JPH0341880A

JPH0341880A - 高品質画像入力装置

Info

Publication number: JPH0341880A
Application number: JP1175668A
Authority: JP
Inventors: Kazutake Kamihira; 員丈上平; Makoto Matsuki; 松木　眞
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1989-07-10
Filing date: 1989-07-10
Publication date: 1991-02-22

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（発明の属する技術分野）本発明は１枚の画面を複数の２次元イメージセンサで撮
像し、各センサが捉えた画像を電気信号の段階で接続す
ることにより、広視野あるいは高精細な画像を入力する
高品質画像入力装置に関する。

（従来の技術）従来複数のイメージセンサを用いて１枚の画像を入力す
る方法（以下、マルチチップ入力法とよぶ）は広視野、
あるいは高精細な画像六方が可能であり、大画面表示用
等の入力用として用いられている。

第３図はマルチチップ入力法を説明する図であり、図に
おいて、ｌおよび２は２次元イメージセンサ（それぞれ
センサ１およびセンサ２とよぶ）、３はレンズ通過後の
光を分割する手段、４はレンズ、５は信号処理部、６は
原稿等の被写体、７は１枚の合成画面である。この例で
は簡単のためイメージセンサ数は２とした。

第３図に示すように、マルチチップ入力法では各センサ
１，２が被写体６の像の一部を入力し、各センサが入力
した画像をこの信号処理部５において電気信号の段階で
接続することにより１枚の合成画面７を作成する。

このマルチチップ入力法は上述のように広視野あるいは
高精細撮像が可能であるという特徴を有するが、反面、
以下に述べるように各センサ１゜２が入力した各画像の
継目を目立たせることなく接続することが困難であると
いう欠点があった。

各画像の継目を目立たせることなく接続するためには信
号処理部５において、その画像の接続部を幾何学的な連
続性が保たれていること、および明るさや色の連続性が
保たれていることが大切であり、マルチチップ入力法で
は特に後者の条件を満足させることが困難となっていた
。これは、センサ間の感度差、あるいは被写体から各セ
ンサに至るまでの色フィルタを含めた光学系の特性の差
が原因となっており、継目を境に輝度や色に差異が生じ
やすいためである。

従来のマルチチップ入力法で用いられている信号処理部
５における画像の接続法を第４図にて説明する。第４図
（ａ）の（ａｌ）、　（ａ、）は各々のセンサ１および
２が入力した右、左の半分の画像である。

各々のセンサが入力した画像は接続部付近を重複して撮
像する。したがって、画像を接続する際には、第４図（
ｂ）に示すようにこの重複部分（ｂ、＋）を重ね合わす
ように接続する。

第４図（ｃ）はこの重ね合わせ部分（ｂＱ）の拡大図で
ある。ｍ　Ｘ　ｎの画素数のセンサ１が入力した画像の
右よりｍ−８番目の画素列Ｘ１．、、−９からｍ番目ま
での画素列ｘ１１および同画素数のセンサ２が入力した
画像の左より工番目の画素列ｘ２□か６９９番目画素列
Ｘ２．の画像が上記重複部分（ｂｏ　’Ｉとなるが、こ
の部分の重ね合わせにおいて従来法では以下のように行
う。

まず、センサ１の画素列Ｘ　１　ｍ−ｅとセンサ２の画
素列Ｘ２、の重ね合わせでは、Ｘｉ、−、からの信号を
９０％、Ｘ２□からの信号を１０％の割合で加えた混合
の信号とする。つぎにセンサ１の画素列Ｘ１□７とセン
サ２の画素列Ｘ２゜の重ね合わせでは、Ｘｌ、−□から
の信号を８０％、Ｘ２．がらの信号を２０％の割合で加
える。以下、同様にして各々の画素列毎の重ね合わせを
行い、最後にセンサ１の画素列Ｘ１．とセンサ２の画素
列Ｘ２ｇの重ね合わせでは、Ｘｌ、からの信号を１０％
、Ｘ２．からの信号を９０％の割合で加える。

第５図に従来法により明るさ同一の３つのパタン（バタ
、ンＡ、パタンＢおよびパタンＣとする）を入力したと
きの出力の輝度分布を示す。第５図（ａ）は入力する原
稿上の明るさ分布を示す、第５図（ｂ）は２つのセンサ
からの画像を単に接続しただけの場合の原稿上の位置に
対応した出力の輝度分布であり、継目において輝度が急
峻に変化し、継目が著しく目だつ。第５図（Ｃ）は上記
従来法による画像の接続であり、継目付近での輝度変化
が緩和されており、継目が目だちにくくなることがわか
る。

（発明が解決しようとする課題）上述のように従来の方法による接続処理では継目での輝
度や色の急峻な変化を緩和できるため継目の存在を目だ
ちにくくできる。しかしながら、接続部の両側では依然
として処理前と同程度の輝度差あるいは色差が存在する
ため、継目の存在を全く感じさせない画像を形成するこ
とは困難である。

また、第５図（ｂ）に示すパタンＡとパタンＣの場合の
ように同一の明るさ１色の被写体を入力した場合でも場
所によって明るさ、色の異なるパタンとなる。このよう
に従来法においては、前述のマルチチップ入力法の課題
を十分には解決できておらず、今後の解決すべき重要課
題となっていた。

（発明の目的）本発明は各センサが明るさ１色ともに同一のパタンを入
力した場合、出力画像においても同一の明るさ、色とし
て素示することか可能であり、これを同時に画像接続部
での輝度や色の変化を完全に無くシ、継目を感じさせな
い一枚の画素を合成することを目的とする。

（課題を解決するための手段）通常、カラー画像入力装置では被写体を入力する前に、
白基準を入力してホワイトバランスをとるが、本発明で
はこのホワイトバランスのため入力した白基準のデータ
を用いて上記従来法の課題を解決する。

白基準は明るさが場所によらず一定で反射光のＲ，Ｇ、
Ｂ各成分が等しいため、これを画像入力装置で読み込ん
だ場合、理想的には両センサの全画素からのＲ，Ｇ、Ｂ
信号が全く同じ大きさでなければならない。しかし、現
実には上述のようにセンサ間の感度差、あるいは被写体
から各センサに至るまでの色フィルタを含めた光学系の
特性差のためセンサ間のＲ，Ｇ、Ｂ信号の大きさは異な
る。

そこで、本発明では白基準を読み込んだ場合の両センサ
からの信号が全ての画素について一定の値（例えばＫと
する）になるように両センサの各画素からのＲ，Ｇ、Ｂ
信号に各画素毎に決められた補正係数Ｃ２１を乗じる。

この補正係数Ｃｉ．ｊは白基準を読んだときの各画素の
信号Ｗｉ、ｊでＫを割った値と決めればよい。そして、
一般の画像を入力した場合、各画素の信号ＳＬ、Ｊに上
記補正係数Ｃｉ．ｊを掛けた信号を出力信号とする。こ
のような処理を行うことにより、同一の明るさ１色のパ
タンを両センサで入力した場合１両センサからのＲ，Ｇ
、Ｂ出力は同一となる。

（作　用）以上述べた手段により、両センサで明るさ１色ともに同
一のパタンを入力した場合、出力画像においても同一の
明るさ、色として表示することが可能となる。二の効果
を第５図（ｄ）に示す。

本発明によれば従来法で見られた接続部での段差は完全
に解消することができる。すなわち、接続部での輝度や
色の不連続性を完全に無くし、継目を全く感じさせない
１枚の画像として出力することが可能となる。さらに、
従来法では同じ明るさ、色のパタンを読み込んでも、出
力での輝度や色はそのパタンの位置によって、すなわち
そのパタンを読み込むセンサによって異なるといった問
題があったが、本発明ではこの問題も同時に解決するこ
とが可能である。

（実施例）失に鮭−よ第１図は本発明の第一の実施例の構成図を示す。

第工図において１１および１２はＣＣＤセンサ、３１は
ハーフミラ−、６１は原稿、８は演算部、９はフレーム
メモリｌＯと同一の容量をもつメモリである。

本実施例ではセンサ数を２とした。ＣＣＤセンサ１１は
原稿６１の右半分を全画素を用いて撮像する。

一方、ＣＣＤセンサ１２は原稿６１の左半分を全画素を
用いて撮像する。各ＣＣＤセンサからの出力信号は増幅
後、Ａ／Ｄ変換しフレームメモリ１０に蓄積する。次に
フレームメモリＩＯから、接続部分で幾何学的な連続性
が得られるようにアドレス制御をしながら信号を読み出
す。読み出された信号は演算部８を通したのちデイスプ
レィ等に出力する。

以下、上記構成により接続部で輝度１色の連続性を保つ
ための接続処理について説明する。本発明による画像入
力装置においても通常の画像入力装置と同様にまずホワ
イトバランスのための白基準を入力するが、フレームメ
モリ１０に取り込まれた白基準のデータ（Ｗ、１、ｉ＝
１〜ｎ、Ｊ＝１〜ｍ）を順次演算部８に取り込み、ここ
でに／Ｗの演算を行い、演算結果Ｗ１□（＝　Ｋ　／　
Ｗ　ｔ　、　Ｊ）をメモリ９に保存する。

次に一般の画像を入力した場合には、同様にこれを一旦
フレームメモリ１０に蓄積する。そしてフレームメモリ
１０より演算部８に順次各画素の信号Ｓ　ｉ　、　Ｊを
読み出し、これと同時にメモリ９からＳｉ、Ｊに対応す
る補正係数０１．も演算部８に読み込み、この演算部に
おいてＳｉ、Ｊと補正係数Ｃを掛は合わせる。この演算
結果（Ｓ、、、ｘＣ，、、）を出力信号とする。上記処
理により、同一の明るさ、色のパタンを両センサで入力
した場合、両センサからのＲ，Ｇ、Ｂ出力は全て同一と
なる。

実施例　２第２図は本発明の第二の実施例の構成図に示す。

第２図において１３．１４．１５および１６はＣＣＤセ
ンサ、３２．３３および３４はハーフミラ−１６２は原
稿５ｇ１．８２．８３および８４は演算部、１０１．１
０２．１０３および１０４はフレームメモリ、９１．９
２．９３．９４はそれぞれ１０１．１０２．１０３オヨ
ヒ１０４（７）　７　Ｌ／　−４メ（−ＩＪと同一の容
量をもつ補正係数蓄積用メモリ、１０５は１０１．１０
２．１０３および１０４のフレームメモリの合計の容量
と等しい容量のフレームメモリである。

本実施例ではセンサ数を４とした。各ＣＣＤセンサ１３
〜１６は４等分された原稿の各領域を分担して撮像する
。本実施例ではセンサ数を４としたため全画素数が多く
なっているが、このため各センサや出力ごとに対応した
フレームメモリ１０１〜１０４、演算部８１〜８４およ
び補正係数蓄積用メモリ９１〜９４を設置し、これら・
を並列に動作させることにより。

Ｋ／Ｗ＋、ｓやＳ　１．　Ｊ　Ｘ　Ｃ＋　、　Ｊ　）演
算を高速に行う。

そして、各演算結果を一旦フレームメモリ１０５に取り
込み、ここより１枚の画像信号として出力する。

以上においては本発明の２つの実施例を示したにとどま
り１本発明の精神を逸脱することなく種々の変更が可能
なことは言うまでもない０例えば、上記実施例では２次
元イメージセンサとして、ＣＣＤセンサを用いたが２次
元イメージセンサの種類を問わず本発明を実施できるこ
とは明らかである。また、上記実施例では２次元イメー
ジセンサ数を２および４としたが、２次元イメージセン
サ数に関係なく本発明を実施できることも明かである。

さらに、本発明は白黒用、カラー用センサに関係な〈実
施できる。

（発明の効果）以上説明したように、本発明は、各センサが明るさ、色
ともに同一のパタンを入力した場合、出力画像において
も同一の明るさ、色として表示することが可能となる。

これと同時に、画像接続部での輝度や像の変化を完全に
無くし、継目を全く感じさせない工枚の画像を合成する
ことが可能となる。

また、ホワイトバランス用に入力した白基準のデータを
用いるため、接続処理のための特別な操作を必要としな
い。また、白基準を入力した場合には、各画素からの信
号の大きさが等しくなるように補正係数Ｃ，，，を決め
るため、接続処理と同時にシェーディング補正もできる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第一の実施例の構成図、第２図は本発
明の第二の実施例の構成図、第３図はマルチチップ入力
法の説明図、第４図は従来のマルチチップ入力法で用い
られている画像の接続法の説明図、第５図は従来法およ
び本発明による画像接続処理の効果を比較する図である
。１．２　・・・　２次元イメージセンサ、　３・・・　
レンズ通過後の光を分割する手段、４・・・　レンズ、
　５・・・信号処理部、　７・・・合成画面、１１．１
２・・・ＣＣＤセンサ、３１、３２．３３．３４・・・
ハーフミラ−６゜６１、６２・・・原稿、８　、８１．
８２．８３．８４・・・演算部、　９　、９１．９２．
９３．９４・・・メモリ、　　１０．１０１．１０２．
１０３．１０４．１０５・・・フレームメモリ。

Claims

【特許請求の範囲】

複数の２次元イメージセンサで入力した画像を接続する
ことにより、広視野あるいは高精細な画像を入力する高
品質画像入力装置において、明るさが場所によらず一様
な被写体を入力したときの２次元イメージセンサのｉ行
ｊ列番目の画素からの信号値をＷ＿ｉ＿．＿ｊとした場
合、ある定数Ｋを前記信号値Ｗ＿ｉ＿．＿ｊで割る演算
手段と、一般の被写体を入力したときの２次元イメージ
センサのｉ行ｊ列番目の画素からの信号値をＳ＿ｉ＿．
＿ｊまたｉ行ｊ列番目の画素に対応した前記演算結果の
値をＣ＿ｉ＿．＿ｊとしたとき、前記信号値Ｓ＿ｉ＿．
＿ｊに前記演算結果の値Ｃ＿ｉ＿．＿ｊを掛ける演算手
段とを備え、該演算手段で得られた前記Ｓ＿ｉ＿．＿ｊ
にＣ＿ｉ＿．＿ｊを掛けた演算結果を出力することを特
徴とする高品質画像入力装置。