JP3118378B2

JP3118378B2 - 画像処理装置

Info

Publication number: JP3118378B2
Application number: JP06218991A
Authority: JP
Inventors: 透上村
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1994-09-13
Filing date: 1994-09-13
Publication date: 2000-12-18
Anticipated expiration: 2015-12-18
Also published as: JPH0884289A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カメラで撮影した画像
信号を処理する画像処理装置に関する。特に、カメラで
撮影した画像信号を２値化する画像２値化処理装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】通常の民生用カメラは、オートアイリス
機能等の自動露出制御機能を備える。なお、自動露出制
御機能は、特開平4-176272号公報(H04N5/235)、特開平4
-105478号公報(H04N5/235)、特開平2-288679号公報(H04
N5/238)、特開平2-280582号公報(H04N5/238)、特開平2-
280581号公報(H04N5/238)等に示される様に周知の技術
である。

【０００３】尚、ムービーカメラの分野では、露光時間
による露出制御もオートアイリス制御と呼んでいる。上
記オートアイリス機能は、景色等を撮影した場合に、平
均の明るさが所定範囲内に収まる様に動作する。このオ
ートアイリス機能を備えるカメラで、白い紙に書かれた
文字や表などを撮ると、画面全体が明るいために絞りが
働き、出力される画像信号はコントラストの弱いものに
なる。

【０００４】更に、紙に斜め横から光が当っている時な
どでは、画面全体で同一の閾値を用いると、部分的に現
画像と違った２値化を行ってしまう場合もある。このよ
うに、コントラストが小さいために、２値化が良好に行
われない。そこで、適切な閾値を設定する方法が、提案
されている。例えば、特公平5-81950号公報(G06F15/64)
に示される様に、カメラに設けられたオートアイリスレ
ンズ部からの絞り信号の電圧値から周囲の明るさを算出
し、これを基に適切な閾値を設定する。

【０００５】また、特公平5-75309号公報(H04N1/40)、
特開平5-304607号公報(H04N1/40)に示される様に、２値
化しようとする画素の周辺画素の値から、適応的に閾値
を変更する。このように、従来は、２値化の閾値を適切
な値に変更することにより、コントラストの小さい画像
でも適切に２値化処理を行っている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、オートアイ
リス機能(自動露出制御機能)を備えていても、文書を撮
影した場合に、コントラストの大きな画像を出力する画
像処理装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の画像処理装置
は、レンズ及び撮像素子からなる撮像部(１)と、この撮
像部(１)からの画像信号を参照して、この撮像部(１)の
露光量が所定値の範囲内に収まるように制御する自動露
出制御部(２)と、この撮像部(１)からの画像信号を２値
化する２値化処理部(３)と、前記自動露出制御部(２)の
前記所定値を変更する露出変更部(６，４)とを備えるこ
とを特徴とする。

【０００８】又、本発明の画像２値化処理装置は、レン
ズ及び撮像素子からなる撮像部(１)と、この撮像部(１)
からの画像信号を参照して、この撮像部(１)の露光量が
所定値の範囲内に収まるように前記撮像部(１)の絞りの
開口度と露出時間の少なくとも一方を制御する自動露出
制御部(２)と、この撮像部(１)からの画像信号を２値化
する２値化処理部(３)と、前記自動露出制御部(２)の前
記所定値を変更する露出変更部(６，４)とを備えること
を特徴とする。

【０００９】また、本発明の画像２値化処理装置は、レ
ンズ及び撮像素子からなる撮像部(１)と、この撮像部
(１)からの画像信号を参照して、この撮像部(１)の露光
量が所定値の範囲内に収まるように制御する自動露出制
御部(２)と、この撮像部(１)からの画像信号を２値化す
る２値化処理部(３)と、前記撮像部(１)から出力される
画像信号の１画面内、あるいは所定の画面範囲内の最大
値と最小値の差を検出し、この検出した値に応じて、前
記所定値を変更するコントラスト判定部(４)をを備える
ことを特徴とする。

【００１０】また、本発明の画像２値化処理装置は、レ
ンズ及び撮像素子からなる撮像部(１)と、この撮像部
(１)からの画像信号を参照して、この撮像部(１)の露光
量が所定値の範囲内に収まるように制御する自動露出制
御部(２)と、この撮像部(１)からの画像信号を２値化す
る２値化処理部(３)と、手動により前記所定値を変更す
る操作部(６)とを備えることを特徴とする。

【００１１】また、本発明の画像２値化処理装置は、レ
ンズ及び撮像素子からなる撮像部(１)と、この撮像部
(１)からの画像信号を参照して、この撮像部(１)の露光
量が所定値の範囲内に収まるように制御する自動露出制
御部(２)と、この撮像部(１)からの画像信号を２値化す
る２値化処理部(３)と、前記撮像部(１)から出力される
画像信号の１画面内、あるいは所定の画面範囲内の最大
値と最小値の差を検出し、この検出した前記差の値が、
予かじめ設定された値より小さい時に、前記撮像部(１)
の露光量が増加するように、前記所定値を変更するコン
トラスト判定部(４)を備えることを特徴とする。

【００１２】本発明の画像２値化処理装置は、レンズ及
び撮像素子からなる撮像部(１)と、この撮像部(１)から
の画像信号を参照して、この撮像部(１)の露光量が所定
値の範囲内に収まるように制御する自動露出制御部(２)
と、この撮像部(１)からの画像信号を２値化する２値化
処理部(３)と、前記自動露出制御部(２)の前記所定値を
変更すると共に関連して前記２値化処理回路(３)での２
値化処理を変更する露出変更部(６，４)とを備えること
を特徴とする。

【００１３】

【００１４】

【作用】本発明によれば、自動露出制御部(２)の所定値
(ＨＡＩＲ)の設定を変えるだけで、コントラストの強い
画像信号を簡単に得ることができる。

【００１５】

【実施例】図１〜図３を参照しつつ、本発明の第１実施
例を説明する。図１は、この実施例の画像２値化処理装
置の構成例を示す図である。図２，図３は、この実施例
による画像２値化処理装置の働きを説明するための画像
信号の例である。

【００１６】図１において、(１)は、レンズ及び撮像素
子により構成される撮像部である。(２)は、撮像部(１)
の絞りを制御するオートアイリス制御部である。このオ
ートアイリス制御部(２)は、オートアイリスのハイリフ
ァレンス値(ＨＡＩＲ)とローリファレンス値(ＬＡＩＲ)
が設定でき、撮像部(１)から出力される画像信号のある
画面範囲内での積分値が、ＨＡＩＲを越えると絞り値を
大きく、ＬＡＩＲを下回ると絞り値を小さく、ＨＡＩＲ
とＬＡＩＲの間の時は現状維持するよう、撮像部(１)の
アイリス制御を行う。

【００１７】通常、オートアイリス制御部(２)のＨＡＩ
ＲとＬＡＩＲは、人や風景などの自然画像を撮影するの
に適した値に設定されている。尚、このオートアイリス
制御部(２)は、後述する操作部(６)からの、制御によ
り、前記ＨＡＩＲの値を変更する。尚、この撮像部(１)
のアイリスが、機械式アイリスの場合は、絞り値が大き
くなると、開口を狭くして、入光量を制限する。また、
この撮像部(１)のアイリスが、電子式アイリスの場合
は、絞り値が大きくなると、露光時間を短くして、入光
量を制限する。

【００１８】(３)は、２値化処理部である。この２値化
処理部(３)は、Ａ／Ｄ変換部(５)から出力される多値画
像データを２値画像データに変換する。この２値化処理
部(３)は、周知の２つの２値化処理を行う回路(３ａ，
３ｂ)からなる。尚、この２値化処理部(３)のように、
撮影内容に応じて適用する２値化処理を変更すること
は、特開平1-23681号公報(H04N1/40)，特開平3-135167
号公報(H04N1/40)等で周知であるが、簡単に説明する。

【００１９】疑似中間調処理回路(３ａ)は、ディザ法、
誤差拡散法により、景色・写真等の画像を良好に２値化
する回路である。単純２値化処理回路(３ｂ)は、文書等
の画像を良好に２値化する回路である。(５)は、撮像部
(１)から出力されるアナログ画像信号を、デジタル多値
画像データに変換するＡ／Ｄ変換部である。

【００２０】(６)は、操作部である。この操作部(６)
は、撮影する対象が、景色(中間画像)か？文書(白黒画
像)か？を設定するスイッチを備えている。この操作部
(６)により、景色(中間画像)が設定されると、２値化処
理部(３)は、疑似中間調処理回路(３ａ)により、２値化
処理が行われる。又、オートアイリス制御部(２)のＨＡ
ＩＲとＬＡＩＲは、通常の値が、設定される。

【００２１】反対に、この操作部(６)により、文書(白
黒画像)が設定されると、２値化処理部(３)は、単純２
値化回路(３ｂ)により、２値化処理が行われる。又、オ
ートアイリス制御部(２)のＨＡＩＲは、通常の値より、
高い値に設定変更される。この画像２値化処理装置の動
作を説明する。まず、景色等の自然画像の撮影時につい
て、説明する。

【００２２】操作部(６)のスイッチは、景色側である。
前述の如く、オートアイリス制御部(２)は、オートアイ
リスのハイリファレンス値(ＨＡＩＲ)とローリファレン
ス値(ＬＡＩＲ)が設定され、撮像部(１)から出力される
画像信号の所定画面範囲内での積分値が、ＨＡＩＲを越
えると絞りを大きく、ＬＡＩＲを下回ると絞りを小さ
く、ＨＡＩＲとＬＡＩＲの間の時は現状維持するよう、
撮像部(１)にアイリス制御を行う。

【００２３】そして、２値化処理部(３)は、疑似中間調
回路(３ａ)により、２値化処理を行う。このまま、撮像
部(１)で、白い紙に書かれた文字や表(以下、ドキュメ
ントと称する)を撮ると、紙の白い部分が多いために、
画像信号の所定画面範囲内での積分値がＨＡＩＲを越え
る。このため、オートアイリス機能により、絞り値が大
きくなり、撮像部(１)からは図２(ａ)に示すようなコン
トラストの弱い画像信号が出力され、２値化に適当な閾
値の範囲が狭くなる。

【００２４】また、ドキュメントに斜め横から光が当っ
ている場合では、図３(ａ)に示すような画像信号とな
り、画面全体を忠実に２値化できる閾値は存在しなくな
る。例えば、図３(ａ)の閾値Ａで２値化すると、左の方
では紙の白い部分が黒に、右の方では文字や表の黒い部
分が白になってしまう。このようなドキュメントの撮影
時には、操作部(６)のスイッチを、文書側に切り替え
る。

【００２５】この操作により、２値化処理部(３)は、単
純２値化回路(３ｂ)により、２値化処理を行う。又、オ
ートアイリス制御部(２)は、オートアイリスのＨＡＩＲ
を高く設定変更する。これにより、撮像部(１)の絞り度
合いが弱くなる。これにより、図２(ｂ)，図３(ｂ)に示
すように、同図(ａ)に比べてコントラストの強い画像に
することができる。

【００２６】コントラストの強い画像なることにより、
２値化に適当な閾値の範囲も広がり、ドキュメントに斜
め横から光が当っている場合等でも、図３(ｂ)に示すよ
うに、画面全体を同一の閾値Ｂで２値化することができ
る。このように、第１実施例では、被写体が白い紙に書
かれた文字や表などの時、操作部(６)のスイッチを文書
側に設定して、オートアイリスリファレンス値を高く設
定している。

【００２７】尚、上述の第１実施例では、ドキュメント
の撮影時に強制的にＨＡＩＲの値を所定値だけ高く設定
変更したが、本願はこれに限定されるわけではない。つ
まり、ＨＡＩＲの変更値は、固定値でなくても良い。図
４を参照しつつ、本発明の第２実施例を説明する。図４
において、図１と同一部分には、同一符号を付して、説
明を省略する。

【００２８】(４)は、コントラスト判定部である。この
コントラスト判定部(４)で、１画面内あるいは１画面の
あるエリア内の最大値と最小値の差を検出する。そし
て、この差が小さい場合は、ＨＡＩＲを高く、差が大き
い場合はＨＡＩＲを低くすることで、撮像部(１)で得ら
れる画像信号のコントラストをある一定以上に保つ。そ
して、このコントラスト判定部(４)は、操作部(６)のス
イッチが、文書側に設定された時に、動作する。

【００２９】この画像２値化処理装置の動作を説明す
る。景色等の自然画像の撮影時には、操作部(６)のスイ
ッチを、景色側に設定して、第１実施例と同様に動作す
る。ドキュメントの撮影時には、操作部(６)のスイッチ
を、文書側に切り替える。この操作により、２値化処理
部(３)は単純２値化回路(３ｂ)により２値化処理を行
い、コントラスト判定部(４)は動作を開始する。

【００３０】コントラスト判定部(４)は、所定のコント
ラストが得られるように、オートアイリス制御部(２)の
ＨＡＩＲを設定変更する。これにより、撮像部(１)の絞
り度合いが弱くなる。つまり、コトラスト判定部(４)
は、コントラストが弱い画像の場合には、オートアイリ
ス制御部(２)のＨＡＩＲの値を高く変更する。これによ
り、撮像部(１)からの画像は、コントラストの強い画像
となる。

【００３１】尚、前述の実施例では、ドキュメントの撮
影時に、ＨＡＩＲを高く設定する例をのべたが、本願は
ＨＡＩＲとＬＡＩＲの両方を高く設定するようにしても
よい。また、操作部(６)に、ＨＡＩＲのみを手動で設定
するボリューム・スイッチ等を設けてもよい。

【００３２】また、操作部(６)に、ＨＡＩＲとＬＡＩＲ
の差を手動で設定するボリューム・スイッチ等を設けて
もよい。また、操作部(６)に、ＨＡＩＲとＬＡＩＲとを
手動で設定するボリューム・スイッチ等を設けてもよ
い。また、ＡＩＲ設定方法の選択スイッチを設け、上記
方法の中から選択可能にしてもよい。

【００３３】

【発明の効果】本発明の請求項１〜６によれば、自動露
出制御部(２)の所定値(ＨＡＩＲ)が変更可能であるの
で、コントラストの強い画像信号を簡単に得ることがで
きる。本発明の請求項２によれば、撮像部(１)からの画
像信号により、絞りの開口度又は、露光時間の少なくと
も一方により露出制御を行う自動露出制御部(２)の所定
値(ＨＡＩＲ)が変更可能であるので、２値化に適したコ
ントラストの強い画像信号を簡単に得ることができる。

【００３４】本発明の請求項３，５によれば、コントラ
スト判定部(４)により、画像のコントラスト値に応じ
て、自動露出制御部(２)の所定値(ＨＡＩＲ)が変更でき
るので、適切なコントラストの画像信号を得ることがで
きる。本発明の請求項４によれば、操作部(６)により、
手動で自動露出制御部(２)の所定値(ＨＡＩＲ)が変更で
きるので、適切なコントラストの画像信号を得ることが
できる。

【００３５】本発明の請求項５によれば、コントラスト
判定部(４)により、画像のコントラスト値に応じて、自
動露出制御部(２)の所定値(ＨＡＩＲ)を変更して、一定
のコントラストの画像信号を得るようにすることができ
る。本発明の請求項６によれば、自動露出制御部(２)の
所定値(ＨＡＩＲ)の変更と、２値化処理を関連させて、
制御系を簡略化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の画像２値化処理装置の構
成例を示す図である。

【図２】ドキュメントを被写体としたときの画像信号を
示す図である。

【図３】ドキュメントに斜め横から光が当っているとき
の画像信号を示す図である。

【図４】本発明の第２実施例の画像２値化処理装置の構
成例を示す図である。

【符号の説明】

(１) 撮像部、 (２) オートアイリス制御部(自動露出制御
部)、 (３) ２値化処理部、 (３ａ) 疑似中間調処理回路、 (３ｂ) 単純２値化処理回路、 (４) コントラスト判定部(露出変更部)、 (５) Ａ／Ｄ変換部、 (６) 操作部(露出変更部)。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】レンズ及び撮像素子からなる撮像部(１)
と、この撮像部(１)からの画像信号を参照して、この撮像部
(１)の露光量が所定値の範囲内に収まるように制御する
自動露出制御部(２)と、この撮像部(１)からの画像信号を２値化する２値化処理
部(３)と、前記自動露出制御部(２)の前記所定値を変更する露出変
更部(６，４)とを備えることを特徴とする画像処理装
置。
【請求項２】前記自動露出制御部(２)は、前記撮像部
(１)の絞りの開口度と露出時間の少なくとも一方を制御
することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】前記露出変更部(６，４)は、前記撮像部
(１)から出力される画像信号の１画面内、あるいは所定
の画面範囲内の最大値と最小値の差を検出し、この検出
した値に応じて、前記所定値を変更するコントラスト判
定部(４)を備えることを特徴とする請求項１に記載の画
像処理装置。
【請求項４】前記露出変更部(６，４)は、手動によ
り、前記所定値を変更する操作部(６)を備えることを特
徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項５】前記コントラスト判定部(４)で検出した
前記差の値が、予かじめ設定された値より小さい時に、
前記撮像部(１)の露光量が増加するように、前記所定値
を変更する請求項３に記載の画像処理装置。
【請求項６】前記露出変更部(６)は、前記所定値の変
更と、前記２値化処理回路(３)での２値化処理の変更と
を関連して制御することを特徴とする請求項１〜５のい
ずれか１項に記載の画像処理装置。