JPH04213974A - 画像入力処理装置 - Google Patents

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カメラ等からのアナロ
グ映像信号を、その同期信号に周波数および位相を同期
させて、デジタル画像データとしてメモリに取り込むた
めの装置で、取り込みの際にデジタル画像処理に適した
アスペクト比が、１：１で取り込めるようにアナログ信
号のサンプリングクロックを制御したものである。

【０００２】

【従来の技術】通常ＲＳ−１７０規格で規定されている
映像信号では、１フレームは、５２５本　の走査線から
なり、１走査線の走査時間が６３．４９ｕｓである。垂
直同期期間及び水　平同期期間を除くと、有効な走査線
は２４２．５本であり、図３に示すように各行の　ビデ
オ信号の可視部分の入っている有効行時間は、５２．５
９ｕｓとなる。

【０００３】またこの規格では、フレームの縦横比（ア
スペクト比）が、３：４であることも規定されておりこ
の映像信号を、画像処理に有効なアスペクト比１：１で
取り込むには、水平有効時間は実質３９．４４ｕｓとな
り、この有効時間を分解能にあった　回数でサンプリン
グすればよいことになる。

【０００４】図２において、３はＶＣＯ（電圧制御発振
器）であり基準発振周波数は、アスペクト比１：１とな
る水平有効時間を分解能にあった画素数になるようサン
プリングできる周波数（例えば、取り込むデジタル画像
の分解能が５１２×５１２　画素であると１画素のサン
プル時間は、３９．４４ｕｓ／５１２＝７７．０３ｎｓ
　で周波数が１２．９８ＭＨｚとなる。）に設定されて
いる。ここでは、位相比較器１がＶＣＯ３の発信と映像
信号との同期をとるために６の分周器の分周比をＮとす
るとＶＣＯ３の信号を１／Ｎ分周した信号ＨＢと映像信
号の水平同期信号　ＨＤとの位相差を検出し、ＬＰＦ（
ロ　ー・パス・フィルタ）２を通してその位相差がゼロ
となるようにＶＣＯ３を電圧制御している。この時、位
相比較器１に周波数帰還される信号の分周比Ｎは、図３
のサンプリングクロックに示すように、映像信号の水平
有効時間が分解能にあった画素数になるようにＶＣＯ３
の発振周波数を１水平走査線全体のサンプリング数（５
１２画素の場合６３．４９ｕｓ／７７．０３ｎｓ＝８２
４）で６の分周器により分周しており、　従来この分周
比は各装置により固定の値とされている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】以上のようなＰＬＬ回
路を用いたサンプリングクロック発生回路では、従来の
ように分周比が固定値の場合、接続するカメラによって
必ずしも実際のアスペクト比は１：１にはならず、その
調整をするには、複雑な調整とかなりの時間を必要とす
る。映像の中で正確な長さの測定や、画像処理を用いた
ロボットの制御では、実際のアスペクト比が１：１から
ずれていると大きな正確な測定あるいは制御といったこ
とが困難である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明では上記問題点を
解決するために、カメラを接続したときの調整段階で、
縦：横の比が１：１である正方形の画像を取り込み、取
り込まれた画像データの、縦方向の長さは、規格の走査
線数及び縦の分解能により画像メモリ上での縦の画素数
が決定されるためこれを基準とし、横の画素数との比が
１：１となるようにプログラマブル分周器の分周比を設
定しサンプリングクロックを調整する回路をもったもの
である。

【０００７】

【作用】この装置では、カメラによるアスペクト比のズ
レに関係なく、縦横比１：１の画像を取り込み、その画
像データから実際のアスペクト比を求め、１：１の比率
になるよう分周比をプログラムすることで、画像入力用
のカメラが変わった場合でも、アスペクト比を１：１と
なるよう簡単に補正することができる。

【０００８】

【実施例】図１は、この装置の実施例を示す図面であり
、１〜３は、図２に示す位相比較器〜ＶＣＯと同じもの
である。ＨＤは外部のカメラより入力される映像信号よ
り　得られた水平同期信号でその周波数はｆＨである。 ＳＣはＶＣＯ３より出力され　る信号でこのクロックが
映像信号のサンプリングクロックとなり、またＳＣは、
プログラマブル分周器４の分周比Ｎで分周され位相比較
器１に帰還される。５は、プログラマブル分周器４の分
周比を設定するレジスタでありＣＰＵ側から設定できる
。７は映像信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換回路であり
、発振器３のタイミングでＡ／Ｄ変換を行う。８はＡ／
Ｄ変換された信号を記憶する画像メモリ、９はこの画像
メモリ８内の画像データよりアスペクト比を演算するア
スペクト比演算回路であって、求めたアスペクト比に応
じて分周比設定レジスタ５の設定値を調整する。

【０００９】次に、この装置の動作について説明する。 カメラ等の画像入力装置を接続したときに、まず縦：横
の比が１：１であるような正方形の画像を画像メモリ８
上に取り込む。この時のサンプリングクロックは、図６
の補正前サンプリングクロックに示すように、従来例で
示す規格の計算値から得られるこの装置の基準となる分
周比ＮＢをレジスタ５に設定し、ＨＤの周波数ｆＨより
得られる１走査時間をこの分周比の回数サンプリングす
る同期サン　プリングクロックとなっている。これで得
られた画像の縦及び横の画素数がｊ、ｉは、通常図４の
ように微妙に異なるのが普通である。ここでｉ及びｊの
値の精度は１画素のグレースケールにより違うが、６ビ
ットであれば１／６４、８ビットであれば１／２５６と
いった精度で求めることができる。図１のＰＬＬ回路で
は、ＨＢの周波数及び位相が、ＨＤの周波数及び位相と
同じになるようにロックするので、ＶＣＯ３の発振即ち
サンプリングクロックは、分周器５の分周比により制御
することができる。そこでこの分周比のシステム側から
のプログラムにより、図６の補正後のように横方向の画
像の画素数を縦の画素数と同じになるよう補正する。

【００１０】システム側での動作は、図７のフローチャ
ートに示す。Ａ／Ｄ変換回路７を介して画像メモリ８に
取り込まれた画像データよりアスペクト比演算回路９は
縦、横の画素数を計測し、その値より縦：横のアスペク
ト比を計算する。図５のように、アスペクト比ｉ／ｊ＝
１であれば補正の必要はないので分周比はそのまま基準
の分周比ＮＢを用いる。ｉ／ｊが図４のように１でない
場合、例えば、ｉ／ｊ＞１であれば、カメラからの映像
信号の１走査線の走査時間及びと画像の有効時間は、Ｐ
ＬＬ回路でロックされているため変化しないので、１走
査線のサンプル回数即ち分周比Ｎを基準値より減らして
いくとｉの値が小さくなりアスペクト比は１に近付く。 設定する分周比は、縦横比１：１であるはずの画像が１
：ｉ／ｊであるからその比率より、ＮＢ・ｊ／ｉの値を
求め、その整数部を新しい分周比Ｎ　としてレジスタ６
に設定する。この値でＰＬＬ回路がロックされるとＳＣ
の周波数は、ｆＯ＝ｆＨ・ＮＢ・ｊ／ｉに補正され、入
力画像は、アスペクト比１：１に　最も近い値となる。

【００１１】

【発明の効果】以上のようにこの発明では、縦横比１：
１の画像を取り込むことで簡単にアスペクト比を調整で
きる機能を持つため、映像入力用のカメラが変わった場
合に水平同期周波数の違いやそれによるサンプリング周
波数の違いなどでアスペクト比が正しくない場合でも、
容易にアスペクト比を調整することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示すブロック図である。

【図２】従来例を示すブロック図である。

【図３】ＲＳ−１７０で規格された映像信号の１走査分
を示すタイムチャートである。

【図４】縦横比１：１の画像を取り込んだときのメモリ
上での縦横の画素数を示す模式図である。

【図５】縦横比１：１の画像を取り込んだときのメモリ
上での縦横の画素数を示す模式図である。

【図６】補正前及び補正後のサンプリングクロックを示
すタイムチャートである。

【図７】システム側の動作を示すフローチャートである
。

【符号の説明】

１　　　　　　位相比較器 ２　　　　　　ＬＰＦ（ローパスフィルタ）３　　　　
　　ＶＣＯ（電圧制御発振器）４　　　　　　プログラ
マブル分周器 ５　　　　　　分周比設定レジスタ ７　　　　　　Ａ／Ｄ変換回路 ８　　　　　　画像メモリ ９　　　　　　アスペクト比演算回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　映像信号の水平同期信号と、サンプリ
   ングクロックを特定の分周比で分周した信号とを、ＰＬ
   Ｌ（位相同期ループ）回路により同期をとる水平同期型
   のサンプリングクロック発生回路を備え、そのサンプリ
   ングによりアナログ映像信号をデジタル映像信号として
   メモリに取り込む装置において、サンプリングクロック
   発生回路の水平同期信号と同期をとるため帰還されるサ
   ンプリングクロックの分周比がプログラムできるプログ
   ラマブル分周器を備え、分周比のプログラムで映像信号
   のサンプリング周波数を制御し、デジタル化された映像
   信号の画素のアスペクト比が１：１の比率になるように
   補正することを特徴とした画像入力処理装置。