JPH04192878A - 画像読取装置 - Google Patents

画像読取装置

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JPH04192878A
JPH04192878A JP2321011A JP32101190A JPH04192878A JP H04192878 A JPH04192878 A JP H04192878A JP 2321011 A JP2321011 A JP 2321011A JP 32101190 A JP32101190 A JP 32101190A JP H04192878 A JPH04192878 A JP H04192878A
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JP
Japan
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image
noise
signal
converter
error
Prior art date
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Pending
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JP2321011A
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English (en)
Inventor
Toshihiko Otsubo
俊彦 大坪
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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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】 [産業上の利用分野] 本発明は、イメージセンサを用いて画像の読み取りを行
う画像読取装置に関するものでる。
[従来の技術] 従来、イメージセンサを用いた画像読取装置は一般に第
6図に示すように構成されている。
第6図に従って、従来の技術の一例を説明する。本図に
おいて、601は画像を電気信号に変換するイメージセ
ンサ、602はイメージセンサ601の電気信号を増幅
するアンプ、603は画像信号が所定の値となるように
増幅率を調整する可変ゲインアンプ、604はイメージ
センサ601の画像電気信号のクロレベルを固定するク
ランプ回路、605は入力して来たアナログ画像信号を
デジタル画像信号に変換するA/Dコンバータである。
606はイメージセンサ601および図示しない光学系
(レンズ等)によるシェーディングを補正するシェーデ
ィング補正部、607はデジタル画像信号のγ。
オフセット、対数、マスキング等のデジタル画像出力を
最適化する画像処理部、608は前記可変ゲインアンプ
603.クランプ回路604.シェーディング補正部6
061画像処理部607.操作・表示部609をコント
ロールする演算制御部、609は画像読取装置の操作お
よび状態またはメツセージを表示する操作・表示部であ
る。
上記のような構成により、イメージセンサを用いて画像
を読み取ることができる。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、上記従来例では、イメージセンサからの
熱雑音、パルスノイズや電源からのノイズ等によって、
クランプエラー、画像信号のノイズ、シェーディング補
正のエラーにより、画像品位を低下させていた。
それぞれについて、上記欠点の発生する理由について説
明する。
まずクランプエラーから説明する。クランプ回路の一例
を第7図に示す。本図において、スイッチ5W701は
、イメージセンサのオプティカルブラック時に、クラン
プ電圧をコンデンサC701に充電するためスイッチで
あり、オプティカルブラックの所定のタイミングでスイ
ッチがONする。そこでコンデンサC701に充電され
た電位に応じて、オペアンプ702を介してオペアンプ
701によってイメージセンサ信号のレベルをクランプ
する。
上記の結果例を第8図に示す。本図において、左側はイ
メージセンサ信号入力で、右がクランプ後の出力である
。第8図のAはクランプされる電位量、Bはスイッチ5
W701がONされるタイミングであり、Cはイメージ
センサの受光範囲を示している。しかし、実際のところ
、イメージセンサからの信号にはイメージセンサの熱雑
音、パルスノイズや電源のノイズが重畳している。
このため、抵抗R703,スイッチ5W701を介して
コンデンサC701に充電される電位に変動が生じ、第
9図に示すように、実線の位置だけでな(点線、−点破
線のように画像信号全体で、ゆれが生じる。このゆれは
、画像の高濃度部に影響を与え、黒部の読取り品位を低
下させる。
さらに、信号に乗ったノイズ、特にイメージセンサの画
素数をnとすると周波数が1/n以下のものに関しては
、画像信号の品位を低下させる。このノイズは、周期的
なものが多いが、イメージセンサの駆動周波数と同期は
していないため、シェーディング補正時においても、シ
ェーディング補正データを作成するとき、このノイズを
含んだイメージセンサの信号を用いている。このため、
現在では平均等をして、ノイズの低減を計っているが、
補正動作時にイメージセンサ信号のノイズが存在するた
め、必ず影響が出るという欠点があった。
よって本発明の目的は、読取画像の品位劣化を防止した
画像読取装置を提供することにある。
[課題を解決するための手段] 本発明に係る画像読取装置は、光電変換された画像信号
をクランプするクランプ手段と、前記クランプされた後
のクランプ誤差を検知して当該誤差成分を除去するクラ
ンプ誤差補正手段と、前記クランプされた後の信号を入
力して周期的な画像信号ノイズを除去する画像ノイズ除
去手段と、所定の周期毎に前記クランプ誤差補正手段お
よび前記画像ノイズ除去手段を駆動する制御手段とを具
備したものである。
[作 用] 本発明によれば、クランプエラー量を検知してそれを補
正する手段、および、画像信号上で周期的なノイズを検
知してそれを除去する手段を設けることにより、高品位
な画像読取を実現することができる。
[実施例] 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
夾五土ユ 第1図は、本発明の一実施例全体を示すブロック図であ
る。本図において、101は原稿等の画像信号光を電気
信号に変換するイメージセンサである。102はイメー
ジセンサ101の電気信号を増幅するアンプ、103は
画像信号レベルが所定の値となるように増幅率を調整す
る可変ゲインアンプ、104はイメージセンサ101の
画像電気信号のクロレベルを固定するクランプ回路であ
る。クランプされた信号は、3つの経路にそれぞれ入力
される。118は、クランプされた信号に対し、本発明
の特徴の1つであるクランプエラー分を補正する減算部
である。119は、本発明の特徴のもう一つである画像
ノイズ分を除去する減算部である。
105は、これらの補正が行われたアナログ画像信号を
デジタル画像信号に変換するA/Dコンバータである。
106は、イメージセンサ101および図示しない光学
系(レンズ等)によるシェーディングを補正するシェー
ディング補正部である。107は、デジタル画像信号の
γ、オフセット、対数。
マスキング等のデジタル画像出力を最適化する画像処理
部である。108は、可変ゲインアンプ103、クラン
プ104.シェーディング補正部106゜画像処理部1
07.操作・表示部109.クランプエラー補正部の重
み付は部1121画像ノイズ除去部のアドレス生成部1
17をコントロールする演算制御部である。109は、
画像読取装置の操作および状態またはメツセージを表示
する操作・表示部である。
次に、クランプエラー分補正および画像ノイズ分除去ブ
ロックについて、それぞれ説明する。
クランプエラー   について 第2図は、イメージセンサの水平同期信号Hsync 
(1ライン周期の信号=イメージセンサの蓄積時間)と
、イメージセンサに光が当っているときの出力の関係を
表わしている。さらに、光の未露光部を拡大し、そのと
きのクランプの前後の信号およびクランプエラーΔEの
Hsync毎の変動例を示している。
第2図に示したようにΔEが発生するため、クランプ後
の未露光部のエラー分サンプリング期間に、クランプ回
路104から出て来た信号をローパスフィルタ110に
より高周波のノイズ分を除去し、DC成分にした後にA
/Dコンバータ111によりΔE分を設ける。デジタル
のΔE量は、重み付は部112により、重み付けされる
。この重み付は部は1でも特に問題なく作用するが、第
2図の下図に示すように、ある周期のゆれを示す場合が
多い。そこで、前の△Eoと今回の八E、との変化量に
応じて、ΔE°の補正量をコントロールする重み付は部
112を設けることにより、最適な補正が可能となる。
次に、重み付は部のパターンを数例示す。
(1)ΔE°=1・ΔE1 (2)ΔE’=a・△E+        a<1この
ようにして重み付けられた値をD/Aコンバータ113
によりアナログ量に変換し、66分を除去する。
mJLLヱX三急ユについて 第3図に、ノイズが重畳した場合のイメージセンサ出力
を示す。実際は2点破線のようなイメージセンサの出力
が望ましいが、実線のようにある周波数のノイズが重畳
している。そこで、このノイズ分を取り出し、ノイズに
同期してノイズを除去するのが、本圃像ノイズ分除去ブ
ロックである。
まず、クランプ後の信号をA/Dコンバータ114でA
/D変換し、その値をメモリ(RAM)115に記憶す
る。この記憶するのは、未露光部でかつ、クランプ動作
がしていない時間である。
次に、RAM115について説明する。ただ記憶するだ
けでは補正することが不可能なので、まず、平均値と、
入力data−平均の値を求める必要がある。未露光部
のサイズによって補正の精度が変わってくるが、16画
素以上あった場合(構成にもよるが、不可能な場合には
、クランプ前から信号を得れば良い)、まず16画素の
平均をロジックで求める。次に入力data−平均値を
求め、このデータを順に補正用RAMに格納する。次に
、極性が変わる数を求める。第4図にその一例を示す。
この例の場合は5カ所あり、まず補正用RAMのスター
トアドレスを2と設定する。次に、変極点が5カ所なの
で、スタートアドレスから、4つ目の変極点までのデー
タで補正を行う。そこで、エンドアドレスが13となる
。この周期は12クロック周期なので、このデータをサ
ンプリングしてからlOクロック(画素)後に補正用ア
ドレスを2,3.・・・13,2と動かせばよい。
この補正データがD/Aコンバータ116でD/A変換
され、ノイズ除去減算部119で、画像データからノイ
ズ分を除去することができる。
K五土ユ 上述した実施例1は、アナログ部の処理で補正を行って
いる。アナログ部で行うと正確に実施することができる
が、A/D変換後のデジタル画像信号に対して同様な補
正を行うことが可能であることは勿論である。その実施
例として、第5図にA/D変換後のブロックを示す。
第5図において、501は16ビツトの加算器である。
502は16ビツトのD型F/F(フリップフロップ:
以後F/Fと略す)であり、水平同期信号Hsync信
号で”0”にクリアされる。クランプエラー分を求める
ため、8画素使用するとすると、8回のA/D変換後の
イメージセンサ信号を加算する。PCKは、この加算用
制御信号である。そこで、上位8ビツトを取ることによ
って、平均値を求めることとなり、この値がクランプエ
ラー量となる。そこで、この信号をA/D変換後のイメ
ージセンサ信号から減算器503によって減算すること
により、クランプエラーな除去することができる。
次に、ノイズ分除去のためにノイズ分を求める。まず、
上記平均値と、遅延回路504により平均値を求めるた
めのデイレ−分を補正し、減算器505によって差を求
めることにより、ノイズ分を抽出し、その値をRAM5
06に順に記憶させる。
また、508は変極点設定部であり、アドレス制御部5
07のスタートアドレスとエンドアドレスを決定する。
この方法は、減算器505の出力の最初の符号をaとす
る(a=正もしくは負)と、符号が変化した点で信号を
アドレス制御部507に出力し、このときのアドレスを
スタートアドレスとする。次に、符号が2回変化した時
に再度信号を変極点設定部508から出す。これにより
、エンドアドレスを設定する。
かくして、実施例1と同様にノイズ分およびアドレスの
スタートとエンドが求められ、減算器503からタイミ
ング合わせ用の遅延回路510を介して来た信号から減
算器509によりノイズ分を差し引くことにより、ノイ
ズを除去した画像信号が得られる。
夫鳳■旦 上述した実施例1および2は、リニアイメージセンサを
用いた例であったが、エリアイメージセンサを用いても
実施することが可能であり、ビデオカメラへ応用するこ
とができる。
さらに、イメージセンサがカラーであっても同様に扱う
ことができることは言うまでもない。
[発明の効果] 以上説明したとおり本発明によれば、クランプ後のエラ
ー分を検知してエラー分を除去する手段を設け、さらに
、画像信号上の繰返しノイズ分を検知してそれを除去す
る手段を設けることにより、高品位な画像読取が実現で
きる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示すブロック図、第2図は
イメージセンサの出力信号処理について説明した波形図
、 第3図および第4図は画像ノイズ分除去についての説明
図、 第5図は本発明のその他の実施例を示すブロック図、 第6図は従来から知られている画像読取装置の一例を示
すブロック図、 第7図〜第9図は従来技術についての説明図である。 101・・・イメージセンサ、 102・・・アンプ、 103・・・可変ゲインアンプ、 104・・・クランプ回路、 105・・・A/Dコンバータ、 106・・・シェーディング補正部、 107・・・画像処理部、 108・・・演算制御部、 109・・・操作・表示部、 110・・・ローパスフィルタ、 111・・・A/Dコンバータ、 112・・・重み付は部、 113・・・D/Aコンバータ、 114・・・A/Dコンバータ、 115・・・RAM 。 116・・・D/Aコンバータ、 117・・・アドレス生成部、 118・・・クランプエラー減算部、 119・・・ノイズ除去減算部。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)光電変換された画像信号をクランプするクランプ手
    段と、 前記クランプされた後のクランプ誤差を検知して当該誤
    差成分を除去するクランプ誤差補正手段と、 前記クランプされた後の信号を入力して周期的な画像信
    号ノイズを除去する画像ノイズ除去手段と、 所定の周期毎に前記クランプ誤差補正手段および前記画
    像ノイズ除去手段を駆動する制御手段とを具備したこと
    を特徴とする画像読取装置。 2)請求項1において、前記クランプ誤差補正手段と前
    記画像ノイズ除去手段を縦続接続し、品位補正されたア
    ナログ画像信号を出力することを特徴とする画像読取装
    置。 3)請求項第1項において、リニアイメージセンサを用
    いて光電変換された画像信号を得ることを特徴とする画
    像読取装置。 4)請求項第1項において、エリアイメージセンサを用
    いて光電変換された画像信号を得ることを特徴とする画
    像読取装置。
JP2321011A 1990-11-27 1990-11-27 画像読取装置 Pending JPH04192878A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6606410B2 (en) 1997-01-17 2003-08-12 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and apparatus for detecting a synchronous signal
JP2006101498A (ja) * 2004-09-02 2006-04-13 Ricoh Co Ltd 画像読取装置

Cited By (3)

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US6606410B2 (en) 1997-01-17 2003-08-12 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and apparatus for detecting a synchronous signal
JP2006101498A (ja) * 2004-09-02 2006-04-13 Ricoh Co Ltd 画像読取装置
JP4616129B2 (ja) * 2004-09-02 2011-01-19 株式会社リコー 画像読取装置

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