JPS5933086Y2 - ビデオ信号二値化回路 - Google Patents
ビデオ信号二値化回路Info
- Publication number
- JPS5933086Y2 JPS5933086Y2 JP6878878U JP6878878U JPS5933086Y2 JP S5933086 Y2 JPS5933086 Y2 JP S5933086Y2 JP 6878878 U JP6878878 U JP 6878878U JP 6878878 U JP6878878 U JP 6878878U JP S5933086 Y2 JPS5933086 Y2 JP S5933086Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- video signal
- slice level
- signal
- voltage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Manipulation Of Pulses (AREA)
- Character Input (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
この考案は、−次元カメラもしくは二次元カメラを用い
て物体のパターン計測やバーコードの読取り等を行なう
場合のビデオ信号の二値化回路に関し、より詳しくは自
動的にスライスレベルを設定する回路に関する。
て物体のパターン計測やバーコードの読取り等を行なう
場合のビデオ信号の二値化回路に関し、より詳しくは自
動的にスライスレベルを設定する回路に関する。
第1図はこの考案の適用対象となる装置の一例を示して
いる。
いる。
この装置は、コンベア1上を運ばれる被測定物2に対し
、光源(図示せず)より光3を照射し、被測定物の側面
に印されたマーク(バーコード)4の部分からの反射光
をライセンサ5で先走変換してビデオ信号を得る(矢印
6はその走査方向を示している)。
、光源(図示せず)より光3を照射し、被測定物の側面
に印されたマーク(バーコード)4の部分からの反射光
をライセンサ5で先走変換してビデオ信号を得る(矢印
6はその走査方向を示している)。
そして、該ライセンサ5から得られるビデオ信号を2値
化し、被測定物のマーク4の識別を行ない、被測定物が
何であるか等の情報を得る。
化し、被測定物のマーク4の識別を行ない、被測定物が
何であるか等の情報を得る。
上記例で示したようなシステムにおいて、ビデオ信号を
二値化する回路として、従来、第2図に示す回路か用い
られていた。
二値化する回路として、従来、第2図に示す回路か用い
られていた。
この二値化回路は、ビデオ信号■1を比較器7の=方の
入力とし、他方の入力として、ビデオ信号■1をダイオ
ード8を通してコンデンサ9に蓄え、このコンデンサ9
の電圧■2を分圧器10で分圧した電圧V2/a(a>
1)をスライスレベルの電圧として入れる。
入力とし、他方の入力として、ビデオ信号■1をダイオ
ード8を通してコンデンサ9に蓄え、このコンデンサ9
の電圧■2を分圧器10で分圧した電圧V2/a(a>
1)をスライスレベルの電圧として入れる。
この回路の動作例を第3図の波形図に示す。
第3図は、第1図のように、マーク4か3本の反射の弱
い黒線で付されている場合について示しており、Vt
、V2 、V2/a、Dはそれぞれ第2図の各部の波形
を、ライセンサ5の1回の走査について現われるものに
ついて示しである。
い黒線で付されている場合について示しており、Vt
、V2 、V2/a、Dはそれぞれ第2図の各部の波形
を、ライセンサ5の1回の走査について現われるものに
ついて示しである。
ビデオ信号V1として、マーク4の3本の黒線に対応し
てa。
てa。
byeに示す3個の谷部の信号が得られるか、コンデン
サ9の電圧v2はその容量と分圧器10の抵抗値とで決
まる時定数によって減衰か遅れる。
サ9の電圧v2はその容量と分圧器10の抵抗値とで決
まる時定数によって減衰か遅れる。
従って、V2/aも同様に、■1の谷部において、Vl
のように急激に低値レベルとなることなく漸次減衰する
。
のように急激に低値レベルとなることなく漸次減衰する
。
従って、Vlの谷部a、b、cにおいて、■、く■2/
aとなり、二値化信号りはこれらの谷部において、0”
となり、他の部分は1”となる。
aとなり、二値化信号りはこれらの谷部において、0”
となり、他の部分は1”となる。
なお、上記のようにビデオ信号■1からスライスレベル
の信号(V2/a)を作っている理由は、被測定物2と
ライセンサ5との距離や光源の照度変化あるいは対象物
の明暗変化等によって、被測定物2からの反射光の強さ
が変わるから、一定のスライスレベルに固定すると、誤
動作を起こす場合が生じるからである。
の信号(V2/a)を作っている理由は、被測定物2と
ライセンサ5との距離や光源の照度変化あるいは対象物
の明暗変化等によって、被測定物2からの反射光の強さ
が変わるから、一定のスライスレベルに固定すると、誤
動作を起こす場合が生じるからである。
しかしながら、第2図の回路によると、第1図の11に
示すように、測定対象物の金属向からの強い反射が部分
的にライセンサ5内に入射すると、第4図に示すように
、ビデオ信号■1として尖鋭な高い波高のものPが現わ
れ、これに伴って、コンデンサ電圧■2、及び分圧器1
0の出力電圧(スライスレベル)■2/aは図示のよう
に高い値になり、二値化信号りは、鎖線で示すような正
常なタイミングからはずれたタイミングのものが得られ
たりして、正してパターンの2値化が行なわれないこと
があるという欠点がある。
示すように、測定対象物の金属向からの強い反射が部分
的にライセンサ5内に入射すると、第4図に示すように
、ビデオ信号■1として尖鋭な高い波高のものPが現わ
れ、これに伴って、コンデンサ電圧■2、及び分圧器1
0の出力電圧(スライスレベル)■2/aは図示のよう
に高い値になり、二値化信号りは、鎖線で示すような正
常なタイミングからはずれたタイミングのものが得られ
たりして、正してパターンの2値化が行なわれないこと
があるという欠点がある。
また、ビデオ信号は、レンズや光電変換素子のレスポン
ス関数等の影響、ライセンサと被写体間の距離の変化に
よってボケることは避けられず、信号の立上り、立下り
部分は波形がややなまることが多い。
ス関数等の影響、ライセンサと被写体間の距離の変化に
よってボケることは避けられず、信号の立上り、立下り
部分は波形がややなまることが多い。
この場合に正しいパターンの二値化を行なうには、明部
と暗部の中間レベルにスライスレベルを設ける必要があ
るが、第2図のピーク検出による回路では、誤差が生じ
ることが多い。
と暗部の中間レベルにスライスレベルを設ける必要があ
るが、第2図のピーク検出による回路では、誤差が生じ
ることが多い。
この考案は、上記の輝点反射等に伴う二値化の誤差の発
生が防止さ札、かつ光源の照度変化や対象物の明暗変化
かある場合であっても正確な二値化か可能となる二値化
回路を提供することを目的とする。
生が防止さ札、かつ光源の照度変化や対象物の明暗変化
かある場合であっても正確な二値化か可能となる二値化
回路を提供することを目的とする。
この考案による二値化回路は、ビデオ信号を1走査に相
当する期間積分する積分回路と、積分回路の出力をサン
プルホールドする回路と、該サンプルホールドされた信
号をスライスレベルとしてビデオ信号との大小を比較し
、その比較結果より″1”ヌは′0”の二値化信号を得
る比較回路により構成したものであり、以下その実施例
を第5図ないし第8図により説明する。
当する期間積分する積分回路と、積分回路の出力をサン
プルホールドする回路と、該サンプルホールドされた信
号をスライスレベルとしてビデオ信号との大小を比較し
、その比較結果より″1”ヌは′0”の二値化信号を得
る比較回路により構成したものであり、以下その実施例
を第5図ないし第8図により説明する。
この考案による二値化回路は、第5図に示すように、1
画面分のビデオ信号■1を積分する積分回路12と、積
分回路12の出力電圧Vxを1画面分の積分動作終了後
にサンプリングして保持するサンプルホールド回路13
と、サンプルホールド回路13の出力、すなわち前回の
1画面分のビデオ信号の積分により得た電圧のサンプリ
ング値Vsをスライスレベル信号としてビデオ信号■1
と比較し、■1≧Vsの時に“1”、■、く■Sの時に
0″をそれぞれ出力する比較器14とからなる。
画面分のビデオ信号■1を積分する積分回路12と、積
分回路12の出力電圧Vxを1画面分の積分動作終了後
にサンプリングして保持するサンプルホールド回路13
と、サンプルホールド回路13の出力、すなわち前回の
1画面分のビデオ信号の積分により得た電圧のサンプリ
ング値Vsをスライスレベル信号としてビデオ信号■1
と比較し、■1≧Vsの時に“1”、■、く■Sの時に
0″をそれぞれ出力する比較器14とからなる。
第6図はこの回路の動作を説明する図であり、T1はラ
イセンサによる1走査期間、T2は帰線期間を示し、■
1はビデオ信号、Vsはサンプルされたスライスレベル
電圧、Vxは積分電圧、SPはサンプリングパルス、C
LRは積分回路のクリアパルスである。
イセンサによる1走査期間、T2は帰線期間を示し、■
1はビデオ信号、Vsはサンプルされたスライスレベル
電圧、Vxは積分電圧、SPはサンプリングパルス、C
LRは積分回路のクリアパルスである。
積分回路12の出力電圧Vxは、1画面分の走査期間中
において、波高に応じた速度で漸増する。
において、波高に応じた速度で漸増する。
1画面分の走査が終了すると、ビデオ信号はなくなり、
帰線期間T2に入り、積分出力電圧Vxは一定となる。
帰線期間T2に入り、積分出力電圧Vxは一定となる。
この帰線期間T2内において、サンプルホールド回路1
3にサンプリングパルスSPを加えて積分出力電圧Vx
をとり込み、次回の走査におけるスライスレベル電圧V
sを得る。
3にサンプリングパルスSPを加えて積分出力電圧Vx
をとり込み、次回の走査におけるスライスレベル電圧V
sを得る。
この電圧Vsは次回の走査中は一定に保持され、比較器
14でビデオ信号■1との比較がなされ、1” eto
”信号を得る。
14でビデオ信号■1との比較がなされ、1” eto
”信号を得る。
なお、帰線期間T2において、サンプルホールド回路1
3にサンプリングパルスSPが加えられて積分出力の取
り込み動作が行なわれた後は、積分回路12にクリアパ
ルスCLRを加えてその出力をゼロVとし、次回走査に
おける積分動作に備える。
3にサンプリングパルスSPが加えられて積分出力の取
り込み動作が行なわれた後は、積分回路12にクリアパ
ルスCLRを加えてその出力をゼロVとし、次回走査に
おける積分動作に備える。
この考案においては、上記のように1回の走査によって
得られるビデオ信号を積分し、その積分値を次回の走査
のスライスレベルとしているが、第1図に示したような
検出システムでは、ラインセンサ(カメラ)の視野内に
対象物が入っている時、すなわち計測可能な期間は、カ
メラの1回の走査に要する時間よりも著るしく長く、多
数回の走査が行ない得るから、対象物がラインセンサの
視野内&二人ってマークが検出されている間は同一波形
のビデオ信号が連続して現われるから、この考案のよう
に、1回分の走査で得られる信号からスライスレベル信
号を得て次回の走査時に使用することは可能である。
得られるビデオ信号を積分し、その積分値を次回の走査
のスライスレベルとしているが、第1図に示したような
検出システムでは、ラインセンサ(カメラ)の視野内に
対象物が入っている時、すなわち計測可能な期間は、カ
メラの1回の走査に要する時間よりも著るしく長く、多
数回の走査が行ない得るから、対象物がラインセンサの
視野内&二人ってマークが検出されている間は同一波形
のビデオ信号が連続して現われるから、この考案のよう
に、1回分の走査で得られる信号からスライスレベル信
号を得て次回の走査時に使用することは可能である。
そして、はとんどの場合、各走査時間の間隔は近いので
、光源の照度変化、対象物の明暗変化は少なく、ある回
の走査によって得られるビデオ信号と、次回の走査によ
って得られるビデオ信号とは波高がほぼ等してから、積
分時定数として適当を値を選ぶことにより、最適のスラ
イスレベルを得ることができる。
、光源の照度変化、対象物の明暗変化は少なく、ある回
の走査によって得られるビデオ信号と、次回の走査によ
って得られるビデオ信号とは波高がほぼ等してから、積
分時定数として適当を値を選ぶことにより、最適のスラ
イスレベルを得ることができる。
第7図は、環境の変化等によってビデオ信号レベルが変
化することを説明する図で、aは例えば光源の照度が大
であるとか、対象□物の明度が犬である場合のように、
ラインセンサへの入射光量の多い場合の波形、bは入射
光量が少ない場合の波形であるが、スライスレベルの電
圧Vsは、前回走査における波高の平均値Vに走査期間
T1を乗じたものに比例するものであるから、ラインセ
ンサへの入射光量の増減に応じてスライスレベルの電圧
Vsも変化するから、常に好適なスライスレベルを得る
ことができる。
化することを説明する図で、aは例えば光源の照度が大
であるとか、対象□物の明度が犬である場合のように、
ラインセンサへの入射光量の多い場合の波形、bは入射
光量が少ない場合の波形であるが、スライスレベルの電
圧Vsは、前回走査における波高の平均値Vに走査期間
T1を乗じたものに比例するものであるから、ラインセ
ンサへの入射光量の増減に応じてスライスレベルの電圧
Vsも変化するから、常に好適なスライスレベルを得る
ことができる。
また、aに示すように、金属面反射等によって尖頭パル
スPが入力される場合も、積分値はほとんど変化するこ
とはない。
スPが入力される場合も、積分値はほとんど変化するこ
とはない。
第8図は第5図に示した積分回路12とサンプルホール
ド回路13の具体例を示す回路図である。
ド回路13の具体例を示す回路図である。
積分回路12は、スライスレベル設定用可変抵抗VRと
、コンデンサC0と、演算増幅器16と、コンデンサC
1の短絡用スイッチ素子としての電界効果トランジスタ
FET1と、クリア信号CLRの反転素子INV1とか
らなる。
、コンデンサC0と、演算増幅器16と、コンデンサC
1の短絡用スイッチ素子としての電界効果トランジスタ
FET1と、クリア信号CLRの反転素子INV1とか
らなる。
サンプルホールド回路13は、抵抗R1と、R2と、演
算増幅器17と、コンデンサC2と、スイッチ素子IN
v2とからなる。
算増幅器17と、コンデンサC2と、スイッチ素子IN
v2とからなる。
第8図の回路において、走査期間中は、FET、。
FET2は開かれており、ビデオ信号■1の入力により
、コンデンサC1は可変抵抗VRを通して充電される。
、コンデンサC1は可変抵抗VRを通して充電される。
走査期間T1から帰線期間T2となると、サンプリング
パルスSPが加えられることによりFET2が導通し、
演算増幅器16の出力電圧が演算増幅器17の入力に加
わりホールドされる。
パルスSPが加えられることによりFET2が導通し、
演算増幅器16の出力電圧が演算増幅器17の入力に加
わりホールドされる。
サンプリングパルスSPが加えられた後、クリアパルス
CLRが加えられることにより、FET、が導通し、コ
ンデンサC1の電荷が放電される。
CLRが加えられることにより、FET、が導通し、コ
ンデンサC1の電荷が放電される。
この考案による二値化回路は、ラインセンサのような一
次元カメラのみでなく、二次元カメラの出力ビデオ信号
を二値化する場合も同様に適用しうる。
次元カメラのみでなく、二次元カメラの出力ビデオ信号
を二値化する場合も同様に適用しうる。
二次元カメラに適用する場合は、■フィールドあるいは
1フレ一ム期間となり、サンプリング時点は垂直帰線期
間内である。
1フレ一ム期間となり、サンプリング時点は垂直帰線期
間内である。
以上述べたように、この考案によるビデオ信号二値化回
路は、1画面分のビデオ信号の積分出力をホールドして
次回の走査のスライスレベル信号として利用する構成で
あるから、光源の照度変化やや、明暗変化がある場合、
あるいはパターン中の部分的な反射がある場合でも、安
定かつ確実な二値化が可能である。
路は、1画面分のビデオ信号の積分出力をホールドして
次回の走査のスライスレベル信号として利用する構成で
あるから、光源の照度変化やや、明暗変化がある場合、
あるいはパターン中の部分的な反射がある場合でも、安
定かつ確実な二値化が可能である。
第1図はこの考案の適用対象の一例である検出システム
を示す斜視図、第2図は従来の二値化回路の構成を示す
回路図、第3図は第2図の回路の動作を説明する波形図
、第4図は第2図の回路の誤動作例を説明する波形図、
第5図はこの考案による二値化回路の構成を示す回路構
成図、第6図及び第7図の回路の動作を説明する波形図
、第8図は第5図に示した積分回路及びサンプルホール
ド回路の具体例を示す回路図である。 1・・・・・・コンベア、2・・・・・・被測定物、3
・・・・・・光、4・・・・・・マーク、5・・・・・
・ラインセンサ、6・・・・・・走査方向、11・・・
・・・強い反射面、12・・・・・・積分回路、13・
・・・・・サンプルホールド回路、14・・・・・・比
較器、16.17・・・・・・演算増幅器、C1,C2
・・・・・・コンデンサ、CLR・・・・・・クリアパ
ルス、FET 1. FET 2・・・・・・電界効果
トランジスタ、R1,R2・・・・−・抵抗、Vl・・
・・・・ビデオ信号、Vx・・・・・・積分出力電圧、
Vs・・・・・・スライスレベル電圧、vR・・・・・
・スライスレベル設定用可変抵抗。
を示す斜視図、第2図は従来の二値化回路の構成を示す
回路図、第3図は第2図の回路の動作を説明する波形図
、第4図は第2図の回路の誤動作例を説明する波形図、
第5図はこの考案による二値化回路の構成を示す回路構
成図、第6図及び第7図の回路の動作を説明する波形図
、第8図は第5図に示した積分回路及びサンプルホール
ド回路の具体例を示す回路図である。 1・・・・・・コンベア、2・・・・・・被測定物、3
・・・・・・光、4・・・・・・マーク、5・・・・・
・ラインセンサ、6・・・・・・走査方向、11・・・
・・・強い反射面、12・・・・・・積分回路、13・
・・・・・サンプルホールド回路、14・・・・・・比
較器、16.17・・・・・・演算増幅器、C1,C2
・・・・・・コンデンサ、CLR・・・・・・クリアパ
ルス、FET 1. FET 2・・・・・・電界効果
トランジスタ、R1,R2・・・・−・抵抗、Vl・・
・・・・ビデオ信号、Vx・・・・・・積分出力電圧、
Vs・・・・・・スライスレベル電圧、vR・・・・・
・スライスレベル設定用可変抵抗。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 ビデオ信号を1走査に相当する期間積分する積分回路と
、該積分回路の出力を次回の走査期間中保持するサンプ
ルホールド回路と、該サンプルホールド回路の出力をス
ライスレベルとしてビデオ信号との大小を比較し、その
比較結果より”■”。 “0”の二値化信号を得る比較器とからなるビデオ信号
二値化回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6878878U JPS5933086Y2 (ja) | 1978-05-22 | 1978-05-22 | ビデオ信号二値化回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6878878U JPS5933086Y2 (ja) | 1978-05-22 | 1978-05-22 | ビデオ信号二値化回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS54170759U JPS54170759U (ja) | 1979-12-03 |
JPS5933086Y2 true JPS5933086Y2 (ja) | 1984-09-14 |
Family
ID=28976990
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6878878U Expired JPS5933086Y2 (ja) | 1978-05-22 | 1978-05-22 | ビデオ信号二値化回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5933086Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0738999Y2 (ja) * | 1988-12-19 | 1995-09-06 | カシオ計算機株式会社 | データ読取装置 |
-
1978
- 1978-05-22 JP JP6878878U patent/JPS5933086Y2/ja not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS54170759U (ja) | 1979-12-03 |
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