JPS5841545B2 - シエ−デイング除去回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、光学的文字読取装置などに使用されるシェー
ディング除去回路に関するものである。

手書き文字または印刷文字を自動的に読取る光学的文字
読取装置（以下、ＯＣＲと略称する。

）は第１図のように構成されている。

第１図に鮫いて、紙送り機構１によって、文字が印刷ま
たは手書きされた帳票２が送られてくると、光源３から
の光が帳票２に当てられ、帳票２上の文字パターンに応
じた反射光４がレンズ系５を通して、スキャナ光電変換
部６に入射される。

このスキャナ光電変換部６は、第２図に示すように、矢
印Ａ耘よびＢに示す垂直釦よび水平走査によって、帳票
上の文字パターン９を読取るようになって耘り、垂直走
査はフォトダイオード等からなる光電変換素子と走査回
路を垂直方向に一次元的に配列したラインセンサ１０に
より実現する。

ＯＣＲには、同−帳票内の多数行にわたって文字を読む
ページリーダと、帳票内の１〜２行の文字を読むドキュ
メントリーダとがあり、水平走査を行なう場合、ページ
リーダでは、ラインセンサ１０を文字列方向に機械的に
走行させるようになってトリ、ドキュメントリーダでは
、帳票を水平方向に移動させるようになっている。

このような走査により、光電変換器６で読取られたアナ
ログビデオ信号は、量子化回路Ｉにより白黒の２階調の
ディジクル信号に変換される。

認識回路８では、この２値化されたディジタルデータを
取込み、各種の認識処理をすることによって、原パター
ンがどの文字に対応するかを判定する。

このようなＯＣＲに訃いて、量子化回路Ｉでアナログビ
デオ信号をディジタル信号に変換する場合に最も大きな
問題は、シェーディングである。

このシェーディングは、照明系の照度むらなどによって
生ずるもので、このシェーディングの影響によって文字
の読取りが極めて困難になるため、シェーディング除去
回路を使って、シェーディングを除去することが行なわ
れている。

第３図は従来のシェーディング除去回路を含む量子化回
路の構成を示すもので、垂直走査線方向のシェーディン
グを除去しようとするものである。

図に３いて、最大値検出回路１１により、入力端子１２
からの入力ビデオ信号と減衰器１３の出力とを比較し、
その値の大きい方を出力する。

アナログメモリ１４では、この出力を、１垂直走査期間
だけ遅延し、減衰器１３で所定量だけ減衰して最大値検
出回路１１に入力する。

したがって、最大値検出回路１１では、現在入力されて
いるビデオ信号と、１垂直走査前の対応する点のビデオ
信号とを比較することになるので、制御信号Ｃ８で減衰
器１３の減衰量を適当に選ぶことにより、水平走査線方
向のビデオ信号を追跡し、ビデオ信号の白レベルの包絡
線を求めることができる。

この包絡線は、原ビデオ信号のシェーディング波形であ
るので、これを用いて、利得制御型の増幅器１５でシェ
ーディングを補正することにより、シェーディングを除
去する。

このようにシェーディング除去されたビデオ信号を、レ
ベル追跡回路１６に力Ｕえて黒レベルの追跡をし、この
追跡結果訣よび設定されたスライスレベルＳＬにより閾
値レベル信号を出力する。

比較器１７では、この閾値レベルと増幅器１５からのビ
デオ信号とを比較し、両者の大小に対応する２値化信号
を出力端子１８から出力する。

このような従来のシェーディング除去回路は、読取られ
た文字パターン（黒レベル信号）が水平走査線方向に短
い場合は、シェーディング波形に良く追従できるが、文
字パターンが水平走査線方向に長くなると、シェーディ
ング波形に追従できなくなり、正確な量子化ができず、
誤認識を行なう可能性があった。

また、入力ビデオ信号に雑音が含まれている場合、得ら
れる白レベルの包絡線は、この雑音によって影響され、
正確なシェーディング除去ができないという問題があっ
た。

さらに、上述したシェーディング除去回路は、アナログ
方式であるため、最大値検出回路１１゜アナログメモリ
１４、利得制御型増幅器１５のようなアナログ要素を必
要とする。

このようなアナログ要素を使用した場合、回路系の調整
が難しく、各要素の動作領域が非常に狭くなり、安定な
動作が期待できないばかりか、高価になり、かつ、高集
積化ができないという問題があった。

本発明の主な目的は、極めて精度良くシェーディング除
去ができるシェーディング除去回路を提供することにあ
る。

本発明の他の目的は、雑音に影響されないシェーディン
グ波形を得ることができるシェーディング除去回路を提
供することにある。

本発明のさらに他の目的は、安価で、高集積化が容易な
シェーディング除去回路を提供することにある。

このような目的を達成するために、本発明では、現走査
の入力ビデオ信号と少くとも前走査の対応する点の白レ
ベル包絡線の信号との差または比をとり、その差または
比に応じて所定の関数を発生させ、その関数出力と上記
包絡線の信号とを加算または掛算し、その結果を新たな
白レベル包絡線、すなわちシェーディング波形として出
力するようにしたことに特徴がある。

以下、本発明の実施例を図面により詳細に説明する。

第４図は本発明によるシェーディング除去回路を含む量
子化回路の一実施例のブロック構成を示すもので、２１
はビデオ信号の入力端子、２２は２つの入力信号の差を
求める減算回路、２３は入力に応じて所望の関数を発生
する関数発生器、２４は２つの入力の和を求める加算回
路、２５は入力信号を１垂直走査期間だけ遅延する遅延
回路、２６は２つの入力の比を求め、シェーディング除
去された黒レベル信号を出力する黒レベル検出回路、２
Ｔは黒レベル追跡回路、２８は２値化信号を求める比較
回路、２９は２値化信号の出力端子である。

この内、減算回路２２、関数発生器２３、加算回路２４
、遅延回路２５からなる回路は、白レベル包絡線追跡回
路を構成している。

このような構成にむいて、入力端子２１から時刻ｎＴに
おけるビデオ信号ｘ（ｎＴ）が減算回路２２に入力され
ると、その時、後述する遅延回路２５から、白レベル包
絡線追跡回路の出力ｙ（ｎＴ）を１垂直走査期間だけ遅
延した信号ｙ（（ｎ ］、 ）Ｔ：］が同様に減算回
路２２に入力され、減算回路２２からその差に相当する
信号 が得られる。

関数発生器２３では、減算回路２２からの差信号Ｘに対
応する追跡関数Ｆ（ｘ）を発生する。

第５図は、この関数発生器２３に釦ける入力Ｘと出力Ｆ
（ｘ）との関係を示す特性図で、現在の入力ビデオ信号
ｘ（ｎＴ）とｌ垂直走査期間前の包絡線出力ｙ（Ｉ（ｎ
１）Ｔ）との差の信号Ｘが０以上である間は、差信
号Ｘに比例した出力Ｆ（ｘ）−ａＩＸ（ａｔ埃１）が得
られ、また、差の信号Ｘが０以下であって、所定値Ｘ、
より大きい間は、差信号Ｘに比例するが、勾配の小さな
出力Ｆ（ｘ）ａ２Ｘ （０（ａ２（１）が得られ、さら
に、差の信号ＸがＸｌより小さくなると、出力Ｆ（ｘ）
は０となっている。

第６図は、関数発生器２３の他の特性例を示すもので、
差信号ＸがＯに近いｘ２＜ｘ＜ｘ３の範囲だけ、非常に
勾配の小さな出力Ｆ（ｘ） ａ３ ｘ （ａ３ ＜８２ ）が得られるようになって
いる。

このことは、差信号ＸがＯの近辺では、出力が入力にゆ
るやかに追従することを表わして３す、後述するように
、ビデオ入力信号に重畳される雑音に白レベルの包絡線
がゆるやかに追従し、雑音を吸収することを示している
。

また、第５図むよび第６図から解るように、関数発生器
２２では、差信号Ｘが所定値Ｘ、より小さくなる場合、
すなわち、現入力ビデオ信号がｌ垂直走査期間前の包絡
線信号より極端に小さくなった場合には、包絡線追従を
停止１〜、後述するように、１−垂直走査期間前の包絡
線出力をそのまま出力する。

このようにして関数発生器２２で得られた関数Ｆ（ｘ）
と、前述した遅延回路２５の出力ｙＣ（ｎ １）Ｔ〕
との和を加算回路２４で求め、その出力ｙ（ｎＴ）を白
レベル包絡線信号すなわちシェーディング波形として黒
レベル検出回路２６に入力する一方、遅延回路２５で１
垂直走査期間だけ遅延し７て、出力ｙ（ｎ １）Ｔを
得る。

したがって、加算回路２４の出力ｙ （ｎ Ｔ ）は次
の（１）式で表わされる。

第５図トよび第６図から解るように、差信号ＸがＸ、よ
り大きい範囲では、いずれにしても、その出力Ｆ（ｘ
）は次の（２）式で表わされるので、包絡線出力ｙ（ｎ
Ｔ）は入力ビデオ信号ｘ（ｎＴ）に追従して変化するが
、差信号ＸがＸ、より小さくなる場合、すなわち、走査
文字パターンが白レベルから黒レベルに変化した場合に
は、追従関数Ｆ（ｘ）は零となるので、包絡線出力ｙ（
ｎＴ）は１垂直走査期間前の包絡線出力ｙｌ：（ｎ−１
）Ｔ）をそのまま保持することになる。

したがって、文字パターンが水平走査線方向に長くなっ
ても、包絡線出力は前の垂直走査線の信号をそのまま保
持するので、包絡線出力は正確にシェーディング波形を
表わしていることになる。

また、第６図の特性から解るように、差信号ＸがＯの付
近の領域では、追従関数Ｆ（ｘ）は緩く追従するので水
平方向のゆるやかなシェーディングの変化に追従し、同
時に素子のバラツキや紙面の反射のバラツキによる雑音
をある程度吸収することができる。

このようにして得られた包絡線出力ｙ （ｎＴ ）と入
力ビデオ信号ｘ（ｎＴ）は黒レベル検出回路２６に入力
され、次の（３）式に示すような黒レベル信号Ｘ （ｎ
Ｔ ）が得られる。

黒レベル検出回路２６の出力Ｘ （ｎ Ｔ ）としては
、シェーディング除去された黒レベルのビデオ信号が得
られ、その出力は直接比較回路２８に入力される一方、
黒レベル追跡回路２７に入力される。

黒レベル追跡回路２７は、入力される信号の黒レベルを
追跡し、その追跡結果に対応する信号訃よび設定された
スライスレベル信号のいずれか高い方を閾値信号Ｘ。

（ｎＴ）として比較回路２８に入力する。

比較回路２８では、シェーディング除去されたビデオ信
号Ｘ （ｎ Ｔ ）と閾値信号Ｘｏ（ｎＴ）とを比較し
、Ｘ（ｎＴ）がＸｏ （ｎ Ｔ）より大きいか小さいか
に応じて２値信号”１パまたは０°′を出力する。

黒レベル追跡回路は上記のように２値化のためのスライ
スレベルを変化させ、分解能を上げることを目的として
いる。

なお、第４図では、減算回路２２を使用して２つの入力
ｘ（ｎ’ｒ）とｙ〔（ｎ １）Ｔ〕の差を求めたが、
両者の比を求めるようにしてもよい。

その場合には、加算回路２４は２つの入力の掛算を行な
う掛算回路となる。

第１図は第４図に示す回路の具体的構成の一例を示すも
ので、ディジタル回路を使用して実現したものである。

図において、３１はアナログ−ディジタル変換器（以下
ＡＤ変換器という。

）、３２は入力信号の対数関数を発生するリード−オン
リ・メモリ（以下、ＲＯＭという。

）、３３はラッチ、３４は減算器、３５は入力信号に対
する所望の関数を発生するＲＯＭ、３６は加算器、３７
はラッチ、３８は］垂直走査線分の容量を有するシフト
レジスタ、３９はマルチプレクサ（以下、ＭＰＸという
。

）を示す。そして、これらの回路３４〜３９は第４図の
ような白レベル包絡線追跡回路を構成している。

また、４１は減算器、４２はラッチで、第４図の黒レベ
ル検出回路２６に相当する。

４３は減算器、４４は入力信号に対して所定の関数を発
生するＲＯＭ、４５は加算器、４６は入力信号耘よび設
定されたスライスレベルＳＬに応じた所定の関数を発生
するＲＯＭ、４７はラッチで、これらで第４図に示す黒
レベル追跡回路２７を構成している。

さらに、４８はラッチ、４９は比較器、５０はラッチで
、これらは第４図の比較回路２８を相当している。

なお、ラッチ３３．３７．４２．４７．４８は、それぞ
れの入力信号の量子化ビット数を記憶できる容量を有し
ているものとする。

また、図には示されていないが、上述した回路の動作を
司どる各種のクロックを発生するクロック発生回路が設
けられていることは言うまでもない。

第８図は第７図の各部の信号波形を示すもので、ａは入
力端子２１から入力されるビデオ信号の波形図、ｂは白
レベル包絡線追跡回路の出力である加算器３６の出力波
形図、Ｃは黒レベル検出回路の出力であるラッチ４２の
出力波形図、ｄは黒レベル追跡回路の出力であるＲＯＭ
４６の出力波形図、ｅは比較回路の出力であるラッチ５
０の出力波形図である。

第９図は第７図のＲＯＭ３５釦よび４４で発生される関
数の例を示すもので、点線で示すＦｔｖ（Ｘ）、点線−
実線で示すＦ １Ｈ（ｘ ）はＲＯＭ３５で選択的に発
生される関数を表わし、実線で示すＦ２Ｖ（Ｘ）はＲＯ
Ｍ４４で発生する関数を表わしている。

また、第１０図は第７図のＲＯＭ４６で発生する関数を
表わし、外部からの選択信号に応じて、実線または点線
で示す特性を選択できることを示している。

以下、第７図の回路の動作を第８図〜第１０図を参照し
ながら詳細に説明する。

入力端子２１から第８図ａに示すようなビデオ信号ｘ（
ｎＴ）が入力されると、ＡＤ変換器３１において、所定
サンプリング時間毎に入力ビデオ信号ｘ（ｎＴ）が多値
、例えば８ビツトのディジタル信号に変換され、ＲＯＭ
３２に入力される。

ＲＯＭ３２では、入力されるディジタル信号を対数関係
に変換して多値のディジタル信号としてラッチ３３に記
憶する。

したがって、ラッチ３３の出力ｘ’（ｎＴ）は、次の式
で表わされる。

ここで、ＡＤ変換器３１の出力を対数関数に変換したの
は、入力ビデオ信号を後述するように、黒レベル検出回
路でシェーディング波形によって（１）式に従って正規
化する場合に、（１）式の割算をディジタル的に行なう
ことは非常に困難であることに鑑みてなされたものであ
る。

同時に紙面の反射率のバラツキによる雑音の平均値を一
定にする効果がある。

白レベル包絡線追跡回路には、ラッチ３３の出力ｊ、ｎ
ｘ（ｎＴ）が入力されるので、その出力は、ｆｆｎｙ（
ｎＴ）で表わされ、減算器４１に入力される。

したがって、ラッチ４２の出力Ｘ’（ｎＴ）は、（５）
式に示すように、白レベル包絡線追跡回路の出力ｔｎ
ｙ （ｒｔＴ）と対数変換された入カビデ゛オ信号／
−ｎｘ（ｎＴ）との差に相当する値となり、（３）式に
訃けるＡを１とすれば、次の（６）式のようになる。

（６）式の関係をグラフで示すと第１１図に示すように
なる。

したがって、本来なら、このラッチ４２の出力Ｘ’（ｎ
Ｔ）を第１１図に示す正規化信号ｘ（ｎＴ）に変換し斥
ければならないが、この出力ＸＩ’（ｎＴ）は第８図Ｃ
に示すように、黒レベル信号に相当し、本来の正規化信
号Ｘ （ｎ Ｔ ）の閾値レベルＴは、黒レベル信号Ｘ
’（ｎＴ）での閾値レベルＴ′に対応していることから
、第７図の実施例では、信号Ｘ’（ｎＴ）をそのまま使
用し、閾値レベルＴ′により２値化している。

一方、減算器３４には、前述したように、ラッチ３３の
出カフｎｘｎが入力されるとともに、後述するように、
包絡線出力ｔｎｙ（ｎＴ）を垂直走査期間内の１ビツト
だけ遅延した出力あるいは１垂直走査期間だけ遅延した
出力が入力され、減算器３４の出力Ｘとしては、ラッチ
３３の出力と遅延出力との差が出力される。

例えば、包絡線出力ｔｎｙ（ｎＴ）を１垂直走査期間だ
け遅延した出力がＭＰＸ３９で選ばれれば、減算器３４
の出力Ｘは次の（７）式で表わされる。

ところで、白レベル包絡線を追跡する場合、追跡する方
向として、ラインセンサの同一走査期間内で前後するピ
ッＩ・間のデータを追跡する垂直走査線方向と、多垂直
走査に亘って対応するビット間のデータを追跡する水平
走査線方向とがあることに鑑みて、第７図の実施例では
、両方向に追跡できるように、切換え信号ＳＷに応じて
、ＲＯＭ３５で発生する追跡関数をＦＩＶ（Ｘ）とＦｌ
（Ｘ）に切換えると同時に、垂直走査期間内の１ビ
ツト遅延した出力を生ずるラッチ３７と１垂直走査期間
遅延した出力を生ずるシフトレジスタ３８をＭＰＸ３９
で切換えるようになっている。

まず、切換え動作につき詳細に説明する。

ドキュメントリーダに使用する場合、前述したように、
ラインセンサは固定され、帳票が移動し、帳票がライン
センサの下を通過する時、読取りが行なわれる。

したがって、帳票の先頭部分は空白であるので、この空
白期間に、大まかな白レベル包絡線をとらえるため、垂
直走査線方向に追跡を行なう。

そこで、切換え信号ＳＷにより、ＲＯＭ３５の垂直用関
数”ｔｖ（ｘ）を選ぶとともに、ラッチ３７の出力をＭ
ＰＸ３９で選択する。

このラッチ出力を用いて後述するように垂直方向の追跡
を行ない、その結果を順次シフトレジスタ３８に蓄えて
行き、■垂直走査期間で、シフトレジスタ３８に粗い白
レベル包路線が得られる。

その後、追跡方向を切換えて、ＲＯＭ３５の水平用関数
ＦＩＨ（Ｘ）およびシフトレジスタ３８の出力を選んで
水平走査線方向の追跡を行なう。

なト、この場合、使用するシフトレジスタ３．８がイニ
シャライズ可能なものであれば、上述した切換えを行な
う必要はなく、帳票の空白部に到達した時点でシフトレ
ジスタ３８のイニシャライズを行ない、水平走査線方向
の追跡を行なえば、その後数垂直走査期間で白レベル包
絡線が得られる。

一方、ページリーグに使用する場合、帳票の右端にある
リファレンスマークを検出すると帳票の送りを止め、ラ
インセンサを文字列方向に移動させ読取りを行なうので
、リファレンスマークラ検出している間は垂直走査線方
向の追跡をする必要がある。

なぜなら、後述するような水平追跡関数ＦＩＨ（Ｘ）を
使用して追跡を行なう場合、現在の入力ビデオ信号と前
回のビデオ信号の差が大きくなると、前回のビデオ信号
を包絡線出力として保持することになるので、黒のリフ
ァレンスマークが帳票の右端にあると正しい白レベル包
絡線が得られないからである。

したがって、この場合、リファレンスマーク検出時には
垂直走査線方向の追跡を行ない、文字読取り時すなわち
ラインセンサが読取り方向へ定速で移動する時は水平走
査線方向の追跡を行なう。

次に、ＲＯＭ３５で得られる白レベル包絡線追跡用関数
について詳細に説明する。

ＲＯＭ３５では、垂直走査線方向によび水平走査線方向
に追従するために、それぞれ、第９図のＦｌ ｙ （Ｘ
） ｌ ”ＩＨ（Ｘ）で示す特性を有する関数を発生
させるようになっている。

すなわち、垂直追跡用関数Ｆｔｙ（ｘ）は次の３領域で
それぞれ定義される。

入力Ｘが正でＸ３より大きい領域では、関数Ｆ、■（Ｘ
）は で定義され、ｘ ２ ＜ ｘ （ｘ ３の領域では、関
数Ｆｔ Ｖ （Ｘ ）は、次の（９）式で定義される。

但し、０ （ａ （］である。

また、ｘ （ｘ ２の領域では、Ｆｌｖ（ｘ）＝Ｃで定
義される。

また、水平追跡用関数ＦＩＨ（Ｘ）は、−Ｘ。

（Ｘ、〈Ｘ＜ｘ２）までの領域では、垂直追跡用関数Ｆ
ｔ ｖ （ｘ ）と同じであるが、ｘ（ｘ １の領域で
はＦｌｙ（ｘ ）は零と定義される。

したがって、減算器３４の出力に応じて、すなわち、現
ビデオ信号と前のタイミングで得た白レベル包絡線出力
との差Ｘに対応して、上述した関数出力を得、これを加
算器３６で前タイミングの白レベル包絡線出力に加算し
、第８図すに示す新しい白レベル包Ｍ串力を決定する。

したがって、ｘ ） ｘ ３の領域では、現在保持して
いる白レベル包絡線に対して比較的大きな白レベルのビ
デオ信号が入力された場合に相当し、その領域では、そ
の差分に等しい値を加算することにより、直ちに現在の
入力ビデオ信号の入力レベルに近い値に包絡線出力が修
正される。

次の零に近い領域、ｘ２（ｘ＜ｘ３では、２つの機能を
実現する。

その１つはビデオ信号の白レベルの持つ雑音を吸収する
機能であり、そのために、関数の勾配を小さく選んでい
る。

なぜなら、関数の勾配が１に近いほど追跡は速くなり、
勾配が零に近いほど追跡は遅くなるので、白レベルの小
さた変化として現われる雑音は吸収されることになる。

ところで、一般に、雑音はビデオ信号の白レベルが高く
なればなるほど大きくなるが、前述したように入力ビデ
オ信号は対数に変換されているので、変換された出力で
は、雑音成分の大きさは白レベルの高さに関係なくほぼ
等しくなる。

したがって、ｘ ２ （ｘ （ｘ ３の領域はビデオ信
号の白レベルの大きさに関係なく一定の長さに設定でき
る。

他の１つの機能は、定常状態に釦いて、白レベル包絡線
出力信号に、一定のバイアスαを持たせる機能で、その
ために、関数をＸ方向にずらしてＸが−αになった時、
関数出力は零になるようにしである。

この機能を持たせた理由は、次に述べる黒レベル検出回
路を減算器４１で構成しているので、その出力、すなわ
ち、前タイミングの白レベル包絡線出力と現入力ビデオ
信号の差分が雑音により負になるのを防ぐことである。

Ｘ ２ ＞ Ｘの領域では、関数出力は定数−Ｃとなり
、白レベル包絡線出力を負方向に追従させるが、Ｘが、
Ｘ、以下になると、追従用関数Ｆｘｖ（ｘ）＞よび”ｘ
ｉ−ｉ（ｘ）には差が出てくる。

すなわち、関数ＦＩＶ（Ｘ）ではＸ＜Ｘ、でも一定値−
Ｃであるが、関数Ｆ Ｉ Ｈ（ｘ ）は零となる。

なぜなら、一般に、垂直走査線方向のシェーディングの
変化は比較的大きいので、差分が負方向に大きくなった
時でも追跡させないと正確に追従できなくなることがあ
るが、水平走査線方向のシェーディングの変化は比較的
小さいので、それほど問題がない。

そして、このように差分が大きくなった時、入力ビデオ
信号に包絡線出力を追従させないようにすることにより
、黒レベルのビデオ信号が長く続いても、シェーディン
グ波形が黒レベルに追従し、出力を誤るようなことはな
い。

次に、減算器４１では、前述したように、白レベル包絡
線出力から入力ビデオ信号を減算することにより、第８
図Ｃに示すような黒レベル信号が得られる。

この時、黒レベル信号はバイアスαを持っているが、こ
れは、入力ビデオ信号の持つ雑音などにより、黒レベル
信号の値が負になるのを防止するためである。

このようにして、シェーディングを補正した黒レベル信
号が得られるが、この信号を一定値でスライスして２値
化すると、第８図ＣのＤに示すように黒レベルが近接し
ている場合にその分離ができない。

そこで、黒レベル追跡回路で、黒レベルがある一定値β
以上になった時に、閾値レベルを入力ビデオ信号の黒レ
ベルに応じて変動させることによって、近接パターンの
分離を可能にしている。

そのため、黒レベル追跡回路の構成は、白レベル包絡線
追跡回路の構成とほぼ同じで、シフトレジスタ３８、Ｍ
ＰＸ３９、切換え信号ＳＷがないだけである。

そして、ＲＯＭ４４では、第８図の実線で示す追跡用関
数Ｆ２Ｖ（Ｘ）を発生する。

すなわち、入力黒レベル信号Ｘが上昇する場合には、出
力量ｅＦ２ｖ （、ｘ ） ＝ ｘとなり、出力は入力
信号Ｘと全く同じに上昇するが、入力信号Ｘが下降する
場合には、出力関数Ｆ２ｖ（ｘ）−ａｘ （０（ａ（１
）となり、緩やかに出力は下降する。

これは、いわゆるディジタルフィルタの機能である。

この関数出力は、加算器４５で垂直走査線方向の１ビツ
ト前の黒レベル信号に加算される。

その加算出力はＲＯＭ４６に入力されるとともに、ラッ
チ４７に入力される。

ランチ４７の出力は前述したように垂直走査線方向の１
ビツト前の黒レベル信号に相当１−１その出力はそれぞ
れ加算器４５お−よび減算器４３に入力される。

減算器４３では、ラッチ４２からの現在の黒レベル信号
とラッチ４７からの前ビットの黒レベル信号との差が求
められ、その差出力がＲＯＭ４４の入力となっている。

ＲＯＭ４６では、加算器４５からの信号を入力Ｘとし、
第１０図の実線に示すような特性を持った関数ｐｓ（ｘ
）を発生させる。

この際、スライスレベルＳＬを変更することにより、点
線で示すような関数を発生させることができる。

したがって、ＲＯＭ４６の出力は第８図ｄに示すような
波形とたり、それは閾値レベルとして比較器４９に入力
される。

比較器４９にはランチ４８から現在の黒レベル信号が入
力されているので、それらの入力が比較され、ラッチ５
０の出力端子２９から第８図ｅに示すような２値化値号
が得られる。

上述した第７図の例では、すべての回路をディジタル回
路で実現しているので、非常に安定な動作が行なえるば
かりか、高集積化、低価格化が計れる。

な釦、第４図の回路をアナログ回路でも実現することも
できるが、関数発生器などの構成が複雑になるので、上
述したようにディジタル回路で実現するのがより好まし
い。

また、第４図の構成では、Ｘ（ｔ ）の代りにＸ’（ｔ
）を用いたが、２値の代りに多値のビデオ信号（シェー
ディングの補正された信号）を得たい場合には の関数をＲＯＭで構成し、黒レベル検出回路２６の出力
に接続すれば良い。

さらに、第４図にかける黒レベル追跡回路２７を省略し
、比較回路２８に一定の閾値レベルを入力するようにし
てもよい。

さらに、上述した実施例では、白黒の濃淡パターン信号
を量子化する場合について説明したが、それに限定され
るものではなく、相異なる２つの信号レベルの間を変化
し、少くとも一方の信号レベルがシェーディングを生ず
るようなパターン情報を量子化する場合に適用できるこ
とは言うまでもない。

さらに、本発明はＯＣＲに限定されるものではなく、一
般のパターン認識、ファクシミリ等にも同様に適用する
ことができる。

以上述べたように、本発明によれば、現在のビデオ信号
と前回のビデオ信号の包絡線出力との差または比が所定
値以下になった時、前回のビデオ信号の包絡線出力を保
持するように構成することにより、極めて正確なシェー
ディング波形を得ることができ、また所望の関数を発生
できる関数発生器を使用することにより、入力ビデオ信
号に含まれる雑音による影響を少なくできる。

また、ディジタル回路で容易に実現できる構成であるの
で、高集積化、低価格化ができるという特徴がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はＯＣＲの概略構成図、第２図はＯＣＲの光電変
換部の説明図、第３図は従来のシェーディング除去回路
を含む量子化回路の構成図、第４図は本発明によるシェ
ーディング除去回路を含む量子化回路の一実施例の構成
図、第５図および第６図は第４図の関数発生器の特性図
、第７図は第４図の具体的構成の一例の構成図、第８図
は第７図の各部の波形図、第９回転よび第１０図は第７
図のＲＯＭの入−出力特性図、第１ の動作を説明する特性図である。 ２１・・・・・・ビデオ信号入力端子、２１図は第７図 ２・・・・・・減算回 路、２３・・・・・・関数発生器、２４・・・・・・加
算回路、２５・・・・・・遅延回路、２６・・・・・・
黒Ｖベル検出回路、２８・・・・・・比較回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 相異なる２つの信号レベルの間を変化し、少くとも
   一方の信号レベルにシェーディングが生ずるビデオ信号
   を入力する入力手段と、該入力手段からの現走査のビデ
   オ信号と前走査のビデオ信号の一方の信号レベルの包絡
   線出力との差または比信号を求める検出手段と、該検出
   手段からの信号が一定値以上である時にはその信号に対
   応する値を出力し、前記検出手段からの信号が一定値以
   下である時には所定値を出力する関数発生手段と、該関
   数発生手段の出力と前記前走査のビデオ信号の包絡線出
   力とを加算または掛算し、その結果を現走査のビデオ信
   号の一方の信号レベルの包絡線出力とする演算手段と、
   該演算手段の出力を遅延して前記前走査のビデオ信号の
   包絡線出力を得る遅延手段と、前記演算手段からの包絡
   線出力と前記入力手段からの現走査のビデオ信号に応じ
   て、シェーディング除去されたビデオ信号を得る比較手
   段とからなることを特徴とするシェーディング除去回路
   。 ２ 前記関数発生手段で発生される関数が、現走査のビ
   デオ信号と前走査のビデオ信号の一方の信号レベルの包
   絡線とが近似している範囲内で緩やかな勾配を有するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のシェーディ
   ング除去回路。 ３ 前記入力手段がビデオ信号を対数に変換する変換手
   段からなることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   のシェーディング除去回路。 ４ 前記入力手段がビデオ信号を多値のディジタル信号
   に変換するアナログ−ディジタル変換手段と、該変換手
   段からの信号を対数に変換する対数変換手段とからなる
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のシェーデ
   ィング除去回路。 ５ 前記関数発生手段がり一ドーオンリ・メモリからな
   ることを特徴とする特許請求の範囲第４項記載のシェー
   ディング除去回路。 ６ 前記対数変換手段がリード・オンリ・メモリからな
   ることを特徴とする特許請求の範囲第４項記載のシェー
   ディング除去回路。