JPH11341302A - フィルムスキャナ - Google Patents
フィルムスキャナInfo
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- JPH11341302A JPH11341302A JP11096535A JP9653599A JPH11341302A JP H11341302 A JPH11341302 A JP H11341302A JP 11096535 A JP11096535 A JP 11096535A JP 9653599 A JP9653599 A JP 9653599A JP H11341302 A JPH11341302 A JP H11341302A
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- H04N5/00—Details of television systems
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- H04N5/253—Picture signal generating by scanning motion picture films or slide opaques, e.g. for telecine
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- Image Analysis (AREA)
- Facsimile Scanning Arrangements (AREA)
- Studio Devices (AREA)
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Abstract
る場合でも確実にスプロケットホールの位置を求めるフ
ィルムスキャナを提供すること 【解決手段】 フィルムフレームを撮像するためのフレ
ームセンサ(4)と、フィルムフレームに所属するスプ
ロケットホールを少なくとも走査するための走査デバイ
ス(13)とを有するフィルムスキャナにおいて、評価
デバイス(25)が設けられており、所定の領域内で前
記走査デバイス(13)によって供給された測定フレー
ムにおけるエッジ位置を求め、求められた該エッジ位置
から線を形成し、前記スプロケットホールの中心点の、
基準中心点位置からの偏差を求めることを特徴とするフ
ィルムスキャナを構成する。
Description
を撮像するためのフレームセンサと、フィルムフレーム
に所属するスプロケットホールを少なくとも走査するた
めの走査デバイスとを有するフィルムスキャナに関す
る。
るために、フィルムはフィルムスキャナ内の光学電子走
査デバイスに沿ってまたはこれを通して案内される。こ
のため連続的に走査されるフレームのフレーム位置を一
定に維持するという長年の問題がある。一部には周期的
であり、また一部には定常的なフィルム位置の変動は、
フィルム送りエラーまたは画像位置エラーと呼ばれてお
り、種々の原因がある。1つには撮像カメラにおける位
置決めエラーおよびネガティブ/ポジティブ複写装置に
おける位置決めエラーが考えられる。また別の1つには
フィルムスキャナのフレーム位置エラーおよびトラッキ
ングエラーが別の画像位置エラーを引き起こすこともあ
る。
解決手段がある。この手段に対しては例えばDE373
6789C2から、走査されるそれぞれのフィルムフレ
ームに対する基準点としてフィルムフレームに所属する
スプロケットホールを走査することが公知である。走査
デバイス例えばラインセンサは、フィルム搬送方向に対
して所定の角度に傾けられて配置されており、パルス信
号を生成する。このパルス信号は、記憶された基準パタ
ーンと比較される。計算回路では、それぞれ走査された
スプロケットホールの水平オフセットおよび垂直オフセ
ットが、水平ベクトル信号および垂直ベクトル信号とし
て、記憶された基準パターンに対する瞬時に走査された
パルス信号の一時的なオフセットから求められる。これ
らのベクトル信号は補正回路に供給される。この補正回
路においては、走査されたフィルムフレームが、スプロ
ケットホールの測定された水平オフセットおよび垂直オ
フセットに応じて反対方向に移動される。スプロケット
ホールをフィルムフレームに対する基準点として使用す
ることの利点は、機械的な条件によるフィルムの位置決
めエラーが実質的に補正可能であることである。その理
由は、走査されたスプロケットホールの位置と、所属す
るフィルムフレームとは結合されており、一般的にはそ
の公差は極めて小さいからである。
トホールの位置検出は、走査されたスプロケットホール
の形状寸法が基準パターンと精確に一致することを前提
としている。スプロケットホールの損傷や汚れは平均化
されているだけであり、殊に不測のエラーの場合には、
当然誤ったフィルム送りエラー補正が行われることにな
る。
ロケットホールが損傷または汚損している場合でもスプ
ロケットホールの位置を確実に求める装置を提供するこ
とである。
り、フィルムフレームを撮像するためのフレームセンサ
と、フィルムフレームに所属するスプロケットホールを
少なくとも走査するための走査デバイスとを有するフィ
ルムスキャナにおいて、評価デバイスが設けられてお
り、概評かデバイスは、 − 所定の領域内で前記走査デバイスによって供給され
た測定フレームにおけるエッジ位置を求め、 − 求められた該エッジ位置から線を形成し、 − 前記スプロケットホールの中心点の、基準中心点位
置からの偏差を求めることを特徴とするフィルムスキャ
ナを構成することによって解決される。
ズの影響または誤差は、エッジ検出の後に線を形成する
ことによって補正される。ここで線とは曲線または直線
である。走査するスプロケットホールの中心点は、求め
た線から得ることができる(請求項8参照)。また中心
点はエッジ検出の後、線を求めなくても直接計算するこ
ともできる。この場合には複数の対称軸が求められ、こ
れらの交点がこの中心点を成す(請求項9参照)。この
中心点は基準中心点と比較され、この比較結果からフレ
ーム位置を補正するためのオフセットデータを計算す
る。これは請求項2に記載されている。
期は請求項3に記載されている。請求項4にはエッジを
検出するために、スプロケットホールだけでなくその周
辺部も走査することが記載されている。この走査によっ
て測定フレームが生成され、この測定フレームが評価回
路によって処理される。
に、評価回路が検証するのは測定フレーム全体ではなく
4つの領域だけである。この4つの領域においては(極
度の垂直方向および/または水平方向画像位置エラー
の)最悪の場合でもエッジ位置を検出可能である(請求
項5)。エッジ位置を求める場合には、閾値検査と補間
が実行される。これは請求項6に記載されている。また
択一的には、コントラスト特性の2次導関数を形成し、
引き続き補間を実行することができる(請求項7)。こ
れによってピクセル単位より細かにエッジ位置を求める
ことができる。
照して以下に説明する。
ルムスキャナの構造図を概略的に示している。このため
に走査すべきフィルム1は、キャプスタン2によって搬
送され、フィルムフレーム照明用の照明光源3とフレー
ムセンサ4を通過する。このフレームセンサ4は、フレ
ームセンサ4内にある、照明されたフィルム1を走査す
るためのセンサ5を有する。照明光源3とフレームセン
サ4との間には、フィルム搬送装置6が配置されてい
る。このフィルム搬送装置6はフィルム1をガイドする
ためのたる形状のガイド素子7を有する。ガイド素子7
は、フィルム1がフィルムフレームの外側で支持され、
湾曲した路上を滑走するようにする。
要な2つのスプロケットホールのうちの1つだけが走査
され、垂直および水平の画像位置エラーが補正される。
スプロケットホールを照明するために、この実施例では
赤外線ビームが使用されている。このビームはスプロケ
ットホールのエッジを高いコントラストで映像する。こ
の赤外線ビームは、赤外線ダイオード8によって生成さ
れる。この赤外線ダイオード8は光学ガイド器9と疎に
結合されている。この光学ガイド器9は、赤外線ダイオ
ードのビームを、たる形状のガイド素子7内の凹部10
にガイドする。凹部10は、光学的に透明なカバー11
によって封止されており、凹部10がフィルムの磨耗に
よって発生するほこりによって汚損しないようにしてい
る。
デバイス12が配置されている。このデバイスはそれぞ
れのスプロケットホールの映像を、離れて配置されたラ
インカメラ13に供給する。この実施例では、この光学
的偏向デバイス12は調整可能な鏡を有する。
ルムフレームは、ビデオデータとして信号処理ユニット
14(図2参照)に供給される。この信号処理ユニット
14は、電子的に垂直および水平の画像位置エラーをプ
ロセッサ15によって供給されたオフセットデータにし
たがって補正する。信号処理ユニット14およびプロセ
ッサ15は、図2に示した評価ユニット25の一部であ
る。この評価ユニット25はさらに、ラインカメラ13
とプロセッサ15との間にさらにバッファメモリ16と
リングメモリ17とを有する。信号処理ユニット14は
同期のためにフィルム速度に依存する制御データをライ
ンカメラ13に供給する。
8,19および20を有するフィルム1の部分を示して
いる。それぞれのフレームは、4つのスプロケットホー
ルを外側の側面部に有する。フレーム19は、例えば4
つのスプロケットホール21,22,23および24を
外側の1つの側面部に有する。ラインカメラ13はフレ
ームの外側の側面部にあるそれぞれのスプロケットホー
ルを走査する。ラインカメラ13によって走査されたス
プロケットホールのデータを以降は測定データと称し、
スプロケットホールに所属する測定データ全体を測定フ
レームと称する。測定フレームの測定データは、スプロ
ケットホールだけを含むのではなく、スプロケットホー
ルの周囲部も含む。
フレームは、バッファメモリ16にバッファリングさ
れ、信号処理ユニット14の制御によってリングメモリ
17に書き込まれる。リングメモリ17は、連続する4
つの測定フレームを少なくとも含む。オフセットデータ
を計算するためにプロセッサ15が必要とするのは、4
つの連続する測定フレームのうちの1つだけである。例
えば図3の部分図のフレーム19のスプロケットホール
24の測定データを使用する。
供給された後エッジ検出が実行される。グレイレベルフ
レームである測定フレームのエッジ位置は、所定の領域
において検出される。基本的には図4および図5に示し
たように、2つの種類のスプロケットホールを区別する
ことができる。図4に示した第1の種類のスプロケット
ホールはNホールと称され、上端部および下端部は直線
であり、側方端部は円である。図5に示したスプロケッ
トホールはPホールと称され、上端部および下端部は直
線であり、側方端部も直線である。しかしこのPホール
のコーナーは丸形である。プロセッサ15の計算時間を
必要以上に長くしないために、測定フレームの4つの領
域に限ってエッジを検出する。これらの領域は矩形であ
り、上端部、下端部および側方端部の中央部分を覆って
いる。これらの矩形領域は、図4および5の破線の矩形
として示されている。検出した、測定フレームのエッジ
位置についてのデータから、線すなわち直線または曲線
をプロセッサ15によって計算する。その理由は、検出
されたエッジ位置は通例、スプロケットホールのエッジ
におけるノイズの影響またはエラーにより線を構成しな
いからである。引き続いてプロセッサ15は、測定フレ
ームの中心点すなわちスプロケットホールの中心点を求
め、この中心点位置を、記憶されている基準中心点の記
憶データと比較する。基準中心点は、スプロケットホー
ルの理想的位置を示しており、ひいてはフレームセンサ
4によって撮像される相応のビデオ画像の理想位置を示
している。測定フレームの中心点と基準中心点との偏差
を計算した後には、この計算データはオフセットデータ
として信号処理ユニット15に供給される。
して実現することもできる。このコンピュータは、フレ
ームセンサ4およびラインカメラ13からのデータを受
信し、回路素子14,15,16および17によって実
行される機能を実行する。
検出、線形成および中心点計算を以下詳しく説明する。
上記のようにエッジ検出中に測定フレームの4つの領域
が検査される。エッジは測定フレームにおいて、場所に
依存するグレイレベル値Gの不連続な変化を示す。
す。エッジにおいては、グレイ値Gは最大グレイ値に達
するまで増加する。エッジ検出の単純なモードにおいて
は、明から暗への移行または逆の移行が検出される。こ
のために閾値GSを固定し、この閾値GSによってグレイ
レベルが明であるか暗であるかを決定する。この閾値を
上回ったまたは下回った場合には、明と暗との間の変
化、すなわちエッジが点xpに存在する。図6はグレイ
値レンジGの移行を示している。
における明るさの変動を考慮する(図7参照)。この場
合には、相対的な閾値GRSが使用される。この閾値GRS
はグレイレベルレンジを測定することによって求められ
る。
Xpを求める際に、xpがピクセルの位置と一致すること
はまれである。通例は、エッジは2つのピクセルの間に
存在する。エッジ位置xpを求めるために、本発明では
補間が実行される。1つの手法は線形補間法である。求
める点(xp,GS)は、点(xi、Gi)と点(xi+1,
Gi+1)の対によって構成される直線上にある。点
(xi、Gi)と点(xi+1,Gi+1)の対は、図8に示し
たように2つのピクセルの座標である。エッジ位置はつ
ぎの式によって得られる。
められる。
いて傾きを有する。この傾きは逆向きであることもあ
る。このようなグレイ値曲線の第1導関数はエッジにお
いて極値を有し、したがって元のグレイ値曲線は変曲点
を有する。したがってエッジの検出は数学的には「変曲
点の検出」である。このような「変曲点の検出」の利点
は、例えば明るさの変動が導関数にまったく影響を与え
ないことである。離散値のなす数列の導関数はつぎの差
分によって形成される。
(xi+1−xi)=Gi+1−Gi この場合には、エッジ位置は1ピクセルの精度で決定さ
れる。中間の値に対しては、2次補間が使用される。エ
ッジ位置はつぎの式から得られる。
i+Gi+1)+xi ここでxi-1=xi−1およびxi+1=xi+1である。
は、つぎに説明するステップにおいて結ばれて1本の線
になる。求められたエッジ位置の点列は通例は線上(直
線または曲線)にはない。これはエッジにおけるノイズ
の影響またはエラーによるものである。したがって次の
ステップでは、エッジ検出器により供給された値から線
を形成する必要がある。直線は線形回帰法によって求め
ることができる。また直線および/または曲線を、求め
られたエッジ位置からハフ(Hough)変換によって計算す
ることもできる。ハフ変換は、例えばPeter Haberaecke
r著"Digitale Bildverarbeitung"1989年第3版の第
344〜348頁に記載されている。
が測定フレームの中心点を、求めた線から計算する。こ
れは例えば2つ異なる計算手段によって行うことができ
る。第1の手段では、水平線と垂直線から2本の対称軸
が形成される。これらの対称軸の交点が、スプロケット
ホールの中心点である。この方法は図9に示されてい
る。これらの対称軸は、相応する水平線と垂直線の中点
を計算することよって得られる。
らエッジを求めず、対称軸を表す線を直接計算する(図
10)。線形回帰法またはハフ変換により、個々の点か
ら1本の直線を形成することができる。この手段は丸形
のエッジ対して、また相互に平行であれば直線のエッジ
に対して使用することができる。スプロケットホールの
中心点は、対称軸の交点によって示される。最初に記載
した手段と比べて、この第2の手法は、スプロケットホ
ールの2つのエッジに対する線形回帰法またはハフ変換
だけが必要であるという利点を有する。これにより計算
が節約でき、ひいては時間が節約できる。
データとを処理するための評価ユニットの図である。
の部分を示す図である。
ットホールの図である。
である。
線図である。
明する図である。
法を説明する図である。
Claims (9)
- 【請求項1】 フィルムフレームを撮像するためのフレ
ームセンサ(4)と、フィルムフレームに所属するスプ
ロケットホールを少なくとも走査するための走査デバイ
ス(13)とを有するフィルムスキャナにおいて、 評価デバイス(25)が設けられており、 該評価デバイス(25)は、 − 前記走査デバイス(13)から供給された測定フレ
ーム内の所定の領域内でエッジ位置を求め、 − 求められた該エッジ位置から線を形成し、 − 前記スプロケットホールの中心点と、基準中心点と
の偏差を求めることを特徴とするフィルムスキャナ。 - 【請求項2】 前記評価回路(25)は、前記の測定さ
れたスプロケットホールの中心点と前記基準中心点との
間の前記の偏差を求めた後、前記フレームセンサ(4)
によって撮像された前記フィルムフレームの画像垂直位
置エラーおよび画像水平位置エラーを補正する請求項1
に記載のフィルムスキャナ。 - 【請求項3】 前記評価回路(25)は、フィルム速度
に依存する制御データを、ラインカメラとして構成され
た前記走査デバイス(13)に供給する請求項1に記載
のフィルムスキャナ。 - 【請求項4】 前記評価回路(25)は、測定フレーム
をバッファリングするためのバッファメモリ(16)を
有し、 前記測定フレームは、スプロケットホールおよび該スプ
ロケットホールの周囲部を前記走査デバイス(13)を
使用して走査することによって生成した測定データから
構成されている請求項1に記載のフィルムスキャナ。 - 【請求項5】 前記評価回路(25)は、エッジ位置を
検出する際には前記測定フレームの4つの領域をサーチ
し、 該4つの領域は、前記測定フレームの一部だけを覆い、 前記測定フレームは、画像垂直位置エラーおよび/また
は画像水平位置エラーが多い場合にも、前記スプロケッ
トホールの4つのエッジのエッジ位置が検出されるよう
に選択されている請求項1に記載のフィルムスキャナ。 - 【請求項6】 前記評価回路(25)は、前記測定フレ
ーム内でグレイレベルの変化または明るさの変化の閾値
検査を実行し、引き続き補間を実行することによって前
記エッジ位置を求める請求項1に記載のフィルムスキャ
ナ。 - 【請求項7】 前記評価回路(25)は、前記測定フレ
ーム内でグレイレベルの変化または明るさの変化の2次
導関数を形成し、引き続き補間を実行することによって
前記エッジ位置を求める請求項1に記載のフィルムスキ
ャナ。 - 【請求項8】 前記評価回路(25)は、曲線または直
線である線を形成する際には、エッジに関連して求めら
れた前記エッジ位置の成す点列に対して線形回帰法また
はハフ変換を実行する請求項1に記載のフィルムスキャ
ナ。 - 【請求項9】 前記評価回路(25)は、線形回帰法ま
たはハフ変換を使用して、対向する2つのエッジに関連
して求められた前記エッジ位置の成す点列から対称軸を
形成するために、対向する2つのエッジの、求められた
前記エッジ位置を使用する請求項1に記載のフィルムス
キャナ。
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