DE29700295U1 - Bildverarbeitungsvorrichtung - Google Patents

Bildverarbeitungsvorrichtung

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Description

Patentanwälte ' I I "I * I &Idigr; i * "I &Idigr; BEETZ & PARTNER "
Steinsdorfstr. 10, D - 80538 München
0431-14111/730 0431-51.045G 9. Jan. 1997
B i ldve rarbei.tung s vor richtung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bildverarbeitungsvorrichtung, insbesondere eine mit Licht arbeitende Bildverarbeitungsvorrichtung mit einer hohen Auflösung und Qualität.
Im allgemeinen weist eine Bildverarbeitungsvorrichtung mindestens drei Abschnitte auf:
(1) ein Bildaufnahmeteil,
(2) ein Bildverarbeitungsteil, und
(3) eine Stromversorgung und eine Motorsteuerung.
Im Stand der Technik wird ein in der Bildverarbeitungsvorrichtung angeordneter programmierbarer Leistungsverstärker (PGA) zum Ausgleichen einer zwischen der Helligkeit einer Lampe, einem ladungsgekoppelten Bauelement (CCD) und einer Linse auftretenden Ungleichmäßigkeit verwendet.
Die Unzulänglichkeit des Ausgleichs unter Verwendung eines programmierbaren Leistungsverstärkers liegt jedoch darin, daß lediglich eine einzige Farbe des verarbeiteten Bilds auf einmal ausgeglichen wird. Wenn daher die Verarbeitung mehrerer Farben erforderlich ist, sind dementsprechend mehrere programmierbare Leistungsverstärker erforderlich. Dadurch werden die Kosten gesteigert, und die entsprechende elektrische Schaltung wird dementsprechend komplizierter.
Im übrigen werden gemäß dem Stand der Technik mehrere Belichtungsperioden für den Ausgleich verwendet, es kann jedpch bei jeder Belichtungsperiode entsprechend lediglich eine einzige Farbe verarbeitet werden. Daher wird die zur Verarbeitung des
Bilds erforderliche Verarbeitungszeit dementsprechend gesteigert.
Zudem sind, wenn mehrere programmierbare Leistungsverstärker für den Ausgleich des Bilds verwendet werden, dementsprechend viele Analog-/Digital-Verstärkungsvorrichtungen erforderlich. Überdies werden daher aufgrund des hohen Preises der Analog-/Digital-Verstärkungsvorrichtung die Gesamtkosten der Bildverarbeitungsvorrichtung enorm gesteigert.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine wirtschaftliche Bildverarbeitungsvorrichtung zu schaffen, die in der Lage ist, ein Bild mit hoher Qualität und hoher Auflösung zu verarbeiten.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält eine Bildverarbeitungsvorrichtung eine Bildaufnahmeschaltung, die ein Bildeingangssignal mit mehreren Basisbildsignalen erzeugt, eine Spannungsregulierungs- und Ausgleichsschaltung, die einen ersten regulierenden Ausgleich ausführt, eine elektrisch mit der Spannungsregulierungs- und Ausgleichsschaltung verbundene mehrfach programmierbare Leistungsverstärkungsschaltung, die das Bildeingangssignal aufnimmt, während einer Periode der Verarbeitung einer spezifischen Bildeinheit entsprechend einem Multiplexschaltvorgang einen zweiten regulierenden Ausgleich für die Basisbildsignale des Bildeingangssignals ausführt und eine Serie von Bildsignalen ausgibt, eine Analog-ZDigital-Wandlerschaltung, die ein digitales Bildsignal erzeugt, und eine elektrisch mit der mehrfach programmierbaren Leistungsverstärkungsschaltung verbundene Speicherschnittstellensteuerschaltung, die ein Steuersignal erzeugt.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfaßt die Bildaufnahmeschaltung, die zum Erhalt eines Reflexionssignals ein Lichtsignal in Richtung auf ein Objekt erzeugt und als Reaktion auf das Reflexionssignal zum Erhalt des Bildeingangssignals mit den mehreren Basisbildsignalen eine photoelektrische Umwandlung ausführt, eine Gleich-/Wechselspannungsumwandlungsschaltung zum Umwandeln eines
Gleichspannungssignals in ein Wechselspannungssignal mit einer verhältnismäßig höheren Frequenz und Spannung als Reaktion auf ein Ein-Mus-Steuersignal, eine elektrisch mit der Gleich-/Wechselspannungsumwandlungsschaltung verbundene Belichtungseinheit zur Erzeugung und Ausgabe des Lichtsignals als Reaktion auf das Wechselspannungssignal, eine Fokussiervorrichtung, die das Reflexionssignals fokussiert und reflektiert, und ein ladungsgekoppeltes Bauelement, das als Reaktion auf das Steuersignal und das durch die Fokussiervorrichtung reflektierte und fokussierte Reflexionssignal die photoelektrische Umwandlung zur Erzeugung und Ausgabe des Bildeingangssignals ausführt.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Belichtungseinheit eine Lampe, und die Fokussiervorrichtung umfaßt Spiegel und eine Linse.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfaßt die Bildaufnahmeschaltung ferner eine elektrisch mit dem ladungsgekoppelten Bauelement verbundene Vorverstärkungsvorrichtung zur Ausführung einer Stromverstärkung für das von dem ladungsgekoppelten Bauelement erzeugte und ausgegebene Bildeingangssignal zur Verbesserung einer Entstörungsfähigkeit des Bildeingangssignals.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfaßt die elektrisch mit der Bildaufnahmeschaltung zur Eingabe des Bildeingangssignals verbundene Spannungsregulierungs- und Ausgleichsschaltung, die zum Ausgleich der Basisbildsignale des Bildeingangssignals den ersten regulierenden Ausgleich ausführt, eine elektrisch mit der Bildaufnahmeschaltung verbundene Korrelationsdoppelabtasteinrichtung zur Entfernung einer Spannung mit normalem Modus des Bildeingangssignals, einen elektrisch mit der Korrelationsdoppelabtasteinrichtung verbundenen Spannungsregler zur Regelung eines Gleichspannungsoffsets des Bildeingangssignals, einen elektrisch mit dem Spannungsregler verbundenen Signalverstärker zur Verstärkung und zur Ausgabe des Bildeingangssignals, dessen Gleichspannungsoffset durch den Spannungsregler verarbeitet wird, und eine elektrisch mit dem Si-
gnalverstärker verbundene automatische Leistungssteuereinheit zur Ausführung des ersten regulierenden Ausgleichs als Reaktion auf das Steuersignal zum Ausgleich der Basisbildsignale des Bildeingangssignals.
, Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weist der Spannungsregler eine Additionseinrichtung auf.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die Basisbildsignale des Bildeingangssignals jeweils drei Folgen von Bildsignalen für die Grundfarben rot, grün und blau.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung regelt der erste regulierende Ausgleich die Bildsignale für die Grundfarben rot, grün und blau, gleicht diese aus und gleicht eine Lampenalterung der Bildaufnahmeschaltung aus.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfaßt die mehrfach programmierbare Leistungsverstärkungsschaltung einen elektrisch mit der Spannungsregulierungs- und Ausgleichsschaltung verbundenen Multiplexer, der als Reaktion auf das Steuersignal das Bildeingangssignal aufnimmt, die Periode für die Verarbeitung einer spezifischen Bildeinheit gleichmäßig in drei Segmente unterteilt und die drei Folgen von Bildsignalen für die Grundfarben rot, grün und blau in jedem Segment der Periode multiplext, um ein Bildausgangssignal mit den abwechselnd darin enthaltenen drei Folgen von Bildsignalen zu erhalten, eine programmierbare Leistungsausgleichseinrichtung, die bei den jeweils drei Segmenten jeweils drei Ausgleichswerte zum Ausgleich der Bildsignale für die Grundfarben rot, grün und blau ausgibt, und eine elektrisch mit dem Multiplexer und der programmierbaren Leistungsausgleichseinrichtung verbundene Multiplikationseinrichtung, die zur Ausführung des zweiten regulierenden Ausgleichs die Bildsignale für die Grundfarben rot, grün und blau durch eine jeweilige Multiplikation mit den drei entsprechenden Ausgleichswerten ausgleicht.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfaßt die Bildaufnahmeschaltung eine Lampe, eine Linse und ein ladungsgekoppeltes Bauelement (CCD), und der zweite regulierende
Ausgleich bringt eine Ungleichmäßigkeit zwischen der Helligkeit der Lampe, der Linse und dem ladungsgekoppelten Bauelement (CCD) in Wechselbeziehung und gleicht sie aus.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfaßt die Speicherschnittstellensteuerschaltung einen elektrisch mit der Analog-/Digital-Wandlerschaltung verbundenen Steuersignaloperationsgenerator, der das dem digitalen Bildsignal entsprechende Steuersignal erzeugt und ausgibt und einen Vorgang zur Erzeugung des Bildausgangssignals ausführt, einen elektrisch mit dem Steuersignaloperationsgenerator verbundenen Systemspeicher zur Aufzeichnung und Speicherung einer Korrelationskurve für die Bildsignale für die Grundfarben rot, grün und blau, eine elektrisch mit dem Steuersignaloperationsgenerator verbundene Peripherieschnittstellensteuereinheit zur Ausgabe des Bildausgangssignals an eine bestimmte Peripherieschnittstellenvorrichtung als Reaktion auf ein von dem Steuersignaloperationsgenerator erzeugtes und ausgegebenes Peripherieschnittstellensteuersignal, einen elektrisch mit dem Steuersignaloperationsgenerator verbundenen Mikroprozessor zur Steuerung eines Arbeitsprozesses, der mit der Aufnahme eines Bilds beginnt und mit der Ausgabe des von der Peripherieschnittstellensteuereinheit ausgegebenen Bildausgangssignals endet, und einen elektrisch mit dem Mikroprozessor verbundenen programmierbaren Speicher zur Erzeugung einer bei dem Vorgang erforderlichen Signalinformation.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfaßt die Speicherschnittstellensteuerschaltung ferner eine elektrisch mit dem Steuersignaloperationsgenerator verbundene Gammaumwandlungsvorrichtung mit einer Gammaumwandlungstabelle für eine Gammaumwandlung, damit ein Benutzer die Farbe eines Bilds selbst definieren kann.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Peripherieschnittstellensteuereinheit eine Peripherieschnittstellensteuereinheit mit einer SCSI-Spezifikation.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die besondere Peripherieschnittstellenvorrichtung ein Personal Computer.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung dient die elektrisch mit der mehrfach programmierbaren Leistungsverstärkungsschaltung verbundene Analog-ZDigital-Wandlerschaltung der Eingabe und Umwandlung der Folge von Bildsignalen zur Ausgabe des digitalen Bildsignals.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung dienen die elektrisch mit der Bildaufnahmeschaltung verbundene Speicherschnittstellensteuerschaltung, die Spannungsregulierungs- und Ausgleichsschaltung, die mehrfach programmierbare Leistungsverstärkungsschaltung und die Analog-ZDigital-Wandlerschaltung der Eingabe und Speicherung des digitalen Bildsignals und der Erzeugung und Ausgabe eines Bildausgangssignals über einen Vorgang, bei dem die Speicherschnittstellensteuerschaltung zur jeweiligen Steuerung der Bildaufnahmeschaltung, der Spannungsregulierungs- und Ausgleichsschaltung und der mehrfach programmierbaren Leistungsverstärkungsschaltung als Reaktion auf das digitale Bildsignal das Steuersignal erzeugt.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ferner eine elektrisch mit der Spannungsregulierungs- und Ausgleichsschaltung, der mehrfach programmierbaren Leistungsverstärkungsschaltung, der Analog-VDigital-Wandlerschaltung und der Speicherschnittstellensteuerschaltung verbundene elektrische Stromtreiberschaltung vorgesehen, die derart beschaffen ist, daß sie mit einem Antriebsmotor verbunden werden kann, ein Lei- stungssignal für die Bildaufnahmeschaltung, die Spannungsregulierungs- und Ausgleichsschaltung, die Speicherschnittstellensteuerschaltung und ein Motoransteuersignal zum Ansteuern des Antriebsmotors erzeugt und eine Leistungszufuhr, die das Leistungssignal erzeugt, und eine elektrisch mit der Leistungszufuhr und dem Antriebsmotor verbundene Motorsteuerung zur Erzeugung des Motoransteuersignals zum Ansteuern des Antriebsmotors umfaßt.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Leistungszufuhr ein Schaltnetzteil.
Die vorliegende Erfindung wird beispielhaft anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 ein Systemblockdiagramm, das eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigt; und
Fig. 2 ein Ablaufdiagramm, das eine bevorzugte Ausführungsform einer Verarbeitung und eines Ausgleichs der Grundfarben R, G und B eines Bildsignals während einer Periode der Verarbeitung einer spezifischen Bildeinheit mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigt.
Im folgenden wird auf Fig. 1 bezug genommen, die ein Systemblockdiagramm einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung darstellt und eine Bildverarbeitungsvorrichtung 1 und eine Pheripherieschnittstellenvorrichtung 2 zeigt. Die Bildverarbeitungsvorrichtung 1 umfaßt eine Bildaufnahmeschaltung 11, eine Spannungsregulierungs- und Ausgleichsschaltung 12, eine mehrfach programmierbare Leistungsverstärkungsschaltung 13, eine Analog-/Digital-Wandlerschaltung 14, eine Speicherschnittstellensteuerschaltung 15, eine elektrische Stromtreiberschaltung 16 und einen Antriebsmotor 17.
Die Bildaufnahmeschaltung 11 umfaßt ferner eine Gleich-/Wechselspannungsumwandlungsschaltung 111, eine Belichtungseinheit 112 (vorzugsweise eine Lampe), eine Fokussiervorrichtung 113 (vorzugsweise einen Spiegel und eine Linse), ein ladungsgekoppeltes Bauelement (CCD) 114 und eine Vorverstärkungsvorrichtung 115.
Die Spannungsregulierungs- und Ausgleichsschaltung 12 umfaßt eine Korrelationsdoppelabtasteinrichtung 121, einen Spannungsregler 122, einen Signalverstärker 123 und eine automatische Leistungssteuereinheit 124. Die mehrfach programmierbare Leistungsverstärkungsschaltung 13 umfaßt einen Multiplexer 131, eine programmierbare Leistungsausgleichseinrichtung 132 und eine Multiplikationseinrichtung 133.
Die Speicherschnittstellensteuerschaltung 15 umfaßt einen Steuersignaloperationsgenerator 151, einen Systemspeicher (System-RAM) 152, eine Peripherieschnittstellensteuereinheit 153, einen Mikroprozessor 154, einen programmierbaren Speicher (EPROM) 155, eine Gammaumwandlungsvorrichtung 156 und einen Pufferspeicher (Puffer-RÄM) 157. Dagegen umfaßt die elektrische Stromantriebsschaltung 16 eine Stromzufuhr 161 und eine Motorsteuerung 162.
Der Arbeitsprozeß der erfindungsgemäßen Bildverarbeitungsvorrichtung wird im folgenden beschrieben.
Zunächst wandelt die Gleich-ZWechselspannungsumwandlungsschaltung 111 zur Steuerung der Belichtungseinheit 112 entsprechend einem von dem Steuersignaloperationsgenerator 151 erzeugten und ausgegebenen Ein-/Aus-Steuersignal ein Gleichspannungssignal in ein Wechselspannungssignal mit einer hohen Frequenz und einer verhältnismäßig höheren Spannung um, und dementsprechend ist die Belichtungseinheit 112 in der Lage, als Reaktion auf das Wechselspannungssignal ein Lichtsignal zu erzeugen und auf ein Objekt, beispielsweise einen Text oder ein Bild (die in Fig. 1 nicht dargestellt sind) zu projizieren. Dementsprechend wird ein durch die Reflexion des Textes und/oder der Bilder erzeugtes Reflexionssignal weiter zu der Fokussiervorrichtung 113 reflektiert, und daher fokussiert und reflektiert die Fokussiervorrichtung 113 das auf sie reflektierte Reflexionssignal auf das ladungsgekoppelte Bauelement 114, um zur Ausgabe eines Bildeingangssignals einen photoelektrischen UmwandlungsVorgang desselben auszuführen.
Dabei erzeugt das ladungsgekoppelte Bauelement (CCD) unter Verwendung einer Umwandlungseinrichtung von Phase in Spannung als jeweilige Reaktion auf ein von dem Steuersignaloperationsgenerator 151 erzeugtes erstes Steuersignal Sl und das von der Fokussiervorrichtung 113 reflektierte fokussierte Reflexionssignal ein Bildeingangssignal, das die Bildsignale für die Grundfarben rot, grün und blau enthält. Anschließend wird das Bildeingangssignal von dem ladungsgekoppelten Bauelement 114 an die
Vorverstärkungsvorrichtung 115 übertragen, und das Bildeingangssignal wird zur Verbesserung der Entstörungsfähigkeit des Bildeingangssignals unter Verwendung einer Stromverstärkung verarbeitet. Ist das von der Belichtungseinheit 112 bestrahlte Objekt jedoch ein transparentes Objekt, ist lediglich eine entsprechende Ausstattung zur Handhabung desselben erforderlich, um das Objekt für die Verarbeitung auszustatten.
Überdies wird die elektrisch mit der Vorverstärkungsvorrichtung 115 verbundene Korrelationsdoppelabtasteinrichtung (CDS) 121 zur Verminderung einer Spannung des Bildeingangssignals mit normalem Modus verwendet. Anschließend wird der Gleichspannungsoffset des Bildeingangssignals von dem Spannungsregler 122 entfernt, in dem vor der Verstärkung über den Signalverstärker 123 eine Additionseinrichtung enthalten sein kann, wobei bei der Verarbeitung zur Regelung des Gleichstroraoffsets des Bildeingangssignals ein in Fig. 1 durch OFFSET bezeichnetes Differenzwertsignal mit dem Spannungsregler 122 zusammenwirkt.
Eine elektrisch mit dem Signalverstärker 123 verbundene automatische Leistungssteuereinheit 124 wird zur Regelung des Gleichgewichts unter den Grundfarben rot (R), grün (G) und blau (B) des Bildeingangssignals als Reaktion auf ein von dem Steuersignaloperationsgenerator 151 erzeugtes und ausgegebenes Steuersignal S2 verwendet, um die durch das Alterungsphenomän der Lampe 112 verursachte Veränderung des Bilds auszugleichen.
Im folgenden wird die mehrfach programmierbare Leistungsverstärkungsschaltung 13 beschrieben, in der der elektrisch mit der Spannungsregulierungs- und Ausgleichsschaltung 12 verbundene Multiplexer 131 zur Eingabe des Bildeingangssignals und zur Aufteilung einer Periode zur Verarbeitung einer spezifischen Bildeinheit in drei Segmente als Reaktion auf ein von dem Steuersignaloperationsgenerator 151 erzeugtes und ausgegebenes drittes Steuersignal S3 verwendet wird. Die Periode zur Verarbeitung einer spezifischen Bildeinheit ist die Periode, die die CCD 114 zur Verarbeitung eines Pixels benötigt. Der Multiplexer 131 teilt die Periode für die Verarbeitung einer spezifischen Bild-
&iacgr;&ogr;
einheit gleichmäßig in drei Segmente auf und multiplext zum Erhalt eines Bildausgangssignals, das zum Ausgleich einer Ungleichmäßigkeit zwischen der Helligkeit der Lampe 112, der Linse 113 und der CCD 114 und zur Herstellung einer Wechselbeziehung zwischen diesen abwechselnd die drei Folgen von Bildsignalen enthält, die drei Folgen von Bildsignalen für die Grundfarben rot, grün und blau in jedem Segment der Periode. Überdies ist der "programmierbare Leistungsverstärker 132 in der Lage, während jedem der drei Segmente der Periode zur Verarbeitung der Bildeinheit entsprechend dem dritten Steuersignal S3 die jeweiligen Ausgleichswerte für die Grundfarben R, G und B auszugeben. Dementsprechend werden die Grundfarben R, G und B jeweils durch die Ausgleichswerte ausgeglichen und miteinander gemischt, bevor sie in Form einer Folge von Bildsignalen ausgegeben werden. Daher werden die jeweils von diesen drei Segmenten ausgegebenen ausgeglichenen Grundfarben R, G und B an die Multiplikationseinrichtung 133 übertragen und jeweils miteinander multipliziert.
Anschließend wird die ausgegebene Folge von Bildsignalen' an die Analog-/Digital-Wandlerschaltung 14 übertragen. Dementsprechend wird die Folge von Bildsignalen in dieser als Reaktion auf ein VRT- und ein VBR-Signal in ein digitales Bildsignal umgewandelt.
Der Steuersignaloperationsgenerator 151 erzeugt entsprechend dem von der Analog-/Digital-Wandlerschaltung 14 ausgegebenen eingegebenen digitalen Bildsignal das erste, zweite und dritte Steuersignal Sl, S2 und S3 und gibt diese aus, und das erste, das zweite und das dritte Steuersignal Sl, S2 und S3 werden zur Ausführung eines Vorgangs zur Erzeugung eines Bildausgangssignals verwendet. Der Systemspeicher 152 wird zur Aufzeichnung und Speicherung einer Korrelationskurve für die Grundfarben R, G und B verwendet. Als Peripherieschnittstellensteuereinheit 153 wird beispielsweise eine SCSI-Peripherieschnittstellensteuereinheit zur Ausgabe des Bildausgangssignals an eine bestimmte Peripherieschnittstellenvorrichtung 2, beispielsweise einen Personal Computer, als Reaktion auf ein von dem Steuersignaloperationsgenerator 151 erzeugtes Peripherieschnittstellen-
steuersignal I verwendet. Der Mikroprozessor 154 wird zur Steuerung eines in der Bildverarbeitungsvorrichtung 1 ausgeführten Prozesses verwendet, der mit der Aufnahme eines Bilds beginnt und mit der Ausgabe des Bildausgabesignals über die Peripherieschnittstellensteuereinheit 153 endet. Überdies wird der pro- : grammierbare Speicher 155 zur Erzeugung einer bei dem Vorgang für den Mikroprozessor 154 erforderlichen Signalinformation verwendet. Die Gammaumwandlungsvorrichtung mit einer Gammaumwandlungstabelle wird zur Ausführung einer Gammaumwandlung verwendet, damit der Benutzer eine Farbe eines Bilds selbst bestimmen kann, um eine gewünschte Farbe zu erhalten. Der Pufferspeicher 157 stattet die Gammaumwandlungsvorrichtung 156 mit einer Speicherfunktion zur Speicherung von Bildinformationen bei der Ausführung der Gammaumwandlung aus und gibt die von der Peripherieschnittstellensteuereinheit 153 ausgegebene Bildinformation an eine bestimmte Peripherieschnittstellenvorrichtung 2 aus.
Die Stromzufuhr 161, beispielsweise ein Schaltnetzteil, wird zur Erzeugung eines Stromquellensignals, für die Bildvorrichtung 1 verwendet, und die Motorsteuerung 162 wird zum Ansteuern des Antriebsmotors 17 verwendet. Selbstverständlich wird, wenn die Stromzufuhr 161 mit der Motorsteuerung 162 zu einer einzigen Einheit kombiniert werden kann, der durch die Schaltungsimpedanz induzierte Leistungsverlust entsprechend verringert.
Zur weiteren Erläuterung des von der programmierbaren Leistungsausgleichseinrichtung 132 der mehrfach programmierbaren Leistungsausgleichseinrichtung 13 ausgeführten Ausgleichsvorgangs für die Grundfarben R, G und B wird auf die Figuren 1 und 2 bezug genommen. Fig. 2 ist ein AbIaufdiagramm, das eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Vorgangs zur Verarbeitung und zum Ausgleich der Grundfarben R, G und B in einer Periode zur Verarbeitung einer spezifischen Bildeinheit zeigt. Gemäß Fig. 2 gibt der Multiplexer 131 die Grundfarben R, G und B als Reaktion auf das dritte Steuersignal S3 jeweils in drei unterschiedlichen Zeitsegmenten der Periode für die Verarbeitung der spezifischen Bildeinheit durch die Mehrfachschaltsteuerung
aus. Dementsprechend gibt die programmierbare Leistungsausgleichseinrichtung 132 bei dem Ausgleich zu verschiedenen Zeitpunkten ti, r2 und t3 jeweils die Haltesignale und die Ausgleichswerte RC, GC und BC für die Grundfarben R, G und B aus.
Zusammenfassend erfordert die vorliegende Erfindung lediglich einen Multiplexer 131, einen Steuersignaloperationsgenerator 151 zur Steuerung des Multiplexers 131 und eine Analog-/Digital-Wandlerschaltung 14 zum Ausführen der gleichen Funktion, wie sie durch die Verwendung mehrerer Multiplexer und mehrerer Analog-/Digital-Wandlerschaltungen erhalten wird, wie gemäß dem Stand der Technik offenbart. Daher ist die bei der vorliegenden Erfindung offenbarte Schaltungsanordnung in der Lage, ein Bildsignal mit hoher Auflösung und Qualität zu erhalten, einen drastischen Anstieg der Kosten jedoch zu verhindern. Daher ist die vorliegende Erfindung eine wertvolle industrielle Anwendung.

Claims (18)

Ansprüche
1. Bildverarbeitungsvorrichtung (1) mit einer Bildaufnahmeschaltung (11), die ein Bildeingangssignal mit mehreren Basisbildsignalen erzeugt und einer Analog-/Digital-Wandlerschaltung (14), die ein digitales Bildsignal erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungsvorrichtung.(1) ferner enthält:
eine Spannungsregulierungs- und Ausgleichsschaltung (12), die einen ersten regulierenden Ausgleich ausführt;
eine elektrisch mit der Spannungsregulierungs- und Ausgleichsschaltung (12) verbundene mehrfach programmierbare Leistungsverstärkungsschaltung (13) , die das Bildeingangssignal aufnimmt, während einer Verarbeitungsperiode einer spezifischen Bildeinheit entsprechend einem Multiplexschaltvorgang einen zweiten regulierenden Ausgleich für die Basisbildsignale des Bildeingangssignals ausführt und ein Bildsignal ausgibt; und
eine elektrisch mit der mehrfach programmierbaren Leistungsverstärkungsschaltung (13) verbundene Speicherschnittstellensteuerschaltung (15), die ein Steuersignal erzeugt.
2. Bildverarbeitungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildaufnahmeschaltung (11), die zum Erhalt eines Reflexionssignals ein Lichtsignal eines Objekts erzeugt und als Reaktion auf das Reflexionssignal zum Erhalt des Bildeingangssignals mit den mehreren Basisbildsignaien eine photoelektrische Umwandlung ausführt, enthält:
eine Gleich-ZWechselspannungsumwandlungsschaltung (111) zur Umwandlung eines Gleichspannungssignals in ein Wechselspannungssignal mit einer verhältnismäßig höheren Frequenz und Spannung als Reaktion auf ein Ein-/Aus-Steuersignal;
eine elektrisch mit der Gleich-ZWechselspannungsumwandlungsschaltung (111) verbundene Belichtungseinheit (112) zur Erzeugung und Ausgabe des Lichtsignals als Reaktion auf das Wechsel spannungs signal;
eine Fokussiervorrichtung (113) zur Fokussierung und Reflexion des Reflexionssignals; und
ein ladungsgekoppeltes Bauelement (114), das als Reaktion auf das Steuersignal und das durch die Fokussiervorrichtung (113) reflektierte und fokussierte Reflexionssignal die photoelektrische Umwandlung zur Erzeugung und Ausgabe des Bildeingangssignals ausführt.
3. Bildverarbeitungsvorrichtung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet/ daß die Belichtungseinheit (112) eine Lampe ist und die Fokussiervorrichtung (113) Spiegel und eine Linse aufweist.
4. Bildverarbeitungsvorrichtung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildaufnahmeschaltung (11) weiter enthält:
eine elektrisch mit dem ladungsgekoppelten Bauelement (114) verbundene Vorverstärkungsvorrichtung (115) zur Ausführung einer Stromverstärkung für das von dem ladungsgekoppelten Bauelement erzeugte und ausgegebene Bildeingangssignal zur Verbesserung einer Entstörungsfähigkeit des Bildeingangssignals .
5. Bildverarbeitungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch mit der Bildaufnahmeschaltung (11) zur Aufnahme des Bildeingangssignals verbundene Spannungsregulierungs- und Ausgleichsschaltung (12), die den ersten regulierenden Ausgleich zum Ausgleichen der Basisbildsignale des Bildeingangssignals ausführt, enthält:
eine elektrisch mit der Bildaufnahmeschaltung (11) verbundene Korrelationsdoppelabtasteinrichtung (121) zur Entfernung einer Spannung des Bildeingangssignals mit normalem Modus;
einen elektrisch mit der Korrelationsdoppelabtasteinrichtung (121) verbundenen Spannungsregler (122) zur Regelung eines Gieichspannungsoffsets des Bildeingangssignals;
einen elektrisch mit dem Spannungsregler (122) verbundenen Signalverstärker (123) zur Verstärkung und zur Ausgabe des Bildeingangssignals, dessen Gleichspannungsoffset von dem Spannungsregler (122) verarbeitet wird; und
eine elektrisch mit dem Signalverstärker (123) verbundene automatische Leistungssteuereineit (124) zur Ausführung des ersten regulierenden Ausgleichs als Reaktion auf das Steuersignal· zum Ausgl·eich der Basisbildsignale des Bildeingangssignal·s.
6. Bildverarbeitungsvorrichtung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungsregler (122) eine Additionseinrichtung enthält.
7. Bildverarbeitungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Basisbildsignale des Bildeingangssignal·s jewels drei Foigen von Bildsignalen für die Grundfarben rot, grün und blau sind.
8. Bildverarbeitungsvorrichtung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der erste regulierende Ausgleich die Biidsignale für die Grundfarben rot, grün und blau regelt und ausgleicht und eine Lampenalterung der Bildaufnahmeschal·tung (11) kompensiert.
9. Bildverarbeitungsvorrichtung (1) nach Anspruch I1 dadurch gekennzeichnet, daß die mehrfach programmierbare Leistungsverstärkungsschaltung (13) enthält:
einen elektrisch mit der Spannungsregulierungs- und Ausgleichsschaltung (12) verbundenen Multiplexer (131), der das
Bildeingangssignal als Reaktion auf das Steuersignal aufnimmt, die Periode für die Verarbeitung einer spezifischen Bildeinheit gleichmäßig in drei Segmente aufteilt und die drei Folgen von Bildsignalen für die Grundfarben rot, grün und blau zum Erhalt eines Bildausgangssignals, in dem die drei Folgen von Bildsignalen abwechselnd enthalten sind, in die unterschiedlichen Segmente multiplext;
eine programmierbare Leistungsausgleichseinrichtung (132) zur jeweiligen Ausgabe von drei Ausgleichswerten zum Ausgleich der Bildsignale für die Grundfarben rot, grün und blau an den jeweiligen drei Segmenten; und
eine elektrisch mit dem Multiplexer (131) und der programmierbaren Leistungsausgleichseinrichtung (132) verbundene Multiplikationseinrichtung (133), die die Bildsignale für die Grundfarben rot, grün und blau durch jeweiliges Multiplizieren der drei Ausgleichswerte für diese ausgleicht, um den zweiten Ausgleich auszuführen.
10. Bildverarbeitungsvorrichtung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildaufnahmeschaltung (11) eine Lampe (112), eine Linse (113) und ein ladungsgekoppeltes Bauelement (CCD) (114) aufweist und der zweite regulierende Ausgleich eine entsprechende Wechselbeziehung herstellt und eine Ungleichmäßigkeit unter der Helligkeit der Lampe, der Linse und dem ladungsgekoppelten Bauelement (CCD) (114) ausgleicht.
11. Bildverarbeitungsvorrichtung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherschnittstellensteuerschaltung (15) enthält:
einen elektrisch mit der Analog-/Digital-Wandlerschaltung (14) verbundenen Steuersignaloperationsgenerator (151), der das dem digitalen Bildsignal entsprechende Steuersignal erzeugt und ausgibt und einen Vorgang zur Erzeugung des Bildausgangssignals ausführt;
einen elektrisch mit dem Steuersignaloperationsgenerator (151) verbundenen Systemspeicher (152) zur Aufzeichnung und Speicherung einer Korrelationskurve für die Bildsignale für die Grundfarben rot, grün und blau;
eine elektrisch mit dem Steuersignaloperationsgenerator (151) verbundene Peripherieschnittstellensteuereinheit (153) zur Ausgabe des Bildausgangssignals an eine bestimmte Peripherieschnittstellenvorrichtung (2) als Reaktion auf ein von dem Steuersignaloperationsgenerator (151) erzeugtes und ausgegebenes Peripherieschnittstellensteuersignal;
einen elektrisch mit dem Steuersignaloperationsgenerator (151) verbundenen Mikroprozessor (154) zur Steuerung eines Arbeitsprozesses, der mit der Aufnahme eines Bilds beginnt und mit der Ausgabe des von der Peripherieschnittstellensteuereinheit (153) ausgegebenen Bildausgangssignals endet;
einen elektrisch mit dem Mikroprozessor (154) verbundenen programmierbaren Speicher (155) zur Erzeugung einer bei dem Vorgang erforderlichen Signalinformation.
12. Bildverarbeitungsvorrichtung (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherschnittstellensteuerschaltung (15) ferner enthält:
eine elektrisch mit dem Steuersignaloperationsgenerator (151) verbundene Gammaumwandlungsvorrichtung (156) mit einer Gammaumwandlungstabelle für eine Gammaumwandlung, damit ein Benutzer eine Farbe des Bilds selbst bestimmen kann.
13. Bildverarbeitungsvorrichtung (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Peripherieschnittstellensteuereinheit (153) eine Peripherieschnittstellensteuereinheit mit einer SCSI-Spezifikation ist.
14. Bildverarbeitungsvorrichtung (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die bestimmte Peripherieschnittstellenvorrichtung (2) ein Personal Computer ist.
15. Bildverarbeitungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch mit der mehrfach programmierbaren Leistungsverstärkungsschaltung (13) verbundene Analog-/Digital-Wandlerschaltung (14) die Bildsignale zur Ausgabe des digitalen Bildsignals aufnimmt und umwandelt.
16. Bildverarbeitungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch mit der Bildaufnahmeschaltung (11), der Spannungsregulierungs- und Ausgleichsschaltung (12), der mehrfach programmierbaren Leistungsverstärkungsschaltung (13) und der Analog-/Digital-Wandlerschaltung (14) verbundene Speicherschnittstellensteuerschaltung (15) das digitale Bildsignal aufnimmt und speichert und das Bildausgangssignal über einen Vorgang erzeugt und ausgibt, bei dem die Speicherschnittstellensteuerschaltung (15) zur jeweiligen Steuerung der Bildaufnahmeschaltung (11), der Spannungsregulierungs- und Ausgleichsschaltung (12) und der mehrfach programmierbaren Leistungsverstärkungsschaltung (13) als Reaktion auf das digitale Bildsignal das Steuersignal erzeugt.
17.. Bildverarbeitungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, die ferner eine elektrisch mit der Spannungsregulierungs- und Ausgleichsschaltung (12), der mehrfach programmierbaren Leistungsverstärkungsschaltung (13), der Analog-/Digital-Wandlerschaltung (14) und der Speicherschnittstellensteuerschaltung (15) verbundene elektrische Stromantriebsschaltung (16) enthält, die derart beschaffen ist, daß sie elektrisch mit einem Antriebsmotor verbunden wird, ein Leistungssignal für die Bildaufnahmeschaltung, die Spannungsregulierungs- und Ausgleichsschaltung (12) und die Speicherschnittstellensteuerschaltung (15)
ausgibt, ein Motoransteuersignal zum Ansteuern des Antriebsmotors erzeugt und enthält:
eine Stromzufuhr (161) , die das Leistungssignal zuführt; und
eine elektrisch mit der Stromzufuhr (161) und dem Antriebsmotor (17) verbundene Motorsteuerung (162) zur Erzeugung des Motoransteuersignals zum Ansteuern des Antriebsmotors.
18. Bildverarbeitungsvorrichtung (1) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromzufuhr (161) ein Schaltnetzteil ist.
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