JPH06178106A - イメージセンサ等の黒レベル自動調整装置 - Google Patents

イメージセンサ等の黒レベル自動調整装置

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JPH06178106A
JPH06178106A JP43A JP32410092A JPH06178106A JP H06178106 A JPH06178106 A JP H06178106A JP 43 A JP43 A JP 43A JP 32410092 A JP32410092 A JP 32410092A JP H06178106 A JPH06178106 A JP H06178106A
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JP
Japan
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image
black level
black
image sensor
image signal
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Pending
Application number
JP43A
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English (en)
Inventor
Hideo Usuki
英男 臼杵
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Nidec Instruments Corp
Original Assignee
Sankyo Seiki Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH06178106A publication Critical patent/JPH06178106A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】この発明は、画像信号の黒レベルを自動的に最
適な値に調整して画像信号の明度を環境に影響されなく
することを目的とする。 【構成】 この発明は、画像を読み取るイメージセンサ
11のオプテカル・ブラック・ビツトからの黒色基準レ
ベルの出力信号によりイメージセンサ11からの画像信
号の黒色レベル補正を行うイメージセンサ等の黒レベル
自動調整装置において、イメージセンサ11からの画像
信号よりイメージセンサ11の視野内で画像読み取り視
野外のビットからの出力信号を検出する検出手段16
と、この検出手段16の出力信号によりイメージセンサ
11からの画像信号の黒色レベルを修正する黒レベル修
正手段14とを備えたものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はメージセンサ等の黒レベ
ル自動調整装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、イメージセンサとしてCCDを用
いた画像読み取り装置は、被写体を発光ダイオードから
なる光源により照明して被写体を走査しながらその画像
をCCDにより読み取って画像信号を得、この画像信号
をA/D変換器で多階調、例えば64階調の画像信号に
A/D変換することで、被写体画像の明度を白から真黒
まで細かく64段階に分けて被写体画像に近い明度の画
像信号を得ている。また、CCDの視野に対して画像読
み取り視野を狭く設定している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記画像読み取り装置
では、CCDからの画像信号をA/D変換器で多階調の
画像信号にA/D変換するので、このA/D変換器から
の画像信号の明度がCCDの受光量の僅かな差で変わる
が、装置毎にA/D変換器からの画像信号の明度が異な
ってしまった。その原因を調べたところ、CCDにおけ
る画像読み取り視野外の不使用視野は環境(発光ダイオ
ード等)により乱反射光が当って暗さが装置毎に異な
り、画像信号の黒レベルが変動することにあった。
【0004】本発明は、上記欠点を改善し、画像信号の
黒レベルを自動的に最適な値に調整することができて画
像信号の明度が環境の影響を受けなくなるイメージセン
サ等の黒レベル自動調整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】上記目的を達成するた
め、請求項1記載の発明は、画像を読み取るイメージセ
ンサのオプテカル・ブラック・ビツトからの黒色基準レ
ベルの出力信号により前記イメージセンサからの画像信
号の黒色レベル補正を行うイメージセンサ等の黒レベル
自動調整装置において、前記イメージセンサからの画像
信号より前記イメージセンサの視野内で画像読み取り視
野外のビットからの出力信号を検出する検出手段と、こ
の検出手段の出力信号により前記イメージセンサからの
画像信号の黒色レベルを修正する黒レベル修正手段とを
備えたものである。
【0006】
【作用】検出手段がイメージセンサからの画像信号より
イメージセンサの視野内で画像読み取り視野外のビット
からの出力信号を検出し、黒レベル修正手段が検出手段
の出力信号によりイメージセンサからの画像信号の黒色
レベルを修正する。したがって、画像信号の黒色レベル
が自動的に最適な値に調整され、画像信号の明度が環境
の影響を受けなくなる。
【0007】
【実施例】図1は本発明を応用した画像読み取り装置の
一例を示す。CCDからなるイメージセンサ11は光源
等とイメージスキャナ(画像読み取り部)を構成し、ロ
ジック回路12からのクロックにより駆動されて媒体、
例えばカードから画像を読み取る。このカードはカード
搬送器により所定の速度でカード搬送路に沿って搬送さ
れ、定位置で光源により照明されてその反射光像がCC
D11により光電変換されて画像信号として出力され
る。CCD11は1次元のCCDであってカード搬送路
と直角な方向に向けて配置され、カードから画像を1ラ
イン分づつ読み取る。
【0008】CCD11及び光源等からなる画像読み取
り部は、図7に示すように中心部よりも周辺部が暗くな
ったり各ビット単位で変動したりするシェーディング特
性を有し、予めCCD11からの画像信号からシェーデ
ィングが測定されてその後の通常動作時にCCD11か
らの画像信号のシェーディング補正が行われる。シェー
ディング測定時には、カードとして白色の地肌だけから
なるシェーディング測定用カードが用いられてカード搬
送器により搬送され、このシェーディング測定用カード
が光源により照明されてその反射光像がCCD11によ
り光電変換される。
【0009】このCCD11の出力信号は画像読み取り
部のシェーディングを示す信号となり、バッファ13を
介して演算回路14及びブラックホールド回路15へ出
力される。CCD11は図2に示すように一例に配列さ
れた多数のフォトエレメントPE及びマスクMを有し、
カードの読み取りを行うイメージセンサ視野がフォトエ
レメントPEのマスクMで遮光されないCCD視野より
狭い視野に設定されている。フォトエレメントPEはマ
スクMで遮光されたオプテカル・ブラック・ビツトOB
を有し、このオプテカル・ブラック・ビツトOBから黒
色基準レベルの出力信号を出力する。
【0010】ブラックホールド回路15はCCD11の
出力信号からオプテカル・ブラック・ビツトの出力信号
をサンプリングしてホールドする。演算回路14は演算
増幅器A1及び抵抗R1〜R4からなり、バッファ13
の出力信号からブラックホールド回路15の出力信号及
び黒レベル検出回路16の出力信号を減算してその減算
結果を反転することにより画像信号の黒レベル調整を行
う。
【0011】黒レベル検出回路16はブラックエリア検
出回路17と差動増幅器18とにより構成され、差動増
幅器18は演算増幅器A2及び等しい抵抗値を有する抵
抗R5,R6により構成される。ブラックエリア検出回
路17は演算回路14からの画像信号よりCCD11の
フォトエレメントPEにおいてマスクMで遮光されてい
ないCCD視野内であってイメージセンサ視野外となる
予め適宜に設定された部分(以下ブラックエリアと呼
ぶ)、例えばオプテカル・ブラック・ビツトOBから1
0ビット目の部分からの画像信号を検出してホールド
し、差動増幅器18はブラックエリア検出回路17の出
力信号と基準電圧源からの基準電圧Vrefとの差分を
とってこれを演算回路14に出力する。
【0012】したがって、CCD11からの画像信号は
演算回路14にてブラックホールド回路15の出力信号
が減算されることによって黒レベルがオプテカル・ブラ
ック・ビツトOBの出力信号に合わせて補正され、さら
に演算回路14にて黒レベル検出回路16の出力信号が
減算されることによって黒レベルがCCD11のブラッ
クエリアの出力信号に合わせて修正される。このため、
演算回路14からの画像信号は明度がCCD11の環境
の影響を受けなくて常にオフセット量が略0となり、装
置毎の明度の差異がなくて背景の黒レベルが常に真黒と
なる。
【0013】A/D変換器19は図4及び図8に示すよ
うに演算回路14の出力信号が入力端子Vinに入力され
て基準電圧入力端子REF1に基準電圧源からの基準電
圧Vrefが抵抗R7及びバッファ20を介して入力さ
れ、その基準電圧を基準として入力端子Vinに入力され
た演算回路14の出力信号をA/D変換する。ロジック
回路12はA/D変換器19の出力信号を複数ビットお
き、例えば12ビツトおきに抽出してCPU21へ出力
する。このロジック回路12の出力信号は画像読み取り
部のシェーディングを示すデータを12ビツトおきに間
引いたものとなり、CPU21はロジック回路12の出
力信号をシェーディング補正用データとしてE2PRO
M22に書き込む。
【0014】また、通常動作時には、通常のカードが用
いられてカード搬送器により搬送され、このカードが光
源により照明されてその反射光像がCCD11により光
電変換されることによりカードの画像が読み取られる。
このCCD11の出力信号は画像読み取り部のシェーデ
ィングを含む画像信号となり、バッファ13を介して演
算回路14及びブラックホールド回路15へ出力され
る。ブラックホールド回路15はCCD11の出力信号
からオプテカル・ブラック・ビツトの出力信号をサンプ
リングしてホールドし、演算回路14はバッファ13か
らの画像信号からブラックホールド回路15の出力信号
及び黒レベル検出回路16の出力信号を減算してその減
算結果を反転することによって画像信号の黒レベル調整
を行う。黒レベル検出回路16においてブラックエリア
検出回路17は演算回路14からの画像信号よりCCD
11のブラックエリアからの画像信号を検出してホール
ドし、差動増幅器18はブラックエリア検出回路17の
出力信号と基準電圧源からの基準電圧Vrefとの差分
をとってこれを演算回路14に出力する。
【0015】したがって、CCD11からの画像信号は
演算回路14にてブラックホールド回路15の出力信号
が減算されることによって黒レベルがオプテカル・ブラ
ック・ビツトOBの出力信号に合わせて補正され、さら
に演算回路14にて黒レベル検出回路16の出力信号が
減算されることによって黒レベルがCCD11のブラッ
クエリアの出力信号に合わせて修正される。このため、
演算回路14からの画像信号は明度がCCD11の環境
の影響を受けなくて常にオフセット量が略0となり、装
置毎の明度の差異がなくて背景の黒レベルが常に真黒と
なる。
【0016】一方、CPU21はRAMに起動時にE2
PROM22のシェーディング補正用データを転送記憶
してあり、CCD11の出力画像信号に対応したシェー
ディング補正用データを順次に読み出してD/A変換器
23にD/A変換させ、このD/A変換器23からのシ
ェーディング補正用データがフィルタ24によりフィル
タリングされて12ビット毎に変化する階段状のデータ
が曲線状のデータに変換されることにより図8に示すよ
うに画像読み取り部のシェーディングの全ビツトを示す
シェージング補正用データVsとなってA/D変換器1
9へ出力される。ここに、D/A変換器23は基準電圧
源からの基準電圧Vrefが抵抗R7,R8を介して入
力され、この基準電圧を基準としてCPU21からのシ
ェーディング補正用データのD/A変換を行う。
【0017】A/D変換器19は図4に示すようにフィ
ルタ24からのシェーディング補正用データVsdが基
準電圧として基準電圧入力端子REF2に入力され、こ
のシェーディング補正用データVsdを基準電圧として演
算回路14から入力端子Vinに入力される画像信号Vv
をA/D変換することによって、画像信号Vvのシェー
ディング補正を行う。
【0018】図5は上記CPU21のシェーディング測
定時の処理フローを示す。CPU21はシェーディング
測定時にライト・コマンドWCOMが外部から入力さ
れ、このライト・コマンドWCOMの入力時にはロジッ
ク回路12からのシェーディング補正用データを内部の
RAMに取り込んだ後にE2PROM22に書き込む。
そして、CPU21はE2PROM22に書き込んだシ
ェーディング補正用データをRAMの内のシェーディン
グ補正用データと比較して正しいものであることを確認
する。
【0019】また、図6は上記CPU21のシェーディ
ング補正用データ出力時の処理フローを示す。CPU2
1は通常動作時に電源がオンされると、E2PROM2
2内のシェーディング補正用データをRAMに転送して
RAMに常駐させる。CCD11が1ライン分の読み取
り動作を開始する際にはカードの搬送に同期したパルス
信号STPが外部からCPU21に入力され、このパル
ス信号STPの位相はカードの搬送位置に対応してい
る。CPU21は外部からのパルス信号STPを検出す
ると、RAM内のシェーディング補正用データを順次に
カウントしながらD/A変換器23に転送してD/A変
換させる。
【0020】図3は上記ロジック回路12の構成を示
す。CLKジェネレータ25はクロックCLKを発生し
てCCD11,A/D変換器19及び分周器26へ出力
し、分周器26はCLKジェネレータ25からのクロッ
クCLKを1/mに分周してラッチ回路27及びCPU
21へ送る。ラッチ回路27は分周器26からのクロツ
クによりA/D変換器19からのデータをラッチしてC
PU21へ出力する。また、図示しない回路がCLKジ
ェネレータ25からのクロックCLKよりオプテカル・
ブラック・ビツトの出力信号をサンプリングするための
パルスを作成してブラックホールド回路15へ出力す
る。
【0021】
【発明の効果】以上のように請求項1記載の発明によれ
ば、画像を読み取るイメージセンサのオプテカル・ブラ
ック・ビツトからの黒色基準レベルの出力信号により前
記イメージセンサからの画像信号の黒色レベル補正を行
うイメージセンサ等の黒レベル自動調整装置において、
前記イメージセンサからの画像信号より前記イメージセ
ンサの視野内で画像読み取り視野外のビットからの出力
信号を検出する検出手段と、この検出手段の出力信号に
より前記イメージセンサからの画像信号の黒色レベルを
修正する黒レベル修正手段とを備えたので、画像信号の
黒レベルを最適な値に調整することができて画像信号の
明度が環境の影響を受けなくなり、常にオフセット量が
略0となって装置毎の明度の差異がなくなり、しかも画
像信号の黒レベル調整を自動的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を応用した画像読み取り装置の一例を示
すブロック図である。
【図2】同画像読み取り装置のCCDを示す断面図であ
る。
【図3】同画像読み取り装置の一部を示すブロック図で
ある。
【図4】同画像読み取り装置のA/D変換器を示すブロ
ック図である。
【図5】同画像読み取り装置におけるCPUのシェーデ
ィング測定時処理フローを示すフローチャートである。
【図6】同画像読み取り装置におけるCPUのシェーデ
ィング補正用データ出力時処理フローを示すフローチャ
ートである。
【図7】シェーディング特性の一例を示す特性図であ
る。
【図8】上記画像読み取り装置の各電圧特性を示す特性
図である。
【符号の説明】
11 CCD 14 演算回路 15 ブラックホールド回路 16 黒レベル検出回路

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】画像を読み取るイメージセンサのオプテカ
    ル・ブラック・ビツトからの黒色基準レベルの出力信号
    により前記イメージセンサからの画像信号の黒色レベル
    補正を行うイメージセンサ等の黒レベル自動調整装置に
    おいて、前記イメージセンサからの画像信号より前記イ
    メージセンサの視野内で画像読み取り視野外のビットか
    らの出力信号を検出する検出手段と、この検出手段の出
    力信号により前記イメージセンサからの画像信号の黒色
    レベルを修正する黒レベル修正手段とを備えたことを特
    徴とするメージセンサ等の黒レベル自動調整装置。
JP43A 1992-12-03 1992-12-03 イメージセンサ等の黒レベル自動調整装置 Pending JPH06178106A (ja)

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JP43A JPH06178106A (ja) 1992-12-03 1992-12-03 イメージセンサ等の黒レベル自動調整装置

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JP43A JPH06178106A (ja) 1992-12-03 1992-12-03 イメージセンサ等の黒レベル自動調整装置

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JPH06178106A true JPH06178106A (ja) 1994-06-24

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ID=18162164

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JP43A Pending JPH06178106A (ja) 1992-12-03 1992-12-03 イメージセンサ等の黒レベル自動調整装置

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