。図におい
て、第７図と同一物は同一番号とし、かつ、第７図の差
動増幅回路６０．６１の出力信号後の回路構成は同一と
なるので省略した。

さて、第８図において、輝度信号Ｙは端子３１を介して
増幅回路３５に供給される。増幅回路３５は輝度信号Ｙ
を増幅して、信号Ｙ１をＣＯＤ映像信号遅延回路５８，
５９および差動増幅回路６１に供給する。

一方、イメージセンサの画素を駆動する水平走査信号Ｈ
１は端子３３を介して、ドライバ２２（−および移相回
路３６）に供給される。ドライバ２２は信号Ｈ１から２
相クロツクを発生し、００Ｄ映像信号遅延回路５８およ
び５９に供給する。回路５８および５９内のＯＯＤ映像
信号遅延素子はにライバ２２の２相クロツクによって駆
動される。

ただし、２つの素子におけるり四ツクは互いに逆相の関
係で供給する。たとえば前述のＭＭ８０２８Ａを用いた
場合には、一方の素子のφ１Ａ端子に信号Ｈ１の同相ク
ロックを供給し、φＲＡとφＳＡ端子に信号絶の逆相（
位相１８０°）クロックを供給したとすると、他方の素
子のφ１ＡｆＩｓ子（またはφ１Ｂ端子）には信号Ｈ１
の逆相クロックを供給し、φＲＡとφＳＡ端子（または
φＲＢとφＳＢ端子）には同相クロックを供給する。こ
の結果、信号Ｙ１に対して２つのＯＯＤ映像信号遅延素
子のサンプリングは１８０°づれた位相で行なわれる。

００Ｄ映像信号遅延回路５８．５９は信号Ｙ１を１水平
走査線期間だけ遅延し、それぞれ信号Ｙ８とＹ９を出力
する。信号Ｙ８は差動増幅回路６０．６１に供給される
。信号Ｙ？は移相回路６２に供給される。移相回路６２
は信号Ｙ？の位相を１８０°づらして、差動増幅回路６
０に信号ｙ＋ｏを供給する。

ここで、移相回路６２の構成は単なる遅延回路でもよい
し、互いに逆位相で駆動されるサンプルホールド回路を
２つ直列に接続したものでありてもよい。

差動増幅回路６０は内蔵したレベルシフト回路。

（移相回路６２による信号Ｙ９の減衰と同じたけ減衰さ
せるもの。）を介した信号Ｙ８と、信号Ｙの差を増幅し
て、信号Ｙ１１をコンパレータ５３と５４および、しき
い値設定回路５２に供給する。

また、差動増幅回路６０は内蔵したフィルタとレベルシ
フト回路を介した信号Ｙ８と、信号Ｙ１の差を増幅して
、信号Ｙ１２をフンパレータ２５と２６および、しきい
値設定回路３０に供給する。

ここで、信号Ｙ１１は１水平走査線期間遅れた輝度信号
Ｙ８と、信号Ｙｌｌよりも若干位相のづれた。

輝度信号Ｙ＋ｏの差であるので、１水平走査線期間内で
の傾き、つまり微分値によって発生する。

また、信号Ｙｊ２は１水平走査線期間前の信号Ｙ８と現
在の信号Ｙ１との差であるので、垂直方向の微分値によ
って発生する。

この第２の実施例の特徴は、輝度信号Ｙ１に対。

するＯＯＤ映像信号遅延素子のサンプリングのタイミン
グを、２つの素子で異なるようにした点にある。

次に、本発明の視覚装置の輪郭抽出回路の第５の実施例
を示すブロック図を第９図に示して説明する。図におい
て、第７図と同一物は同一番号とし、かつ、第７図の差
動増幅回路６０．６１の出力信号後の回路構成は同一と
なるので省略した。

さて、第９図において、輝度信号Ｙは端子３１を介して
増幅回路３５に供給される。増幅回路３５は輝度信号Ｙ
を増幅して、信号Ｙ１をＯＯＤ鋏像信号遅延回路５８．
５９および差動増幅回路６１に供給する。

一方、イメージセンサの画素を駆動する水平走査信号Ｈ
１は端子３３を介して、ドライバ２２（および移相回路
３６）に供給される。ドライバ２２−は信号Ｈ１から２
相クロツクを発生し、００Ｄ映像信号遅延回路５８に供
給する。回路５８内のａＯＤ映像信号遅延素子はドライ
バ２２の２Ｎり四ツクによって駆動される。

この結果、００Ｄ映像信号遅延回路５８は信号Ｙ１を１
水平走査線期間だけ遅延し、信号Ｙ１３を出力する。信
号ＹＩＫは差動増幅回路６０　、ｔｓｌに供給される。

一方、発振回路６３はあらかじめ設定された周。

波′＃１で発振し、この周波数Ｆの信号をドライハロ４
に供給する。ドライバ６４はこの信号から２相クロツク
を発生し、ＣＯＤ映像信号遅延回路５９に供給する。回
路５９内のＯＯＤ映像信号遅延素子はドライバ６４の２
相り四ツクによって駆動される。

この結果、ＣＯＤ映像信号遅延回路５８は信号ｙ１ｇよ
りも若干（信号Ｈ１のクロックで１〜３周。

期程度）遅延時間が異なった信号Ｙｊ４を、差動増幅回
路６０に出力する。なお、前述の周波数７は。

この状態になるように設定するものである。なお、信号
Ｙ１４は信号Ｙ１．より遅れた方が好まし。

い。

差動増幅回路６ｏは信号Ｙｊ５と信号Ｙ１４の差を増幅
して、信号ｙｔｓをコンパレータ５５と５４および、し
きい値設定回路５２に供給する。また、差動増幅回路６
１は内蔵したフィルタとレベルシフト回路を介した信号
Ｙ１１と、信号Ｙ１の差を増幅して、信号Ｙ１ｄをフン
ノぐレータ２５と２６および、しきい値設定回路３０に
供給する。

ここで、信号Ｙｉは１水平走査線期間遅れた輝度信号Ｙ
ｊＢと、信号ｙ＋ａよりも若干遅延時間の異なった輝度
信号Ｙ１．の差であるので、１水平走査線期間内での微
分値によって発生する。

また、信号Ｙ＋４は１水平走査線期間前の信号’１１ｍ
と現在の信号Ｙ１との差であるので、垂直方向の微分値
によって発生する。

なお、本実施例の場合には、細線化回路を構成するナン
ド回路４９の入力部（ラッチ回路２０の正相出力部Ｑ側
）に、充電時間と放電時間が異なり、調節可能な時定数
回路を設けた方が好ましい。この時定数回路により、細
線化の割合を調節する。

さて、この第５の実施例の特徴は、発振回路６３によっ
て、垂直エツジ信号の時間の幅を調節できるようにした
点にある。

なお、第９図において、発振回路６３を電圧制御発振（
ＶＯＯ）回路とし、信号Ｈ１を周波数電圧（Ｐ　／　Ｖ
　）変換回路を介して電圧制御発振回路に供給するよう
にしてもよい。この場合、輝度信号Ｙの時間軸の変動、
すなわち、信号Ｈ１の変動にともなって、ＯＯＤ映像信
号遅延回路５４の遅延時間は制御される。周波数電圧変
換回路の変換レベルを調節することなどによって、垂直
エツジ信号の時間の幅を調節できることは先に述べた。

次に、本発明の視覚装置の輪郭抽出回路の第６の実施例
を示すプ四ツク図を第１０図に示して説明する。図にお
いて、第７図および第９図と同一物は同一番号とし、か
つ、第７図の差動増幅回路６０，６１の出力信号後の回
路構成は同、−となるので省略した。

さて、第１０図において、輝度信号Ｙは端子３１を介し
て増幅回路３５に供給される。増ｄａ＠路３５は輝度信
号Ｙを増幅して、信号ＹｌをＯＯＤ映像信号遅延回路５
８と差動増幅回路６１に供給する。

一方、イメージセンサの画素を駆動する水平走査信号Ｈ
１は端子３３を介して、ドライバ２２、サンプルホール
ド回路６５、インバータ回路６７（および移相回路３６
）に供給される。ドライバ２２け信号Ｈ１から２相クロ
ツクを発生し、ｏ。

Ｄ映像信号遅延回路５８に供給する。回路５８内のＯＯ
Ｄ映像信号遅延素子はドライバ２２の２相クロツクによ
って駆動される。

ここで、ＯＯＤ映像信号遅延素子として前述のＭＮ８０
２８Ａを用いる場合には、φ１Ａ端子に信号Ｈ１の同相
りシックを供給し、φＲＡとφＳＡ端子に信号Ｈ１の逆
相（位相１８０°）り田ツクを供給するものとする。

この結果、ＯＯＤ映像信号遅延回路５８は信号Ｙ１を１
水平走査線期間だけ遅延し、信号ＹＩＭを出力する。信
号Ｙ１１１はサンプルホールド回Ｗｔ６Ｆｈ差動増幅回
路６０．６１に供給される。

サンプルホールド回路６５は信号Ｈ１のクロックで信号
’Ｙｔｓをサンプリングし、その信号ｙｔｙをサンプル
ホールド回路６６に供給する。一方、イ＞　／＜−夕回
路６７は信号Ｈ１を逆相にしてサンプルホールド回路６
６にりシックを供給する。サンプルホールド回路６６は
信号Ｈ１の逆相クロックで信号ｙ＋ｙをサンプリングし
、その信号ｙｅｓを差動増幅回路６０に供給する。した
がって、サンプルホールド回路６５．６６の直列回路は
信号Ｙ＋ｊを倍音Ｈ１の１周期分遅延させた信号Ｙ＋ｇ
を出力する。

差動増幅回路６０は信号Ｙ１！と信号Ｙ１１１の差を増
幅して、信号Ｙ１？をコンパレータ５３．５４および、
しきい値設定回路５２に供給する。また、差動増幅回路
６１は内蔵したフィルタとレベルシフト回路を介した信
号’Ｙｅｓと、信号Ｙ１の差を増幅して、信号Ｙ１６を
コンパレータ２５と２６および１、しきい値設定回路３
０に供給する。

ここで、信号Ｙｊ９は１水平走査線期間遅れた輝度信号
Ｙｌｌｌと、信号Ｙ１．よりも若干遅延時間が遅れた輝
度信号Ｙｌｌｌの差であるので、１水平走査線期間内で
の微分値によって発生する。また、信号Ｙ１４は１水平
走査線期間前の信号Ｙｌ１１と現在の信号Ｙ１との差で
あるので、垂直方向の微分。

値によって発生する。

なお、サンプルホールド回路６５とインバータ。

回路６７に供給する信号を、信号Ｈ１の分局信号。

として遅延時間をさらに遅らせてもよい。

また、ＯＯＤ映像信号遅延回路の遅延時間は厳密に１水
平走査線期間とする必要はない。

なお、用いるＯＯＤ映像信号遅延素子のアナ。

ｐグシフトレジスタに中間出力端子（段数が若干少ない
位置）があれば、この出力信号を用いることにより、サ
ンプルホールド回路６５．６６と。

インバータ回路６７を除くことができる。

さて、この第６の実施例の特徴は、ＯＯＤ映。

像信号遅延回路を１つにした点にある。

なお５ＧＯＤ映像信号遅延回路５８において、００Ｄ映
像信号遅延素子を複数個、直列接続させる回路構成とし
てもよい。

以上の実施例の説明において、差動増幅回路が差を増幅
する２つの輝度信号は、波形をかえずに遅延されたもの
であることが好ましい。しかし、必ずしもそうである必
要はない。１水平走査線期間内での微分値によって信号
を発生する差動増幅回路（たとえは第１０図の差動増幅
回。

路６０）について、特異な入力信号の条件で説明する。

条件としては、２つの入力信号（輝度信号）の直流バイ
アスがほぼ等しく、かつ周波数帯域と振幅が著しく異な
ることである。

この、条件の場合のタイムチャートの一例を第。

１１図に示して説明する。第１１図において、横軸は時
間ｔであり、縦軸は電圧である。図中の信号電圧Ｙαと
Ｙ４は差動増幅回路の入力信号であって、電圧Ｙαより
も電圧Ｙ６の方が遅れ、かつ周波数帯域と振幅が低いも
のである。また、両者の直流バイアスはほぼ等しいもの
である。

この電圧Ｙαと電圧Ｙ４を差動増幅した信号電圧は図の
Ｙ、となる。一方、信号電圧Ｔ３はしきい値設定回路５
２の出力であって、２値化のためのしきい値（電圧）で
ある。また、信号電圧Ｔ４は同じく、シきい値設定回路
５２の出力であって、２値化および極性反転のためのし
きい値である。

しきい値Ｔ、よりも信号電圧ｙ、が大きいとき。

に、高しベＡ／（′１“）のエツジ信号式が発生しいし
きい値Ｔ４よりも信号電圧Ｙｃが小さいときに、高レベ
ル（”１’）のエツジ信号１２が発生する。

図示の通り、しきい値を適正に設定すれば、差動増幅回
路の２つの入力（輝度）信号の直流。

バイアスがほぼ等しく、かつ周波数帯域と振幅、　−が
著しく異なっても、エツジ信号（輪郭）を抽。

出することができる。

なお、しきい値設定回路における積分回路の１時定数を
低く目にして、いわゆる浮動型しきい、値法による２値
化を行なってもよい。また、条。

件によっては固定しきい値法による２値化を行。

なうことができる。

ちなみに、この条件において、差動増幅回路をコンパレ
ータに置きかえると、前記の浮動型しきい値法による２
値化回路となる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、ビデ。

オカメラ内のイメージセンサの画素を駆動する水平走査
信号を用いて、映像信号の垂直エツジと水平エツジを抽
出し、両者のエツジの論理和をとるようにしたので、水
平走査線と平行な被写体の輪郭を抽出できるばかりでな
く、映像信号の時間軸が変動しても、被写体の輪郭を正
確に抽出できるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の視覚装置のブロック図、第２図は第１図
の輪郭抽出回路のブロック図、第３図は第２図のタイム
チャート、第４図は本発明の輪郭抽出回路のブロック図
、第５図は本発明の他の実施例を示す図、第６図は第５
図の実施例の要部波形図、第７図〜第１１図は本発明の
第３の実施例を説明するための図である。図において、２２・・・ドライバ、２３・・・ＯＯＤ映像信号遅延回路、６０・・・しきい値設定回路、２５．２６・・・アナログコンパレータ、２７・・・ノ
ア回路、３７・・・ペデスタルクランプ回路、３８・・・Ａ　／　Ｄ変換回路、３９・・・加算回路、４４・・・減算回路、４０．４５，４（Ｓ、４１・・・ラッチ回路、４２．４
７・・・ディジタルコンパレータ、４３・・・オア回路
、２０．２８・・・ラッチ回路、２１・・・ナンド回路。第Ｓ図第６図Ｙｔ、　−；−−’　−−−−−４−一雫第７図第８図箋９図ｑδ ’ＫＩＤ　図第１Ｉ図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　ビデオカメラ内のイメージセンサの画素を駆動
する水平走査信号によって上記ビデオ力。メラの出力である映像信号を１水平走査線期間遅延する
、電荷転送型映像信号遅延素子を含む映像信号遅延回路
１現在の上記映像信号と上記映像信号遅延回路の出力信号
の差を出力する差動増幅回路、所定のしきい値と上記差
動増幅回路の出力信号を比較する手段とを有することを
特徴とする視覚装置の輪郭抽出回路。