JP3601617B2 - 画像読取装置 - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
本発明は画像読取装置に係り、特に写真フイルム等の原画像をCCDラインセンサ等の固体撮像素子で撮像して得られる画像信号の黒補正を行う画像読取装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
CCD等の固体撮像素子から得られる画像信号には、CCDの暗電流の成分が含まれているため、画像信号から暗電流成分を差し引く補正(黒補正)を行う必要がある。
この種の黒補正方法としては種々のものがあり、例えばデジタル的に補正する場合には、CCDを遮光した光学的黒部(OB部)のCCD出力をクランプしてA/D変換し、このA/D変換した画像データ(黒データ)を画素単位で記憶しておき、その後、CCD及びA/D変換器を介して得られる画像データから前記記憶した黒データを減算し、画像データを画素単位で黒補正する方法がある(特開平6−164922号公報)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、A/D変換器に入力する画像信号が適正レベルになるように、あるいはカラーCCDから出力されるR,G,Bの色信号のバランスを調整するために、CCD出力に対してプリアンプで適宜のゲインをかけるようにしている。
従って、プリアンプのゲインが一定の場合には、予め記憶した黒データを使用することができるが、プリアンプのゲインを変更する場合には、その変更毎にCCDをシールド(遮光)して黒データを取り直す必要がある。特に、原画像がフイルム画像のように各コマ毎に明るさ等が異なり、各コマ毎にゲインを可変する場合には、黒データの取得が煩雑になるという問題がある。
【0004】
一方、予め各ゲイン毎に画素単位の黒データを記憶し、プリアンプに付与するゲインに応じて対応する各画素別の黒データを読み出して黒補正することも考えられるが、この場合には、全ての黒データを記憶するために膨大な記憶容量をもったメモリが必要となり、メモリが高価になるという問題がある。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、プリアンプのゲインを変更しても固体撮像素子を再シールドすることなく、画素単位で黒補正を行うことができるとともに、黒データ等の記憶容量も最小限にすることができる画像読取装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を達成するために、原画像を撮像して画像信号を出力する固体撮像素子と、前記固体撮像素子から出力される画像信号を予め設定されたゲインで増幅する可変増幅器と、前記可変増幅器から出力される画像信号をA/D変換するA/D変換器と、前記固体撮像素子を遮光した時に前記可変増幅器及びA/D変換器を介して得られる固体撮像素子の各画素毎の黒データ群のうちの基準となる黒データであって、前記可変増幅器に設定されたゲインに対応した各ゲイン毎の黒データを記憶する第1の記憶手段と、前記可変増幅器に設定されたゲインを基準ゲインとした時に前記可変増幅器及びA/D変換器を介して得られる固体撮像素子の各画素毎の黒データ群と、その黒データ群の基準となる黒データとの差データを前記固体撮像素子の各画素に対応してそれぞれ記憶する第2の記憶手段と、前記A/D変換器から出力される画像データの画素単位毎に前記第2の記憶手段からそれぞれ対応する差データを順次読み出し、該差データと前記可変増幅器に設定されたゲインの前記基準ゲインに対する比とを乗算する乗算器と、前記可変増幅器に設定されたゲインに対応して前記第1の記憶手段から黒データを読み出し、該黒データと前記乗算器の出力とを加算する加算器と、前記A/D変換器の出力から前記加算器の出力を減算する減算器とを備えたことを特徴としている。
【0006】
【作用】
本発明によれば、可変増幅器に設定されるゲインに対応した各ゲイン毎の黒データを第1の記憶手段に記憶させる。この黒データは画素単位のデータではなく、各画素毎の黒データ群のうちの基準となる画像データである。一方、可変増幅器に設定するゲインを基準ゲインとした時に、前記可変増幅器及びA/D変換器を介して得られる固体撮像素子の各画素毎の黒データ群と、その黒データ群の基準となる黒データとの各画素毎の差データを第2の記憶手段に記憶させる。そして、黒補正時には、A/D変換器から出力される画像データの画素単位毎に前記第2の記憶手段からそれぞれ対応する差データを順次読み出し、この差データと前記可変増幅器に設定されるゲインの基準ゲイン対する比とを乗算器で乗算する。これにより、差データを可変増幅器に設定するゲインに応じて伸長又は縮小させる。一方、前記可変増幅器に設定するゲインに対応して第1の記憶手段から黒データを読み出し、この黒データと前記乗算器の出力とを加算し、これによりゲインに応じた画素単位の黒データを作成する。そして、A/D変換器の出力から前記加算器の出力を減算することにより黒補正するようにしている。
【0007】
【実施例】
以下添付図面に従って本発明に係る画像読取装置の好ましい実施例を詳説する。
図1は本発明に係る画像読取装置の一実施例を示す要部ブロック図である。この画像読取装置は、現像済みの写真フイルム10のコマ画像を読み取るもので、主として撮影レンズ12、CCDラインセンサ14、アナログ処理部20、A/D変換器30、黒補正部40、中央処理装置(CPU)50、及び図示しないフイルム搬送装置等から構成されている。
【0008】
フイルム10の画像は、撮影レンズ12を介してCCDラインセンサ14の受光面に結像される。尚、フイルム画像を読み取る場合には、フイルム10はフイルム搬送装置によって一定速度で搬送される。
このCCDラインセンサ14の受光面に結像された画像光は、R,G,Bフィルタが設けられた各センサで電荷蓄積され、光の強さに応じた量のR,G,Bの信号電荷に変換される。このようにして蓄積されたR,G,Bの信号電荷は、図示しないCCD駆動回路から加えられる転送ゲートパルスによってシフトレジスタに読み出され、レジスタ転送パルスによって順次読み出される。
【0009】
フイルム画像の読取り時にCCDラインセンサ14から読み出されるR,G,Bの信号電荷は、アナログ処理部20に加えられる。アナログ処理部20は、主としてCDSクランプ22A,22B,22C、プリアンプ24A,24B,24C及びマルチプレクサ26から構成されており、CCDラインセンサ14から読み出されたR,G,Bの信号電荷は、それぞれCDSクランプ22A,22B,22Cによってクランプされ、R,G,B信号としてプリアンプ24A,24B,24Cに加えられる。
【0010】
プリアンプ24A,24B,24Cには、それぞれCPU50からD/A変換器32A,32B,32Cを介して適宜のゲインが設定されており、プリアンプ24A,24B,24Cは、それぞれ入力するR,G,B信号にゲインをかける。尚、プリアンプ24A,24B,24Cに設定するゲインについては後述する。プリアンプ24A,24B,24Cでそれぞれ増幅されたR,G,B信号は、マルチプレクサ26に加えられ、ここで点順次化されて点順次のR,G,B信号として出力される。
【0011】
このようにして点順次化されたR,G,B信号は、順次A/D変換器30に加えられ、ここでデジタル信号に変換されたのち黒補正部40に出力される。
黒補正部40は、A/D変換器30を介して入力する画像データからその画像データ中に含まれるCCDラインセンサ14での暗電流等に起因する黒データを除去するのもで、黒データ出力部44はプリアンプ24A,24B,24Cに設定されるゲインに応じた、CCDラインセンサ14の画素単位毎の黒データをR,G,Bの点順次に対応して出力し、減算器43は入力する画像データからその画像データに対応して出力される黒データを減算し、その減算した画像データを後段の図示しないデータ処理部に出力する。尚、黒補正部40の詳細については後述する。
【0012】
データ処理部は、白バランス回路、ネガポジ反転回路、γ補正回路、RGB同時化回路、マトリクス回路等を含み、点順次で入力する1コマ分の画像データに所要のデータ処理をしたのち画像メモリに記憶させる。そして、画像メモリに記憶された1コマ分の画像データは、繰り返し読み出され、D/A変換器によってアナログ信号に変換されたのち、エンコーダでNTSC方式の複合映像信号に変換されてモニタTVに出力される。これにより、モニタTVよってフイルム画像を見ることができるようになる。
【0013】
次に、プリアンプ24A,24B,24Cに設定するゲインについて説明する。
先ず、プリアンプ24A,24B,24Cにそれぞれゲイン初期値を設定し、1ロールのフイルム10の全コマの画像を読み取るスキャン(プリスキャン)を実行する。このプリスキャン時に得られるR,G,B別の各画像の階調データからそれぞれ基準最大値を求め、これらのR,G,B別の基準最大値が所定値(例えば、A/D変換器30のレンジを有効に使用できる値)になるように、R,G,B別のプリアンプ24A,24B,24Cに設定するゲインを決定する。尚、フイルム画像はコマ毎に明るさ等が異なるため、コマ毎にR,G,B信号に対するゲインが決定される。
【0014】
CPU50はプリスキャン時に上記のようにして決定したフイルム10のコマ毎のゲインを記憶し、その後、各コマの画像を再生する際の再スキャン時に、そのコマに対応するR,G,B毎のゲインRGAIN,GGAIN,BGAINを読み出し、これらのゲインをD/A変換器32A,32B,32Cを介してプリアンプ24A,24B,24Cに設定する。
【0015】
次に、図2を参照しながら黒補正部40について説明する。
同図に示すように、黒補正部40の黒データ出力部42は、R,G,B毎の黒データ作成部44A,44B,44Cと、マルチプレクサ45とからなり、更に黒データ作成部44A,44B,44Cは、それぞれルックアップテーブル(LUT)46、ラインメモリ47、乗算器48及び加算器49を有している。
【0016】
LUT46には、プリアンプ24A,24B,24Cに設定される各ゲインに対応した黒データが記憶されている。この黒データは、CCDラインセンサ14を遮光した時にプリアンプ24A,24B,24C及びA/D変換器30を介して得られるCCDラインセンサ14の各画素毎の黒データ群のうちの基準となる黒データ(例えば、黒データ群のうちの最低値)であり、各ゲインに対応するデータである。
【0017】
また、ラインメモリ47には、CCDラインセンサ14の1ライン分の各画素単位で差データが記憶されている。この差データは、前記LUT46に記憶されている黒データのうちの基準ゲインに対応する黒データをライン補正するデータであって、CCDラインセンサ14を遮光した時に、基準ゲインが設定されたプリアンプ24A,24B,24C及びA/D変換器30を介して得られるCCDラインセンサ14の各画素毎の黒データ群と、その基準となる黒データとの差を示すデータである。
【0018】
さて、フイルム画像の再スキャン時に、CPU50から再スキャンするコマに対応するR,G,B毎のゲインが出力されると、そのゲインはLUT46及び乗算器48に加えられる。尚、この実施例では、基準ゲインを1とした場合であるが、基準ゲインが1でない場合には、乗算器48にはゲイン/基準ゲインが加えられる。
【0019】
ラインメモリ47からは現在読み出されている1ライン中の画素位置に応じて差データが読み出され、その差データが乗算器48の他の入力に加えられる。乗算器48は、これらの2入力を乗算し、その積を加算器49に出力する。即ち、この乗算器48は、プリアンプに設定されるゲインと基準ゲインとの比に応じて差データを伸長又は縮小する。
【0020】
一方、LUT46からは入力するゲインに対応した補正データが読み出され、加算器49の他の入力に出力されており、加算器49はこの補正データと乗算器48から加えられる差データとを加算し、その加算データ(ゲインに応じた画素単位の黒データ)をマルチプレクサ45に出力する。
マルチプレクサ45にはR,G,B毎の黒データ作成部44A,44B,44Cから黒データが加えられており、マルチプレクサ45は減算器43に点順次で入力するR,G,Bの画像データに対応した黒データを減算器43に出力する。減算器43は点順次で入力するR,G,Bの画像データからその画像データに対応してマルチプレクサ45から出力される黒データを減算し、その減算した画像データを出力する。
【0021】
これによりR,G,Bの画像データの黒補正が、色別のゲインに応じて且つ画素単位で行われる。
【0022】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る画像読取装置によれば、可変増幅器のゲインを変更しても固体撮像素子を再シールドすることなく、ゲインに応じて且つ画素単位で黒補正を行うことができるとともに、黒データ等の記憶容量も最小限にすることができる。また、本実施例によれば、A/D変換器が1個で済み、R,G,B信号を1線化したときのDCのバラツキを補正でき、DCを合わせる必要がないという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明に係る画像読取装置の一実施例を示す要部ブロック図である。
【図2】図2は図1に示した黒補正部の詳細を示すブロック図である。
【符号の説明】
10…フイルム
12…撮影レンズ
14…CCDラインセンサ
20…アナログ処理部
24A,24B,24C…プリアンプ
30…A/D変換器
40…黒補正部
42…黒データ出力部
43…減算器
44A,44B,44C…黒データ作成部
46…LUT
47…ラインメモリ
48…乗算器
49…加算器
Claims (3)
- 原画像を撮像して画像信号を出力する固体撮像素子と、
前記固体撮像素子から出力される画像信号を予め設定されたゲインで増幅する可変増幅器と、
前記可変増幅器から出力される画像信号をA/D変換するA/D変換器と、
前記固体撮像素子を遮光した時に前記可変増幅器及びA/D変換器を介して得られる固体撮像素子の各画素毎の黒データ群のうちの基準となる黒データであって、前記可変増幅器に設定されたゲインに対応した各ゲイン毎の黒データを記憶する第1の記憶手段と、
前記可変増幅器に設定されたゲインを基準ゲインとした時に前記可変増幅器及びA/D変換器を介して得られる固体撮像素子の各画素毎の黒データ群と、その黒データ群の基準となる黒データとの差データを前記固体撮像素子の各画素に対応してそれぞれ記憶する第2の記憶手段と、
前記A/D変換器から出力される画像データの画素単位毎に前記第2の記憶手段からそれぞれ対応する差データを順次読み出し、該差データと前記可変増幅器に設定されたゲインの前記基準ゲインに対する比とを乗算する乗算器と、
前記可変増幅器に設定されたゲインに対応して前記第1の記憶手段から黒データを読み出し、該黒データと前記乗算器の出力とを加算する加算器と、
前記A/D変換器の出力から前記加算器の出力を減算する減算器と、
を備えたことを特徴とする画像読取装置。 - 前記原画像はフイルムの画像であり、前記固体撮像素子はR,G,Bの色信号を出力するCCDラインセンサである請求項1の画像読取装置。
- 前記可変増幅器はR,G,Bの色信号別に設けられ、各可変増幅器に設定されるゲインは、前記フイルムの画像のR,G,Bの各色信号の基準最大値が所定値になるように決定される請求項2の画像読取装置。
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JP32225894A JP3601617B2 (ja) | 1994-12-26 | 1994-12-26 | 画像読取装置 |
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JPH08181860A JPH08181860A (ja) | 1996-07-12 |
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