DE19940385A1 - Sensor signal amplification regulation circuit provides 2-stage correction of analogue sensor signal before conversion into digital sensor signal - Google Patents
Sensor signal amplification regulation circuit provides 2-stage correction of analogue sensor signal before conversion into digital sensor signalInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Schaltung für die Regelung der Verstärkung eines Sensorsignals, und insbesondere betrifft die Erfindung eine Schaltung, um das Ausgabesignal eines CCD- Sensors (Charge Carpet Device) bezüglich der Nullpunktver schiebung und des Verstärkungsfaktors zu regeln.The invention relates to a circuit for the regulation of Amplification of a sensor signal, and in particular relates the invention a circuit to the output signal of a CCD Sensors (Charge Carpet Device) regarding the zero point ver shift and regulate the gain factor.
CCD-Kameras liefern an ihren Ausgängen analoge Videosignale, die vor der Analog/Digital-Wandlung noch aufbereitet werden müssen. Hierbei werden üblicherweise zwei Stellgrößen verän dert. Zum einen wird der sogenannte Schwarzwert eingestellt (Nullpunktverschiebung oder Offsetkorrektur). Darüber hinaus wird die Verstärkung des Signals eingestellt, so daß der Si gnalpegel an den Arbeitsbereich des nachfolgenden Ana log/Digital-Wandlers angepaßt ist.CCD cameras deliver analog video signals at their outputs, that are processed before the analog / digital conversion have to. Usually two manipulated variables are changed different. On the one hand, the so-called black value is set (Zero offset or offset correction). Furthermore the gain of the signal is adjusted so that the Si signal level to the work area of the subsequent Ana log / digital converter is adapted.
Für die Einstellung der Nullpunktverschiebung sind einige CCD-Sensoren mit einem Schwarzwertreferenzpixel ausgestattet, dem ein fester Wert zugewiesen ist. Anhand dieses Schwarzwer treferenzpixels kann dann der Nullpunkt des CCD-Sensorsignals eingestellt werden. Üblicherweise erfolgt diese Einstellung mit Hilfe von Potentiometern per Hand. Mit diesem Ansatz las sen sich zum Beispiel bei einer Endprüfung die gewünschten Werte einstellen. Allerdings ist eine Nachführung bei Tempe raturänderungen, bei der Alterung der Bauteile oder bei son stigen Driften des Signals nicht möglich.There are a few for setting the zero offset CCD sensors equipped with a black value reference pixel, which is assigned a fixed value. Based on this black person The reference point can then be the zero point of the CCD sensor signal can be set. This setting is usually made with the help of potentiometers by hand. With this approach read the desired ones, for example, during a final inspection Set values. However, there is a tracking at Tempe changes in temperature, with the aging of the components or with son permanent drifting of the signal is not possible.
In letzter Zeit sind CCD-Sensoren eingesetzt worden, die eine Nullpunktverschiebungs-Regelung einhalten. Hierbei wird der im CCD-Sensor untergebrachte Schwarzwertreferenzpixel auf ei nen festen Wert (zum Beispiel 2) nachgeregelt. Eine Nachfüh rung beim Driften des Signals ist damit möglich. Diese Art von Regelung erfolgt üblicherweise durch eine starre Hardware und hatte keine Flexibilität bezüglich des Regelalgorithums oder der Regelparameter.Recently, CCD sensors have been used, one Comply with the zero offset control. Here the black value reference pixels on a egg housed in the CCD sensor a fixed value (for example 2). A follow-up This makes it possible to drift the signal. This kind control is usually done by rigid hardware and had no flexibility with the control algorithm or the control parameter.
Im Zusammenhang mit der Einstellung der Verstärkung waren üb licherweise ebenfalls Potentiometer vorgesehen. Auch diese haben den Nachteil, daß bei einem Driften des Signals im Lauf der Zeit eine Nachführung nicht automatisch erfolgt. Dies ist insbesondere deshalb nachteilhaft, da die Verstärkung unter anderem von der Empfindlichkeit des CCD-Sensors, den Eigen schaften der Beleuchtung, der Bauteiletoleranz des CCD- Sensors, der analogen Hilfsbauelemente, der Referenzspannung des Analog/Digital-Wandlers, der Umgebungstemperatur und der Alterung des Systems abhängt. Diese Werte sind darüber hinaus jeweils von Liefercharge zu Liefercharge, von der Temperatur und dem Alter der Bauteile beeinflußt. Sie schwanken deshalb auch während der Betriebszeit.In connection with the adjustment of the gain were common Potentially, potentiometers are also provided. This too have the disadvantage that if the signal drifts during the run the time is not automatically updated. This is particularly disadvantageous because the gain below other of the sensitivity of the CCD sensor, Eigen lighting, component tolerance of the CCD Sensors, the analog auxiliary components, the reference voltage of the analog / digital converter, the ambient temperature and the System aging depends. These values are beyond in each case from delivery batch to delivery batch, from temperature and the age of the components. Therefore, they fluctuate even during operating hours.
Eine Nachführung der Verstärkung ist das entstehende Bild deshalb von den oben genannten Faktoren abhängig und für eine komplexe Bildverarbeitung bzw. Zeichenerkennung nur schwer brauchbar. Die oben genannten Einflüsse zeigen sich bei Schwarzweiß- bzw. Graukameras in Form von Helligkeitsunter schieden. Bei Farbkameras wird das Problem noch durch den zu sätzlichen Farbfehler kompliziert.The resulting image is a tracking of the reinforcement therefore dependent on the factors mentioned above and for one complex image processing or character recognition difficult useful. The influences mentioned above are evident in Black and white or gray cameras in the form of brightness sub divorced. With color cameras, the problem is exacerbated by the additional color errors complicated.
Deshalb sahen bekannte CCD-Kameras bzw. Videogeräte vor, nach der Analog/Digital-Wandlung des CCD-Signals einen Weißab gleich durchzuführen.Therefore, well-known CCD cameras or video devices were planned the analog / digital conversion of the CCD signal has a white balance to perform immediately.
In letzter Zeit sind CCD-Kameras aufgetreten, die einen Weiß abgleich bereits vor der Analog/Digital-Wandlung des CCD- Signals durchführen. Hierfür wird vor dem eigentlichen Ab tastbeginn ein Probebild (Prescan) aufgenommen und ausgewer tet. Aus diesen Ergebnissen wird die Verstärkung in wenigen Stufen (üblicherweise 4 oder 16) grob nachgestellt und belas sen. Die Feinjustierung des Weißabgleichs bleibt weiterhin der nachfolgenden digitalen Signalverarbeitung überlassen. Ein Beispiel hierfür ist die sogenannte Spitzenwerterfassung, die eine einfache Regelung darstellt. Im digitalen Bildsignal wird in einem Kanal (z. B. grün) über eine starre Hardware der maximale Videowert einer Bildzeile erfaßt und das ganze Kamerasystem global hoch- oder heruntergeregelt. Driften, To leranzen in den einzelnen Kanälen und ähnliche Einflüsse kön nen erfaßt und nachgeregelt werden.Recently, CCD cameras have appeared that are white Alignment before the analog / digital conversion of the CCD Signal. For this, before the actual Ab A sample image (prescan) recorded and evaluated at the start of the scan tet. These results become reinforcements in a few Levels (usually 4 or 16) roughly adjusted and loaded sen. The fine adjustment of the white balance remains left to the subsequent digital signal processing. An example of this is the so-called peak value acquisition, which is a simple regulation. In the digital image signal is in a channel (e.g. green) via a rigid hardware the maximum video value of a picture line and the whole Camera system globally up or down. Drift, to tolerances in the individual channels and similar influences can nen recorded and readjusted.
Üblicherweise erfolgte die Spitzenwerterfassung und die dazu gehörige Regelung mittels einer starren Hardware und bot we nig Möglichkeiten der Flexibilität. Da darüber hinaus die Re gelung erst nach der Analog/Digital-Wandlung des Signals er folgte, waren die Schaltungen kompliziert und aufwendig.The peak value recording and the associated was usually carried out proper regulation by means of rigid hardware and bot we little flexibility. In addition, since the Re only after the analog / digital conversion of the signal followed, the circuits were complicated and expensive.
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Schaltung für die Regelung der Verstärkung eines Sensorsi gnals zu schaffen.It is therefore an object of the invention to provide an improved one Circuit for controlling the gain of a sensor gnals to create.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale des An spruchs 1 gelöst.According to the invention the task is characterized by the features of the spell 1 solved.
Die erfindungsgemäße Schaltung für die Regelung der Verstär kung eines Sensorsignals enthält eine erste Steuereinheit, die über einen Eingangsanschluß das Sensorsignal und über ei nen Steueranschluß ein Nullpunktverschiebungssignal empfängt und die ein nullpunktkorrigiertes Sensorsignal ausgibt, eine zweite Steuereinheit, die über einen Eingangsanschluß das nullpunktkorrigierte Sensorsignal und über einen Steueran schluß ein Verstärkungssignal empfängt und die ein verstärk tes Sensorsignal ausgibt, einen Analog/Digital-Wandler, der das nullpunktkorrigierte, verstärkte Sensorsignal in ein di gitales Sensorsignal wandelt und ausgibt. Die erfindungsgemä ße Schaltung ist dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Mikro prozessor aufweist, der das digitale Sensorsignal empfängt und das Nullpunkt-Verschiebungssignal und das Verstärkungs signal ausgibt, wobei der Mikroprozessor das Nullpunkt- Verschiebungssignal und das Verstärkungssignal in Abhängig keit von den digitalen Sensorsignalen einstellt.The circuit according to the invention for the control of the amplifier kung a sensor signal contains a first control unit, the sensor signal via an input connection and via egg NEN control terminal receives a zero offset signal and which outputs a zero-corrected sensor signal, one second control unit, which via an input connection zero-point corrected sensor signal and via a control finally receives an amplification signal and an amplification tes sensor signal, an analog / digital converter that the zero-point corrected, amplified sensor signal into a di gital sensor signal converts and outputs. The invention ße circuit is characterized in that it has a micro Processor that receives the digital sensor signal and the zero offset signal and the gain outputs the signal, whereby the microprocessor Shift signal and the amplification signal in dependent of the digital sensor signals.
Entsprechend einem bevorzugten erfindungsgemäßen Aspekt weist die erfindungsgemäße Schaltung darüber hinaus einen Abtaster auf, der die Ausgabe des Analog/Digital-Wandlers abtastet und Bezugsdaten von im digitalen Sensorsignal enthaltenen Bezugs punkten aussortiert. Diese Bezugsdaten werden einem FIFO- Speicher (First-In-First-Out-Speicher) zugeführt, zwischen gespeichert und an den Mikroprozessor weitergeleitet, wobei der Mikroprozessor die Einstellung des Nullpunkt- Verschiebungssignals und des Verstärkungssignals in Abhängig keit von den Bezugsdaten durchführt. Durch das Vorsehen des FIFO-Speichers und des Abtasters ist es möglich, einen einfa cheren Mikroprozessor zu verwenden, dem nur ein verringerter Datenstrom mit entsprechend niedrigerem Takt zugeführt wird.According to a preferred aspect of the invention the circuit according to the invention also a scanner on, which samples the output of the analog / digital converter and Reference data from reference contained in the digital sensor signal score sorted out. This reference data is sent to a FIFO Memory (first-in-first-out memory) fed between stored and forwarded to the microprocessor, where the microprocessor setting the zero Shift signal and the gain signal in dependence the reference data. By providing the FIFO memory and the scanner it is possible to a simple cheren microprocessor to use, which only a reduced Data stream is supplied with a correspondingly lower clock.
Entsprechend einem weiteren vorteilhaften Aspekt der Erfin dung umfaßt die Erfindung einen ersten Digital/Analog- Wandler, der das von dem Mikroprozessor ausgegebene Null punkt-Verschiebungssignal in ein analoges Nullpunkt- Verschiebungssignal wandelt, und einen zweiten Digi tal/Analog-Wandler, der das von dem Mikroprozessor ausgegebe ne Verstärkungssignal in ein analoges Verstärkungssignal wan delt, wobei die erste und zweite Steuereinheit durch das ana loge Nullpunkt-Verschiebungssignal und das analoge Verstär kungssignal gesteuert werden. Diese Bauweise ermöglicht es, für die erste Steuereinheit einen analogen Summierer einzu setzen, der das analoge Nullpunkt-Verschiebungssignal einfach dem Sensorsignal hinzuaddiert. Ebenso kann für die zweite Steuereinheit ein einfacher analoger Multiplizierer verwendet werden, der das Sensorsignal mit dem analogen Verstärkungs signal multipliziert.According to another advantageous aspect of the invention The invention comprises a first digital / analog Converter, which is the zero output by the microprocessor point shift signal into an analog zero point Shift signal converts, and a second digi tal / analog converter that outputs this from the microprocessor ne gain signal into an analog gain signal wan delt, wherein the first and second control unit by the ana loge zero offset signal and the analog amplifier be controlled signal. This design enables to insert an analog summer for the first control unit set the analog zero offset signal simply added to the sensor signal. Likewise, for the second Control unit uses a simple analog multiplier be the of the sensor signal with the analog gain signal multiplied.
Entsprechend einem weiteren vorteilhaften Aspekt der Erfin dung ist das Sensorsignal das analoge Ausgabesignal eines CCD-Sensors. Durch die erfindungsgemäße Schaltung lassen sich CCD-Kameras erheblich verbessern.According to another advantageous aspect of the invention The sensor signal is the analog output signal of a CCD sensor. The circuit according to the invention can be used Improve CCD cameras significantly.
Im Fall des Einsatzes der Schaltung im Zusammenhang mit einem CCD-Sensor ist es vorteilhaft, die erste und zweite Steuer einheit jeweils in eine Mehrzahl von Steuerelementen zu un terteilen. Üblicherweise geben CCD-Sensoren abwechselnd ein gerades Teilbild (bestehend aus der zweiten, der vierten, der sechsten, . . . . der 2n-ten Zeile) und ein ungerades Teilbild (bestehend aus der ersten, der dritten, der fünften . . . der (2n - 1)-ten Zeile) aus. Indem nun die geraden und ungeraden Teilbilder getrennt voneinander bezüglich der Nullpunktver schiebung und der Verstärkung gesteuert werden, kann in wei ter verbesserter Art den Besonderheiten des CCD-Sensors Rech nung getragen werden.If the circuit is used in conjunction with a CCD sensor, it is advantageous to subdivide the first and second control units into a plurality of control elements. Usually, CCD sensors alternately give an even partial image (consisting of the second, fourth, sixth,..... The 2nth line) and an odd partial image (consisting of the first, third, fifth,.. ( 2 n - 1 ) th line). By controlling the even and odd fields separately from each other with respect to the zero point shift and the gain, the special features of the CCD sensor can be taken into account in a further improved manner.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß der Mi kroprozessor von außen Regelungsparameter erhalten kann, so daß eine hohe Flexibilität der Regelung möglich ist.Another advantage of the invention is that the Mi external processor can receive control parameters, so that a high flexibility of the regulation is possible.
Um abrupte Änderungen im abgetasteten Bild zu vermeiden, ist es vorteilhaft, wenn der Mikroprozessor die Änderungen des Nullpunkt-Verschiebungssignals und des Verstärkungssignals in kleinen Schritten durchführt, die kleiner als die Signal schrittweite des Analog/Digital-Wandlers sind.To avoid abrupt changes in the scanned image it is advantageous if the microprocessor changes the Zero offset signal and the gain signal in takes small steps that are smaller than the signal step size of the analog / digital converter.
Im Folgenden wird die Erfindung detailliert anhand der bei liegenden Figuren erläutert, in denen zeigt:In the following, the invention is described in detail with the aid of horizontal figures, in which shows:
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Schaltung; Fig. 1 is a block diagram of a circuit according to the invention;
Fig. 2 ein Blockschaltbild einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltung; Fig. 2 is a block diagram of a further embodiment of the circuit according to the invention;
Fig. 3 den Signalverlauf einer Abtastzeile ohne die erfin dungsgemäße Regelung; und Fig. 3 shows the waveform of a scan line without the inventive control; and
Fig. 4 den Signalverlauf einer Zeile mit der erfindungsgemä ßen Regelung. Fig. 4 shows the waveform of a line with the inventive regulation.
Die in Fig. 1 gezeigte Schaltung enthält einen Mikroprozessor oder µ-Controller 1. Der Mikroprozessor 1 ist ausgestaltet, um ein Steuersignal an einen ersten und zweiten Digi tal/Analog-Wandler 3, 5 auszugeben. Der erste Digital/Analog- Wandler 5 gibt ein analoges Steuersignal an den Steuereingang einer ersten Steuereinheit 7 aus. Die Steuereinheit 7 emp fängt ein analoges Ausgabesignal eines Sensors, in der ge zeigten Ausführungsform eines CCD-Sensors 15, das Bildinfor mation enthält. Die erste Steuereinheit 7 kann beispielsweise ein analoger Summierer sein, in dem das analoge Ausgangs signal des Digital/Analog-Wandlers 3 und das analoge Aus gangssignal des Sensors 15 miteinander addiert werden.The circuit shown in FIG. 1 contains a microprocessor or μ-controller 1 . The microprocessor 1 is designed to output a control signal to a first and second digital / analog converter 3 , 5 . The first digital / analog converter 5 outputs an analog control signal to the control input of a first control unit 7 . The control unit 7 receives an analog output signal from a sensor, in the embodiment shown of a CCD sensor 15 , which contains image information. The first control unit 7 can be, for example, an analog summer, in which the analog output signal of the digital / analog converter 3 and the analog output signal of the sensor 15 are added together.
Das Ausgabesignal der ersten Steuereinheit 5 wird einer zwei ten Steuereinheit 9 zugeführt, die ihrerseits an ihrem Steu ereingang das Ausgabesignal des zweiten Digital/Analog- Wandlers 5 empfängt. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die zweite Steuereinheit 9 ein analoger Multiplizierer, der das Eingangssignal mit dem Steuersignal multipliziert.The output signal of the first control unit 5 is fed to a two-th control unit 9 , which in turn receives the output signal of the second digital / analog converter 5 at its control input. In the exemplary embodiment shown, the second control unit 9 is an analog multiplier which multiplies the input signal by the control signal.
Der Ausgang der zweiten Steuereinheit 9 ist mit dem Eingang eines Analog/Digital-Wandlers 11 verbunden, der in der ge zeigten Ausführungsform ein digitales Bildsignal ausgibt, das in einer nicht gezeigten Schaltung digital weiterverarbeitet wird, beispielsweise durch Hinzufügen von Synchronisiersigna len, Korrektur der Verstärkung aufgrund von Schwankungen der einzelnen Sensorelemente des CCD-Sensors 15, χ-Korrektur, Rauschunterdrückung, Kompensation von Verwacklern der Kamera und ähnlichem.The output of the second control unit 9 is connected to the input of an analog / digital converter 11 which, in the embodiment shown, outputs a digital image signal which is digitally processed in a circuit, not shown, for example by adding synchronizing signals, correction of the gain due to fluctuations in the individual sensor elements of the CCD sensor 15 , χ correction, noise reduction, compensation of camera shake and the like.
Das digitale Ausgabesignal wird außerdem einem Abtaster 13 zugeführt, dessen Ausgabe der gezeigten Ausführungsform über einen FIFO-Speicher (First-In-First-Out-Speicher) 17 wieder um dem Mikroprozessor 1 eingegeben wird.The digital output signal is also fed to a scanner 13 , the output of which, in the embodiment shown, is again input to the microprocessor 1 via a FIFO memory (first-in, first-out memory) 17 .
Im Folgenden wird der Betrieb der erfindungsgemäßen Schaltung erläutert.The following is the operation of the circuit according to the invention explained.
Der im Zusammenhang mit der Erfindung verwendete Sensor, bei spielsweise der CCD-Sensor 15 enthält in dem erfaßten Bereich eine Weißreferenz. Bei heute verwendeten CCD-Sensoren sind Schwarzreferenzen bereits üblich geworden. Die Weiß- bzw. Schwarzreferenz ist eine Folge von Pixeln, die eine exakte Wiedergabe einer weißen bzw. schwarzen Fläche darstellen. Durch das Vorsehen dieser Weiß- und Schwarzreferenz in dem CCD-Sensor 15 enthält das Ausgabesignal des Sensors in peri odischer Wiederholung Signale, die der Wiedergabe einer schwarzen Fläche bzw. einer weißen Fläche entsprechen. Der Abtaster 13 ist ausgestaltet, um aus dem Strom digitale Aus gabedaten des Analog/Digital-Wandlers 11 die Daten bezüglich der Schwarz- und Weißreferenz herauszufiltern. Diese Daten werden dann über den FIFO-Speicher 17 mit einer geeigneten Zeitsteuerung dem Mikroprozessor 1 eingegeben. Der Mikropro zessor 1 regelt dann die beiden Ausgabesignale für die erste Steuereinheit 7 und die zweite Steuereinheit 9 zur Optimie rung der Signale für die Schwarz- bzw. Weißreferenz. Hierzu wird zunächst das Ausgabesignal für die erste Steuereinheit 5 angepaßt, so daß der Schwarzreferenz der Nullpegel des Ausga besignals zugeordnet wird. Anders gesagt, die Addition des Ausgabesignals des Analog/Digital-Wandlers 3 und des Signals entsprechend der Schwarzreferenz durch den CCD-Sensor 15 in der ersten Steuereinheit 5 wird auf Null geregelt. The sensor used in connection with the invention, for example the CCD sensor 15, contains a white reference in the detected area. Black references have already become common with CCD sensors used today. The white or black reference is a sequence of pixels that represent an exact reproduction of a white or black area. By providing this white and black reference in the CCD sensor 15 , the output signal of the sensor contains, in periodic repetition, signals which correspond to the reproduction of a black surface or a white surface. The scanner 13 is configured to filter out the data relating to the black and white reference from the current digital output data of the analog / digital converter 11 . This data is then input to the microprocessor 1 via the FIFO memory 17 with a suitable time control. The microprocessor 1 then controls the two output signals for the first control unit 7 and the second control unit 9 to optimize the signals for the black or white reference. For this purpose, the output signal for the first control unit 5 is first adapted so that the black reference of the zero level of the output signal is assigned. In other words, the addition of the output signal of the analog / digital converter 3 and the signal corresponding to the black reference by the CCD sensor 15 in the first control unit 5 is regulated to zero.
Beim nächsten Erfassen der Schwarzreferenz und der Weißrefe renz durch den Abtaster 13 und den Mikroprozessor 1 wird dann die zweite Steuereinheit 9 so geregelt, daß der Signalbereich des dem Analog/Digital-Wandlers 11 zugeführten Signals für diesen optimal ist, um den gesamten Bereich des Wandlers aus zunutzen. Hierfür wird das Steuersignal, das über den zweiten Analog/Digital-Wandler 5 der zweiten Steuereinheit 9 zuge führt wird, so geregelt, daß die Multiplikation des Steuersi gnals mit dem Ausgabesignal des CCD-Sensors 15 für die Weiß referenz dem Maximalwert der Wandlung durch den Ana log/Digital-Wandler 11 entspricht.The next time the black reference and the white reference is detected by the scanner 13 and the microprocessor 1 , the second control unit 9 is then regulated in such a way that the signal range of the signal supplied to the analog / digital converter 11 is optimal for this, in order to cover the entire area of the converter take advantage of. For this purpose, the control signal, which is supplied to the second control unit 9 via the second analog / digital converter 5 , is regulated in such a way that the multiplication of the control signal with the output signal of the CCD sensor 15 for the white reference the maximum value of the conversion by Ana log / digital converter 11 corresponds.
Die erfindungsgemäße Schaltung hat ein Ausmaß an Flexibili tät, da die für die Regelung benötigten Sollwerte und Steuer größen über den Mikroprozessor frei programmierbar sind und auch während des Betriebs leicht geändert werden können. Durch das periodische Wiederholen der Regelung, beispielswei se bei jeder Abtastung durch den CCD-Sensor 15, wird ein Nachregeln während des Betriebs gewährleistet, so daß ein Da vonlaufen der optimalen Abtastung aufgrund von Temperatur schwankungen oder Spannungsschwankungen vermieden wird. Das von dem Mikroprozessor 1 zur Steuerung verwendete Programm kann entsprechend den jeweiligen Erfordernissen ausgestaltet sein. Bei dem gezeigten CCD-Sensor 15 wäre es beispielsweise unerwünscht, innerhalb eines Abtastvorganges eines Bildes sichtbare Kanten aufgrund der Regelung zu erhalten. Daher kann es angebracht sein, die Regelschritte kleiner als die Schrittweite des Analog/Digital-Wandlers 11 zu wählen. Wich tig ist hierbei nur, daß die Software des Mikroprozessors 1 einen geeigneten Korrekturwert ermitteln kann. Dieser Korrek turwert wird dann über die Digital/Analog-Wandler 3 und 5 wieder in ein Analogsignal umgewandelt und dient der eigent lichen analogen Signalaufbereitung durch die Steuereinheiten 7 und 9 als Stellgröße. The circuit according to the invention has a degree of flexibility, since the setpoints and control variables required for the control are freely programmable via the microprocessor and can also be easily changed during operation. The periodic repetition of the control, for example with each scan by the CCD sensor 15 , ensures readjustment during operation, so that the optimal scan is avoided because of temperature fluctuations or voltage fluctuations. The program used by the microprocessor 1 for control can be designed according to the respective requirements. In the CCD sensor 15 shown , it would be undesirable, for example, to obtain visible edges due to the regulation within a scanning process of an image. It may therefore be appropriate to select the control steps smaller than the step size of the analog / digital converter 11 . What is important here is only that the software of the microprocessor 1 can determine a suitable correction value. This correction value is then converted back into an analog signal via the digital / analog converter 3 and 5 and is used for the actual analog signal processing by the control units 7 and 9 as a manipulated variable.
Die Regelung durch die erfindungsgemäße Schaltung ist von der nachfolgenden Bildaufnahme bzw. Bildverarbeitung unabhängig und verläuft zu dieser parallel, das heißt gleichzeitig. Es wird keine große Verzögerung eingeführt, da die analogen Steuereinheiten 7 und 9 keine große Signalverzögerung bewir ken, was die Synchronisation des CCD-Signals mit den Horizon tal- und Vertikalsynchronisiersignalen für die Bildverarbei tung erleichtert.The regulation by the circuit according to the invention is independent of the subsequent image recording or image processing and runs parallel to it, that is to say simultaneously. No large delay is introduced since the analog control units 7 and 9 do not cause a large signal delay, which facilitates the synchronization of the CCD signal with the horizontal and vertical synchronizing signals for image processing.
Mit der erfindungsgemäßen Schaltung ist es auch möglich, wäh rend des Scannens die Verstärkung nachzuführen. Ein Wegdrif ten des Bildes bei länger andauernden Scannvorgängen, wie beispielsweise bei der Stapelverarbeitung von Belegen, ist nicht mehr möglich. Die Bildqualität bleibt über den gesamten Zeitraum konstant und kann durch eine nachfolgende Bildverar beitung voll ausgenutzt werden, so daß eine qualitativ ver besserte Wiedergabe abgescannter Bilder ermöglicht wird.With the circuit according to the invention it is also possible adjust the gain after scanning. A drift away th of the image during longer scans, such as for example in the batch processing of documents not possible anymore. The image quality remains throughout Period constant and can be processed by a subsequent image processing processing be fully utilized, so that a qualitative ver better playback of scanned images is enabled.
Darüber hinaus erspart die erfindungsgemäße Schaltung den Einsatz einer Vielzahl von Stellpotentiometer zur Justage und Einstellung der verschiedenen Spannungspegel.In addition, the circuit according to the invention saves the Use of a variety of potentiometers for adjustment and Setting the different voltage levels.
Fig. 2 zeigt eine zweite erfindungsgemäße Ausführungsform der Schaltung für die Regelung der Verstärkung eines Sensorsi gnals. Das in Fig. 2 gezeigte Beispiel bezieht sich auf einen Farb-CCD-Sensor mit 3 × 2 n-Pixeln. Der CCD-Sensor 15 dieser Ausführungsform gibt getrennte Signale für geradzahlige und ungeradzahlige Teilbilder aus. Darüber hinaus werden für je des Teilbild drei Farbsignale, beispielsweise in rot, grün und blau ausgegeben. Auch der CCD-Sensor 15 in dieser Ausfüh rungsform ist mit einer Schwarzreferenz ausgestattet. Außer dem weist er eine Referenz für die Farben rot, grün und blau auf. Fig. 2 shows a second embodiment of the circuit according to the invention for controlling the gain of a sensor signal. The example shown in FIG. 2 relates to a color CCD sensor with 3 × 2 n-pixels. The CCD sensor 15 of this embodiment outputs separate signals for even and odd fields. In addition, three color signals are output for each field, for example in red, green and blue. The CCD sensor 15 in this embodiment is equipped with a black reference. In addition, it has a reference for the colors red, green and blue.
Im Unterschied zu der Schaltung aus Fig. 1 gibt der Sensor 15 dieser Ausführungsform somit zwei getrennte Bilder aus, eines für das gerade Teilbild und eines für das ungerade Teilbild. Diese Signale werden in getrennten Verarbeitungssträngen wei terverarbeitet. Jeder der Verarbeitungsstränge weist eine Steuereinheit zur Korrektur der Nullpunktverschiebung (Offset) 71, 73 und eine Steuereinheit 91, 93 zur Korrektur der Verstärkung auf, beispielsweise eine AGC-Schaltung (Auto matic Game Controll-Schaltung). Die Steuereinheiten 71, 73, 91, 93 werden über Digital/Analog-Wandler 3, 5 mit analogen Steuersignalen versorgt, die auf digitalen Ausgabesignalen beruhen, welche ihrerseits von dem Mikroprozessor 1 ausgege ben werden.In contrast to the circuit from FIG. 1, the sensor 15 of this embodiment thus outputs two separate images, one for the even field and one for the odd field. These signals are further processed in separate processing lines. Each of the processing lines has a control unit for correcting the zero point shift (offset) 71 , 73 and a control unit 91 , 93 for correcting the gain, for example an AGC circuit (Auto matic Game Controll circuit). The control units 71 , 73 , 91 , 93 are supplied via digital / analog converter 3 , 5 with analog control signals which are based on digital output signals which in turn are output by the microprocessor 1 .
Die Ausgabesignale der Steuereinheiten 91, 93 werden getrennt zwei Analog/Digital-Wandlern 111, 113, beispielsweise mit ei ner Tiefe von 8 Bit, zugeführt, und die digitalen Ausgabesi gnale der beiden Analog/Digital-Wandler 111, 113 werden einem Abtaster oder Multiplexer 13 zugeführt. Wie in der ersten Ausführungsform filtert (fischt) der Abtaster 13 die zu den Referenzstellen gehörige Bildinformation aus dem Datenstrom heraus und liefert die entsprechenden Signale über einen ge eigneten Zwischenspeicher, auch hier in FIFO-Speicher 17, an den Mikroprozessor 1.The output signals of the control units 91 , 93 are separately fed to two analog / digital converters 111 , 113 , for example with a depth of 8 bits, and the digital output signals of the two analog / digital converters 111 , 113 are a scanner or multiplexer 13 fed. As in the first embodiment, the scanner 13 filters (fishes) the image information associated with the reference points from the data stream and supplies the corresponding signals to the microprocessor 1 via a suitable buffer, also here in FIFO memory 17 .
Bei der gezeigten Ausführungsform wird die Zeitsteuerung durch einen Zeitsteuerungsgenerator 19 durchgeführt, dessen Zeitsteuerungssignale sowohl dem FIFO-Speicher 17 als auch dem CCD-Sensor 15 zugeführt werden. Der Zeitsteuerungsgenera tor 19 steht auch in Verbindung mit dem Mikroprozessor 1.In the embodiment shown, the timing control is carried out by a timing control generator 19, the timing control signals of which are fed to both the FIFO memory 17 and the CCD sensor 15 . The timing control generator 19 is also connected to the microprocessor 1 .
Dem Mikroprozessor 1 werden von außen die Regelungsbarometer zugeführt. The control barometer is supplied to the microprocessor 1 from the outside.
Obwohl es detailliert nicht gezeigt ist, kann jede Steuerein heit jedes der beiden getrennten Kanäle für die geraden Teil bilder und die ungeraden Teilbilder aus drei einzelnen Steu erelementen gebildet sein, die voneinander getrennt jeweils die Signale entsprechend einer Farbe rot, grün oder blau be arbeiten.Although not shown in detail, any tax can be unit of each of the two separate channels for the straight part images and the odd drawing files from three individual tax be formed, each separately the signals corresponding to a color be red, green or blue work.
Die einzelnen Steuerglieder oder Untersteuereinheiten können dann, getrennt sowohl den Nullpunkt (Offset), als auch die Verstärkung, getrennt für jede einzelne Farbe und für jedes Teilbild, einstellen. Dies ermöglicht bei der Abtastung von Farbbildern eine optimale Bildqualität. Durch den Einsatz des FIFO und durch geeignete Zeitsteuerung durch den Zeitsteue rungsgenerator 19 ist es möglich, den Mikroprozessor 1 in ge eigneter Zeitsteuerung nicht mit der gesamten Datenflut der Analog/Digital-Wandler 111, 113 zu versorgen, sondern mit entsprechend langsamerer Taktung nur mit den relevanten Daten für die entsprechenden jeweiligen Referenzen.The individual control elements or sub-control units can then separately set both the zero point (offset) and the amplification, separately for each individual color and for each partial image. This enables optimal image quality when scanning color images. Through the use of the FIFO and by suitable timing by the timing control generator 19, it is possible not to supply the microprocessor 1 in suitable timing with the entire flood of data from the analog / digital converter 111 , 113 , but with a correspondingly slower clocking only with the relevant data for the corresponding respective references.
Bei der gezeigten Ausführungsform sind gegenüber dem bekann ten Stand der Technik, der eine Einstellung des Nullpunktes sowie der Verstärkung mit Potentiometern vorsah, das Einspa ren von 12 getrennt einzustellender Potentiometer möglich, was eine deutliche Vereinfachung für CCD-Sensoren und ähnli che bewirkt.In the embodiment shown are known state of the art, the adjustment of the zero point and the amplification with potentiometers provided, the savings possible of 12 potentiometers to be set separately, which is a significant simplification for CCD sensors and the like che causes.
Obwohl der oben beschriebene CCD-Sensor 15 für Farbsignale sechs Ausgänge hatte, also zwei Teilbilder mit je drei Far ben, ist das Prinzip der erfindungsgemäßen Regelung nicht auf sechs Ausgänge beschränkt. Bei anderen Anwendung als bei CCD- Sensoren ist es möglich, mit dem erfindungsgemäßen Prinzip eine beliebige Anzahl von Ausgängen getrennt zu regeln. Auch ist die Erfindung nicht darauf beschränkt, daß die Regelungen voneinander unabhängig sind. Beispielsweise kann durch eine geeignete Software des Mikroprozessors 1 bewirkt werden, daß die Verstärkung durch die Steuereinheiten 91 und 93 in jedem Teilbild so angelegt sind, daß das Aufsummieren der drei Far ben einen optimalen Weißabgleich ergibt.Although the above-described CCD sensor 15 for color signals had six outputs, ie two fields with three colors each, the principle of the control according to the invention is not limited to six outputs. In an application other than CCD sensors, it is possible to control any number of outputs separately using the principle according to the invention. The invention is also not limited to the fact that the regulations are independent of one another. For example, suitable software of the microprocessor 1 can cause the amplification by the control units 91 and 93 in each field to be applied in such a way that the summation of the three colors gives an optimal white balance.
Den Referenzen, etwa der Weißreferenz oder Schwarzreferenz der ersten Ausführungsform, ist es vorzuziehen, daß diese am Rand der Abtastzone des CCD-Scanners sind. Sie brauchen nicht ständig sichtbar zu sein. Um die Abtastzone durch die Refe renzen nicht zu verkleinern, kann eine oder auch mehrere Re ferenzen zyklisch eingeblendet werden, beispielsweise durch eine weiße Markierung auf einer rotierenden Walze. In einer bevorzugten Ausführungsform entscheidet der Mikroprozessor 1 mittels Plausibilitätsprüfung über die Gültigkeit der Refe renz. Es ist desweiteren auch nicht erforderlich, daß sich die Referenz innerhalb der ??? des Sensors befindet.It is preferable that the references such as the white reference or black reference of the first embodiment are at the edge of the scanning zone of the CCD scanner. You don't need to be constantly visible. In order not to reduce the scanning zone by the references, one or more references can be faded in cyclically, for example by a white marking on a rotating roller. In a preferred embodiment, the microprocessor 1 decides on the validity of the reference by means of a plausibility check. Furthermore, it is not necessary for the reference to be within the ??? of the sensor.
Bei dem in der zweiten Ausführungsform gezeigten Farb-CCD- Sensor ist es vorzuziehen, daß sich die Regelung nur an einem Meßpunkt also einigen Pixeln pro Auszug orientiert, die über den Mikroprozessor einstellbar sind. Das Referenzsoll ist über den Mikroprozessor, der eine Parameterschnittstelle auf weist, von außen für jeden der sechs Kanäle einstellbar. So können beispielsweise die Schwarzreferenz, das heißt, die Nullpunktverschiebung und die Weißreferenz, das heißt, die Verstärkung, getrennt eingestellt werden.In the color CCD shown in the second embodiment, Sensor, it is preferable that the control only on one Measuring point is oriented a few pixels per excerpt the microprocessor are adjustable. The reference target is via the microprocessor, which is a parameter interface points, externally adjustable for each of the six channels. So can, for example, the black reference, that is, the Zero offset and the white reference, that is, the Gain, can be set separately.
Die Schwarzreferenz muß nicht notwendigerweise als abzuta stendes Element vorgesehen sein. Auch eine fest einprogram mierte Schwarzreferenz ist möglich.The black reference need not necessarily be abta end element may be provided. Also a fixed program A black reference is possible.
Fig. 3 zeigt Beispiele für die Abtastung einer Zeile durch einen CCD-Sensor ohne die erfindungsgemäße Regelung. Die ab getastete Zeile zeigt das sogenannte "Shadying" der Kamera (Bogen in der Aussteuerung), der nicht weiter Gegenstand die ser Erfindung ist und von den in den Ausführungsformen ge zeigten Schaltungen auch nicht beseitigt wird. Zur Beseiti gung des "Shadying" sind Schaltungen bekannt und im Einsatz, die nach der Analog/Digital-Wandlung des Bildsignals diesen Effekt korrigieren. Beispielsweise kann dies über eine nach geschaltete Einheit erfolgen, welche über eine dreifache, pi xelweise und multiplikative Shadyingkorrektur verfügt. Fig. 3 shows examples for the scanning of one line by a CCD sensor without the inventive arrangements. The line scanned from shows the so-called "shadying" of the camera (arc in the modulation), which is no longer the subject of this invention and is also not eliminated by the circuits shown in the embodiments. Circuits for eliminating "shadying" are known and in use, which correct this effect after the analog / digital conversion of the image signal. For example, this can be done via a downstream unit, which has a triple, pixel-wise and multiplicative shading correction.
Wie die Zeichnung zeigt, schwanken die Signalpegel für die einzelnen Farben sowie für die geraden und ungeraden Teilbil der erheblich.As the drawing shows, the signal levels for the individual colors as well as for the even and odd partial images the considerably.
Fig. 4 zeigt den Signalverlauf der Abtastung einer Zeile durch den CCD-Sensor nach der erfindungsgemäßen Regelung. Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, können die Schwankungen der ein zelnen Ausgabesignale und der Referenzen des CCD-Sensors durch die erfindungsgemäße Schaltung vollständig beseitigt werden, so daß eine optimale Bildaufbereitung durch die nach folgende digitale Signalverarbeitung möglich ist. Fig. 4 shows the waveform of the scanning of one line by the CCD sensor according to the inventive arrangements. As can be seen from FIG. 4, the fluctuations in the individual output signals and the references of the CCD sensor can be completely eliminated by the circuit according to the invention, so that optimal image processing is possible by the subsequent digital signal processing.
In den gezeigten Schaltungen der Fig. 1 und 2 sind zwi schen dem CCD-Sensor 15 und den Eingängen der ersten Steuer einheiten 7, 71, 73 noch Vorverstärken 21 vorgesehen. Anders gesagt, die verwendeten CCD-Sensoren verfügen an jedem ihrer Ausgänge über einen Verstärker.In the circuits shown in FIG. 1 and 2 are Zvi rule the CCD sensor 15 and the inputs of the first control units 7, 71, 73 or 21 is provided pre-amplifying. In other words, the CCD sensors used have an amplifier at each of their outputs.
In den gezeigten Ausführungsformen sind für jedes Signal oder Teilsignal des CCD-Sensors zwei Steuereinheiten vorgesehen. Falls erforderlich, können noch weitere analoge Verarbei tungsschritte enthalten sein, etwa eine Verstärkerkaskade oder ähnliches. Jede Stufe einer solchen in Kaskade geschal teten Verstärkerkette kann getrennt geregelt werden.In the embodiments shown there are or for each signal Partial signal of the CCD sensor provided two control units. If necessary, further analog processing can be done tion steps may be included, such as an amplifier cascade or similar. Each stage of such a cascaded The amplifier chain can be regulated separately.
Durch den Mikroprozessor 1 ist es problemlos möglich, für je des Teilsignal oder jeden Kanal (bei der Ausführungsform aus Fig. 2 sechs Kanäle) von außen über eine Parameter- Schnittstelle geeignete Sollwerte vorzugeben. Dies kann zum einen durch den Anwender direkt oder alternativ über die nachfolgende digitale Bildverarbeitung erfolgen. Die Regelung sollte so ausgestaltet sein, daß sie darauf hinarbeitet, daß sich die von dem FIFO-Speicher 17 in den Mikroprozessor 1 eingelesenen Istwerte den Sollwerten annähern.By means of the microprocessor 1 , it is possible without any problems to specify suitable target values for each of the partial signals or each channel (six channels in the embodiment from FIG. 2) via a parameter interface. This can be done directly by the user or alternatively via the subsequent digital image processing. The control system should be designed in such a way that it works to ensure that the actual values read into the microprocessor 1 from the FIFO memory 17 approach the target values.
Vorzugsweise werden für jede Referenz mehrere Pixel eingele sen, beispielsweise 8. Auf diese Art wird es ermöglicht, daß eine Plausibiltätskontrolle über die Gültigkeit der Referenz entscheidet. Es können beispielsweise Defekte oder schlecht arbeitende Pixel in dem CCD-Sensor oder partielle Verunreini gungen der Referenz ausgeglichen werden.Preferably, several pixels are selected for each reference sen, for example 8. In this way it is possible that a plausibility check on the validity of the reference decides. For example, there may be defects or bad working pixels in the CCD sensor or partial contaminants conditions of the reference.
Vorzugsweise werden die innerhalb einer Referenz für gut be fundenen Pixel gemittelt und ein aktueller Istwert entspre chend diesem Mittelwert mit dem gewünschten Sollwert vergli chen. Je nach Höhe der Abweichung kann nun die dazugehörige Stellgröße nachgeführt werden. Hierbei ist allerdings darauf zu achten, daß die Stellgrößen hinreichend schnell arbeiten, ohne ein Schwingen des Regelkreises zu verursachen.Preferably, those within a reference are considered to be good found pixels averaged and corresponds to a current actual value comparing this mean with the desired setpoint chen. Depending on the amount of the deviation, the associated one can now Manipulated variable are tracked. Here, however, is on to ensure that the manipulated variables work sufficiently quickly, without causing the control loop to vibrate.
Wie aus der vorangehenden Beschreibung hervorgeht, werden für die eigentlichen Stellgrößen sowohl für die Nullpunktver schiebung als auch für die Verstärkung analoge Steuerungen verwendet. Diese Spannungen werden über geeignete Digi tal/Analog-Wandler erzeugt. Durch das Vorsehen der erfin dungsgemäßen Regelung, die auch als DDC-Regelung (Direct Di gital Controll-Regelung) bezeichnet werden kann, kann bei spielsweise eine Kamera mit einem CCD-Sensor sehr flexibel und während des eigentlichen Scannvorgangs geregelt werden.As is apparent from the foregoing description, for the actual manipulated variables both for the zero point ver shift as well as for the amplification of analog controls used. These voltages are measured using suitable digi tal / analog converter generated. By providing the invented regulation according to the invention, which is also known as DDC regulation (Direct Di gital control regulation) can be described at for example a camera with a CCD sensor very flexible and be regulated during the actual scanning process.
Obwohl die Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Ausführungsformen beschrieben wurde, ist die Erfindung hier auf nicht beschränkt. Beispielsweise kann anstelle des CCD- Sensors ein anderer digital getakteter Sensor mit analogem Ausgabesignal, beispielsweise ein Echolote verwendet werden.Although the invention with reference to the accompanying Embodiments have been described, the invention is here not limited to. For example, instead of the CCD Another digitally clocked sensor with analog Output signal, such as an echo sounder can be used.
Bei der erfindungsgemäßen Regelung wurde zunächst der Null punkt eingestellt und anschließend die Verstärkung nachge führt. Diese Reihenfolge ist für ein schnelles Einstellen der optimalen Steuergrößen zu empfehlen, aber keineswegs zwangs weise so vorgegeben. Es ist denkbar, zunächst die Verstärkung an den Wandlungsbereich des Digital/Analog-Wandlers anzuglei chen und anschließend die Nullpunktverschiebung auszuglei chen.In the control according to the invention, zero became the first point is set and then the gain is adjusted leads. This order is for a quick adjustment of the to recommend optimal control parameters, but by no means compulsory wisely so. It is conceivable to start with reinforcement to the conversion area of the digital / analog converter and then compensate for the zero offset chen.
Claims (9)
einer ersten analogen Steuereinheit (7), die das Sensorsi gnal und ein erstes Steuersignal (Offset) empfängt und ein erstes korrigiertes Sensorsignal ausgibt,
einer zweiten analogen Steuereinheit (9), die das erste korrigierte Sensorsignal und ein zweites Steuersignal emp fängt und ein zweites korrigiertes Sensorsignal ausgibt,
einem Analog/Digital-Wandler (11), der das zweite korri gierte Sensorsignal in ein digitales Sensorsignal wandelt und ausgibt,
gekennzeichnet durch, einen Mikroprozessor 1, der das digitale Sensorsignal emp fängt und das erste Steuersignal (Offset) und das zweite Steuersignal (Amp) ausgibt, wobei der Mikroprozessor (1) das erste Steuersignal (Offset) und das zweite Steuersi gnal (Amp) in Abhängigkeit von dem digitalen Sensorsignal einstellt.1. Circuit for controlling the gain of a sensor signal with:
a first analog control unit ( 7 ) which receives the sensor signal and a first control signal (offset) and outputs a first corrected sensor signal,
a second analog control unit ( 9 ) which receives the first corrected sensor signal and a second control signal and outputs a second corrected sensor signal,
an analog / digital converter ( 11 ) which converts and outputs the second corrected sensor signal into a digital sensor signal,
characterized by , a microprocessor 1 , which receives the digital sensor signal emp and outputs the first control signal (offset) and the second control signal (Amp), the microprocessor ( 1 ) the first control signal (offset) and the second control signal (Amp) in Depends on the digital sensor signal.
der die Ausgabe des Analog/Digital-Wandlers (11) abtastet und Bezugsdaten von digitalen Sensorsignal enthaltenen Re ferenzen aussortiert, und
einem FIFO-Speicher (17), der die aussortierten Referenz daten empfängt und an den Mikroprozessor (1) ausgibt, wo bei der Mikroprozessor (1) die Einstellung des ersten Steuersignals (Offset) und des zweiten Steuersignals (Amp) in Abhängigkeit der Referenzdaten durchführt. 3. Circuit according to claim 1 or 2 with a scanner ( 13 ),
which samples the output of the analog / digital converter ( 11 ) and sorts out reference data from digital sensor signals containing references, and
a FIFO memory ( 17 ) which receives the sorted reference data and outputs it to the microprocessor ( 1 ), where the microprocessor ( 1 ) carries out the setting of the first control signal (offset) and the second control signal (Amp) as a function of the reference data .
einem ersten Digital/Analog-Wandler (3), der das erste Steuersignal (Offset) in ein analoges erstes Steuersignal wandelt, und einem zweiten Digital/Analog-Wandler (5), der das zweite Steuersignal (Amp) in ein analoges zweites Steuersignal wandelt,
wobei die erste und die zweite Steuereinheit (7, 9) durch das analoge erste Steuersignal und das analoge zweite Steuersignal gesteuert werden.4. Circuit according to one of claims 1 to 3, with:
a first digital / analog converter ( 3 ), which converts the first control signal (offset) into an analog first control signal, and a second digital / analog converter ( 5 ), which converts the second control signal (Amp) into an analog second control signal ,
wherein the first and the second control unit ( 7 , 9 ) are controlled by the analog first control signal and the analog second control signal.
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DE19940385A DE19940385A1 (en) | 1999-08-25 | 1999-08-25 | Sensor signal amplification regulation circuit provides 2-stage correction of analogue sensor signal before conversion into digital sensor signal |
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DE (1) | DE19940385A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10210327A1 (en) * | 2002-03-08 | 2003-09-18 | Arnold & Richter Kg | Digital motion picture camera |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE6931916U (en) * | 1969-08-11 | 1969-12-18 | Johannes Epping | COMPOSITE CHILDREN'S CHAIR |
DE6931656U (en) * | 1969-08-06 | 1970-04-30 | Festo Maschf Stoll G | SWITCHING DEVICE |
DE3545376C2 (en) * | 1984-12-21 | 1988-05-05 | Rca Corp., Princeton, N.J., Us |
-
1999
- 1999-08-25 DE DE19940385A patent/DE19940385A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE6931656U (en) * | 1969-08-06 | 1970-04-30 | Festo Maschf Stoll G | SWITCHING DEVICE |
DE6931916U (en) * | 1969-08-11 | 1969-12-18 | Johannes Epping | COMPOSITE CHILDREN'S CHAIR |
DE3545376C2 (en) * | 1984-12-21 | 1988-05-05 | Rca Corp., Princeton, N.J., Us |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10210327A1 (en) * | 2002-03-08 | 2003-09-18 | Arnold & Richter Kg | Digital motion picture camera |
US7391456B2 (en) | 2002-03-08 | 2008-06-24 | Arnold And Richter Cine Technik Gmbh And Co. | Digital camera |
US8134632B2 (en) * | 2002-03-08 | 2012-03-13 | Arnold Richter Cine Technik GmbH and Co. Bertriebs KG | Digital camera |
DE10210327B4 (en) * | 2002-03-08 | 2012-07-05 | Arnold & Richter Cine Technik Gmbh & Co. Betriebs Kg | Digital motion picture camera |
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