DE19712459A1 - Verfahren zur optoelektronischen Abtastung - Google Patents
Verfahren zur optoelektronischen AbtastungInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der elektronischen Reproduktionstech
nik und betrifft ein Verfahren zur pixel- und zeilenweisen optoelektronischen Abta
stung von Bildvorlagen.
In der elektronischen Reproduktionstechnik werden in Abtastgeräten, auch Scan
ner genannt, durch pixel- und zeilenweise optoelektronische Abtastung von zu re
produzierenden Bildvorlagen Bildwerte gewonnen und weiterverarbeitet.
In einem Scanner, beispielsweise vom Flachbett-Typ, ist die abzutastende Bildvor
lage auf einem ebenen Vorlagenträger angeordnet, der sich senkrecht zur Rich
tung der Abtastzeilen relativ zu einem Abtastorgan bewegt. Das Abtastorgan weist
im wesentlichen eine Lichtquelle zur zeilenweisen Beleuchtung der Bildvorlage, ei
ne Fotodiodenzeile (CCD-Zeile) als optoelektronischer Wandler und ein Abtastob
jektiv zur Abbildung der Abtastzeilen auf die Fotodiodenzeile auf.
Eine Fotodiodenzeile besteht im wesentlichen aus einer Anzahl in Richtung der
Abtastzeilen angeordneter lichtempfindlicher Sensorelemente, einem Trans
fer-Gatter und einem analogen Schieberegister mit einer der Anzahl Sensorelemente
entsprechenden Anzahl Speicherzellen.
Das mit dem Bildinhalt der einzelnen Pixel einer Abtastzeile modulierte Abtastlicht
wird in den lichtempfindlichen Sensorelementen der Fotodiodenzeile als Ladungs
pakete gespeichert. Jeweils nach Abtastung einer aktuellen Abtastzeile werden die
Ladungspakete der aktuellen Abtastzeilen aus den Sensorelementen über das
Transfergatter in die Speicherzellen des analogen Schieberegisters übertragen.
Während die Abtastung der nächsten Abtastzeile erfolgt werden die Ladungspake
te dann seriell aus dem Schieberegister ausgelesen und in einem Ladungs/Span
nungs-Konverter in eine analoge Spannung, das Bildsignal, umgewandelt. Das
Bildsignal wird in einem nachgeschalteten A/D-Wandler in digitale Bildwerte umge
setzt, die dann in einer Signalaufbereitungs-Stufe zwischengespeichert und wei
terverarbeitet werden.
Die Abtastgeschwindigkeit, mit der eine Abtastzeile abgetastet wird, ist im wesent
lichen von der spezifischen Wandlungsgeschwindigkeit pro Spannungswert des
verwendeten A/D-Wandlers abhängig. Einer Vergrößerung der Abtastgeschwin
digkeit ist dadurch eine Grenze gesetzt, daß schnelle A/D-Wandler mit entspre
chend hohen Arbeitsfrequenzen nicht zur Verfügung stehen oder sehr teuer sind.
Die Abtastfeinheit (Pixel/cm) in Richtung der Abtastzeilen ist von der Anzahl licht
empfindlicher Sensorelemente der Fotodiodenzeile und von der Breite der abzu
tastenden Bildvorlage abhängig. Die Abtastfeinheit senkrecht zur Richtung der
Abtastzeilen wird durch die Relativgeschwindigkeit zwischen Bildvorlage und Ab
tastorgan bestimmt. Die Abtastfeinheit läßt sich durch den Abbildungsmaßstab, in
dem das Abtastobjektiv die jeweilige Vorlagenbreite auf die Fotodiodenzeile abbil
det, variieren. Eine andere Möglichkeit zur Änderung der Abtastfeinheit besteht
darin, zwischen gespeicherten Bildwerten zu interpolieren, um eine größere Ab
tastfeinheit zu erzielen oder gespeicherte Bildwerte zusammenzufassen, um eine
gröbere Abtastfeinheit zu erlangen.
Herkömmliche Scanner haben den Nachteil, daß die Abtastgeschwindigkeit pro
Abtastzeile unabhängig von der jeweiligen Abtastfeinheit konstant ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, das bekannte Verfahren zur op
toelektronischen Abtastung von Bildvorlagen derart zu verbessern, daß bei einer
Vorlagenabtastung mit gröberer Abtastfeinheit mit relativ geringem Aufwand eine
höhere Abtastgeschwindigkeit und eine gute Abtastqualität erreicht wird.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen
angegeben.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Fig. 1 bis 3 ausführlich erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 ein prinzipielles Blockschaltbild eines Scanners zur optoelektronischen Ab
tastung von Bildvorlagen,
Fig. 2 Zeitdiagramme nach dem Stand der Technik und
Fig. 3 Zeitdiagramme zur Erläuterung der Erfindung.
Fig. 1 zeigt ein prinzipielles Blockschaltbild eines Fachbett-Scanners zur punkt-
und zeilenweisen optoelektronischen Abtastung von Schwarz/Weiß-Bildvoragen.
Eine Lichtquelle (1) für Durchsichtsabtastung oder eine Lichtquelle (2) für Auf
sichtsabtastung beleuchtet zeilenweise eine auf einem nicht dargestellten Vorla
genträger angeordnete Bildvorlage (3). Die beleuchteten Abtastzeilen (4) werden
nacheinander mittels eines Abtastobjektivs (5) auf die lichtempfindliche Fläche ei
nes optoelektronischen Wandlers in Form einer Fotodiodenzeile (6) (CCD-Zeile)
abgebildet, wobei die Bildvorlage (3) eine senkrecht zur Richtung der Abtastzeilen
(4) gerichtete Relativbewegung zu den Lichtquellen (1; 2) und zu der Fotodioden
zeile (6) ausführt.
Die Fotodiodenzeile (6) besteht im wesentlichen aus einer in Richtung der Ab
tastzeilen (4) ausgerichteten Sensorelement-Reihe (7) mit einer Anzahl von ne
beneinander angeordneten lichtempfindlichen Sensorelementen (8), einem Trans
fergatter (9) und einem analogen Schieberegister (10) mit einer der Anzahl Senso
relemente (8) entsprechenden Anzahl von Speicherzellen (11). Die Anzahl der
Sensorelemente (8) bestimmt die Anzahl von Pixeln, die in einer Abtastzeile (4)
abgetastet werden können, wobei jedem Pixel einer Abtastzeile (4) ein Sensore
lement (8) der Sensorelement-Reihe (7) und eine entsprechende Speicherzelle
(11) des Schieberegisters (10) zugeordnet ist. Die Fotodiodenzeile ist beispiels
weise vom Typ KLI 8013 der Firma Kodak.
Die Fotodiodenzeile (6) möge beispielsweise 8000 lichtempfindliche Sensorele
mente (8) und Speicherzellen (11) aufweisen. In diesem Fall können 8000 Pixel
pro Abtastzeile (4) abgetastet werden.
Der Abbildungsmaßstab, mit dem eine Abtastzeile (4) von dem Abtastobjektiv (5)
auf die Sensorelement-Reihe (7) abgebildet wird, bestimmt die Abtastfeinheit
(Pixel/cm) in Zeilenrichtung, während die Abtastfeinheit senkrecht zur Zeilenrich
tung durch die Relativgeschwindigkeit zwischen der Bildvorlage (3) und der Foto
diodenzeile (6) bestimmt wird.
Das mit der Bildinformation der einzelnen Pixel einer aktuell abgetasteten Ab
tastzeile (4) modulierte Abtastlicht wird jeweils innerhalb einer Integrationszeit in
den lichtempfindlichen Sensorelementen (8) der Sensorelement-Reihe (7) als La
dungspakete Q gespeichert. Jeweils nach der Integrationszeit bzw. nach Abta
stung der aktuellen Abtastzeile (4) werden die gespeicherten Ladungspakete Q der
einzelnen Pixel der aktuellen Abtastzeile aus den Sensorelementen (8) über das
Transfergatter (9) in die zugeordneten Speicherzellen (11) des Schieberegisters
(10) übertragen. Während der Abtastung der nächsten Abtastzeile (4) werden die
Ladungspakete Q dann seriell aus dem Schieberegister (10) ausgelesen und ei
nem Ladungs/Spannungs-Konverter (12) der Fotodiodenzeile (6) zugeführt.
Zur Übertragung der Ladungspakete Q aus den Sensorelementen (8) der Sensore
lement-Reihe (7) in die Speicherzellen (11) des Schieberegisters (10) wird das
Transfergatter (9) jeweils durch einen Tansfertakt einer Transfertaktfolge TT auf ei
ner Leitung (13) freigeschaltet. Das Auslesen der Ladungspakete Q aus dem
Schieberegister (10) erfolgt durch eine Schiebetaktfolge TS auf einer Leitung (14).
Der Ladungs/Spannungs-Konverter (12) setzt die Ladungspakete Q der einzelnen
Pixel in Spannungswerte U um, die den Ladungspaketen Q proportional sind. Je
weils nach Wandlung des Ladungspakets Q eines Pixels in den Spannungswert U
wird der analoge Ladungs/Spannungs-Konverter (12) durch einen Resettakt einer
Resettaktfolge TR auf einer Leitung (15) zurückgesetzt und damit für die Wandlung
des Ladungspakets Q des nächsten Pixels vorbereitet.
Die in dem Ladungs/Spannungs-Konverter (12) erzeugten Spannungswerte U
werden in einem durch eine Digitalisierungs-Taktfolge TD auf einer Leitung (16)
getakteten A/D-Wandler (17) in digitale Bildwerte umgesetzt, die dann in einer dem
A/D-Wandler (17) nachgeschalteten Signalaufbereitungs-Stufe (18) zwischenge
speichert und weiterverarbeitet werden.
Transfertaktfolge TT, Schiebetaktfolge TS, Resettaktfolge TR und Digitalisierungs
taktfolge TD zur Steuerung des Scanners werden in einer Taktgeneratorschaltung
(19) erzeugt.
Fig. 2 zeigt Zeitdiagramme zur Erläuterung der Steuerung des Scanners nach dem
Stand der Technik.
In dem Zeitdiagramm (2A) ist die Schiebetaktfolge TS dargestellt, welche dem
Schieberegister (10) zugeführt wird.
In dem Zeitdiagramm (2B) ist die Resettaktfolge TR dargestellt, die den analogen
Ladungs/Spannungs-Konverter (12) zurücksetzt.
Das Zeitdiagramm (2C) zeigt die Spannungswerte U, die in dem analogen La
dungs/Spannungs-Konverter (12) durch Umwandlung der Ladungspakete Q der
einzelnen Pixel nach dem Stand der Technik erzeugt werden.
Die Taktperiode der Schiebetaktfolge TS ist gleich der Taktperiode der Resettakt
folge TR und entspricht der Wandlungszeit tw pro Spannungswert des verwende
ten A/D-Wandlers (17). In jeder Taktperiode der Schiebetaktfolge TS wird das La
dungspaket Q eines Pixels aus einer Speicherzelle (10) des Schieberegisters (10)
ausgelesen und weiterverarbeitet. Zu Beginn jeder Taktperiode der Schiebetakt
folge TS wird der analoge Ladungs/Spannungs-Konverter (12) durch einen Reset
takt der Resettaktfolge TR zurückgesetzt und damit zur Umwandlung des La
dungspakets Q des nachfolgenden Pixels vorbereitet, wobei am Ausgang des
analogen Ladungs/Spannungs-Konverter (12) zunächst auf dem jeweiligen
Schwarz-Referenzpegel Uref. liegt. Jeweils am Ende einer Taktperiode der Schie
betaktfolge TS erscheinen am Ausgang des Ladungs/Spannungs-Konverters (12)
die Spannungswerte U der in der Bildvorlage (3) abgetasteten Pixel, welche die
abgetastete Bildinformation repräsentieren. Dies sind beispielsweise für das erste
Pixel der Spannungswert U1 für das zweite Pixel der Spannungswert U2 und für
das n-te Pixel der Spannungswert Un.
In dem angenommenen Beispiel mit 8000 Sensorelementen (8) der Fotodiodenzei
le (6) sind in dem A/D-Wandler (17) 8000 Spannungswerte U pro Abtastzeile ana
log/digital zu wandeln. Bei einer typischen Wandlungszeit des A/D-Wandlers (17)
von tw = 6 µs pro Spannungswert U ergibt sich nach dem Stand der Technik eine
Abtastzeit pro Abtastzeile von tA = 8000×6 µs = 48 ms und zwar unabhängig da
von, ob die Bildvorlage (3) mit einer großen oder einer geringen Abtastfeinheit in
Zeilenrichtung abgetastet wird.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird in vorteilhafter Weise eine Verkür
zung der Abtastzeit bei einer gröberen Abtastfeinheit in Zeilenrichtung dadurch er
reicht, daß die Anzahl der analog/digital zu wandelnden Spannungswerte U der Pi
xel einer jeden Abtastzeile in Abhängigkeit von der gewünschten gröberen Ab
tastfeinheit reduziert wird, indem mindestens zwei benachbarte Pixel einer Ab
tastzeile zusammengefaßt und die Ladungspakete Q der zusammengefaßten Pixel
nach dem Auslesen aus dem Schieberegister (10) in dem Ladungs/Spannungs-
Konverter (12) aufsummiert werden, wobei ein Spannungswert U' die Bildinforma
tion der jeweils zusammengefaßten Pixel repräsentiert.
Dazu wird zunächst ein Reduktionsfaktor als Quotient aus der Anzahl maximal
möglicher Spannungswerte U pro Abtastzeile, die der Anzahl der Sensorelemente
der Fotodiodenzeile entspricht, und aus der sich aufgrund der gewünschten gröbe
ren Abtastfeinheit ergebenden Anzahl Spannungswerte U' pro Abtastzeile ermittelt.
Der Reduktionsfaktor bestimmt die Anzahl der jeweils zusammenzufassenden be
nachbarten Pixel und damit die Anzahl der jeweils zu addierenden Ladungspakete
Q.
Der reziproke Reduktionsfaktor ist ein Maß für die Verkürzung der Abtastzeit nach
dem erfindungsgemäßen Verfahren gegenüber der Abtastzeit, die sich nach dem
Stand der Technik ergibt. Darüber hinaus wird durch das erfindungsgemäße Ver
fahren in vorteilhafter Weise erreicht, daß bei der Vorlagenabtastung keine Bildin
formation verloren geht und daß Abtastlichtquellen mit einer geringeren Lichtin
tensität verwendet werden können.
Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich auf einfache Weise durch eine modifi
zierte Steuerung beim Auslesen der Ladungspakete Q aus dem Schieberegister
(10) und bei der Umwandlung der ausgelesenen Ladungspakete Q in Spannungs
werte U' in dem analogen Ladungs/Spannungs-Konverter (12) realisieren.
Die Taktperiode der modifizierten Schiebetaktfolge T'S wird gegenüber der Schie
betaktfolge TS um den Reduktionsfaktor verkürzt bzw. die Frequenz um den rezi
proken Reduktionsfaktor erhöht. Entsprechendes gilt für die Transfertaktfolge T'T.
Die Taktperiode der Resettaktfolge T'R bleibt gegenüber der Resettaktfolge TR
nach dem Stand der Technik unverändert und entspricht wiederum der Wand
lungszeit tw pro Spannungswert des verwendeten A/D-Wandlers (17).
Zwischen jeweils zwei Resettakten der Resettaktfolge T'R liegt eine dem Redukti
onsfaktor entsprechende Anzahl von Taktperioden der modifizierten Schiebetakt
folge T'S, so daß nunmehr jeweils zwischen zwei Resettakten eine mit dem Re
duktionsfaktor übereinstimmende Anzahl von Ladungspaketen Q aus dem Schie
beregister (10) ausgelesen, in dem analogen Ladungs/Spannungs-Konverter (12)
aufaddiert und die aufaddierten Ladungspakete Q in einen der Ladungsaddition
proportionalen Spannungswert U' für die zusammengefaßten benachbarten Pixel
umgesetzt werden.
Damit die durch die Aufaddition der Ladungspakete Q gebildeten Spannungswerte
U' den Ladungs/Spannungs-Konverter (12) der Fotodiodenzeile (6) nicht übersteu
ern, was zur Verfälschung der abgetasteten Bildinformation führen würde, wird die
Integrationszeit der Fotodiodenzeile (6), d. h. die Einwirkungsdauer des Abtast
lichts auf die Sensorelemente (8) der Fotodiodenzeile (6), entsprechend dem rezi
proken Reduktionsfaktor verkürzt. Durch die verkürzte Auslesezeit aufgrund der
verkürzten Verweildauer der Ladungen Q in der Sensorelement-Reihe (7) und in
dem Schieberegister (10) sowie aufgrund der verkürzten Integrationszeit wird in
vorteilhafter Weise das Rauschen der Fotodiodenzeile (6) vermindert.
In dem angenommenen Beispiel mit 8000 Sensorelementen (8) der Fotodioden
zeile (6) und mit 4000 abzutastenden Pixeln entsprechend einer um den Faktor "2"
gröberen Abtastfeinheit ist der Reduktionsfaktor "2". In diesem Fall werden jeweils
die Ladungspakete Qn und Qn+1 von zwei benachbarten Pixeln aufaddiert und ein
der Ladungsaddition proportionaler Spannungswert Un + Un+1 = U' für die jeweils
zusammengefaßten zwei benachbarten Pixel erzeugt. Damit sind in dem
A/D-Wandler (17) nunmehr lediglich 4000 Spannungswerte U' pro Abtastzeile ana
log/digital zu wandeln. Bei der typischen Wandlungszeit des A/D-Wandlers (18)
von tw = 6 µs pro Spannungswert ergibt sich eine Abtastzeit pro Abtastzeile von
tA = 4000×6 µs = 24 ms, also in vorteilhafter Weise eine Halbierung der Abtastzeit
pro Abtastzeile.
Fig. 3 zeigt Zeitdiagramme zur Erläuterung der Steuerung des Scanners nach der
Erfindung für einen Reduktionsfaktor "2".
In dem Zeitdiagramm (3A) ist die modifizierte Schiebetaktfolge T'S dargestellt, wel
che dem Schieberegister (10) zugeführt wird.
In einem Zeitdiagramm (3) ist die unveränderte Resettaktfolge T'R dargestellt, die
dem analogen Ladungs/Spannungs-Konverter (12) zugeführt wird.
Das Zeitdiagramm (2C) zeigt die Spannungswerte U', die in dem analogen La
dungs/Spannungs-Konverter (12) durch Umwandlung der aufaddierten Ladungs
pakete Q der zusammengefaßten Pixel nach der Erfindung erzeugt werden.
Die Taktperiode der modifizierten Schiebetaktfolge T'S ist gegenüber der Taktperi
ode der Schiebetaktfolge TS nach dem Stand der Technik (Fig. 2; Zeitdiagramm
2A) halbiert.
Die Taktperiode der Resettaktfolge T'R ist gegenüber der Taktperiode der Reset
taktfolge TR nach dem Stand der Technik (Fig. 2; Zeitdiagramm B) unverändert
und entspricht wiederum der Wandlungszeit tw pro Spannungswert des verwende
ten A/D-Wandlers (17).
Zwischen jeweils zwei Resettakten der Resettaktfolge T'R liegen zwei Taktperioden
der modifizierten Schiebetaktfolge T'S, so daß nunmehr jeweils zwischen zwei Re
settakten zwei Ladungspakete Qn und Qn+1 aus dem Schieberegister (10) ausge
lesen, in dem analogen Ladungs/Spannungs-Konverter (12) aufaddiert und die
aufaddierten Ladungspakete (Qn + Qn+1) in einen der Ladungsaddition proportio
nalen Spannungswert Un + Un+1 = U'n/n+1 der zwei zusammengefaßten benach
barten Pixel n und n+1 umgesetzt werden. Beispielsweise werden für die Pixel 1
und 2 die Ladungen Q1 und Q2 addiert, und es ergibt sich der Spannungswert
U'1/2, während für die Pixel 3 und 4 die Ladungen Q3 und Q4 addiert werden, um
den Spannungswert U'3/4 zu erhalten.
Eine entsprechende Verkürzung der Abtastzeit bei einer gröberen Abtastfeinheit
senkrecht zur Zeilenrichtung wird in einfacher Weise durch Änderung der Relativ
geschwindigkeit zwischen Bildvorlage (3) und Fotodiodenzeile (6) erreicht.
Ohne Verkleinerung der Taktperiode der Schiebetaktfolge TS wird die Abtastzeit
pro Abtastzeile zwar nicht verkürzt, aber bereits durch Unterdrückung von Reset
takten der Resettaktfolge TR gemäß dem Stand der Technik wird eine entspre
chende Addition von Ladungspaketen mit den bereits genannten Vorteilen erreicht.
Anstelle einer Addition der Ladungspakete von zusammengefaßten benachbarten
Pixeln können die entsprechenden Ladungspakete auch in dem analogen La
dungs/Spannungs-Konverter (12) durch eine modifizierte Resttaktfolge TR unter
drückt werden, was zwar zu einer Verkürzung der Abtastzeit, aber in nachteiliger
Weise zu Verlust von Bildinformation führen würde.
Der beschriebene Scanner dient zur Abtastung von Schwarz/Weiß-Vorlagen. Das
erfindungsgemäße Abtast-Verfahren kann selbstverständlich auch bei Farbscan
nern zur Abtastung von Farbvorlagen Anwendung finden. Bei einem ersten Aus
führungsbeispiel für einen Farbscanner wird das von der Lichtquelle kommende
weiße Licht mittels eines rotierenden Farbfilterrades in rotes, grünes und blaues
Abtastlicht zerlegt, und die Farbvorlage sequentiell mit dem farbigen Licht beleuch
tet. Das Abtastlicht wird dann in einer monochromen Fotodiodenzeile in die Bildsig
nale für "Rot", "Grün" und "Blau" umgewandelt.
Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel für einen Farbscanner wird die Farbvorla
ge mit weißem Licht beleuchtet und das von der Farbvorlage kommende Abtast
licht durch Farbteilung mittels dichroitischer Farbfilter in drei Farbanteile zerlegt
und drei monochromen Fotodiodenzeilen zur Umwandlung in die Bildsignale für
"Rot", "Grün" und "Blau" zugeführt.
In einem dritten Ausführungsbeispiel für einen Farbscanner wird die Farbvorlage
ebenfalls mit weißem Licht beleuchtet und das von der Farbvorlage kommende
farbige Abtastlicht in einer farbselektiven Fotodiodenzeile in die Bildsignale für
"Rot", "Grün" und "Blau" umgesetzt. Bei der Farbabtastung werden dann den ein
zelnen Farbkanälen entsprechende Schieberegister und A/D-Wandler zugeordnet.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, das erfindungsgemäße Abtast-Verfahren derart
zu gestalten, daß zwischen auszuwertenden Abtastzeilen und nicht auszuwerten
den Abtastzeilen und innerhalb der auszuwertenden Abtastzeilen zwischen aus
zuwertenden Pixeln und nicht auszuwertenden Pixeln unterschieden werden kann,
so daß eine flächenbezogene Modulation der Auslesegeschwindigkeit für das
Schieberegister erfolgt. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn anstelle einer eindi
mensionalen Fotodiodenzeile ein zweidimensionales Fotodiodenarray verwendet
wird.
Die Erfindung ist auch nicht auf das Gebiet der elektronischen Reproduktions
technik begrenzt, sondern kann überall dort angewendet werden, wo optoelektro
nische Abtastung und Analog/Digital-Wandlung miteinander gekoppelt
sind.
Claims (11)
1. Verfahren zur optoelektronischen Abtastung von Vorlagen, bei dem
- - eine Vorlage (3) pixel- und zeilenweise mittels einer Anzahl von in Zeilen richtung angeordneten optoelektronischen Wandlern (8) abgetastet wird, welche die abgetastete Bildinformation der einzelnen Pixel in Spannungs werte (U) umsetzen,
- - die Spannungswerte (U) aus den optoelektronischen Wandlern (7) ausge lesen werden und
- - die ausgelesenen Spannungswerte (U) in einem A/D-Wandler (17) in digi tale Bildwerte umgewandelt werden, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verkürzung der Abtastzeit in Zeilen richtung bei einer bezüglich einer normalen Abtastfeinheit gröberen Abtast feinheit die Anzahl der in dem A/D-Wandler (17) analog/digital zu wan delnden Spannungswerte (U) der Pixel pro Abtastzeile um einen Redukti onsfaktor verringert wird, der dem Quotienten aus der Anzahl maximal möglicher Spannungswerte (U) und der sich aufgrund der gröberen Abastfeinheit ergebenden geringeren Anzahl Spannungswerte (U') ent spricht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
- - die Anzahl der in dem A/D-Wandler (17) analog/digital zu wandelnde Spannungswerte (U) jeweils durch Zusammenfassen einer dem Redukti onsfaktor entsprechenden Anzahl in einer Abtastzeile benachbarter Pixel verringert wird und
- - die Spannungswerte (U'), die sich jeweils aus den Spannungswerten (U) der zusammengefaßten Pixel ergeben, analog/digital gewandelt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß die Anzahl
maximal möglicher Spannungswerte der Anzahl optoelektronischer Wandler
(8) entspricht.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
- - die optoelektronischen Wandler die Sensorelemente (8) einer Fotodioden zeile (6) sind, welche die abgetastete Bildinformation der einzelnen Pixel in elektrische Ladungspakete (Q) umsetzen,
- - die Fotodiodenzeile (6) ein Schieberegister (10) zur Zwischenspeicherung der Ladungspakete (Q), ein Transfergatter (9) zur Übertragung der La dungspakete (Q) aus den Sensorelementen (8) in das Schieberegister (10) und einen Ladungs/Spannungs-Konverter (12) zur Umwandlung der der La dungspakete (Q) in Spannungswerte aufweist, wobei der Ladungs/Span nungs-Konverter (12) jeweils durch einen Takt einer Resettaktfolge (TR) zu rückgesetzt wird,
- - die Ladungspakete (Q) der einzelnen Pixel aus dem Schieberegister (10) seriell mittels einer Schiebetaktfolge (TS) ausgelesen werden,
- - jeweils eine dem Reduktionsfaktor entsprechende Anzahl in einer Abtastzei le benachbarter Pixel zusammengefaßt werden,
- - die ausgelesenen Ladungspakete (Q) der jeweils zusammengefaßten Pixel in dem Ladungs/Spannungs-Konverter (12) aufaddiert werden und
- - die aufaddierten Ladungspakete (Q) in die für die zusammengefaßten Pixel relevanten Spannungswerte (U') umgewandelt werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammen
fassung von Pixeln und das Aufaddieren der zugehörigen Ladungspakete (Q)
jeweils durch Unterdrückung einer dem Reduktionsfaktor entsprechende An
zahl von Takten der Resettaktfolge (TR) bei normaler Abtastfeinheit erreicht
wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Takt
periode der Resettaktfolge (TR) gleich der Wandlungszeit des A/D-Wandlers
(17) gewählt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß
die Taktperiode der Schiebetaktfolge (TS) bei gröberer Abtastfeinheit gegen
über der Taktperiode bei normaler Abtastfeinheit um den Reduktionsfaktor
verkürzt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß
zur Vermeidung einer Übersteuerung der Fotodiodenzeile (6) die Integrations
zeit der Fotodiodenzeile (6) verkürzt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß
die gröbere Abtastfeinheit senkrecht zur Zeilenrichtung durch Änderung der
Relativgeschwindigkeit zwischen Bildvorlage (3) und optoelektronischen
Wandlern (8) senkrecht zur Zeilenrichtung erreicht wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, die
optoelektronischen Wandler (8) die Sensorelemente eines Fotodioden-Arrays
zur flächenhaften Abtastung der Vorlage (3) sind.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet,
daß das Verfahren bei der optoelektronischen Abtastung von Farbvorlagen
angewendet wird.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1997112459 DE19712459A1 (de) | 1997-03-25 | 1997-03-25 | Verfahren zur optoelektronischen Abtastung |
PCT/DE1998/000445 WO1998043407A1 (de) | 1997-03-25 | 1998-02-16 | Verfahren zur optoelektronischen abtastung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE1997112459 DE19712459A1 (de) | 1997-03-25 | 1997-03-25 | Verfahren zur optoelektronischen Abtastung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19712459A1 true DE19712459A1 (de) | 1998-10-01 |
Family
ID=7824543
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1997112459 Withdrawn DE19712459A1 (de) | 1997-03-25 | 1997-03-25 | Verfahren zur optoelektronischen Abtastung |
Country Status (2)
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