JPS63245574A - 移動平均演算装置 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、表面検査装置２文字読取り装置等の画像処理
に使用される移動平均演算装置に関する。

（従来の技術） 表面検査装置または文字読取り装置等にて行なわれる画
像処理のなかには、対象画像の濃淡レベルなどを判断す
るために、当該画像の局所領域における平均レベルを算
出して、この平均レベルに基き局所領域のレベルを画素
毎に識別し、上記局所領域を順次移動させて対象画像全
体のレベルを判断する処理がある。そのうち、局所領域
を径肋させながら当該領域の平均レベルを演算する手段
として、一般には第２図に示す回路構成の移動平均′ａ
算装置が使用されている。なお、この移動平均演算装置
は第３図に示すような対象画１１に対して４行×４列の
画素からなる移動平均領域２の平均レベルを算出するた
めのものである。第２図において、１０は対象画像１を
幅方向に走査して画素毎の信号レベルを検出する検出ヘ
ッドであって、この検出ヘッド１０からの検出信号は、
１走査分の信号を蓄えて走査が行なわれる毎に次段ヘシ
フトするシフトレジスタ１１ｂ〜１１ｄにより順次シフ
トされる。ここで、上記シフトレジスタ１１ｂ〜１１ｄ
の数はし移動平均領域の行数−１−３］に対応する。ま
た、上記検出ヘッドからの検出信号および各シフトレジ
スタ１１ｂ〜１１ｄからの出力信号は、各レジスタ群１
２ａ。

１２ａ、１２ｂ、１２ｃにより走査に伴ってそれぞれ１
画素ずつシフトされる。ここで、レジスタ群１２８〜１
２ｄにおけるレジスタ個数は［移動平均領域２の列数−
１−３］に対応する。しかして、各レジスタ群１２ａ〜
１２ｄへの入力信号および各レジスタからの出力信号は
移動平均領域２内の各画素の検出信号に相当するので、
これらの信号を加算器群１３により全て加算すると、移
動平均額域２内における各画素の出力信号の総和が求め
られる。したがって、加算器群１３の出力信号を割算器
１４により移動平均領域２内の画素数（この場合は４ｘ
４−１６）で除すると、移動平均領域２における検出信
号の平均レベルが求まる。

しかるに、従来のこの種の移動平均演算装置においては
、各レジスタ群１・２ａ〜１２ｄの入出力信号を全て加
算しなければならないために、一般には［画素数−１］
個の加算器を必要としていた。

（発明が解決しようとする問題点） 上述したように、従来の移動平均演算回路においては、
移動平均領域２の画素数に比例して多くの加算器を必要
としており、移動平均ｆＩ４域２を大きくすると加算器
の数が増大し、構成が複雑になる上、コスト的に実現が
困難になるおそれがあった。

そこで本発明は、移動平均領域の大きさによらず、簡単
な構成でかつコスト高を招くことなく領域内の信号レベ
ル平均を容易に算出することができる移動平均演算装置
を提供することを目的とする。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明の移動平均演算装置は、ｍ行ｘｎ列の画素からな
る移動平均領域の信号レベル平均を、検出部にて検出さ
れる信号レベルを各画素毎に常に最近のｍ行分だけ加算
する行方向加算手段と、この加算手段により演算された
信号レベル値を常に最近のｎ列分だけ加算する列方向加
算手段と、この加眸手段により演算された信号レベル値
を移動平均領域の画素数で除する移動平均演算手段とに
より算出するようにしたものである。

（作用） このような手段を講じた移動平均演算装置であれば、行
方向加算手段により検出部にて検出される信号レベルが
各画素毎に常に最近のｍ行分だけ加算され、列方向加算
手段によりｍ行分の信鳥レベル加算値が常に最近のｎ列
分だけ加算され、移動平均演算手段によりｍ行×ｎ列分
の信号レベル加算値が移動平均領域の画素数で除されて
ｍ行×ｎ列の画素からなる移動平均領域の信号レベル平
均が算出される。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面を参照しながら説明する
。

第１図は同実施例の構成を示す系統図であり、検出ヘッ
ド１０は第２図に示した従来の検出ヘッド１０と同様で
あるので、ここでの説明は省略する。同図において、シ
フトレジスタ２１ａ。

２１ｂ、２１ｃ、２１ｄからなるシフトレジスタ！１２
１は検出ヘッド１０からの１走査分の検出信号を画素毎
に蓄え走査に同期して次段ヘシフトするものであり、シ
ストレジスタ２１ａ〜２１ｄの個数はｍ行×ｎ列の画素
からなる移動平均領域２の行数ｍに対応する。加算器２
２は前記検出ヘッド１０からの検出信号と減算器２３か
らの出力信号とを加算するものであり、加算値はシフト
レジスタ２４に蓄えられる。上記減算器２３はシフトレ
ジスタ２４の出力信号からシストレジスタ群２１の出力
信号を減算するものである。しかして、減算器２３にて
シフトレジスタ２４の出力信号からｍ行前の検出信号が
減算されて加算器２２に与えられ、加算器２２にて最新
の検出信号が１行分加算されるので、シフトレジスタ２
４には検出ヘッド１０からの検出信号レベルを各画素毎
に常に最近のｍ行分だけ加算した信号が蓄えられる。

割算器２５は前記シフトレジスタ２４の出力信号を移動
平均領域２の行数ｍで除するものであり、すなわち、検
出ヘッド１０にて検出される最近ｍ行分の幅方向信号レ
ベルの１均を対象画像１の画素列毎に演算する。シフト
レジスタ２６は割算器２５からの出力信号を移動平均領
域２の列数分だけ蓄え走査に同期して１画素ずつシフト
するものであり、シストレジスタ２６の長さは移動平均
領域２の列数ｎに対応する。加算器２７は前記割算１２
５の出力信号と減算器２８からの出力信号とを加算する
ものであり、加算値はレジスタ２９に蓄えられる。上記
減陣器２８はレジスタ２９の出力信号からシフトレジス
タ２６の出力信号を減算するものである。しかして、減
算器２８にてレジスタ２９の出力信号からｎ列前の検出
信号が減算されて加Ｉｌ器２７に与えられ、加算器２７
にて最新の減算器出力信号が１列分加算されるので、レ
ジスタ２９には割算器２５からの出力信号レベルを常に
走査方向に最近のｎ列分だけ加算した信号が蓄えられる
。割算器３０は前記レジスタ２９の出力信号を移動平均
額域２の列数ｎで除するものであり、すなわち、割算器
２５にて算出される最近ｍ行分の信号レベル平均に対す
る最近ｎ列分の信号レベル平均、つまりは移動平均領域
２の信号レベル平均を演算する。

次に、本実施例装置により第３図に示す如く対家画１１
に対して４行×４列の画素からなる移動平均領域２の信
号レベル平均を求める場合について説明する。この場合
、シフトレジスタ群２１のレジスタ数は移動平均領域２
の行数に対応して“４′″となり、シフトレジスタ２６
の長さは移動平均領域２の列故に対応して“４”となる
。

さて、全てのレジスタがクリアされている初期状態から
検出ヘッド１０による対象画像１の走査が１行目から４
行目まで行なわれたとすると、シフトレジスタ群２１の
各シフトレジスタ２１ａ〜２１（ｉには、それぞれシフ
トレジスタ２１ｄから順に１行目ないし４行目の検出信
号が蓄えられる。

また、シフトレジスタ２４には１行目から４行目までの
信号レベルを画素毎に加算した値が蓄えられる。しかる
後、５行目の走査が行なわれると、この走査に同期して
シフトレジスタ２１ｄから１行目の検出信号が減算器２
３に与えられ、この減算器２３にてシフトレジスタ２４
からの１行目から４行目までの加算信号から１行目の検
出信号が減算される。しかして、２行目から４行目まで
の加算信号が加算器２２に与えられ、この加算信号に５
行目の検出信号が加算される。したがって、５行目の走
査が終了するとシフトレジスタ２４には２行目から５行
目までの信号レベルを画素毎に加算した値が蓄えられる
。以後、走査に同期して同様な演算が行なわれるので、
シフトレジスタ２４には常に最近４行分の検出信号を加
算した信号が蓄えられる。

一方、上記シフトレジスタ２４の出力信号は割算器２５
に与えられ、信号レベルの１／４が演算される。すなわ
ち、シフトレジスタ２４の出力信号は最近４行分の検出
信号を加算した信号であるので、１／４を演算すること
により最近４行分の検出信号のレベル平均値が求まる。

上記割算器２５の出力信号は加算器２７に印加されると
ともにシフトレジスタ２６にて１画素ずつシフトされる
。ここで、１列目から４列目までシフトされた時点では
シフトレジスタ２６の出力レベルが零であるからレジス
タ２９には最近４行分の検出信号レベル平均値に対する
１列目から４列目までの加ｉｍが蓄えられる。しかる後
、５列目がシフトされると、このシフトに同期してシフ
トレジスタ２６から１列目の検出信号レベル平均値が減
算器２８に与えられ、この減算器２Ｂにてレジスタ２９
からの１列目から４列目までの加算値から１１ｊ４Ｊ目
のレベル平均値が減締される。しかして、２列目から４
列目までの加算値が加算器２７に与えられ、この加算値
に５列目のレベル平均値が加算される。したがって、５
列目のシフトが終了するとシフトレジスタ２９には２列
目から５列目までの検出信号レベル平均値を加算した値
が蓄えられる。以後、シフトに同期して同様な演算が行
なわれるので、シフトレジスタ２９には常に最近４列分
の検出信号レベル平均値を加算した値が蓄えられる。

一方、上記シフトレジスタ２９の出力信号は割算器３０
に与えられ、信号レベルの１／４が演算される。すなわ
ち、シフトレジスタ２９の出力信号は最近４列分の加算
信号であるので、１／４を演算することにより最近４列
分の加算信号の平均値が求まる。その結果、最近４列分
の加算信号は最近４行分の検出信号のレベル平均値を加
算した信号であるので、最近４列分の加算信号のレベル
平均値を求めることにより、最近の４行×４列の移動平
均領域２における検出信号のレベル平均値が算出される
。

このように、本実施例装置によれば、移動平均領域２の
行数に対応してシフトレジスタ群２１のレジスタ個数を
設定し、列数に対応してシフトレジスタ２６の長さを設
定するだけで、該当移動平均領域２の信号レベル平均を
算出することができる。したがって、シフトレジスタ群
２１におけるレジスタ個数およびシフトレジスタ２６の
長さを適宜増減させることにより、いかなる大きさの移
動平均領域２であっても信号レベル平均の演算が可能に
なる。その結果、移動平均領域２を大きくしても加算器
の数が増大することはなく、シフトレジスタを若干変化
させればよいので、構成の複雑化およびコスト高を招く
おそれはない。かくして、任意の大きさの移動平均領域
における信号レベル平均の演算を容易にかつ低コストで
行なうことができ、表面検査装置９文字読取り装置等に
おける画像処理の高速化など画像処理分野での多大な効
果を貴し得る。

なお、本発明は前記実施例に限定されるものではない。

例えば、前記実施例では最近ｍ行分の加算値に対する平
均値を割算器２，５にて求めた後に最近ｎ列分の移動平
均を求める場合を示したが、最近ｍ行分の加算値とｎ列
分の加算値とを求めた後に移動平均領域の画素数［ｎｘ
ｍ］で除することにより信号レベル平均を求めるように
してもよい。また、前記実施例においてシフトレジスタ
の代りにランダムアクセスメモリとカウンタとを用い、
信号のシフトを行なうように構成してもよい。

また、前記実施例では移動平均領域を２次元の領域とし
て説明したが、１次元の移動平均領域であっても適用で
きるのは言うまでもない。このほか、本発明の要旨を逸
脱しない範囲で種々変形実施可能であるのは勿論である
。

［発明の効果］ 以上詳述したように、本発明によれば、移動平均領域の
大きさによらず、簡単な構成でかつコスト高を招くこと
なく領域内の信号レベル平均を容易に算出することがで
きる移動平均演算装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成を示す系統図、第２図
は従来例の構成を示す系統図、第３図は対象画像と移動
平均領域との関係を示す図である。 １・・・対象画像、２・・・移動平均領域、１ｏ・・・
検出ヘッド、２１・・・シフトレジスタ群、２２．２７
・・・加算器、２３．２８・・・減算器、２４．２６・
・・シフトレジスタ、２９・・・レジスタ、２５．３０
・・・割算器。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第１図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）検出部により対象物の画像を幅方向に走査して画
   素毎の信号レベルを検出し、この検出出力に基いてｍ行
   ×ｎ列の画素からなる移動平均領域の信号レベル平均を
   演算する移動平均演算装置において、前記検出部にて検
   出される信号レベルを各画素毎に常に最近のｍ行分だけ
   加算する行方向加算手段と、この加算手段により演算さ
   れた信号レベル値を常に最近のｎ列分だけ加算する列方
   向加算手段と、この加算手段により演算された信号レベ
   ル値を前記移動平均領域の画素数で除することにより上
   記移動平均領域における信号レベルの平均値を算出する
   移動平均演算手段とを具備したことを特徴とする移動平
   均演算装置。
2. （２）前記行方向加算手段は、前記検出部からの信号レ
   ベルを走査に同期して１行ずつｍ行分だけシフトするシ
   フトレジスタ群と、最近ｍ行分の信号レベルの加算値を
   蓄えるシフトレジスタと、前記検出部の走査に周期して
   前記シフトレジスタの内容から前記シフトレジスタ群の
   出力であるｍ行前の信号レベルを減算し、その結果に新
   たな走査により検出された１行分の信号レベルを加算す
   る加減算器とからなるものであることを特徴とする特許
   請求の範囲第（１）項記載の移動平均演算装置。
3. （３）前記列方向加算手段は、前記行方向加算手段から
   の信号レベルを１画素ずつｎ列分だけシフトするシフト
   レジスタと、最近ｎ列分の信号レベルの加算値を蓄える
   レジスタと、前記シフトレジスタのシフトに同期して前
   記レジスタの内容から前記シフトレジスタの出力である
   ｎ列前の信号レベルを減算し、その結果に新たなシフト
   により出力された１列分の信号レベルを加算する加減算
   器とからなるものであることを特徴とする特許請求の範
   囲第（１）項記載の移動平均演算装置。