JP2001167266A - Image processor - Google Patents

Image processor

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JP2001167266A
JP2001167266A JP35370499A JP35370499A JP2001167266A JP 2001167266 A JP2001167266 A JP 2001167266A JP 35370499 A JP35370499 A JP 35370499A JP 35370499 A JP35370499 A JP 35370499A JP 2001167266 A JP2001167266 A JP 2001167266A
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JP
Japan
Prior art keywords
image
aliasing
optical fiber
processing apparatus
camera
Prior art date
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Pending
Application number
JP35370499A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hidekazu Kojima
秀和 小嶋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Furukawa Electric Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Furukawa Electric Co Ltd filed Critical Furukawa Electric Co Ltd
Priority to JP35370499A priority Critical patent/JP2001167266A/en
Publication of JP2001167266A publication Critical patent/JP2001167266A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the occurrence of aliasing on a monitor display image with digitizing of an image. SOLUTION: Concerning the image processor, with which an image suitable for observing an optical fiber or the like can be outputted on a TV monitor by applying various kinds of processing to image data provided by digitizing video signals from a TV camera for photographing the light transmissive images of the optical fiber or optical component, this device is provided with a correction circuit for performing anti-aliasing processing for canceling aliasing on the TV monitor display image. A pairing phenomenon is utilized for anti-aliasing processing. In anti-aliasing processing, intensity distribution fitting of pixels is considered.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はTVカメラで撮影さ
れた画像を処理するための画像処理装置に関するもので
あり、特に光ファイバや光部品をTVカメラで撮影し、
この画像を処理して前記光ファイバ等の観測により好適
な画像としたものをTVモニタに出力したり、接続され
る光ファイバや光部品の光軸合せに必要な情報を出力し
たりするために利用される画像処理装置に関するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image processing apparatus for processing an image photographed by a TV camera, and more particularly to an image processing apparatus for photographing an optical fiber or an optical component by the TV camera.
In order to process this image and output an image suitable for observation of the optical fiber or the like to a TV monitor, or to output information necessary for optical axis alignment of the connected optical fiber or optical component. The present invention relates to an image processing apparatus to be used.

【0002】[0002]

【従来の技術】光ファイバ融着接続装置には、光ファイ
バにその側面から光を当てることによって得られる透過
光画像をTVカメラで撮影し、その撮影画像に必要な処
理を施したものをTVモニタに出力したり、当該画像か
ら必要な情報を得て、この情報に基づいて光ファイバの
光軸合わせから融着接続までの一連の動作を制御するも
のがある。この種の光ファイバ融着接続装置は例えば図
12に示すように2本の光ファイバA、Bを別々にセッ
トするための位置決め台座C、Dと、位置決め台座C、
Dにセットされた光ファイバA、Bをその側方から照ら
す光源Eと、光ファイバA、Bを透過した光の像を撮影
するためのTVカメラFと、TVカメラFの画像を処理
する画像処理装置Gと、画像処理装置Gからの信号に基
づいて一方の位置決め台座Cを移動させるモータHを駆
動する駆動制御回路Iとを備え、画像処理装置Gにおい
てTVカメラFから入力された画像を処理し、同装置G
に接続されたTVモニタJにビデオ信号を出力して観測
用画像を同モニタJに表示させると共に、駆動制御回路
Iに制御信号を出力し、モータHを駆動して一方の位置
決め台座Cを移動させることによって、当該台座Cにセ
ットされた光ファイバAと、他方の台座Dにセットされ
た光ファイバBとの光軸合わせが行われるようにしてあ
る。尚、前記TVカメラFの先には光ファイバA、Bの
突き合わせ部分を拡大して撮影するために顕微鏡Kを取
り付けてある。
2. Description of the Related Art An optical fiber fusion splicing apparatus uses a TV camera to photograph a transmitted light image obtained by irradiating an optical fiber with light from the side thereof, and applies a necessary processing to the photographed image to a TV. In some cases, necessary information is output to a monitor or obtained from the image, and a series of operations from optical axis alignment of the optical fiber to fusion splicing are controlled based on this information. This type of optical fiber fusion splicing device includes positioning pedestals C and D for separately setting two optical fibers A and B, as shown in FIG.
A light source E for illuminating the optical fibers A and B set on D from the side, a TV camera F for capturing an image of light transmitted through the optical fibers A and B, and an image for processing an image of the TV camera F A processing device G, and a drive control circuit I for driving a motor H for moving one of the positioning pedestals C based on a signal from the image processing device G. The image processing device G converts the image input from the TV camera F Processing, the same device G
A video signal is output to a TV monitor J connected to the monitor, an observation image is displayed on the monitor J, a control signal is output to a drive control circuit I, and a motor H is driven to move one positioning pedestal C. By doing so, the optical axes of the optical fiber A set on the pedestal C and the optical fiber B set on the other pedestal D are aligned. In addition, a microscope K is attached to the end of the TV camera F in order to magnify and photograph an abutting portion of the optical fibers A and B.

【0003】ここで、作業者はTVモニタに表示された
観測用の画像に基づいて2本の光ファイバの光軸が一致
しているか否か等の各種確認を目視によって行うため、
TVモニタに表示される画像は可及的に高精度で且つ作
業者が見易いものであることが要求される。かかる要求
を満たすため本件発明者は今日までに様々な画像処理方
法や画像処理装置を開発して特許出願(特願平7−14
7746号、特願平10−21098号等)を行ってい
る。これら本件発明者が既に特許出願している画像処理
方法や装置の詳細な説明はここでは省略するが、これら
処理装置、処理方法は、基本的にはTVカメラから入力
されたビデオ信号をA/D変換してデジタル化して画像
データを得、この画像データに走査変換処理を施すこと
によってTVカメラの画像を90度回転させた画像をT
Vモニタに表示可能としたり、2以上のTVカメラの画
像をその縦方向及び横方向の双方又は一方に強調処理や
縮小処理を施して2以上の画像をTVモニタの1画面に
集約表示可能としたりするものである。
[0003] Here, the operator visually confirms whether or not the optical axes of the two optical fibers coincide with each other based on the observation image displayed on the TV monitor.
The image displayed on the TV monitor is required to be as accurate as possible and easy for the operator to see. In order to satisfy such demands, the present inventor has developed various image processing methods and image processing apparatuses to date and applied for patents (Japanese Patent Application No. 7-14 / 1995).
7746, Japanese Patent Application No. 10-21098). Although a detailed description of the image processing method and apparatus for which the present inventor has already applied for a patent is omitted here, these processing apparatus and processing method basically apply a video signal input from a TV camera to A / A. D-converted and digitized to obtain image data, and by subjecting the image data to a scan conversion process, the image obtained by rotating the image of the TV camera by 90 degrees is converted to a T
It is possible to display images on two or more TV cameras in the vertical direction and / or the horizontal direction, or to enhance or reduce the images of two or more TV cameras so that two or more images can be displayed collectively on one screen of the TV monitor. Or something.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】前記本件発明者が先に
開発した画像処理方法、画像処理装置には特に問題はな
く、市場においても好評を得ているが、強いて挙げると
TVカメラからのビデオ信号をデジタル化することに伴
って、TVモニタに表示される画像(映像)がギザギザ
とした感じになり、作業者が違和感を感じる場合がある
という課題があった。このような映像のギザギザは画像
計測の分野でエリアジングと呼ばれている現象であり、
一般的には例えばデジタル曲線を2値の白黒表示した場
合、ギザギザに階調を与えることによって対応すること
が多く、この際にローパスフィルタを利用することが知
られている。具体的には図13に示すように対象画素の
周囲の画素、例えば周囲8画素の階調に基づいて対象画
素の階調を決定し、決定された階調を対象画素に与える
ことによってエリアジングを解消している。ここで対象
画素の階調(nv)は次の数式に基づいて計算される。 尚、前記数式において 座標の画素の輝度である。
The image processing method and the image processing apparatus developed earlier by the present inventor have no particular problem, and have been well received in the market. With the digitization of the signal, the image (video) displayed on the TV monitor becomes jagged, and there is a problem that the operator may feel uncomfortable. Such jagged images are a phenomenon called aliasing in the field of image measurement.
In general, for example, when a digital curve is displayed in binary black and white, it is often handled by giving a jagged gradation, and it is known that a low-pass filter is used in this case. Specifically, as shown in FIG. 13, the gradation of the target pixel is determined based on the gradations of the pixels surrounding the target pixel, for example, the eight surrounding pixels, and the determined gradation is given to the target pixel to cause aliasing. Has been eliminated. Wherein the pixel tone (n P v) is calculated according to the following equation. In the above formula, This is the luminance of the pixel at the coordinates.

【0005】また、エリアジング解消の手段としてはヒ
ストグラムを利用することも知られている。具体的には
図14に示すように、画素の階調毎の頻度から、黒の最
頻値(PB)と白の最頻値(PW)を求め、その間を等
分して輝度を割り付るものであり、線画素の処理に使わ
れることが多い。さらに具体的には図15(a)に示す
ように線画素の中心あたりで面の上下方向に線分を構成
する画素の座標が異なっている場合、これにヒストグラ
ムの結果を適用して下側の画素には同図(b)に示すよ
うな階調を与え、上側の画素には同図(c)に示すよう
な階調を与えることによってエリアジングを解消する。
It is also known to use a histogram as a means for eliminating aliasing. Specifically, as shown in FIG. 14, the mode of black (PB) and the mode of white (PW) are obtained from the frequency of each gradation of the pixel, and the brightness is assigned by equally dividing the mode. And is often used for processing line pixels. More specifically, as shown in FIG. 15A, when the coordinates of the pixels forming the line segment in the vertical direction of the surface around the center of the line pixel are different, the result of the histogram is applied to this, The pixel is given a gradation as shown in FIG. 3B, and the upper pixel is provided with a gradation as shown in FIG.

【0006】以上のような従来のエリアジング解消手段
はグラフィックを描くような用途では十分な効果があ
る。ところが光ファイバの観測においては次の様な欠点
がある。 (1)画像全体が対象となるためTVモニタに表示され
る映像が全体的にぼけてしまい境界における急峻な明暗
の差を用いた位置合わせ等を目的とする光ファイバや光
部品の観測には適さない。 (2)演算処理の元になるデータが多く、処理に時間が
かかり、処理を早くしようとすれば演算回路の規模が大
きくなる。しかし、位置合わせ等を目的とする光ファイ
バや光部品の観測では高速なリアルタイム処理が望ま
れ、且つ装置の小型化、軽量化も望まれるため実用的で
はない。
The above-described conventional aliasing elimination means has a sufficient effect in applications such as drawing graphics. However, the observation of an optical fiber has the following disadvantages. (1) Since the entire image is a target, the image displayed on the TV monitor is totally blurred, and observation of an optical fiber or an optical component for the purpose of alignment using a steep light-dark difference at a boundary is required. Not suitable. (2) There is a lot of data that is the source of the arithmetic processing, the processing takes a long time, and the speed of the processing is increased, so that the scale of the arithmetic circuit becomes large. However, when observing optical fibers and optical components for the purpose of alignment and the like, high-speed real-time processing is desired, and miniaturization and weight reduction of the apparatus are also desired.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、光ファ
イバや光部品の観測用画像に適したエリアジング処理が
可能であり、且つ同処理を高速で行うことが可能な画像
処理装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an image processing apparatus capable of performing aliasing processing suitable for observation images of optical fibers and optical components and performing the processing at high speed. To provide.

【0008】本件発明者は前記目的を達成するために光
ファイバの透過光画像の特徴に着目した。具体的には光
ファイバはその周囲の空気とクラッドとの間で約40%、
クラッドとコアの間で約0.3%の屈折率差を有する。ま
た、光ファイバの側方から平行光を照射すると、同光フ
ァイバ自体が円筒レンズとなり、前記屈折率の差により
ファイバ断面を透過する光は中心方向に曲げられ、光線
が粗な部分と密な部分とその他の部分とにコントラスト
が生ずる。図16に光ファイバの側方から平行光を照射
した時の光ファイバ内の光、この結果生ずる画像、同画
像中の計測ライン上でのコントラストを示す。図16の
右側に示すのが平行光を照射した時の光ファイバ内の
光、中央に示すのが光を照射した結果生ずる画像、左側
に示すのが計測ライン上でのコントラスト(輝度レベ
ル)である。
The present inventor paid attention to the characteristics of the transmitted light image of the optical fiber in order to achieve the above object. Specifically, the optical fiber is about 40% between the surrounding air and the cladding,
It has a refractive index difference of about 0.3% between the cladding and the core. In addition, when the optical fiber is irradiated with parallel light from the side of the optical fiber, the optical fiber itself becomes a cylindrical lens, and the light passing through the fiber cross section is bent toward the center due to the difference in the refractive index, so that the light is denser than the coarse part. Contrast occurs between the part and other parts. FIG. 16 shows the light in the optical fiber when the parallel light is irradiated from the side of the optical fiber, the resulting image, and the contrast on the measurement line in the image. The right side of FIG. 16 shows the light in the optical fiber when the parallel light is irradiated, the center shows the image resulting from the light irradiation, and the left side shows the contrast (luminance level) on the measurement line. is there.

【0009】前記のように光ファイバの透過光画像は当
該光ファイバに平行方向(軸方向)の相関は非常に強い
が、直交方向の相関は弱い。さらに直交方向では輝度レ
ベルが明暗の境界で急峻に変化するという特徴を有す
る。本発明の画像処理装置はこのような光ファイバの透
過光画像の特徴に着目し、光ファイバに直交する方向の
画素のペアリング現象を利用し、さらに画素の輝度分布
フィッティングを考慮してデジタイズ誤差を補正するこ
とによって高速なエリアジング処理を簡素な回路で可能
としたものであり、具体的には次の通りである。
As described above, in the transmitted light image of the optical fiber, the correlation in the direction parallel to the optical fiber (axial direction) is very strong, but the correlation in the orthogonal direction is weak. Further, in the orthogonal direction, the luminance level changes abruptly at the boundary between light and dark. The image processing apparatus of the present invention focuses on the characteristics of the transmitted light image of such an optical fiber, utilizes the pairing phenomenon of pixels in a direction perpendicular to the optical fiber, and further considers the fitting of the luminance distribution of the pixels to digitize error. Is corrected to enable high-speed aliasing processing with a simple circuit. Specifically, this is as follows.

【0010】本発明の第1の画像処理装置は、光ファイ
バ又は光部品に光を照射することによって得られる光透
過画像をTVカメラで撮影し、そのTVカメラからのビ
デオ信号をデジタル化し、デジタル化された信号に、前
記TVカメラの画像を90度回転させた画像や縦横に縮
小或いは拡大した画像等の光ファイバ又は光部品の観測
に好適な画像をTVモニタに出力するための各種処理を
施すことが可能な画像処理装置であって、TVモニタに
表示される画像のエリアジングを解消するためのアンチ
エリアジング処理を行う補正回路を備えたものである。
A first image processing apparatus according to the present invention takes a light transmission image obtained by irradiating an optical fiber or an optical component with light using a TV camera, digitizes a video signal from the TV camera, and converts the image into a digital signal. Various processes for outputting an image suitable for observing an optical fiber or an optical component, such as an image obtained by rotating the image of the TV camera by 90 degrees or an image reduced or enlarged in the horizontal and vertical directions, to the TV monitor. An image processing apparatus capable of performing an anti-aliasing process for eliminating aliasing of an image displayed on a TV monitor.

【0011】本発明の第2の画像処理装置は、前記第1
の画像処理装置において、補正回路がアンチエリアジン
グ処理にペアリング現象を利用するものである。
According to a second image processing apparatus of the present invention, the first image processing apparatus comprises:
In the above image processing apparatus, the correction circuit utilizes the pairing phenomenon in the anti-aliasing processing.

【0012】本発明の第3の画像処理装置は、前記第1
の画像処理装置において、補正回路がアンチエリアジン
グ処理において画素の輝度分布フィッティングを考慮し
た処理を行うものである。
A third image processing apparatus according to the present invention comprises the first image processing apparatus.
In the above image processing apparatus, the correction circuit performs processing in consideration of luminance distribution fitting of pixels in anti-aliasing processing.

【0013】本発明の第4の画像処理装置は、前記第1
の画像処理装置において、補正回路がペアリング現象の
利用し、さらに画素の輝度分布フィッティングを考慮し
たアンチエリアジング処理を行うものである。
A fourth image processing apparatus according to the present invention comprises the first image processing apparatus.
In the above image processing apparatus, the correction circuit utilizes the pairing phenomenon and further performs an anti-aliasing process in consideration of the luminance distribution fitting of the pixels.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】(実施形態1)本発明の画像処理
装置の第1の実施形態を図1〜図8に基づいて説明す
る。図1に示すのは本発明の画像処理装置を備えた光フ
ァイバ融着接続装置の概略である。この光ファイバ融着
接続装置は同図に示すように2本の光ファイバ10、1
1を別々にセットするための位置決め台座13、14を
備えており、このうち一方の位置決め台座13にはモー
タ16と、本発明の画像処理装置20からの信号を受け
て前記モータ16を制御する駆動制御回路22が接続さ
れており、同画像処理装置20からの信号に基づいて自
動制御されて移動可能としてある。また、この光ファイ
バ融着接続装置には図1に示すように前記位置決め台座
13、14にセットされた光ファイバ10、11を照ら
す光源24と、光ファイバ10、11に透過された光の
像(光透過画像)を撮影するためのTVカメラ1とが設
けられている。このTVカメラ1は同図に示すように本
発明の画像処理装置20に接続されており、この画像処
理装置20には撮影された映像を観察するためのTVモ
ニタ2が接続されている。尚、TVカメラ1の先には顕
微鏡25が取り付けられ、2本の光ファイバ10、11
の突き合わせ部を拡大して撮影可能としてある。図1で
は、TVカメラ1、光源24、顕微鏡25は1組みだけ
となっているが、多方向からの観測を行う場合にはこれ
らを多数組み用意することもできる。この場合、画像処
理装置20を多入力に対応可能とすることは当然であ
る。
(First Embodiment) A first embodiment of an image processing apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic view of an optical fiber fusion splicing apparatus provided with the image processing apparatus of the present invention. This optical fiber fusion splicing device includes two optical fibers 10, 1 as shown in FIG.
1 is provided with positioning pedestals 13 and 14 for separately setting one of them, and one of the positioning pedestals 13 receives a signal from the motor 16 and the image processing apparatus 20 of the present invention and controls the motor 16. A drive control circuit 22 is connected, and is automatically controlled based on a signal from the image processing apparatus 20 and can be moved. As shown in FIG. 1, the optical fiber fusion splicer includes a light source 24 for illuminating the optical fibers 10 and 11 set on the positioning pedestals 13 and 14, and an image of light transmitted through the optical fibers 10 and 11. A TV camera 1 for taking (light transmission image) is provided. As shown in FIG. 1, the TV camera 1 is connected to an image processing apparatus 20 of the present invention, and the image processing apparatus 20 is connected to a TV monitor 2 for observing a captured image. A microscope 25 is attached to the end of the TV camera 1, and two optical fibers 10 and 11 are provided.
It is possible to take a picture by enlarging the abutting portion of. In FIG. 1, only one set of the TV camera 1, the light source 24, and the microscope 25 is provided. However, when performing observation from multiple directions, many sets of these can be prepared. In this case, it is natural that the image processing device 20 can support multiple inputs.

【0015】前記本発明の画像処理装置20は、図2に
示すように入力回路30、A/D変換器31、フレーム
メモリ32、演算回路33、グラフィック回路34、合
成回路35を備え、TVカメラ1から入力されたビデオ
信号は入力回路30を経てA/D変換器31に入力され
てデジタル化されてから分岐され、一方はフレームメモ
リ32に記録される。フレームメモリ32に記録された
画像データは次段の演算回路33に読み出され同回路3
3によって演算処理が行われて、当該画像中から光ファ
イバ10、11の光軸調整に必要な情報を得、前記駆動
制御回路22(図1)にモータ16(図1)を制御する
ための信号を出力することができるようにしてある。ま
た、演算回路33は同回路33での画像処理の結果や作
業の進行状況等の情報をグラフィック回路34に出力
し、同グラフィック回路34でテキスト(文字)やグラ
フィック(図形)を含んだビデオ信号が生成され、この
ビデオ信号が合成回路35でTVカメラから走査変換器
36を経由してきたビデオ信号と合成されてTVモニタ
2に出力されるようにしてある。前記入力回路30は直
流再生回路、アンプ、ビデオエンコーダ等であり、入力
されるビデオ信号の形式によって適宜必要なものから構
成される。前記走査変換器36は前記従来技術の欄で説
明した走査変換処理を行うためのものであり、基本的に
は図示されていないメモリへの画像データの読み書きア
ドレスの変更等によってTVカメラ1の画像を90度回
転させた画像を出力するものである。図2の走査変換器
36は前記従来技術の欄で説明した強調処理や縮小処理
を施して異なる2以上の画像を1画面に集約して表示可
能とする縮小処理回路に変更することもできる。
The image processing apparatus 20 of the present invention comprises an input circuit 30, an A / D converter 31, a frame memory 32, an arithmetic circuit 33, a graphic circuit 34, and a synthesizing circuit 35 as shown in FIG. The video signal input from 1 is input to an A / D converter 31 via an input circuit 30, digitized and branched, and one is recorded in a frame memory 32. The image data recorded in the frame memory 32 is read out by the arithmetic circuit 33 in the next stage and
3 to obtain information necessary for adjusting the optical axes of the optical fibers 10 and 11 from the image, and control the drive control circuit 22 (FIG. 1) to control the motor 16 (FIG. 1). A signal can be output. The arithmetic circuit 33 outputs information such as the result of the image processing in the circuit 33 and the progress of work to the graphic circuit 34, and the graphic circuit 34 outputs a video signal including text (characters) and graphics (graphics). Is generated, and the video signal is synthesized by the synthesizing circuit 35 with the video signal transmitted from the TV camera via the scan converter 36 and output to the TV monitor 2. The input circuit 30 is a DC reproduction circuit, an amplifier, a video encoder, and the like, and is constituted by necessary components depending on the format of the input video signal. The scan converter 36 is for performing the scan conversion process described in the section of the related art, and basically, the image of the TV camera 1 is changed by changing the read / write address of image data to a memory (not shown). Is output by rotating the image by 90 degrees. The scanning converter 36 shown in FIG. 2 can be changed to a reduction processing circuit that performs the emphasis processing and the reduction processing described in the section of the related art and can collectively display two or more different images on one screen.

【0016】図2に示すようにA/D変換器31から出
力されて分岐された画像データのうち、もう一方の画像
データは補正回路3に入力される。この補正回路3は、
同図に示すように遅延回路40、系数乗算器41、42
及び加算器43から構成されており、補正回路3に入力
された画像データはさらに分岐され、一方は遅延回路4
0を経由して系数乗算器41に入力され、他方は直接系
数乗算器42に入力される。これによって、一つ前の画
素と現在の画素の夫々に後述するペアリング現象と画素
輝度の分布フィッティングを考慮した系数を掛け合わせ
た2つのデジタル値が得られる。得られた2つのデジタ
ル値は加算器43で加算されて、補正後の現在の画素が
求められ、その補正値が次段の走査変換器36へ出力さ
れて必要な処理が施された後にTVモニタ2に出力され
ることによって、同モニタ2に表示される画像のエリア
ジングが解消されるようにしてある。
As shown in FIG. 2, of the image data output from the A / D converter 31 and branched, the other image data is input to the correction circuit 3. This correction circuit 3
As shown in the figure, a delay circuit 40, modulus multipliers 41 and 42
And the adder 43, and the image data input to the correction circuit 3 is further branched.
The signal is input to the coefficient multiplier 41 via 0, and the other is input to the coefficient multiplier 42 directly. As a result, two digital values are obtained by multiplying each of the immediately preceding pixel and the current pixel by a coefficient that takes into account a pairing phenomenon described below and a distribution fitting of pixel luminance. The obtained two digital values are added by an adder 43 to obtain a corrected current pixel, and the corrected value is output to the next-stage scan converter 36, where necessary processing is performed. By outputting to the monitor 2, the aliasing of the image displayed on the monitor 2 is eliminated.

【0017】ここで前記ペアリング現象とは、相隣り合
う2画素の発光輝度をうまく調整してやると、2つの画
素の中間の位置に1つの画素が光っているように感じら
れる現象である。図3(a)〜(e)に基づいて具体的
に説明する。図3(a)に示すような輝度を有する1画
素は、TVモニタに同図(b)に示すように映し出され
る。また、図3(c)に示すように輝度の総和が前記図
3(a)の1画素の輝度と一致するか又はそれより少し
上回っている状態の隣り合う2画素は、TVモニタに映
し出されると、同図(d)に示すように互いに裾の部分
が重なり合う為、人間の目には融合したように感じら
れ、図3(e)のように2つの画素の中間点に1つの画
素が存在する錯覚を生じさせ、人間の目には図3(b)
と同様に認識される。これがペアリング現象であり、か
かる現象を利用することでエリアジングを解消すること
ができる。尚、2画素の輝度の配分を変えることによっ
て、前記中間点をさらに細かく移動することも可能であ
る。
Here, the above-mentioned pairing phenomenon is a phenomenon in which one pixel feels as if it is shining at a position intermediate between the two pixels if the light emission luminance of two adjacent pixels is properly adjusted. A specific description will be given based on FIGS. One pixel having the luminance as shown in FIG. 3A is displayed on the TV monitor as shown in FIG. Also, as shown in FIG. 3C, two adjacent pixels whose total sum of the luminance is equal to or slightly higher than the luminance of one pixel in FIG. 3A are displayed on the TV monitor. As shown in FIG. 3D, the hem portions overlap each other, so that the human eyes feel as if they were fused, and one pixel is located at the midpoint between the two pixels as shown in FIG. The illusion that exists exists, and the human eye sees Fig. 3 (b)
Will be recognized as well. This is a pairing phenomenon, and aliasing can be eliminated by using such a phenomenon. The intermediate point can be moved more finely by changing the distribution of the luminance of the two pixels.

【0018】また、前記デジタイズの誤差とは、連続し
たアナログ信号をサンプリングによってデジタル化する
ときに図4に示すような誤差が生じ、出力されるデジタ
ル信号には一般的に量子化雑音と呼ばれる雑音が存在す
る。この誤差分の補正のために(雑音をなくすため
に)、図5に示すように輝度の分布フィッティングを行
う必要がある。ここで光ファイバの透過光画像のように
白黒のコントラストが大きい画像の処理系ではステップ
状の画像を考えれば良いため、ステップ状の画像に前記
ペアリング現象だけを用いた補正を施した場合を図6
に、ペアリング現象を用いフィッティングを考慮した補
正を施した場合を図7に示す。これら、図6、図7を比
較すればペアリング現象のみを用いた場合に比べて、フ
ィッティングを考慮した場合の方がより効果的にエリア
ジングを解消できることがわかる。
The digitizing error is an error as shown in FIG. 4 when a continuous analog signal is digitized by sampling, and the output digital signal has a noise generally called quantization noise. Exists. In order to correct this error (to eliminate noise), it is necessary to perform luminance distribution fitting as shown in FIG. Here, in a processing system for an image having a large black-and-white contrast such as a transmitted light image of an optical fiber, a step-shaped image may be considered. Therefore, a case where correction using only the pairing phenomenon is performed on the step-shaped image will be described. FIG.
FIG. 7 shows a case where correction is performed in consideration of fitting using the pairing phenomenon. Comparing these FIGS. 6 and 7, it can be seen that aliasing can be more effectively eliminated when fitting is considered than when only the pairing phenomenon is used.

【0019】前記のようなペアリング現象を用い、フィ
ッティングを考慮した補正を透過光画像の観測に適用す
る場合、図16の計測ラインの方向に補正を行う必要が
ある。この際、走査と同期した処理系を構成することに
より演算は簡単になる。即ち、TVカメラの走査順に送
られてくる一画素単位のデータと直前の一画素単位のデ
ータを適宜演算合成して、現在の一画素単位のデータと
すれば演算を簡単にすることができる。このような演算
処理を行うために図2の補正回路3では図8に示すよう
に、入力データVI7〜VI0を分岐して、一方は遅延
回路(ラッチ)40に入り画素クロック(CLK)によ
り一画素時間の遅延を受けてから加算器43のA7〜A
0に入り、他方は直接加算器(バイナリ加算器)43の
B7〜B0に入るようにしてある。これによって加算器
43には現在のデータと1画素前のデータとが入力され
る。加算器43は、8ビット、8ビットの加算を行い、
その結果としてキャリー(CO)と、演算結果Y7〜Y
1を取り、演算結果Y0を捨てる。以上により加算結果
の1/2、即ち平均値を補正値VO7〜VO0として得
ることができ、ペアリング現象を用い、フィッティング
を考慮した補正を高速で行うことが可能となる。尚、図
8では係数を夫々1として扱い係数乗算器41、42
(図2)は省略してある。
In the case where the above-described pairing phenomenon is used to apply the correction in consideration of the fitting to the observation of the transmitted light image, it is necessary to perform the correction in the direction of the measurement line in FIG. At this time, the calculation is simplified by configuring a processing system synchronized with the scanning. That is, the data can be simplified by appropriately calculating and synthesizing the data of one pixel unit and the immediately preceding data of one pixel unit sent in the scanning order of the TV camera to obtain the current data of one pixel unit. In order to perform such arithmetic processing, the correction circuit 3 shown in FIG. 2 branches the input data VI7 to VI0 as shown in FIG. 8, and one of the input data VI7 to VI0 enters a delay circuit (latch) 40 and receives one by a pixel clock (CLK). A7-A of the adder 43 after receiving the pixel time delay
0, and the other enters B7-B0 of the direct adder (binary adder) 43. As a result, the current data and the data one pixel before are input to the adder 43. The adder 43 performs 8-bit and 8-bit addition,
As a result, carry (CO) and the operation results Y7 to Y
Take 1 and discard the operation result Y0. As described above, 1/2 of the addition result, that is, the average value can be obtained as the correction values VO7 to VO0, and the correction in consideration of the fitting can be performed at high speed using the pairing phenomenon. In FIG. 8, the coefficients are treated as 1 and the coefficient multipliers 41 and 42 are used.
(FIG. 2) is omitted.

【0020】(実施形態2)図9は本発明の画像処理装
置における補正回路3の一例を示すものである。この補
正回路3の基本構成は前記図8に示すものと同一であ
る。異なるのは入力画素データに対し係数を掛けた値が
書き込まれ、係数演算器として機能するPLD50、P
LD51を設けることによって、同PLD50、PLD
51に書き込む値によって、補正の割り合いを変えられ
るようにしたことである。
(Embodiment 2) FIG. 9 shows an example of the correction circuit 3 in the image processing apparatus of the present invention. The basic configuration of the correction circuit 3 is the same as that shown in FIG. The difference is that a value obtained by multiplying the input pixel data by a coefficient is written, and PLDs 50 and P functioning as a coefficient calculator are written.
By providing the LD 51, the PLD 50, PLD
That is, the rate of correction can be changed depending on the value to be written in 51.

【0021】図10は本発明の画像処理装置における補
正回路3の他例を示すものである。この補正回路3の基
本構成は前記図9に示すものと同一である。異なるのは
光ファイバの透過光画像では明暗の急峻なところでギザ
ギザ(エリアジング)が目立つので画素データが急に変
わるところのみを補正するようにしたことである。具体
的には図10に示すようにコンパレータ60によって、
基準値と入力データVI7〜VI0を比較し、基準値以
下の場合は、バッファ61を通して入力データには手を
加えずに出力する。入力データが基準値を上回った場合
は、加算器43による補正演算の結果を出力するように
してある。
FIG. 10 shows another example of the correction circuit 3 in the image processing apparatus of the present invention. The basic configuration of the correction circuit 3 is the same as that shown in FIG. The difference is that in a transmitted light image of an optical fiber, jaggies (aliasing) are conspicuous in steep light and dark areas, so that only a sudden change in pixel data is corrected. Specifically, as shown in FIG.
The reference data is compared with the input data VI7 to VI0. If the input data is equal to or less than the reference data, the input data is output through the buffer 61 without modification. When the input data exceeds the reference value, the result of the correction operation by the adder 43 is output.

【0022】図11は本発明の画像処理装置における補
正回路3のさらに他例を示すものである。この補正回路
3の基本構成は前記図8に示すものと同一である。異な
るのは入力データVI7〜VI0に対し、VI7のみ1
画素時間遅れるようにフリップフロップ70を挿入した
ことである。これにより光ファイバの透過光画像が急峻
に変化することから、画素データのMSBに変化があっ
た場合に、相前後する2つの画素の輝度を分配するよう
に働き、単純な回路ながら前記補正回路3に近い効果が
得られる。
FIG. 11 shows still another example of the correction circuit 3 in the image processing apparatus of the present invention. The basic configuration of the correction circuit 3 is the same as that shown in FIG. The difference is that only VI7 is 1 for input data VI7 to VI0.
That is, the flip-flop 70 is inserted so as to be delayed by the pixel time. As a result, the transmitted light image of the optical fiber changes abruptly, so that when the MSB of the pixel data changes, it works to distribute the luminance of two pixels adjacent to each other. An effect close to 3 is obtained.

【0023】本発明の画像処理装置は、前記したTVカ
メラの画像を90度回転させた画像や縦横に縮小或いは
拡大した画像をTVモニタに出力するための処理以外
に、光ファイバや光部品の観測用の好適な画像をTVモ
ニタに出力するために必要な各種処理をする前提とし
て、TVカメラからのビデオ信号をデジタル化する全て
の場合において、TVモニタの表示画像におけるエリア
ジングを解消するために利用することができる。
The image processing apparatus according to the present invention is not limited to a process for outputting an image obtained by rotating the image of the TV camera by 90 degrees or an image reduced or enlarged vertically and horizontally to a TV monitor. As a prerequisite for performing various processes required to output a suitable image for observation to a TV monitor, in all cases where a video signal from a TV camera is digitized, in order to eliminate aliasing in a display image on the TV monitor. Can be used for

【0024】[0024]

【発明の効果】本発明の画像処理装置は次のような効果
を有する。TVカメラの画像を90度回転させた画像を
提供したり、2以上の画像を1画面に集約して表示した
りするために、TVカメラからのビデオ信号をデジタル
化しても、エリアジングのないスムーズな画像がTVモ
ニタ表示され、同モニタを見る作業者に違和感を与える
ことがない。
The image processing apparatus according to the present invention has the following effects. There is no aliasing even if the video signal from the TV camera is digitized to provide an image obtained by rotating the image of the TV camera by 90 degrees or to display two or more images on one screen. A smooth image is displayed on the TV monitor, and the operator viewing the monitor does not feel uncomfortable.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の画像処理装置を備えた光ファイバ融着
接続装置の一例を示す概略図。
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of an optical fiber fusion splicing apparatus including an image processing apparatus according to the present invention.

【図2】本発明の画像処理装置の第1の実施形態を示す
説明図。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a first embodiment of the image processing apparatus of the present invention.

【図3】(a)〜(e)はペアリング現象を示す説明
図。
FIGS. 3A to 3E are explanatory diagrams showing a pairing phenomenon.

【図4】連続したアナログ信号をデジタル化するときに
デジタイズ誤差(量子化雑音)が発生することを示す
図。
FIG. 4 is a diagram showing that a digitizing error (quantization noise) occurs when a continuous analog signal is digitized.

【図5】デジタイズ誤差を無くすための輝度分布フィッ
ティングを示す図。
FIG. 5 is a diagram showing a luminance distribution fitting for eliminating a digitizing error.

【図6】ペアリングを利用した補正のみを行った場合を
示す説明図。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a case where only correction using pairing is performed.

【図7】ペアリングを利用し、さらにフィッティングを
考慮した補正を行った場合を示す説明図。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a case in which a pairing is used and a correction is performed in consideration of fitting.

【図8】図2に示す補正回路の詳細を示す説明図。FIG. 8 is an explanatory diagram showing details of a correction circuit shown in FIG. 2;

【図9】係数演算器として機能するPLDを備えた補正
回路を示す説明図。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a correction circuit including a PLD functioning as a coefficient calculator.

【図10】コンパレータ及びバッファを備えた補正回路
を示す説明図。
FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating a correction circuit including a comparator and a buffer.

【図11】フリップフロップを備えた補正回路を示す説
明図。
FIG. 11 is an explanatory diagram illustrating a correction circuit including a flip-flop.

【図12】従来の光ファイバ融着接続装置の一例を示す
概略図。
FIG. 12 is a schematic view showing an example of a conventional optical fiber fusion splicing apparatus.

【図13】周囲画素から対象画素の階調を求める場合を
示す説明図。
FIG. 13 is an explanatory diagram showing a case where a gradation of a target pixel is obtained from surrounding pixels.

【図14】ヒストグラムを用いたエリアジング解消手段
の原理を示す説明図。
FIG. 14 is an explanatory diagram showing the principle of aliasing elimination means using a histogram.

【図15】(a)〜(c)はヒストグラムを用いたエリ
アジング解消手段の原理を具体的に示す説明図。
FIGS. 15A to 15C are explanatory diagrams specifically showing the principle of aliasing elimination means using a histogram.

【図16】光ファイバの透過光画像の特徴を示す説明
図。
FIG. 16 is an explanatory diagram showing characteristics of a transmitted light image of an optical fiber.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 TVカメラ 2 TVモニタ 3 補正回路 1 TV camera 2 TV monitor 3 Correction circuit

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】光ファイバ又は光部品に光を照射すること
によって得られる光透過画像をTVカメラで撮影し、そ
のTVカメラ(1)からのビデオ信号をデジタル化し、
デジタル化された信号に、前記TVカメラの画像を90
度回転させた画像や縦横に縮小或いは拡大した画像等の
光ファイバ又は光部品の観測に好適な画像をTVモニタ
(2)に出力するための各種処理を施すことが可能な画
像処理装置であって、TVモニタ(2)に表示される画
像のエリアジングを解消するためのアンチエリアジング
処理を行う補正回路(3)を備えたことを特徴とする画
像処理装置。
1. A light transmission image obtained by irradiating an optical fiber or an optical component with light is photographed by a TV camera, and a video signal from the TV camera (1) is digitized.
The image of the TV camera is added to the digitized signal by 90
An image processing apparatus capable of performing various processes for outputting an image suitable for observing an optical fiber or an optical component, such as an image rotated by degrees or an image reduced or enlarged in the horizontal and vertical directions, to the TV monitor (2). And a correction circuit (3) for performing anti-aliasing processing for eliminating aliasing of an image displayed on the TV monitor (2).
【請求項2】請求項1記載の画像処理装置において、補
正回路(3)はアンチエリアジング処理にペアリング現
象を利用することを特徴とする画像処理装置。
2. An image processing apparatus according to claim 1, wherein said correction circuit uses a pairing phenomenon for anti-aliasing processing.
【請求項3】請求項1記載の画像処理装置において、補
正回路(3)はアンチエリアジング処理において画素の
輝度分布フィッティングを考慮した処理を行うことを特
徴とする画像処理装置。
3. The image processing apparatus according to claim 1, wherein the correction circuit performs processing in consideration of luminance distribution fitting of pixels in the anti-aliasing processing.
【請求項4】請求項1記載の画像処理装置において、補
正回路(3)はペアリング現象の利用し、さらに画素の
輝度分布フィッティングを考慮したアンチエリアジング
処理を行うことを特徴とする画像処理装置。
4. An image processing apparatus according to claim 1, wherein said correction circuit uses a pairing phenomenon and further performs anti-aliasing processing in consideration of luminance distribution fitting of pixels. apparatus.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006129902A1 (en) * 2005-06-03 2006-12-07 Polidigm Co., Ltd. Fast anti-aliasing method

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WO2006129902A1 (en) * 2005-06-03 2006-12-07 Polidigm Co., Ltd. Fast anti-aliasing method

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