KR950015213B1 - 광학적 화상판독장치의 백색레벨검출회로 - Google Patents

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Description

광학적 화상판독장치의 백색레벨검출회로

제1도는 발명의 일실시예에 의한 광학적 화상판독장치의 백색레벨검출회로의 기본적인 구성을 도시한 블록도.

제2도는 상기 백색레벨검출회로의 상세한 구성을 도시한 전기회로도.

제3도는 상기 백색레벨검출회로의 동작을 설명하기 위한 타이밍챠트.

제4도는 종래의 백색레벨검출회로의 기본적인 구성을 도시한 전기회로도.

제5도는 제4도의 백색레벨검출회로의 동작을 설명하는데 유용한 파형을 도시한 도면.

제6도는 종래의 백색레벨검출회로의 문제점을 설명하기 위한 파형을 도시한 도면.

제7도는 다른 종래기술을 도시한 블록도.

제8도는 종래기술의 동작을 설명하는데 유용한 파형을 도시한 도면.

제9도는 종래기술의 문제점을 설명하기 위한 펴형도.

제10도는 종래기술의 다른 문제점을 설명하기 위한 파형도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

31 : 샘플홀드회로 33 : 미분회로

34 : 비교회로 35 : 플립플롭(유지수단)

42 : 애널로그 스위치 43 : 콘덴서

51, 52 : 비교기

본 발명은, 광학식문자 판독장치(OCR), 바코드판독장치, 이미지 스캐너등의 광학적화상 판독장치에 사용되는 백색레벨검철회로에 관한 것이다.

종래부터, 이미지센서나 포토다이오드등의 광전변환소자를 사용해서 화상을 광학적으로 판독하고, 이들 소자에 의해 발생된 화상데이터를 처리하는 광학적 화상 판독장치가 공지되어 있다. 이와같은 화상판독장치에는 광학식문자 판독장치(OCR)와바코드판독장치등이 있다. 이미지센서등의 출력으로부터 얻은 화상신호를 2진 화상으로 변환하고, 2진 화상데이터를 처리하여 문자와 바코드를 인식한다. 판독화상중 명도가 높은 배경부분에 대응하는 백색레벨(신호레벨)에 의거하여 화상신호를 처리하는 것이 일반적이다.

그런데, 조명광원의 불균일성, COS⁴규칙에 의한 화상의 주변부분에서의 렌즈의 효율의 열화, 판독화상이 형성되고 있는 종이의 품질 및 판독면상의 오점등의 여러 가지 요인때문에, 백색레벨은 판독화상의 각 부분에서 균일하지 않다.

따라서 화상을 정확하게 재생하기 위해서는, 판독화상의 각 부분에서 변동하는 백색레벨을 정확하게 추적하는 것이 중요하다.

바코드판독장치등에서 종래부터 사용되고 있는 백색레벨검출회로의 기본적인 구성이 제4도에 도시되어 있다. 상기 백색레벨검출회로는 피크홀드회로로 이루어진다.

입력화상신호를 구성하는 이미지센서등의 출력신호는, 퍼버엠프(1)와 다이오드(2)를 통하여, 콘덴서(3)에 인가된다. 상기 콘덴서(3)는, 화상신호를 충전하고 또한 저항(4)을 통하여 방전된다. 콘덴서(3)의 단자에 나타나는 전위는 버퍼앰프(5)를 통하여 백색레벨신호로서 형성된다.

제5도는 제4도의 백색레벨검출회로의 동작을 설명하기 위한 파형도이다. 화상신호각 선 L1로 표시되고, 백색레벨신호가 곡선 L2로 표시되어 있다. 설명은 간단히 하기 위해서, 백색의 지면위에 흑색의 바코드가 형성되어 있는 경우를 예로 든다.

백색기간 W는 백색부분에 대응하고, 흑색기간 B는 혹색부분(즉 흑색바)에 대응한다.

또, 기간 TB는 이미지센서의 블랭크기간이다. 화상신호가 증가할때에는 다이오드(2)를 통하여 콘덴서(3)가 충전되고, 또 화상신호가 감소할때에는 저항(4)을 통하여 콘덴서(4)가 소정의 시정수로 방전된다. 판독되는 포인트가 흑색기간 B로부터 백색기간 W로 변경될때에는 화상신호는 급준하게 상승하고 또한 다이오드(2)를 통하여 콘덴서(3)가 신속하게 충전된다. 그 결과, 백색기간 W동안 화상신호와 동등한 백색레벨 신호가 출력된다. 도, 판독되는 포인트가 흑색기간 B로부터 백색기간 W로 변경될때에는, 화상신호는 급준하게 하강한다. 콘덴서(3)는 선행의 백색기간 W동안의 값을 대략 유지하면서 방전된다. 지면상의 백색부분에 대한 명도의 변화등에 기인하는 백색레벨의 변화를 급속하게 일어나지 않으므로, 지면의 백색레벨이 하강하는 경우에는 백색레벨신호는 백색레벨의 하강에 정확하게 따른다.

그런데, 이 종래기술에서는, 비교적 긴 흑색부분이 존재하면, 제6도에 도시한 바와같이 긴 흑색 BL이 나타난다. 이와같은 상태에서, 긴 흑색기간 BL의 말기에는 콘덴서(3)의 방전이 완료된다. 백색레벨신호(곡선.L2)는, 참고부호 a1로 표시한 바와같이 흑색부분에 대응하는 화상신호의 레벨에 접근하도록 하강한다.

이와같은 백색레벨신호에 의거하여 화상신호를 처리할때에는, 흑색부분이 백색부분으로 그릇되게 인식될 수 있다. 또, 예를들면 백색부분과 흑색부분이 서로 반대로 인식되는 일이 발생되지 않는다해도, 백색레벨신호에 비해 흑색부분의 화상신호의 레벨이 상대적으로 높아지게 되고, 그 결과 식별된 화상에 왜곡이 발생한다. 2진화처리등을 포함한 바코드식별처리에 악영향을 준다.

이와같은 문제점을 해결하기 위하여, 콘덴서(3)와 저항(4)에 의해 정해지는 방전시정수를 충분히 크게하는 것을 생각할 수 있으나, 이 경우에는 백색레벨신호를 지면상에서 자연스러운 백색레벨의 저하에 따를 수 없게 될 염려가 있다.

이 문제를 해결한 선행기술이 제7도에 도시되어 있다. 이 선행기술에서는, 방전시정수가 가변인 피크홀드회로(11)를 구비하고 있다. 백색부분에 대해서는 짧은 시정수를 선택하고 흑색부분에 대해서는 긴 시정수를 선택하는 스위치회로(12)에 의해 피크홀드회로(11)의 방전시정수를 선택적으로 절환한다. 피크홀드회로(11)는, 콘덴서와, 상기 콘덴서를 충전하기 위한 다이오드와, 콘덴서를 방전하기 위한 저항기를 포함하고 있다.

화상신호는 피크홀드회로(11)와 미분회로(13)에 인가된다. 상기 미분회로(13)에 의해 생성된 미분계수는 비교회로(14)에서 적절한 한계치 레벨 TH1, TH2(TH1>0>TH2)와 비교된다. 상기 비교회로(14)의 출력신호는 스위치회로(12)를 제어하는 플립플롭(15)에 세트신호 S 또는 리세트신호 R로서 인가된다. 플립플롭(15)의 상태에 따라 스위치회로(12)의 도통/차단이 제어되고, 이에 의해 피크홀드회로(11)의 짧은 방전시정수 또는 긴 방전시정수가 선택된다.

제8도는 제7도의 종래회로의 동작을 설명하기 위한 파형도이다. 제8a도는 화상신호의 파형을 표시하고, 제8b도는 미분회로(13)의 출력신호의 파형을 표시하고, 제8도(c)는 플립플롭(15)의 출력신호의 파형을 표시하고, 제8d도는 피크홀드회로(11)로부터 출력되는 백색레벨신호의 파형을 표시하고 있다.

블랭크기간 TB와 흑색기간 B의 개시점과 종료점에서 화상신호는 급속하게 변화한다. 화상신호의 변화의 방향에 대응한 극성을 가진 펄스신호가 미분회로(13)로부터 출력된다. 그리고, 블랭크기간 TB나 흑색기간 B로부터 백색기간 W로 이동할때에는, 미분회로(13)의 출력 정(+)의 큰 값으로 되고, 한계치레벨 TH1을 초과한다. 그 결과, 비교회로(14)는 세트신호 S를 생성하고, 플립플롭(15)을 세트하므로, 이 플립플롭(15)의 출력은 논리 「1」로 된다. 따라서, 스위치회로(12)는 피크홀드회로(11)의 짧은 방전시정수를 선택한다. 그 결과, 기간 W동안에는 백색레벨신호는　 화상신호의 변화를 정확하게 따른다.

한편, 백색기간 W로부터 블랭크기간 TB 또는 흑색기간 B로 이동할때에는, 미분회로(13)의 출력은 큰절대치를 가진 부(-)의 값을 취하고, 한계치레벨 TH2보다 하강한다. 그 결과, 비교회로(14)로부터 리세트신호 R을 출력하여 플립플롭(15)을 리세트하고, 그 출력을 논리 「0」의 상태로 한다. 이에 응답해서, 스위치회로(12)는 피크홀드회로(11)의 긴 방전시정수를 선택한다. 그 결과, 예를 들면 흑색기간 B가 긴 경우에도, 백색레벨신호는 선행의 백색기간 W의 말기의 값을 대략 유지할 수 있다. 따라서, 흑색부분의 화상신호가 백색레벨신호에 비해 상대적으로 증가할때에 기인하는 화상의 왜곡이 제거되었기 때문에, 흑색부분이 백색부분으로 그릇되게 식별되지 않는다.

그러나 상기 선행기술의 새로운 문제는, 긴 흑색기간 B동안 판독면의 백색레벨이 저하하였을때에, 상기긴 흑색기간 B에 후속하는 백색기간 W동안 적절한 백색레벨신호를 얻을 수 없다. 이 문제에 대하여 제9a도와 제9b도를 참조하면서 이하 상세하게 설명한다.

예를 들면, 제9b도에 도시한 바와같이 긴 흑색기간 BL1동안 판독면의 백색레벨이 △W1만큼 상승하면, 피크홀드회로(11)는 흑색기간 BL1에 후속하는 백색기간 W동안 즉시 화상신호변동에 따라서 백색레벨 신호를 증가한다.

이것에 대해서, 제9b도에 도시한 바와같이 전 흑색기간 BL2동안 판독면의 백색레벨이 △W2 만큼 저하한 경우에는, 피크홀드회로(11)는 흑색기간 BL2에 후속하는 백색기간 W동안 저하한 화상신호의 변동에 즉시 따를 수 없고, 어떤 시정수를 가지고 저하한 화상신호의 변동에 완만하게 따를 수 있는데 불과하다. 그 결과, 흑색기간 BL2에 후속하는 백색기간 W동안에는, 실제의 백색레벨보다 높은 백색레벨신호가 출력된다. 이것은, 긴 흑색기간 BL2에 후속하는 백색기간 W동안 입력되는 화상신호가 피크홀드회로(11)에서 유지되고 있는 백색레벨신호 보다 낮아서, 피크 홀드회로(11)내의 콘덴서의 활성적인 충전을 행할 수 없기 때문이다. 즉, 백색레벨신호가 화상신호에 따라 변경하도록, 어떤시정수를 가진 콘덴서가 방전을 종료할때가지 불필요하게 회로를 대기하여야 한다. 이와같이, 백색기간 W동안 백색레벨신호가 부적절할때에는, 백색부분의 화상은 왜곡된다.

화상의 주사기간의 선두부분과 종단부분에서 판독화상의 백색레벨이 변화하는 경우에도 마찬가지의 문제가 발생한다. 즉, 제10도에 도시한 바와같이, 주사기간의 선두부분에서의 판독화상의 백색레벨이 종단부분의 백색레벨 보다 △W만큼 높을때에는, 블랭크기간 TB동안 유지된 백색레벨신호는, 블랭크기간 TB에 후속하는 백색기간의 선두부분에서 화상신호의 변동에 즉시 따를 수 없다. 그결과 상기의 경우와 마찬가지로, 백색부분의 화상이 왜곡된다.

본 발명의 목적은, 상기한 기술적 과제를 해결하고, 판독면의 백색레벨의 변동에 정확하게 따르는 백색레벨신호를 생성할 수 있는 동시에, 흑색부분에 대응하는 화상신호를 양호하게 처리하도록 하는 백색레벨신호를 생성할 수 있는 광학적 화상판독장치의 백색레벨검출회로를 제공하는 데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1측면에 따른 광학적 화상판독장치의 백색레벨 검출회로는, 판독면으로부터 반사되는 광을 광전변환수단에 의해 전기적인 화상신호로 변환하고, 변환된 화상신호에 의거하여 판독화상을 판독하는 광학적 판독장치에 사용되고, 상기 판독화상의 명도가 높은 배경부분에 대응하는 화상신호레벨인 백색레벨을 검출하는 백색레벨검출회로에 있어서, 상기 광전변환수단으로부터의 화상신호를 수신하고, 제어수단의 제어신호에 의거하여, 화상신호의 변화에 따르는 신호를 생성하는 샘플모드와 선행의 샘플모드동작시에 입력된 화상신호의 레벨에서 고정된 신호를 생성하는 홀드모드중에서 선택된 모드에서 동작되고, 백색레벨신호형태로 신호를 출력하는 샘플홀드수단과, 상기 광전변환수단의 출력이 급준하게 상승한 경우에는 상기 샘플홀드수단을 샘플모드로 지정하고, 상기 광전변환수단의 출력이 급준하게 하강한 경우에는 상기 샘플홀드수단을 홀드모드로 지정하기 위한 제어신호를 생성하는 제어수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 구성에 의하면, 판독위의 판독대상위치를, 명도가 낮은 화상부분으로부터 명도가 높은 배경부분으로 이동하면, 광전변환수단의 출력신호가 급준하게 상승하므로, 이에 응답해서 샘플홀드수단은 샘플모드로 지정된다. 상기 샘플모드에서는, 샘플홀드수단은 화상신호의 변화에 따른 신호(예를 들면 화상신호 그자체)를 백색레벨신호의 형태로 생성한다. 따라서, 화상신호가 상승하거나 하강하는 경우에, 배경부분에 대응하는 백색레벨신호를 확실하게 생성할 수 있다. 상기 백색레벨신호에 의거한 배경부분의 화상신호에 대한 처리를 정확하게 행하게 할 수 있다.

한편, 판독면위의 판독대상위치를, 명도가 높은 배경부분으로부터 명도가 낮은 화상부분으로 이동하면, 광전변환수단의 출력은 급준하게 하강하므로, 이에 응답해서 샘플홀드수단은 홀드모드로 지정된다. 상기 홀드모드에서는, 선행의 샘플모드에서의 백색레벨신호가 유지되고, 이와같이 유지된 백색레벨신호는 홀드모드의 기간전체에 대해서 레벨이 변동되지 않는다. 따라서, 예를들면 명도가 낮은 화상부분이 오래 계속되는 경우에도, 백색레벨신호가 변동되지 않는다. 이에 의해 명도가 낮은 화상부분에 대응하는 화상신호는 왜곡 없이 처리될 수 있다.

샘플홀드수단은, 화상신호의 연속적인 변화에는 정확하게 따르지만, 미분회로에 의해 검출된 불연속적인 급격한 변화에는 따르지 않는다. 따라서, 화상신호의 급준한 상승 또는 하강에 의존하여 백색레벨은 화상신호와 함께 변화한다. 따라서 화상신호가 존재하지 않은 상태에서 화상신호가 입력되어 최초로 상승하여, 백색레벨이 순간적으로는 부정확하지만, 1주사동작동안 샘플모드의 화상신호레벨을 따르고, 일단 백색레벨이 정정되면, 화상신호레벨의 변동에 정확하게 따른다. 따라서, 순간적으로 부정확한 백색레벨상태는 실제사용시에 무시해도 지장이 없다.

본 발명의 제2측면에 따른 광학적 화상판독장치의 백색레벨검출회로는, 상기 제어수단이, 상기 광전변환 수단의 출력의 미분계수를 검출하는 미분수단과, 상기 미분수단의 출력신호를, 정(+)의 제1한계치 레벨 및 부(-)의 제2한계치 레벨과 각각 비교하고, 상기 미분수단의 출력신호가 상기 제1한계치 레벨보다 상승할때에는 세트신호를 생성하고, 상기 미분수단의 출력신호가 상기 제2한계치 레벨보다 하강할때에는 리세트신호를 생성하는 비교수단과, 상기 비교수단으로부터의 상기 세트신호에 응답해서 상기 샘플홀드 수단을 홀드모드로 지정하는 제어신호를 출력함과 동시에 유지하고, 상기 리세트신호에 응답해서 상기 샘플홀드수단을 홀드모드로 지정하는 제어신호를 출력함과 동시에 유지하는 유지수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이와같은 구성에 의하면, 미분수단은 화상신호의 급준한 상승 및 하강을 검출 할 수 있고, 비교수단은 미분수단으로부터 출력된 영상신호의 미분계수를 제1, 제2한계치레벨과 비교한다. 화상신호의 상승 또는 하강은 비교동작시에 판정된다.

제1한계치 레벨은 정의값을 취한다. 미분계수는, 제1한계치 레벨을 초과한 경우, 화상신호의 급준한 상승을 나타낸다. 화상신호의 급준한 상승에 후속하여 판독대상위치는 명도가 높은 배경부분에 존재하다. 이때에는, 비교수단은 세트신호를 출력하고, 이 세트신호에 응답해서 유지수단은 샘플홀드수단을 샘플모드로 지정하는 제어신호를 출력하고 또한 유지한다. 이에 의해, 샘플홀드수단은 샘플홀드로 지정 되므로, 명도가 높은 배경부분에 대해서는, 화상신호에 따르는 백색레벨신호를 출력할 수 있다.

한편, 제2한계치 레벨은 부의 값을 취한다. 미분수단에 의해 검출된 미분계수는, 제2한계치 레벨보다 하강한 경우, 화상신호의 급준한 감소를 나타낸다.

화상신호의 급준한 하강에 후속하여 판독대상위치는 명도가 낮은 화상부분에 존재한다.

이때에는, 비교수단은 리세트신호를 출력하고, 이에 응답해서 유지수단은 샘플홀드수단을 홀드모드로 지정하는 제어신호를 출력하고 또한 유지한다.

이하 실시예에 대하여 첨부도면을 참조하면서 상세히 설명한다.

제1도는 본 발명의 일실시예에 의한 광학적 화상판독장치의 백색레벨검출회로의 기본적인 구성을 도시한 블록도이다. 상기 백색레벨검출회로는, 바코드 판독장치나 광학식 문자판독장치등의 광학적 화상판독장치에 사용된다. 광학적 화상판독장치는 백색의 지면상에 흑색의 바코드나 문자등을 형성한 판독면의 화상을 판독하기 위해 사용된다. 백색레벨검출회로는, 배경부분인 백색부분에 대응하고 백색레벨의 형태로 판독된 화상신호를 검출한다. 상기 화상신호는, 예를들면 판독면을 조명했을때의 반사광을 이미지센서나 포토다이오드등의 광전변환소자로 변환해서 얻게되는 전기신호이다.

이 광전변환소자로부터의 하상신호는 샘플홀드회로(31)에 인가된다. 이 샘플홀드회로(31)는, 라인(32)으로부터의 제어신호에 의해서, 화상신호의 변화에 따른 신호를 생성하는 샘플홀드와 선행의 샘플모드에서의 화상신호레벨을 유지하는 홀드모드중 선택된 모드에서 동작한다. 샘플홀드회로(31)의 출력화상신호는 백색레벨신호로 사용된다. 상기 백색레벨신호에 의거하여, 화상신호에 대한 2치화처리나, 문자와 바코등의 식별처리가 행해진다.

또한, 광전변환소자로부터의 화상신호는 이 화상신호의 미분계수를 검출하는 미분회로(33)에도 인가된가. 상기 미분회로(33)는, 화상신호의 상승구간을 수신할때에는 정의 신호를 생성하고, 화상신호의 하강구간을 수신할때에는 부의 신호를 출력한다. 미분회로의 출력신호의 진폭은 영상신호의 변화율에 의존한다.

상기 미분회로(33)의 출력신호는, 정의 제1한계치 레벨 TH1 및 부의 제2한계치 레벨 TH2(TH1>0>TH2)와 각각 비교되는 비교회로(34)에 인가된다.

미분회로(33)의 출력신호가 제1한계치 레벨 TH1보다 높을때에는 비교회로(34)는 세트신호 S를 생성한다. 미분회로(33)의 출력신호가 제2한계치 레벨 TH2보다 낮을때에는 비교회로(34)는 리세트신호 R를 생성한다.

이 비교회로(34)로부터 출력된 세트신호 S 및 리세트신호 R는, 유지수단인 RS 플립플롭(세트/리세트 플립플롭)(35)에 인가된다. 상기 플립플롭(35)은 비교회로(34)로부터의 세트신호 S에 의해 세트되어 라인(32)상에는 논리「1」의 신호를 전송한다. 또한, 플립플롭(35)은 리세트신호에 의해 리세트되어 라인(32)상에 논리「0」의 신호를 전송한다.

상기 플립플롭(35)으로부터의 신호가 제어신호로서 샘플홀드회로(31)에 인가된다.

그리고, 라인(32)상에 논리「1」의 신호가 전송될때에는, 상기 샘플홀드회로(31)는 상기 샘플모드로 된다. 라인(32)상에는 논리「0」의 신호가 전송될때에는 상기 홀드모드로 된다. 이와 같이 해서, 미분회로(33), 비교회로(34) 및 플립플롭(35)은 검출회로의 제어수단을 구성한다.

제2도는 본 발명의 실시예에 의한 백색레벨검출회로의 구체적인 회로구성을 도시한 전기회로도이다.

샘플홀드회로(31)는, 입력버퍼(41)와, 상기 입력버퍼(41)를 통하여 인가된 화상신호를 스위칭하는 애널로그 스위치(42)와, 상기 에널로그 스위치(42)를 통하여 인가된 신호를 유지하는 콘덴서(43)와, 출력버퍼(44)로 구성되어 있다.

에널로그 스위치(42)에 접속된 콘덴서(43)의 단자에 나타나는 전위는 출력버퍼(44)를 통하여 백색레벨신호로서 출력된다. 라인(32)으로부터의 제어신호는 상기 에널로그 스위치(42)의 게이트에 인가된다. 상기 에널로그 스위치(42)의 스위칭 동작에 의해서, 샘플홀드회로(31)의 동작이 샘플모드에서 홀드모드로 절환되거나 이와 반대로 절환된다.

즉, 에널로그 스위치(42)를 도통상태로 하며, 출력버퍼(44)로부터 출력되는 신호는 화상신호에 그대로 대용하게 되어, 상기 샘플모드가 확립된다.

미분회로(33)는, 콘덴서(45)와 저항(46)으로 구성된다. 이 미분회로(33)의 앞단계의 출력 임피던스가 높은 경우에는, 미분회로(33)의 입력에서 입력버퍼를 형성하는 것이 바람직하다.

비교회로(34)는, 2개의 비교기(51), (52)를 가지고 있다. 비교기(51)의 반전 입력단자는 상기 제1한계치레벨 TH1을 수신하고, 비교기(51)의 비반전입력단자는 미분회로(33)의 출력신호를 수신한다. 상기 비교기(51)로부터 출력된 하이레벨신호는 상기세트 S로 된다. 또, 비교기(52)는 반전입력단자에서 미분회로(33)의 출력 신호를 수신하고 비반전입력단지에서 상기 제2한계치 레벨 TH2를 수신한다. 상기 비교기(52)로부터 출력된 하이레벨신호는 상기 리세트신호 R로 된다. 비교기(51)의 출력신호는 플립플롭(35)의 세트 입력단자(35S)에 인가되고, 비교기(52)의 출력신호는 플립플롭(35)의 리세트 입력단자(35r)에 인가된다. 플립플롭(35)은 2개의 NAND게이트로 구성되는 경우 플립플롭의 입력이 부논리신호를 고려하여야 한다.

제3a도 내지 제3g도는 강기와 같이 구성된 백색레벨검출회로의 동작을 설명하기 위한 타이밍챠트이다. 제3a도는 광전변환소자의 출력신호에 대응한 화상 신호의 파형을 표시하고, 제3b도는 미분회로(33)의 출력신호의 파형을 표시하고, 제3c도는 비교회로(34)로부터 출력되는 세트신호 S의 파형을 표시하고, 제3d도는 비교회로(34)로부터 출력되는 리세트신호 R의 파형을 표시하고, 제3e도는 플립플롭(35)으로부터 라인 (32)에 인가되는 신호의 파형을 표시하고, 제3f도는 샘플홀드회로(31)의 상태변동을 표시하고, 제3g도는 샘플홀드회로(31)로부터 출력되는 백색레벨신호의 파형을 표시한다.

판독화상중 배경부분인 백색부분에 대응하는 백색기간 W1, W2, 동안에는 화상신호는 비교적 크고, 또 흑색부분에 대응하는 흑색기간 B 동안에는 화상신호는 비교적 낮다. 또, 1주사기간중 블랭크기간 TB 동안에는 화상신호는 최소값을 취한다.

여기서, "1주사기간"이란 예를들면 2차원 이미지센서를 사용해서 화상이 판독될때 소자의 1라인 또는 열을 전기적으로 주사하기 위해 취해진 기간을 말한다.

레이저광에 의해 판독화상을 주사해서 판독면으로부터 반사된 광을 포토다이오드에 의해 검출할때에는 "1주사기간"은1화상을 주사하기 위해 레이저광에 대해서 취한 기간을 말한다.

미분회로(33)의 출력신호는 화상신호의 미분계수이므로, 판독되는 지점이 블랭크기간 TB으로부터 백색 기간 W1으로 이동될때에는 화상신호의 급준한 상승에 관련해서, 참조부호 b1로 표시한 바와같이 정의 큰 값을 취한다. 비교회로(34)에서 정의 큰 값이 제1한계치 레벨 TH1을 초과할때에는, 비교회로(34)는 비교기(51)의 출력이 하이레벨(세트신호S)을 출력한다. 상기 하이레벨신호에 의해, 플립플롭(35)이 세트되고, 라인(32)에 「1」의 신호가 전송된다. 샘플홀드회로(31)에서는, 에널로그 스위치(42)가 도통하므로, 이 샘플홀드회로(31)는 샘플모드로 된다. 제3g도의 참조부호 b2로 표시한 바와 같이, 백색레벨레벨신호는 화상신호와 동등한 변동을 표시한다. 상기 샘플모드에서는, 백색레벨신호는 지연됨이 없이 화상신호의 변동에 따른다.

한편, 백색기간 W1로부터 흑색기간 B로 이동하거나 백색기간 W2로부터 블랭크기간 TB로 이동할때에는 화상신호는 제3a도의 참조부호 b3,b4로 표시한 바와 같이 급준하게 하강하므로, 미분회로(33)의 출력신호는 제3b도의 참조부호 b5,b6으로 표시한 바와같이 제2한계 레벨 TH2보다 낮은 큰 절대치의 부의 값을 가진다. 이에 의해, 비교회로(34)에서는, 비교기(52)의 출력이 하이레벨(리세트 신호 R)로 되고, 플립플롭(35)이 리세트되어 논리 「0」신호가 라인(32)에 전송된다. 상기 논리「0」신호는 샘플홀드회로(31)에서 에널로그 스위치(42)를 차단하여 화상신호가 입력되는 것을 금지한다. 따라서 백색레벨신호는 콘덴서(43)에 유지된 신호 즉 제3g도의 참조부호 b7로 표시한 바와같이 선행의 백색기간 W1의 말기의 신호레벨로 유지된다. 이에 의해, 흑색기간 B 동안 화상 신호의 처리는 적절한 백색레벨신호에 의거하여 정확하게 실행딘다. 흑색기간 B가 긴 경우에도 백색레벨신호는 변경되지 않으므로, 판독화상중 흑색부분의 화상에 왜곡이 없다.

다음에, 판독지점이 흑색기간 B로부터 백색기간 W2로 이동할때의 동작에 대해서 설명한다. 이때에는, 화상신호는, 제3a도의 참조부호 b8로 표시한 바와같이 급준하게 상승한다. 미분회로(33)의 출력신호가 제1한계치 레벨 TH1을 초과할때에, 비교회로(34)로부터 세트신호 S가 출력되고, 이에 의해 샘플홀드회로(31)를 샘플모드로 된다. 즉, 샘플홀드회로(31)에서 에널로그 스위치(42)가 도통상태로 되므로, 화상신호가 콘덴서(43)에 유지된 전위보다 높으면 콘덴서(43)는 신속하게 충전된다. 화상신호가 콘덴서(43)에 유지된 전위보다 낮으면 콘덴서(43)는 신속하게 방전된다. 제3a도 내지 제3g도는, 흑색기간 B에 후속하는 백색기간 W2동안 화상신호가, 흑색기간 B에 선행하는 백색기간 W1의 말기의 화상신호보다 작은 경우를 도시한다. 이와같은 경우에도 제3g도 참조부호 b9에 표시한 바와같이, 백색레벨신호는 화상신호에 대응한 값까지 신속하게 저하한다.

이 흑색기간 B로부터 백색기간 W2로 이동할때와 마찬가지의 동작이, 블랭크기간 TB로부터 백색기간 W1로 이동할때에도 행해진다. 주사범위중 주사초기부분의 백색레벨과 주사말기부분의 백색레벨이 상이한 경우에도, 각 부분에서 양호한 백색레벨신호를 발생할 수 있다.

이와같이 본 실시예에 의하면, 흑색부분에 선행하는 백색부분에 대응하는 백색레벨신호는 흑색화상부분에 대해서 생성될 수 있다. 따라서, 흑색부분에 대응한 화상신호는 양호하게 처리될 수 있다. 흑색부분에 후속하는 백색부분의 백색레벨은 흑색부분전에 판독된 백색부분의 백색레벨보다 낮은 경우에도, 이와같은 낮은 백색레벨에 정확하게 따르는 백색레벨신호를 생성할 수 있다. 따라서, 백색부분에 대응한 화상신호도 정확하게 처리할 수 있다.

이와같이해서 백색부분 및 흑색부분의 화상신호는 모두 양호하게 처리될 수 있고, 따라서 문자, 바코드, 기호 및 기타화상의 판독성능을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위에서 여러 가지의 설계변경을 실시하는 일이 가능하다.

이상과 같이 본 발명의 광학적 화상판독장치의 백색레벨검출회로에 의하면, 명도가 낮은 화상부분에 대해서는, 명도가 낮은 화상부분에 선행하는 명도가 높은 배경부분의 화상신호에 대응한 백색레벨신호가 안정하게 유지된다. 따라서, 명도가 낮은 화상부분이 오래 계속되는 경우에도, 명도가 낮은 화상부분에 대응하는 화상신호에 대해서 백색레벨신호를 적절한 값으로 유지할 수 있다. 한편, 명도가 높은 배경부분에 대해서 화상신호의 변동에 즉시 따르는 백색레벨신호를 얻을 수 있다.

따라서, 배경부분에 대해서도 적절한 백색레벨신호를 생성할 수 있따. 백색레벨신호에 의거하여 화상신호에 적응하는 각종의 처리를 만족스러운 방식으로 행할 수 있다.

그 결과, 광학적 화상판독장치의 판독성능을 현저하게 향상시킬 수 있다.

Claims (2)

1. 판독면으로부터 반사된 광을 광전변환수단에 의해 전기적인 화상신호로 변환하고, 변환된 화상신호에 의거하여 판독화상을 판독하는 광학적 화상판독장치에 사용되고, 상기 판독화상의 명도가 높은 배경부분에 대응하는 화상신호레벨인 백색레벨을 검출하는 백색레벨검출회로에 있어서, 상기 광전변환수단으로부터 화상신호를 수신하고, 제어수단의 제어신호(32)에 의거하여, 화상신호의 변화에 따르는 신호를 생성하는 샘플 모드와 선행의 샘플모드동작시에 입력된 화상신호의 레벨에서 고정된 신호를 생성하는 홀드모드중 선택된 모드에서 동작되고, 백색레벨신호형태로 신호를 출력하는 샘플홀드수단(31)과, 상기 광전변환수단의 출력신호가 급준하게 증가한 경우에는 상기 샘플홀드수단을 샘플모드로 지정하고, 또한 상기 광전변환수단의 출력신호가 급준하게 감소한 경우에는 상기 샘플홀드수단을 홀드모드로 지정하기 위한 제어신호가 생성하는 제어수단(33), (34), (35)을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학적 화상판독장치의 백색레벨검출회로.
2. 제1항에 있어서, 상기 제어수단은, 상기 광전변환수단의 출력신호의 미분계수를 검출하는 미분수단(33)과, 상기 미분수단의 출력신호를, 정(+)의 제1한계치 레벨 및 부(-)의 제2한계치 레벨과 각각 비교하고, 상기 미분수단의 출력신호가 상기 제1한계치 레벨보다 상승한때에는 세트신호를 생성하고, 상기 미분수단의 출력신호가 상기 제2한계치 레벨보다 하강한때에도 리세트신호를 생성하는 비교수단(34)과, 상기 비교수단으로부터의 상기 세트신호에 응답해서 상기 샘플홀드수단을 샘플모드로 지정하는 제어신호를 출력함과 동시에 유지하고, 상기 비교수단으로부터의 상기 리세트신호에 응답해서 상기 샘플홀드수단을 홀드모드로 지정하는 제어신호를 출력함과 동시에 유지하는 유지수단(35)을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학적 화상판독장치의 백색레벨 검출회로.