JPH0293769A - Binarizing system - Google Patents
- ️Wed Apr 04 1990
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、ビデオ信号等を２値化するに係り、特に背景
の全体レベルの変動に左右されない２値化回路を安価に
構成するのに好適な２値化方式に関する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Field of Application] The present invention relates to binarizing video signals, etc., and particularly to inexpensively constructing a binarizing circuit that is not affected by fluctuations in the overall level of the background. This invention relates to a suitable binarization method.
ビデオ信号等を２値化して特徴抽出する場合の従来の代
表例を第５図に示す。図において、（ａ）は固定２値化
方式で、予め設定した固定のスレッショルド電圧でビデ
オ信号を２値化するものでおる。一方（ｂ）は、ビデオ
信号を所定のサンプリング周期ｔｓでＡ／Ｄ変換し多値
記号としてフレームメモリに取り込んだ後、特徴部を所
定のアルゴリズムを駆使して抽出する方式である。なお
、この種の２値化方法に関連するものには例えば、（セ
ンサ技術入門） Ｐ２Ｓ５に記載されているようなもの
がある。FIG. 5 shows a typical conventional example of feature extraction by binarizing a video signal or the like. In the figure, (a) is a fixed binarization method, in which the video signal is binarized using a fixed threshold voltage set in advance. On the other hand, (b) is a method in which a video signal is A/D-converted at a predetermined sampling period ts and taken into a frame memory as a multilevel symbol, and then characteristic parts are extracted by making full use of a predetermined algorithm. Note that, for example, there is a method related to this type of binarization method as described in (Introduction to Sensor Technology) P2S5.
上記従来技術において、第１番目の方法である固定２値
化方式は、背景レベルと特徴部のコントラスとに対し、
前景部全体のレベル変動が同程度ある場合についての配
慮がされておらす、特徴抽出が困難となる。一方、多値
取り込み２値化方式は、背景全体のレベル変動のみなら
ず、局所的な変動に対してもソファウェア・アルゴリズ
により、高信頼度の特徴抽出が可能となるが、リアルタ
イム処理あるいは装置の低価格化の面で問題があった。In the above conventional technology, the first method, the fixed binarization method, is based on the contrast between the background level and the feature part.
This method does not take into consideration the case where the level fluctuations of the entire foreground part are the same, which makes feature extraction difficult. On the other hand, the multi-level capture binarization method uses Sofaware algorithm to extract features with high reliability not only for level fluctuations in the entire background but also for local fluctuations, but it requires real-time processing or There was a problem in terms of lower prices.
本発明の目的は、前景部全体のレベル変動が生じても特
徴抽出可能な２値化回路を低価格で実現することにある
。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a low-cost binarization circuit that can extract features even if the overall level of the foreground varies.
上記目的は、背景レベルの電圧を水平走査の開始点附近
で毎回サンプリングし、このサンプリングした電圧と所
定の設定電圧との加算した電圧をスレッショルドレベル
とすることにより達成される。The above object is achieved by sampling the background level voltage every time near the start point of horizontal scanning, and setting the voltage that is the sum of this sampled voltage and a predetermined set voltage as the threshold level.
本発明によれば、スレッショルドレベルの設定は、水平
走査の開始点附近で背景レベルをサンプリングしてこの
電圧と所定の設定電圧との加算値としている。したがっ
て背景レベルが全体的に変化してもスレッショルドレベ
ルが同様に変動するので特徴部の抽出を正しく行なうこ
とができる。According to the present invention, the threshold level is set by sampling the background level near the starting point of the horizontal scan and using the sum of this voltage and a predetermined set voltage. Therefore, even if the background level changes as a whole, the threshold level changes in the same way, so feature parts can be extracted correctly.
〔実施例〕
以下、第１図から第４図により本発明の詳細な説明する
。第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図
は第１図の動作を説明するタイミングチャート、第３図
は本発明を適用するのに好適なカラーテレビ基板の色信
号出力回路、第４図は、検査対象となる文字信号を表示
した時の前記信号出力回路の電圧波形を示す。[Example] The present invention will be explained in detail below with reference to FIGS. 1 to 4. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a timing chart explaining the operation of FIG. 1, and FIG. 3 is a color signal output of a color TV board suitable for applying the present invention. FIG. 4 shows the voltage waveform of the signal output circuit when a character signal to be inspected is displayed.
まず検査対象となる文字信号発生時の色信号出力波形の
特徴について、第３図ないし第４図により説明する。第
３図において、色信号出力回路９はＲ，Ｇ、Ｂ、各色ご
とに設けられているがここではＲ成分を代表例として説
明する。Ｒ成分の色が多いほどビーム電流を多く流すこ
とにより、ブラウン管１０のＲ成分輝度を高くする。し
たがってトランジスタ１２のコレクタ電圧Ｖｃが低くな
る。First, the characteristics of the color signal output waveform when a character signal to be inspected is generated will be explained with reference to FIGS. 3 and 4. In FIG. 3, the color signal output circuit 9 is provided for each color, R, G, and B, but here, the R component will be explained as a representative example. The more colors there are in the R component, the more beam current is passed, thereby increasing the R component brightness of the cathode ray tube 10. Therefore, the collector voltage Vc of transistor 12 becomes low.
一方、低輝度信号再成時にはブラウン管１０のＲ成分輝
度が所定値以下となる様にトランジスタ１２の電位を可
変抵抗器１２で設定する。この時の電圧をカットオフ電
圧といい、ブラウン管ごとの特性ばらつきにより大きく
変動する。第４図は検査対象となる文字を表示させた時
のテレビ画面表示例およびテレビ画面上で選出した走査
線の色信号出力用トランジスタ１２の電圧波形を示す。On the other hand, when regenerating a low brightness signal, the potential of the transistor 12 is set by the variable resistor 12 so that the R component brightness of the cathode ray tube 10 is below a predetermined value. The voltage at this time is called the cutoff voltage, and it fluctuates greatly depending on the characteristics of each cathode ray tube. FIG. 4 shows an example of a television screen display when characters to be inspected are displayed and a voltage waveform of the color signal output transistor 12 of a scanning line selected on the television screen.
文字信号を抽出しやすくするため均一な低輝度レベルの
背景信号を図示していないテレビ基板に入力している。To make it easier to extract character signals, a uniform low-brightness level background signal is input to a television board (not shown).
図において、低輝度信号部ではブラウン管のカットオフ
電圧のばらつきのため低輝度レベルＶ［の値が全体的に
増減する。次に第１図ないし第２により、前述した文字
信号の抽出方法について説明する。図において、カラー
テレビ基板１の色信号出力をレベル変換機２により高圧
レベルから低圧レベルにレベル変換する。レベル変換さ
れた出力信号は、２値化のためのコンパレータ８の一端
および、同期分離回路３、サンプルホールド回路５に入
力される。水平走査開始点付近の背景レベルをサンプル
ホールドするため、同期分離回路３およびディレー回路
４はサンプリングパルスをサンプルホールド回路５に送
出する。ここでディレータイム１０は文字信号が発生し
ない場所（画面周辺部）に任意に定めるものとする。サ
ンプルホールド回路５は当該サンプリングパルスの立下
りで色信号出力をサンプルホールドすることにより背景
レベルｖ２をホールドする。加算器６は当該背景レベル
Ｖ２と文学部顕在化のための基準電圧発生回路の出力電
圧Ｖｒとの加算出力をスレッショルドレベル
当該処理は毎水平走査ごとに繰り返し行われる。In the figure, in the low-luminance signal portion, the value of the low-luminance level V[ increases or decreases overall due to variations in the cutoff voltage of the cathode ray tube. Next, the above-mentioned character signal extraction method will be explained with reference to FIGS. 1 and 2. In the figure, a level converter 2 converts the color signal output of a color television board 1 from a high voltage level to a low voltage level. The level-converted output signal is input to one end of a comparator 8 for binarization, a synchronization separation circuit 3, and a sample hold circuit 5. In order to sample and hold the background level near the horizontal scanning start point, the synchronization separation circuit 3 and the delay circuit 4 send sampling pulses to the sample and hold circuit 5. Here, the delay time 10 is arbitrarily determined at a location where no character signal is generated (periphery of the screen). The sample and hold circuit 5 holds the background level v2 by sampling and holding the color signal output at the falling edge of the sampling pulse. The adder 6 sets the addition output of the background level V2 and the output voltage Vr of the reference voltage generation circuit for making literature part visible to a threshold level.This process is repeated for each horizontal scan.
尚、サンプルホールドのドループによるスレッショルド
レベルＶＴＨの変動ＶＤの発生が考えられるが、セット
リングタイムを高速化する必要性がそれほどないので無
視できるオーダーである。Incidentally, a variation VD in the threshold level VTH may occur due to sample-and-hold droop, but this is of the order of being negligible since there is no need to speed up the settling time.
本発明によれば、２値化のためのコンパレータ８のスレ
ッショルドレベルを背景レベルを毎水平走査開始的附近
でサンプルホールドして、これに追従させているので、
背景レベルの変動に影響されることなく文字信号の抽出
を確実に行なうことができる。According to the present invention, the threshold level of the comparator 8 for binarization is sampled and held at the background level near the start of each horizontal scan, and is made to follow this.
Character signals can be reliably extracted without being affected by background level fluctuations.
本発明によれば、背景レベルの全体的なレベル変動に追
従してスレッショルドレベルを自動的に設定できるので
、背景レベルが変動しても確実に特徴部の抽出ができる
効果がある。According to the present invention, since the threshold level can be automatically set following the overall level fluctuation of the background level, it is possible to reliably extract the characteristic portion even if the background level fluctuates.
第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
、第１図で示す回路の動作を説明するタイミングチャー
ト、第３図は本発明を適用するの１・・・カラーテレビ
基板、２・・・レベル変換回路、３・・・同期分離回路
、４・・・ディレー回路、５・・・サンプルホールド回
路、６・・・加算回路、７・・・基準電圧発生回路、８
・・・コンパレータ。Fig. 1 is a block diagram showing one embodiment of the present invention, Fig. 2 is a timing chart explaining the operation of the circuit shown in Fig. 1, and Fig. 3 is an example of applying the present invention...Color TV Board, 2...Level conversion circuit, 3...Synchronization separation circuit, 4...Delay circuit, 5...Sample hold circuit, 6...Addition circuit, 7...Reference voltage generation circuit, 8
···comparator.