JPS6241505Y2

JPS6241505Y2 -

Info

Publication number: JPS6241505Y2
Application number: JP9579181U
Authority: JP
Priority date: 1981-06-27
Filing date: 1981-06-27
Publication date: 1987-10-23
Also published as: JPS583680U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は映像信号処理回路に関する。例えば、
ITVカメラ等を利用した金属表面の視覚計測、目
視検査、画像処理等ではスペースの関係で第１図
側面図に示すように、照明Ｌで斜め方向θから金
属表面MSを照らし、これをITVカメラにより撮
影する場合は、被検金属表面MS上の照度は第２
図に示すように分布するので、ITVカメラの映像
信号はその影響を受けて出力信号に歪を生ずると
いうように、検出器であるITVカメラと光源、又
は被写体面照度の関係で画面上に明暗が生ずる場
合があり、そのために対象抽出点の弁別が困難と
なり、信号処理を行なうにも映像信号のバラツキ
の影響を受けることになる。

映像画面１は第３図に示すように、水平走査線
Ｘ−X′とその走査線の集合であるフイールド信
号Ｙ−Y′からなる、理想的には水平走査線Ｘ−
X′が水平ブランキング信号４に対し信号パター
ン５のレベルであり、フイールド信号Ｙ−Y′は
垂直ブランキング信号２に対しフイールド信号３
であれば、画面１はほゞ均一な明るさとなるので
あるが、照度分布や撮像管の感度不均一に基因す
るシエーデイング等のために、第４図Ａ，Ｂに示
すように、Ｘ−X′方向が信号６となつたり、Ｙ
−Y′方向が信号７となると、画面に明暗が生じ
て弁別性は低下し、処理は困難となつてくる。ま
た第５図Ａに示すように、Ｙ部分がかりに信号パ
ターン８とすると、９のように同一形状の被写体
に対しても映像信号特性が異なつて了い、設定レ
ベル１０で比較しようとしても不可能となり、逆
に第５図Ｂに示すようにY′が１１のように信号
レベルが低いと、弁別レベル１２が低下して判別
が困難となる。

本考案はこのような事情に鑑みて提案されたも
ので、照度分布やシエーデイングの影響を除去す
る画像処理回路を提供することを目的とし、映像
信号中の同期信号を除去する搬送波除去回路の出
力信号から輝度信号の低域成分を抽出する浮動値
抽出回路、この浮動値抽出回路により抽出された
信号のレベルを補正するゲイン補正回路、このゲ
イン補正回路により補正された信号を１走査線分
だけ遅延させる1H遅延回路、およびこの1H遅延
回路の出力信号と映像信号とを入力し映像信号の
歪波形に対する浮動設定値を出力する歪除去演算
回路よりなる浮動値設定機能回路と、前記搬送波
除去回路の出力信号のレベルを補正するゲイン補
正回路、このゲイン補正回路により補正された信
号から歪波形のピーク値を１走査線毎に検出する
ピークホールド回路、このピークホールド回路に
より得られた前記ピーク値に応じて設定レベルを
出力する２値設定用比較レベル抽出回路、および
この２値設定用比較レベル抽出回路の出力信号を
１走査線分だけ遅延させる1H遅延回路よりなる
２値化設定機能回路と、前記浮動値設定機能回路
から得られる前記映像信号の歪波形に対する浮動
設定値の出力信号、および前記２値化設定機能回
路から得られる前記２値設定用比較レベル抽出回
路の出力信号を１走査線分だけ遅延ささせた出力
信号を入力し両者を対比して最適２値化を行なう
２値化回路とを具備してなることを特徴とする。

本考案の一実施例を図面について説明すると、
第６図はその回路構成を示すブロツク線図、第７
図Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは第６図における各部の出力信
号波形図、第８図は第６図による映像信号波形の
白レベルと黒レベルの関係を示す線図、第９図は
第６図の出力信号Ｂの波形図である。

まず、第６図において、ＡはITVカメラの出力
映像信号、１３は搬送波除去回路、１４はゲイン
補正回路、１５はピークホールド回路、１６は
Ｈ・Ｖ同期分離回路（ピークホールドリセツト出
力）、１７は２値化設定用比較レベル抽出回路、
１８は1H遅延回路、１９は浮動値抽出回路、２
０はゲイン補正回路、２１は1H遅延回路で２２
は歪除去演算回路、２３は２値化回路、Ｂは２値
化回路２３の出力信号である。

このような回路において、１３〜１８は協働し
て２値化設定機能回路を、１９〜２２は協働して
浮動値設定機能回路をそれぞれ構成する。

まず、浮動値設定機能回路は、映像信号中の同
期信号（水平、垂直ブランキング信号４，２）を
除去する搬送波除去回路１３と、水平ブランキン
グ信号が除去されたＸ−X′信号から輝度信号の
低域成分を抽出する浮動値抽出回路１９と、この
浮動値抽出回路１９で得られた信号のレベルを補
正するゲイン補正回路２０（第７図Ａの２５のレ
ベルは補正後のレベルであり、浮動値抽出回路１
９から出力されるレベルはこれより低い）と、補
正された信号を１走査線分だけ遅延させる1H遅
延回路と、１走査線分後の歪信号（Ｘ−X′方向
の映像信号）２４−浮動設定値２５を行なう歪除
去演算回路２２とにより構成されているので、第
７図Ａに示すように入力映像信号Ａの歪波形２４
に対して浮動設定値２５を出力するので、その結
果は後記するように、第７図Ｂに示すように平均
化された改善波形２６が得られる。

すなわち、浮動値抽出回路１９は積分方式、ダ
イオード検波方式等により、浮動設定値２５を抽
出し、ゲイン補正回路２０で補正したのち、1H
遅延回路２１で1H（１走査線）遅延させて、1H
後の映像信号と歪除去演算回路２２で比較され
る。これは、映像信号は1H前後では通常同等の
信号形態を有するものであるから、設定値の完全
同期の作用を行なうことができることによるもの
で、ピークホールドの作用と同様である。

こうして歪除去演算回路２２の出力する改善波
形２６が得られるが、この波形は未だ十分に弁別
性を有する波形としては完全ではなく、Ｙ−
Y′方向の分布の歪が除去されていないものであ
る。そこで、本考案回路においてはさらに２値化
設定機能回路を設けている。この２値化設定機能
回路は、前記搬送波除去回路１３の出力信号のレ
ベルを補正するゲイン補正回路１４と、このゲイ
ン補正回路１４により補正された信号から歪波形
のピーク値を１走査線毎に検出するピークホール
ド回路１５と、このピークホールド回路１５によ
り得られた前記ピーク値に応じて設定レベルを出
力する２値設定用比較レベル抽出回路１７と、こ
の２値設定用比較レベル抽出回路１７の出力信号
を１走査線分だけ遅延させる1H遅延回路１８と
により構成され、1H走査線ごとに、第７図Ｃに
示すように歪波形２７のピークレベル２８を検出
保持し、Ｙ−Y′方向でこれを平均化するように
する。

そのためにピークホールド回路１５で歪波形２
７のピークレベルＶ２８を検出し、２値設定用比
較レベル抽出回路１７で演算してピークレベルＶ
の大小に対応した設定レベルを出力する。そし
て、この出力を1H遅延回路１８を経て２値化回
路２３に入力し、こゝで歪除去演算回路２２の出
力と比較し、２値化演算を行なうことにより、ど
のような入力波形でも第７図Ｄの２９に示すよう
な２値化波形として出力する。

さらに、上記した２値化設定機能回路の作用を
補充すると、第８図に示すように走査線信号３０
は、白レベル３１と黒レベル３２の情報として単
純に表わすことができるので、白レベル３１に対
する黒レベル３２の変化は同図実線３４に示すよ
うになり、白レベルが低いときは黒レベルはペデ
ツサルレベル３３で特性が一定となり、それ以上
では非線形特性３４を示す。したがつて破線３６
に示す近似特性を利用して、ペデツサルレベル３
３のオフセツトレベルｂ３５を考慮した下記特性
式；ｙ＝ａ（ｘ−ｂ）（たゞしｂは定数）を採用することができる。

こゝで、オフセツトレベルｂは被写体によるコ
ントラスト差等の特性により異なるが、歪除去演
算回路２２の出力信号２６に対して、第９図に示
すように、２値化設定レベル３８を対比させ、２
値化回路２３で２値化演算を行なうことにより、
２値化波形２９を出力し、画面全体の補正で映像
信号の弁別性の向上と後続する信号処理の単純化
を達成する。

したがつて、このような回路によれば、ITVカ
メラ等を利用した計測において、照度分布、シエ
ーデイング等に基因する映像信号の歪波形を最適
２値化により改善して計測の容易化を図ることが
できるので、固体カメラ、撮像管カメラ、視覚用
センサ等ITVを利用する計測全般において画像処
理手段として広くこれを利用することができる。

要するに本考案によれば、映像信号を入力しそ
の歪波形の浮動値を抽出する浮動値抽出回路、ゲ
イン補正回路、1H遅延回路、歪除去演算回路よ
りなる浮動値設定機能回路と、上記映像信号を入
力するゲイン補正回路、ピークホールド回路、ピ
ークホールド回路の出力の大小に対応する設定値
を出力する２値設定用比較レベル抽出回路、1H
遅延回路よりなる２値化設定機能回路と、上記浮
動値設定機能回路の出力および上記２値化設定機
能回路の出力を入力し両者を対比して最適２値化
を行なう２値化回路とを具えたことにより、歪波
形の改善を図る映像信号処理回路を得るから、本
考案は産業上極めて有益なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は公知のITVによる金属表面の目視検査
要領を示す側面図、第２図は第１図による照度分
布図、第３図は第１図における画面と映像信号を
示す説明図、第４図Ａ，Ｂは第３図における走査
信号とフイールド信号の歪を示す線図、第５図
Ａ，Ｂは第４図の部分拡大図、第６図は本考案の
一実施例を示すブロツク線図、第７図Ａ，Ｂ，
Ｃ，Ｄは第６図における各部の出力信号波形図、
第８図は第６図による映像信号波形の白レベルと
黒レベルの関係を示す線図、第９図は第６図の２
値化回路の作用を示す説明図である。Ａ……入力映像信号、２……出力映像信号、１
３……搬送波除去回路、１４……ゲイン補正回
路、１５……ピークホールド回路、１６……Ｈ・
Ｖ同期分離回路、１７……２値設定用比較レベル
抽出回路、１８……1H遅延回路、１９……浮動
値抽出回路、２０……ゲイン補正回路、２１……
1H遅延回路、２２……歪除去演算回路、２３…
…２値化回路、２４……歪波形、２５……浮動設
定値、２６……２２の出力波形、２７……歪波
形、２８……ピークレベルＶ、２９……２３の出
力波形、３０……走査線信号、３１……白レベ
ル、３２……黒レベル、３３……ペデツサルレベ
ル、３４……非線形特性、３５……オフセツトレ
ベル、ｂ，３６……近似特性、３８……２値化設
定レベル。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

映像信号中の同期信号を除去する搬送波除去回
路の出力信号から輝度信号の低域成分を抽出する
浮動値抽出回路、この浮動値抽出回路により抽出
された信号のレベルを補正するゲイン補正回路、
このゲイン補正回路により補正された信号を１走
査線分だけ遅延させる1H遅延回路、およびこの
1H遅延回路の出力信号と映像信号とを入力し映
像信号の歪波形に対する浮動設定値を出力する歪
除去演算回路よりなる浮動値設定機能回路と、前
記搬送波除去回路の出力信号のレベルを補正する
ゲイン補正回路、このゲイン補正回路により補正
された信号から歪波形のピーク値を１走査線毎に
検出するピークホールド回路、このピークホール
ド回路により得られた前記ピーク値に応じて設定
レベルを出力する２値設定用比較レベル抽出回
路、およびこの２値設定用比較レベル抽出回路の
出力信号を１走査線分だけ遅延させる1H遅延回
路よりなる２値化設定機能回路と、前記浮動値設
定機能回路から得られる前記映像信号の歪波形に
対する浮動設定値の出力信号、および前記２値化
設定機能回路から得られる前記２値設定用比較レ
ベル抽出回路の出力信号を１走査線分だけ遅延さ
せた出力信号を入力し両者を対比して最適２値化
を行なう２値化回路とを具備してなることを特徴
とする映像信号処理回路。