JPH01316064A - Device for inputting picture - Google Patents

Device for inputting picture

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JPH01316064A
JPH01316064A JP63146803A JP14680388A JPH01316064A JP H01316064 A JPH01316064 A JP H01316064A JP 63146803 A JP63146803 A JP 63146803A JP 14680388 A JP14680388 A JP 14680388A JP H01316064 A JPH01316064 A JP H01316064A
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Japan
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image
divided
picture
memory
data
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Fumio Otomo
文夫 大友
Toshibumi Mihashi
俊文 三橋
Shinichi Nakamura
新一 中村
Hiroyuki Furumasa
古正 博幸
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Topcon Corp
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Abstract

PURPOSE:To highly accurately fetch picture information by forming images of divided pictures obtained by dividing an allowable input area into small areas in an image pickup element through a telecentric optical system and converting the images into digital information in fixed order. CONSTITUTION:An image pickup system 30 forms the image of the picture of a film 22 in a CCD 33 through lenses 31 and 32. A diaphragm 34 is provided on the focal position of the lens 31 and the lenses 31 and 32 constitute a telecentric optical system together with the diaphragm 34. All of the picture information obtained by the CCD 33 are tentatively stored in a 1st memory 48. Coincidence between the number of picture elements of the CCD 33 and that of a divided picture is not always required and the picture data of the divided picture are transferred by the number of the picture elements when the picture data are transferred to an optical disk 45 from the memory 48 in the form of the divided picture. When a process control section 40 sends a command to a timing generator 46, the data of the divided picture stored in the memory 48 are sent to the optical disk 45 through a data selector 49a.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

上の1 本発明は画像をデジタル情報に高精度で変換する画像入
力用装置に関する。
The present invention relates to an image input device that converts an image into digital information with high precision.

【L1良1 従来、画像入力装置としてドラムスキャナやリニアCO
Dを用いたイメージスキャナがある。 [ドラムスキャナ] ドラムスキャナは、画像情報源(例えば写真の印画紙や
フィルム)をドラムに巻きつけ、ドラムを回転させなが
、らスポ?1・光をこの画像情報源に照射して検出器で
反射光(あるいは透過光)の強さを検出するものである
。つまりドラム1回転が1走査線分の走査を意味する。 また回転方向と直角方向の走査はドラム回転軸に沿って
スポット光と検出器を移動させることで行う。 [リニアCODを用いたイメージスキャナ]1走査線分
の走査をリニアCODで行う。 リニアCODの走査方向と直角方向の走査は、リニアC
ODから成る検出部かあるいは画像情報源を、リニアC
ODの走査方面と直角方向に移動させることで行う、1 ■が ゛()ようとする9 ドラムスキャナの走査はずべて機械的なものであり、高
分解に画像情報源を走査するには、低速度で走査する必
要がある。このため画像情報源をディジタル情報に変換
するには時間がかかるという問題があった。 リニアCODを用いたイメージスキャナにおいては、画
素数が有限であり、大きな画像情報源を高分解で走査す
ることは難しかった3、また大きな画像情報源を走査す
るためには直線上ではあるが有効視野が広く、レンズデ
イスト−ジョンの影響を受けやすかった。 またいずれの場合も少なくとも1軸は機械的走査による
もので、画像情報源あるいは検出部を移動させており、
これにともなう振動等で高分解、高精度の走査が難しか
った。 さらに画像情報源の取付けにおいては、ドラムスキャナ
では画像情報源をドラムに巻きつける際にたるみが生じ
やすく、またリニアCODを用いたイメージスキャナで
は画像情報源をそのまま移動させる等、いずれら固定が
不完全であり、高分解、高精度に画像のデータを得るこ
とは難しかった。 11主圧丘 本発明は高分解、高精度な画像入力用装置を提供するも
のである。 11咬11 この発明は特許請求の範囲を要旨としている。 課 を−失するための手t ■ 本発明の画像入力用装置は従来の機械的な連続走査
による問題、および広視野による問題に着目したもので
、許容入力範囲を小面積に分割し、その分割して得られ
る分割画像をテレセントリック光学系で半導体撮像素子
上に結像し、定められた順番に従って各分割画像を順次
デジタル情報に変換する画像入力装置である。 この画像入ノ】用装置においては次のようにするのが好
ましい。 ■ 振動の影響をなくすため、半導体撮像素子で画像情
報を取込んでいる間、半導体搬像素子と画像の関係は静
止状態にしでおく(静止状態にする事は画像入力動作速
度の点で不利であるが、半導体撮像素子の一度に取込む
データ最が非常に多いため、問題にならない)。 ■ また本発明の画像入力用装置は、レンズデイストレ
ージョンをなくするため、テレセントリック光学系は同
一のレンズを対称形に配置した等倍光学系とする。 ■ 上述の■〜■の画像入力用装置においては好ましく
は次のようにする。半導体撮像素子上に結像される画像
の移動制御を簡単なものにするため、移動させる手段は
直交するX、Yの2軸系移動どし、そのX、Yの移動は
半導体撮像素子上において半導体撮像素子の画素配列方
向に一致させる(分割画像内で1画素以内)、。 ■ 上述の■〜■の画像入力用装置においては好ましく
は次のようにする。画像情報源の固定を完全なものにす
るため、画像情報源をガラス板ではさみこむ。ガラスの
屈折による画像の歪はテレセントリック光学系の使用に
にり除去される。 丸11 明細書における画像とは、走査線−本分の一次元的な情
報群は意味しておらず、走査線が複数で二次元的な情報
群を意味するものとする。 [画像入力用ステージ] 第1図は、本発明の画像入力用のステージを示す図であ
る。 ベース1に取付けられたX軸モータ2にJ、す、X軸ガ
イド3,4に沿ってXステージ5が移動する。またXス
テージ5に取付けられたY軸モータ6ににす、Y軸ガイ
ド7.8に沿ってYステージ9が移動する。 ベース1に取付けられたリニアエンコーダ10とXステ
ージ5に取付()られたX検出器11は、Xステージ5
の位置を測定するものである。X検出器11はその出力
にXステージ5の移動量に応じIζパルス数を発生する
。 また同様にXステージ5に取付けられたリニアエンコー
ダ12とYステージ9に取付けられたY検出器13はY
ステージ9の位置を測定するものである。Y検出器13
はその出ツノにYステージ9の移動量に応じたパルス数
を発生する。 ベース1の内部にはR像系が取付けられている。またベ
ース1とつながっている照明用アーム14の内部には照
明系が取付けられている。これらの撮像系と照明系はあ
とで説明する。 [フィルム固定部] Yステージ9には、フィルムを固定するためのフィルム
固定部15が載せられ、図示なきネジで固定されている
。 第2図はフィルム固定部15とフィルム22の関係を示
す。フィルム固定部15は、ガラス板16.17、固定
金具18.19、ねじ20.金具21を有する。 フィルム22はガラス板16.17で挟まれて固定され
る。ガラス板16はガラス板17に取付けられた固定金
具18.19に押え金具21をねじ20で4カ所留める
ことで固定される。このように画像情報源をガラス板に
よってしっかりと固定するので、画像情報源が不要に動
くことがない。このため高分解、高精度に画像情報源を
取込める。 [光学系] 第3図は画像を入力するための光学系を示す。実施例で
は、対象となる画像情報源はフィルム22であり、透過
照明光学系の例である。この光学系は反射照明系でも良
く、この場合フィルム22の片面側がガラス板であれば
良い。 照明系23において、ランプ23aとレンズ24の焦点
位置は、レンズ25によって共、 役な関係にあり、均
一な照明をフィルム22に与える光学系になっている。 またレンズ25の焦点位置には絞り26を配置し、そし
てその近傍にはよりいっそう均一な照明を得るだめの拡
散板27を設けている。 撮像系30は、フィルム22の画像をレンズ31.32
を介してエリアCOD等で知られる半導体の撮像素子3
3上に結像させる。 レンズ31の焦点位置には絞り34が取付けてあり、い
わゆるテレセンドリンク光学系となっている。このため
光軸外の主光線91゜Q2.・・・も光軸に平行であり
、フィルム22とレンズ31の距離が変化しても結像の
大きさには影響を与えない。このことはガラス板17の
屈折率が結像の大きさに影響を与えなく、またガラス板
17の厚さも結像の大きさに無関係であることも意味し
ている。 またレンズ31.32は同一のレンズを使用しており、
それを対象形に配置した等倍のテレセントリック光学系
となっている。従ってデイスートジョン等の非対称収差
が除去(原理的には完全に除去)される。 U電気系] 第4図は画像入力用装置の電気系を示づ図である。第1
図も参照する。 処理制御部40は、第1図のXステージ5、Yステージ
9を所定の位置に移動させるため、Xモータ駆動部41
とYモータ駆動部42にそれぞれX位置指定、Y位置指
定のデータを送る。これによりXモータ駆動部41とY
モータ駆動部42の出力をそれぞれX軸モータ2、Y軸
モータ6が受け、Xステージ5、Yステージ9を移動さ
せる。 X、Yステージ5,9の移動に従いX、 Y検出器11
.13の出力に発生ずるパルスをそれぞれX、Yカウン
タ43.’14で計数覆る。このX、Yカウンタ43,
4/lでの計数値はそれぞれX、Yモータ駆動部/11
.42に送られ、X、Y軸モータ2,6は処理制御部4
0からのX、Y位置指定にそれぞれの計数値が一致する
と停止する。つまりX検出器11、Xカウンタ43、X
モータ駆動部41、X軸モータ2で構成される系がXザ
ーボ系である。またY検出器13、Yカウンタ44、Y
モータ駆動部42、Y軸モータ6で構成される系がYリ
ー−ボ系である。 ここでX、Yカウンタ43.44の計数値は処理制御部
40で読取られ、必要に応じてランダムアクセス可能な
記録装置である光ディスク45で記録される。 画像情報がタイミング発生器46からのタイミングパル
スに従いCCDI像素子33で電気信号に変換される。 この電気信号はA/D変換器47でデジタル信号に変換
され、第1メモリ48に送られる。このときアドレスカ
ウンタ49はタイミング発生器46からのタイミングパ
ルスを計数することで、第1メモリ48のアドレスを管
理している。従ってA/D変換器47でデジタル信号に
変換された画像情報は第1メモリ48に記憶されること
になる。 ここでアドレスカウンタ4つば行1列アドレスに対応し
たカウンタで構成され、列用カウンタのキ【lリイを行
用カウンタが計数するよう構成されている。またこのア
ドレスカウンタ49は、列用カウンタ及び行用カウンタ
のキャリイを発生させる計数値が処理制御部40で変更
設定できるように構成されている。 つまり第1メモリ48に対して再込み、読取りを行う場
合、順次指定する行、列アドレスの範囲を処理制御部4
0で変更できるようになっている。 第1メモリ48にはCCD lff1像素子33で得ら
れる画像情報ザベてか一時的に記憶される。ここで必ず
しもCCDlff1像素子33の画素数と分割画像の画
素数が一致している必要がなく、分割画像を単位とした
画像データは第1メモリ48から光ディスク45に画像
データを転送する時に、分割画像の画素数分を転送する
ことで得られる。 第1メモリ48に記憶されている分割画像のデータは、
処理制御部40がタイミング発生器46へ指令を出すこ
とにJ:す。データセレクタ49aを通1ノで光ディス
ク45に送られて記録される。データセレクタ49aは
第1メモリ48の出力と第2メモリ50の出力を選択し
て光ディスク45に送るものである。 この場合は処理制御部40からの信号に従って第1メモ
リ48の出力を光ディスク45に送っている。また第1
メモリ48から光ディスク45にデータを転送している
間、そのデータは第2メモリ50にも供給されている。 第2メモリ50は圧縮画像を記憶するための記憶部であ
る。 圧縮画像はサンプリング(例えば16×16に1データ
をサンプリング)や、平均(例えば16X16を平均し
て1データとする)処理によるものが考えられる。ここ
では説明を簡潔にするためザンプリング処理の例を上げ
る。 アドレスセレクタ51は処理制御部40からの信号に従
ってアドレス変換器52の出力を第2メモリ50に送っ
ている。アドレス変換器52は圧縮画像を得るための第
2メモリ50のアドレス指定部である。つまりこのアド
レス変換器52はアドレスカウンタ4つの出力値に圧縮
率を掛け、それに処理制御部40で示される先頭アドレ
スを加えたものを出力する。 例えば圧縮率が1/16で、先頭アドレスが0,0(行
1列アドレス)の場合のアドレス変換器52の出力は、
行9列値で0.0から順にアドレスカウンタ49の行1
列の値がそれぞれ16増加するたびに、行9列値がそれ
ぞれ1増加する。すなわち、アドレスカウンタ49の内
容に対応して分割画像のデータが順次第1メモリ48か
ら第2メモリ50に供給されるが、アドレス変換器52
の出力は16×16の微小画像域において同一値であり
、結局16X16の微小画像域において最後に供給され
た画素データが第2メモリ50内に残り、分割画像の全
データが供給され終わると分割画像を1/16に圧縮し
た画像が第2メモリ50内に記憶される。 この分割画像を圧縮した画像である分割圧縮画像の第2
メモリ50における記憶位置は、その先頭アドレスが処
理制御部40で示される先頭アドレスとなる。 なお、1/16の演算は、アドレスカウンタ49の出力
を下位に方向4ビツトシフトすることで代用することが
でき、まlご第1メモリ48に記憶されている分割画像
の行及び列の画素数をともに2の整数乗とすることにJ
:す、先頭アドレスは分割画像内を示す行2列アドレス
のビットより上位のピッ1〜で構成される。つまり圧縮
率が1/16で、分割画像の行1列画素数がともに2の
整数乗の場合、アドレス変換器52は行及び列の両方に
関lノで、アドレスカウンタ49の5ビット目以上のビ
ットを下位のビットをとし、処理制御部40からの先頭
アドレスのビット上位のビットとしで出力するように結
線するだけで達成される。 以後実施例において、アドレス変換器52はこの様に構
成されたものとする。 順次撮影されて得られる各分割画像のデータは順次−時
的に第1メモリ48に記憶された後、光ディスク45に
記録される。また各分割画像のデータが第1メモリ48
から転送される度に、それに基ずく分割圧縮画像が第2
メモリ50内に形成される。この分割圧縮画像の形成に
あたっては、その都度各分割圧縮画像が繋がるように、
処理制御部40から先頭アドレスが指定される。従って
各分割画像のデータ転送が全て終わると、第2メモリ5
0内には撮影した範囲の圧縮画像が形成されることにな
る。 第2メモリ50内に形成された圧縮画像は、処理制御部
40がアドレスセレクタ51に対してアドレスカウンタ
49の出力を第2メモリ50に送るように信号を出し、
またデータセレクタ49aに対して第2メモリ50の出
力を光ディスク45に送るように信号を出し、そしてタ
イミング発生器46へ指令を出すことにより光ディスク
45に転送されて記録される。 この様にして得られた圧縮画像は各分割画像と完全に位
置対応がとれた低倍率の画像を意味する。従って圧縮画
像は各分割画像の索引用としても利用できる。 画像データを取る領域は、オペレータが入力部55で指
定することによる1、これにより処理制御部40は分割
画像の配置を算出し、各分割画像のデータを取るにうに
各部を制御する。 [分割画像と撮像素子の関係] 第5図は分割画像を撮像素子上に対応させて、その関係
を示したものである。分割画像の大きさに対応する分割
画像領域DIMは破線で囲まれる1つの部分である。分
割画像領域DIMは、CCDR像素子33の大きさを示
す撮像領域SIMより小さく設定されている(分割画像
領域DIMは撮像領域SIM以下でなければならない)
。撮像領域SIMは太い実線で囲まれる部分である。 また、分割画像領域DIMの大きさは行。 列画素ビッヂの整数倍に設定されるが、特に実施例の場
合は既に述べたように、圧縮画像を得るための構成が簡
単になるように行9列画素ピッチの2の整数乗倍にしで
ある。ここで第5図中のW、■は分割画像領域DIM内
における行9列の画素数である。 第1図のX、Yステージ5,9の移動方向と第5図の分
割画像領域DIMの境界線は、制御の容易さから実施例
においては一致させてある(1画素以内)。また分割画
像領域DIMの境界線(分割画像の配列方向)と画素U
IMの配列方向はほぼ一致させである〈1画素以内)。 [フィルムに対する必要な画像情報の一例]第6図は航
空写真のフィルム22に対する必要な画像情報の一例を
示す。 必要な画像情報は、フィルム22の視野FIM外にある
指標FP1.FP2.FP3゜FP4の画像情報と、必
要領域NIMで示される画像情報である。従ってこの場
合の画像情報の取込みは分割画像DIF1.2,3゜4
とDIFO,O〜N、Mである。 指標画像情報つ仕り分割画像DIF(1゜2.3.4)
の情報は、オペレータが対話形式で各々の指標座標の概
略値を入力し、X。 Yステージ5,9を移動させ−(取込んでもJ、い。ま
た指標FP1.FP2.FP3.FP4のフィルムに対
する位置はあらかじめ定まっているので、自動的に順次
取込むようにしてもJ:い。 ただし、この場合第1図のフィルムをX。 Yステージ5,9の定まった位置にセットできるように
することが必要である。これにはフィルム固定部15が
Yステージ9に定まつた位置関係でセラ1〜されるよう
にし、フィルム固定部15に位置だし用マークをつけて
おき、フィルム22をそれに合せてセットづるようにす
ると良い。 第4図〜第6図を参照する。必要領域NIMの画像情報
取込みに関する処理制御部40の動作を次に述べる。 第4図と第6図を参照する。 ■ 必要領域NIMはオペレータが必要領域指定点SP
1.SP2を設定することによる1、これにJ:り第4
図の処理制御部40は2つの必要領域指定点SP1.S
P2のX、 Y軸に関する差をとり、必要領域NIMの
大きさを示すΔX、ΔYを求める。そしてこのΔX、△
Yを分割画像のX、Y軸の長さで割り、X、Y方向の分
割画像数を求める(ただし、小数点以下を切上げて求め
る)。ここで第6図中の分割画像番号の最大を示すN、
MはX。 Y方向の分割画像数から1減じた値となる(ここで、n
 = O〜N 1m = O−Mとする)。 ■ 次に処理制御部40は分割画(1i!IDIF(0
,0)が撮像素子33に第5図の関係で対応するJ:う
にX、Yステージ5,9を移動させ、ステージが停止し
たら搬像素子で画像情報を取込む。ここでX、Yステー
ジが静止している状態で、画像情報を取込んでいる。 これは振動等の悪影響を受けることがなく、高分解、高
精度化に有用である。 ■ そして圧縮画像データ作成のため、Vxn /16
とWxm/16を算出し、そレソれの値を先頭アドレス
の列1行値として第4図のアドレス変換器52に送る。 ■ 処理制御部40がタイミング発生器46へ指令を出
すことにより、前述のごとく光ディスク45に分割画像
が転送され、また、第2メモリ50に分割圧縮画像が形
成される。 ■ ■における分割□画像DIF(0,0)に対する動
作を分割画像DIF(1,0)に対して行い、■から■
の動作を同様に行う。 同様にして分割画像DIF(N、M)まで行う。ここす
での動作が終了すると、分割画像の転送が完了し、圧縮
画像が第2メモリ50に形成されたことになる。 ■ 圧縮画像の転送のため、前述のごとくアドレスセレ
クタ51とデータセレクタ49を第2メモリ50の出力
データ転送用に設定し、タイミング発生器46へ指令を
出す。これにより、光ディスク45に第2メモリ50に
形成された圧縮画像が転送される。 ICだし上記ステップ中において、処理制御部40はア
ドレスカウンタ49の行用カウンタ及び列用カウンタの
キャリイを発生させる計数値として、■の時は撮像素子
の画素数〈行2列)、■の時は分割画像の画素数(V。 W)、■の時は圧縮画像のデータ数(行9列)に対応し
たものを設定する。 なお、光ディスク45に分割画像を転送して記録する際
、ぞの画像の位置を明確にするためにX、Yカウンタ4
3.44の内容を一緒に転送して記録しても良い。 11悲11 請求項1の画像入力用装置にJ:れば、半導体撮像素子
が対応する画像情報源の範囲は部分的であり、ti搬像
の視野が狭く、また照明範囲も少ない。従って撮像系に
よるレンズデイストレージョンの影響が少ない、また照
明ムラの少ない高精度な画像情報を取込むことができる
。そしてテレセントリック光学系を使用している。従っ
て光軸方向にX、Yステージが変化しても悪影響を受け
ることがなく、高精度に画像情報を取込むことができる
。 また光軸方向にラフなフィルム固定をしても悪影響を受
(プない。 請求項2の画像入力用装置によれば、さらにプレセント
リック光学系として対称形の等倍光学系を使用している
。従ってレンズデイストレージョンがなく、高精度に画
像情報を取込むことができる。
[L1 Good 1 Conventionally, image input devices such as drum scanners and linear CO
There is an image scanner using D. [Drum Scanner] A drum scanner wraps an image information source (for example, photographic paper or film) around a drum, and rotates the drum. 1. Light is irradiated onto this image information source and a detector detects the intensity of the reflected light (or transmitted light). In other words, one rotation of the drum means scanning for one scanning line. Scanning in a direction perpendicular to the rotational direction is performed by moving a spot light and a detector along the drum rotation axis. [Image scanner using linear COD] Scanning for one scanning line is performed using linear COD. Scanning in the direction perpendicular to the scanning direction of linear COD is
The detection section consisting of OD or the image information source is
This is done by moving the OD in a direction perpendicular to the scanning direction of the OD, 1. Need to scan at low speed. Therefore, there is a problem in that it takes time to convert an image information source into digital information. Image scanners using linear COD have a finite number of pixels, making it difficult to scan large image information sources with high resolution. It had a wide field of view and was susceptible to lens distortion. In both cases, at least one axis is mechanically scanned, moving the image information source or the detection unit.
The accompanying vibrations made it difficult to perform high-resolution, high-precision scanning. Furthermore, when installing the image information source, drum scanners tend to sag when the image information source is wound around the drum, and image scanners using linear COD require the image information source to be moved as it is. It was difficult to obtain complete, high-resolution, and high-precision image data. 11 Principal pressure hill The present invention provides a high-resolution, high-precision image input device. 11 Bite 11 This invention is summarized in the claims. The image input device of the present invention focuses on the problems caused by conventional mechanical continuous scanning and the problems caused by a wide field of view, and divides the allowable input range into small areas. This is an image input device that forms divided images obtained by dividing onto a semiconductor image sensor using a telecentric optical system, and sequentially converts each divided image into digital information according to a predetermined order. In this image recording apparatus, it is preferable to carry out the following procedure. ■ To eliminate the effects of vibration, the relationship between the semiconductor image sensor and the image should be kept stationary while the semiconductor image sensor is capturing image information (keeping it stationary is disadvantageous in terms of image input operation speed). However, this is not a problem because the semiconductor image sensor captures a large amount of data at one time.) (2) Furthermore, in the image input device of the present invention, in order to eliminate lens distortion, the telecentric optical system is a same-magnification optical system in which identical lenses are arranged symmetrically. (2) The image input devices described in (1) to (4) above are preferably carried out as follows. In order to simplify the movement control of the image formed on the semiconductor image sensor, the moving means is a two-axis system of orthogonal X and Y axes, and the movement in X and Y is performed on the semiconductor image sensor. Match the pixel arrangement direction of the semiconductor image sensor (within one pixel within the divided image). (2) The image input devices described in (1) to (4) above are preferably carried out as follows. In order to completely fix the image information source, the image information source is sandwiched between glass plates. Image distortion due to glass refraction is eliminated through the use of telecentric optics. Circle 11: An image in the specification does not mean a one-dimensional information group consisting of scanning lines, but rather a two-dimensional information group with a plurality of scanning lines. [Image Input Stage] FIG. 1 is a diagram showing an image input stage of the present invention. An X-axis motor 2 attached to a base 1 moves an X-stage 5 along X-axis guides 3 and 4. Further, the Y-axis motor 6 attached to the X-stage 5 moves the Y-axis stage 9 along the Y-axis guide 7.8. The linear encoder 10 attached to the base 1 and the X detector 11 attached to the X stage 5
It measures the position of The X detector 11 generates the number of Iζ pulses in its output according to the amount of movement of the X stage 5. Similarly, the linear encoder 12 attached to the X stage 5 and the Y detector 13 attached to the Y stage 9 are
This is to measure the position of the stage 9. Y detector 13
generates a number of pulses corresponding to the amount of movement of the Y stage 9 at its output point. An R image system is installed inside the base 1. Further, an illumination system is installed inside the illumination arm 14 connected to the base 1. These imaging systems and illumination systems will be explained later. [Film Fixing Unit] A film fixing unit 15 for fixing the film is placed on the Y stage 9, and is fixed with screws (not shown). FIG. 2 shows the relationship between the film fixing part 15 and the film 22. The film fixing part 15 includes glass plates 16, 17, fixing fittings 18, 19, and screws 20. It has a metal fitting 21. The film 22 is sandwiched and fixed between glass plates 16,17. The glass plate 16 is fixed by fastening the presser metal fittings 21 to the fixing metal fittings 18 and 19 attached to the glass plate 17 with screws 20 at four locations. Since the image information source is firmly fixed by the glass plate in this way, the image information source does not move unnecessarily. Therefore, it is possible to capture image information sources with high resolution and precision. [Optical System] FIG. 3 shows an optical system for inputting images. In the embodiment, the image information source of interest is film 22, which is an example of a transillumination optical system. This optical system may be a reflective illumination system, and in this case, it is sufficient if one side of the film 22 is a glass plate. In the illumination system 23, the focal positions of the lamp 23a and the lens 24 are mutually linked by the lens 25, and the optical system provides uniform illumination to the film 22. Further, a diaphragm 26 is arranged at the focal point of the lens 25, and a diffuser plate 27 is provided near the diaphragm 26 to obtain more uniform illumination. The imaging system 30 captures the image on the film 22 through lenses 31 and 32.
Semiconductor image sensor 3 known as area COD etc.
3. Focus on the image. A diaphragm 34 is attached to the focal position of the lens 31, forming a so-called telescopic link optical system. Therefore, the off-axis chief ray 91°Q2. ... are parallel to the optical axis, and even if the distance between the film 22 and the lens 31 changes, the size of the image is not affected. This also means that the refractive index of the glass plate 17 does not affect the size of the image, and the thickness of the glass plate 17 is also independent of the size of the image. Also, lenses 31 and 32 use the same lenses,
It is a telecentric optical system of equal magnification that is arranged symmetrically. Therefore, asymmetrical aberrations such as dispersion are eliminated (in principle, completely eliminated). U Electrical System] FIG. 4 is a diagram showing the electrical system of the image input device. 1st
See also figure. The processing control unit 40 uses an X motor drive unit 41 to move the X stage 5 and Y stage 9 in FIG.
and the Y motor drive unit 42, respectively. As a result, the X motor drive unit 41 and the Y
The output of the motor drive unit 42 is received by the X-axis motor 2 and the Y-axis motor 6, respectively, to move the X stage 5 and the Y stage 9. As the X, Y stages 5 and 9 move, the X and Y detectors 11
.. The pulses generated at the outputs of X and Y counters 43. '14 overturns the count. This X, Y counter 43,
The count value at 4/l is X and Y motor drive unit/11, respectively.
.. 42, and the X and Y axis motors 2 and 6 are sent to the processing control unit 4.
When each count value matches the X and Y position designation from 0, it stops. That is, the X detector 11, the X counter 43,
The system composed of the motor drive section 41 and the X-axis motor 2 is an X servo system. Also, Y detector 13, Y counter 44, Y
The system composed of the motor drive unit 42 and the Y-axis motor 6 is a Y-revo system. Here, the counted values of the X and Y counters 43 and 44 are read by the processing control section 40, and are recorded on an optical disc 45, which is a randomly accessible recording device, if necessary. The image information is converted into an electrical signal by the CCDI image element 33 according to timing pulses from the timing generator 46. This electrical signal is converted into a digital signal by the A/D converter 47 and sent to the first memory 48. At this time, the address counter 49 manages the addresses of the first memory 48 by counting timing pulses from the timing generator 46. Therefore, the image information converted into a digital signal by the A/D converter 47 is stored in the first memory 48. Here, the address counter is composed of four counters corresponding to row and one column addresses, and the row counter is configured to count the number of the column counters. Further, the address counter 49 is configured such that the count values for generating a carry in the column counter and the row counter can be changed and set by the processing control section 40. In other words, when reloading and reading from the first memory 48, the range of row and column addresses to be sequentially specified is set by the processing controller 48.
It can be changed to 0. The first memory 48 temporarily stores the image information obtained by the CCD lff1 image element 33. Here, the number of pixels of the CCDlff1 image element 33 and the number of pixels of the divided image do not necessarily have to match, and the image data in units of divided images is divided when transferring the image data from the first memory 48 to the optical disk 45. It can be obtained by transferring the number of pixels of the image. The divided image data stored in the first memory 48 is
The processing control section 40 issues a command to the timing generator 46. The data is sent to the optical disk 45 in one pass through the data selector 49a and recorded. The data selector 49a selects the output of the first memory 48 and the output of the second memory 50 and sends the selected output to the optical disc 45. In this case, the output of the first memory 48 is sent to the optical disk 45 according to a signal from the processing control section 40. Also the first
While data is being transferred from the memory 48 to the optical disk 45, the data is also being supplied to the second memory 50. The second memory 50 is a storage unit for storing compressed images. The compressed image may be obtained by sampling (for example, sampling one piece of data in 16×16) or averaging (for example, averaging 16×16 to make one piece of data). Here, an example of sampling processing will be given to simplify the explanation. Address selector 51 sends the output of address converter 52 to second memory 50 in accordance with a signal from processing control section 40 . The address converter 52 is the addressing part of the second memory 50 for obtaining the compressed image. In other words, the address converter 52 multiplies the output values of the four address counters by the compression ratio, and outputs the result obtained by adding the first address indicated by the processing control section 40 to the output values. For example, when the compression ratio is 1/16 and the first address is 0,0 (row 1 column address), the output of the address converter 52 is:
Row 1 of address counter 49 in order from 0.0 in row 9 column value
For each column value incremented by 16, each row 9 column value is incremented by 1. That is, the data of the divided images is sequentially supplied from the first memory 48 to the second memory 50 in accordance with the contents of the address counter 49;
The output of is the same value in the 16×16 minute image area, and in the end, the last pixel data supplied in the 16×16 minute image area remains in the second memory 50, and when all the data of the divided image has been supplied, it is divided. An image obtained by compressing the image to 1/16 is stored in the second memory 50. The second divided compressed image, which is an image obtained by compressing this divided image,
As for the storage position in the memory 50, the start address is the start address indicated by the processing control unit 40. Note that the calculation of 1/16 can be substituted by shifting the output of the address counter 49 downward by 4 bits, and the number of pixels in the row and column of the divided image stored in the first memory 48 J
:The start address is composed of bits 1 to 1 above the bits of the row and 2 column address indicating the inside of the divided image. In other words, if the compression ratio is 1/16 and the number of pixels in each row and column of the divided image is both an integer power of 2, the address converter 52 will be used for both rows and columns, and the 5th bit and above of the address counter 49 will be This can be achieved by simply connecting the bits so that they are output as the lower bits and the bits of the start address from the processing control unit 40 are output as the upper bits. In the following embodiments, it is assumed that the address converter 52 is configured in this manner. The data of each divided image obtained by sequential photographing is sequentially and temporally stored in the first memory 48 and then recorded on the optical disc 45. Further, the data of each divided image is stored in the first memory 48.
Each time a divided compressed image is transferred from
is formed within memory 50. When forming this divided compressed image, each divided compressed image is connected each time.
The processing control unit 40 specifies the start address. Therefore, when all data transfer for each divided image is completed, the second memory 5
A compressed image of the photographed range is formed within 0. For the compressed image formed in the second memory 50, the processing control unit 40 issues a signal to the address selector 51 to send the output of the address counter 49 to the second memory 50,
Furthermore, a signal is sent to the data selector 49a to send the output of the second memory 50 to the optical disk 45, and a command is issued to the timing generator 46, so that the output is transferred to the optical disk 45 and recorded. The compressed image obtained in this way means a low-magnification image that has complete positional correspondence with each divided image. Therefore, the compressed image can also be used as an index for each divided image. The area from which the image data is to be taken is specified by the operator using the input section 55. Accordingly, the processing control section 40 calculates the arrangement of the divided images and controls each section to take the data of each divided image. [Relationship between the divided images and the image sensor] FIG. 5 shows the relationship between the divided images and the image sensor. The divided image area DIM corresponding to the size of the divided image is one portion surrounded by a broken line. The divided image area DIM is set smaller than the imaging area SIM indicating the size of the CCDR image element 33 (the divided image area DIM must be smaller than the imaging area SIM).
. The imaging area SIM is a portion surrounded by a thick solid line. Furthermore, the size of the divided image area DIM is in rows. The pitch is set to an integer multiple of the column pixel pitch, but in particular in the case of the embodiment, as already mentioned, it is set to an integer power multiple of 2 of the row and 9 column pixel pitch to simplify the configuration for obtaining a compressed image. be. Here, W and ■ in FIG. 5 are the number of pixels in the 9th row and 9th column in the divided image area DIM. The moving directions of the X, Y stages 5 and 9 in FIG. 1 and the boundary line of the divided image area DIM in FIG. 5 are made to coincide (within one pixel) in the embodiment for ease of control. In addition, the boundary line of the divided image area DIM (the direction in which the divided images are arranged) and the pixel U
The arrangement directions of the IMs are almost the same (within 1 pixel). [Example of Necessary Image Information for Film] FIG. 6 shows an example of necessary image information for the aerial photography film 22. The necessary image information is obtained from the index FP1. FP2. These are the image information of FP3°FP4 and the image information indicated by the required area NIM. Therefore, in this case, the image information is imported using divided images DIF1.2, 3°4.
and DIFO, O~N, M. Index image information divisional image DIF (1°2.3.4)
The information is obtained by inputting approximate values of each index coordinate by the operator in an interactive manner. However, since the positions of the indexes FP1, FP2, FP3, and FP4 with respect to the film are predetermined, it is not possible to move the Y stages 5 and 9 and import them automatically. In this case, it is necessary to be able to set the film shown in FIG. It is recommended to set the film 22 according to the positioning mark on the film fixing part 15, and set the film 22 according to the mark.Refer to Fig. 4 to Fig. 6. The operation of the processing control unit 40 related to image information capture will be described below. Refer to Figures 4 and 6. ■ The required area NIM is set by the operator at the required area designation point SP.
1. 1 by setting SP2, and the fourth
The processing control unit 40 shown in the figure has two required area designation points SP1. S
The difference between P2 on the X and Y axes is taken to find ΔX and ΔY indicating the size of the required area NIM. And this ΔX, △
Divide Y by the length of the X and Y axes of the divided image to find the number of divided images in the X and Y directions (however, the number of divided images is rounded up to the nearest whole number). Here, N indicates the maximum divided image number in FIG.
M is X. It is the value obtained by subtracting 1 from the number of divided images in the Y direction (here, n
= O~N 1m = O-M). ■ Next, the processing control unit 40 controls the divided image (1i!IDIF(0
, 0) correspond to the image pickup device 33 in the relationship shown in FIG. Here, image information is being captured while the X and Y stages are stationary. This is not affected by adverse effects such as vibration, and is useful for high resolution and high precision. ■ And to create compressed image data, Vxn /16
and Wxm/16 are calculated, and the resulting value is sent to the address converter 52 in FIG. 4 as the column 1 row value of the first address. (2) When the processing control section 40 issues a command to the timing generator 46, the divided images are transferred to the optical disk 45 as described above, and the divided compressed images are formed in the second memory 50. ■ Perform the operation on the divided image DIF (0,0) in ■ on the divided image DIF (1,0), and from ■
Perform the same operation. The same process is performed up to the divided image DIF(N,M). When the above operations are completed, the transfer of the divided images is completed and a compressed image is formed in the second memory 50. (2) To transfer the compressed image, the address selector 51 and data selector 49 are set for transferring the output data of the second memory 50 as described above, and a command is issued to the timing generator 46. As a result, the compressed image formed in the second memory 50 is transferred to the optical disc 45. During the steps described above, the processing control unit 40 sets the count value for generating a carry in the row counter and column counter of the address counter 49 as the number of pixels of the image sensor (row 2 column) in the case of ■, and the number of pixels of the image sensor (row 2 columns) in the case of ■. In the case of (2), the number of pixels of the divided image (V.W) is set, and in the case of (2), the value corresponding to the number of data of the compressed image (rows and 9 columns) is set. Note that when transferring and recording divided images on the optical disk 45, the X and Y counters 4 are used to clarify the position of each image.
The contents of 3.44 may also be transferred and recorded. 11 In the image input device according to claim 1, the range of the image information source to which the semiconductor image sensor corresponds is limited, the field of view of the ti carrier image is narrow, and the illumination range is also small. Therefore, it is possible to capture highly accurate image information with less influence of lens distortion caused by the imaging system and with less uneven illumination. And it uses a telecentric optical system. Therefore, even if the X and Y stages change in the optical axis direction, there is no adverse effect, and image information can be captured with high precision. Further, even if the film is roughly fixed in the optical axis direction, there is no adverse effect.According to the image input device of claim 2, a symmetrical equal-magnification optical system is further used as the precentric optical system. Therefore, there is no lens distortion and image information can be captured with high precision.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の画像入力用装置の画像入力用ステージ
を示す図、第2図はフィルム固定部とフィルムの関係を
示す図、第3図は画像入力用装置の光学系を示す図、第
4図は画像入力用装置の電気系を示す図、第5図は分割
画像をR像索子に対応させた図、第6図はフィルムの必
要な画像情報の一例を示す図である。 1・・・・・・・・・ベース 2・・・・・・・・・X軸モータ 5・・・・・・・・・Xステージ 6・・・・・・・・・Y軸モータ 9・・・・・・・・・Yステージ 15・・・・・・フィルム固定部 22・・・・・・フィルム 23・・・・・・照明系 30・・・・・・撮像系 代  理  人   弁理士   1) 辺   徹第
1図 第3図 第5図 第6図
FIG. 1 is a diagram showing the image input stage of the image input device of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the film fixing part and the film, and FIG. 3 is a diagram showing the optical system of the image input device. FIG. 4 is a diagram showing the electrical system of the image input device, FIG. 5 is a diagram showing the correspondence of divided images to R image elements, and FIG. 6 is a diagram showing an example of necessary image information of the film. 1...Base 2...X-axis motor 5...X-stage 6...Y-axis motor 9 ...... Y stage 15 ... Film fixing section 22 ... Film 23 ... Lighting system 30 ... Imaging system Agent Person Patent Attorney 1) Toru BebeFigure 1Figure 3Figure 5Figure 6

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、画像入力にあたり、許容入力範囲を小面積に分割し
、その分割して得られる分割画像をテレセントリック光
学系で半導体撮像素子上に結像し、定められた順番に従
って各分割画像を順次デジタル情報に変換することを特
徴とする画像入力用装置。 2、テレセントリック光学系は同一のレンズを対称形に
配置してなる等倍光学系から構成されることを特徴とす
る第1項記載の画像入力用装置。
[Claims] 1. When inputting an image, the allowable input range is divided into small areas, the divided images obtained by the division are imaged on a semiconductor image sensor by a telecentric optical system, and each image is divided into small areas according to a predetermined order. An image input device characterized by sequentially converting divided images into digital information. 2. The image input device according to item 1, wherein the telecentric optical system is composed of a same-magnification optical system in which identical lenses are arranged symmetrically.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS57154218A (en) * 1981-03-19 1982-09-24 Canon Inc Reader
JPS5958965A (en) * 1982-09-28 1984-04-04 Canon Inc Picture processor

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