JPS5932030B2 - 自動利得調整回路 - Google Patents
自動利得調整回路Info
- Publication number
- JPS5932030B2 JPS5932030B2 JP52039259A JP3925977A JPS5932030B2 JP S5932030 B2 JPS5932030 B2 JP S5932030B2 JP 52039259 A JP52039259 A JP 52039259A JP 3925977 A JP3925977 A JP 3925977A JP S5932030 B2 JPS5932030 B2 JP S5932030B2
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- JP
- Japan
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- signal
- circuit
- converter
- image
- gain adjustment
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- Control Of Amplification And Gain Control (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、テレビカメラなどの撮像手段から得られる画
像情報をサンプリングしてデイジタルメモリヘ入力する
場合に入力信号を自動的に利得調整するための自動利得
調整回路に関するものである。
像情報をサンプリングしてデイジタルメモリヘ入力する
場合に入力信号を自動的に利得調整するための自動利得
調整回路に関するものである。
テレビカメラにはそれ自体に自動利得調整回路が付加さ
れているものが多いが、これらの自動利得調整回路の目
的はレンズに入つてくるすべての光量の平均値を検出し
、その値によつてビデオアンプの利得を調整することに
ある。
れているものが多いが、これらの自動利得調整回路の目
的はレンズに入つてくるすべての光量の平均値を検出し
、その値によつてビデオアンプの利得を調整することに
ある。
すなわち、まわり全体が明るい時はアンプの利得を低く
し、暗い時はアンプの利得を大きくする。しかし、画像
情報をＡＤ変換器でディジタル信号に変換してデイジタ
ルメモリヘ入力する場合には、レンズに入つてくる全て
の光の平均値によらず、画面上の特定の範囲のみに注目
して、その範囲内でＡＤ変換器のダイナミックレンジ−
杯になるように利得を調整する必要が生じることが多い
。
し、暗い時はアンプの利得を大きくする。しかし、画像
情報をＡＤ変換器でディジタル信号に変換してデイジタ
ルメモリヘ入力する場合には、レンズに入つてくる全て
の光の平均値によらず、画面上の特定の範囲のみに注目
して、その範囲内でＡＤ変換器のダイナミックレンジ−
杯になるように利得を調整する必要が生じることが多い
。
たとえぱ、入物の顔をテレビカメラで撮像する場合は髪
の色を最も暗いレベルとし、顔のハイライト部分を最も
明かるいレベルに選ぶことが必要である。しかし、ワイ
シヤツの襟の部分などは一般に顔よりも明かるく、平均
値レベルを利用した利得調整回路では、ワイシヤツの色
や周囲の明かるさによつて顔の部分の信号レベルが影響
されてしまう。このような不都合をなくするために第１
図のように画面にマスクをして、顔の一部分の情報を切
り出し、その範囲で最低レベルと最大レベルを検出し、
それにあわせて利得を調整する必要がある。
の色を最も暗いレベルとし、顔のハイライト部分を最も
明かるいレベルに選ぶことが必要である。しかし、ワイ
シヤツの襟の部分などは一般に顔よりも明かるく、平均
値レベルを利用した利得調整回路では、ワイシヤツの色
や周囲の明かるさによつて顔の部分の信号レベルが影響
されてしまう。このような不都合をなくするために第１
図のように画面にマスクをして、顔の一部分の情報を切
り出し、その範囲で最低レベルと最大レベルを検出し、
それにあわせて利得を調整する必要がある。
純アナログ回路でもこのような目的を達成することがで
きるが、環境が変化した場合の調整精度の正確さおよび
柔軟性に欠ける。本発明ではアナログ回路とディジタル
回路を組み合わせることによつて、正確で柔軟性に富む
自動利得調整回路を簡単に実現せんとするものである。
第４図は本発明の一実施例として本発明の自動利得調整
回路を本願発明者等の提案による電子画像彫刻装置（特
開昭５０−１７１１５）に応用した場合の構成例である
。
きるが、環境が変化した場合の調整精度の正確さおよび
柔軟性に欠ける。本発明ではアナログ回路とディジタル
回路を組み合わせることによつて、正確で柔軟性に富む
自動利得調整回路を簡単に実現せんとするものである。
第４図は本発明の一実施例として本発明の自動利得調整
回路を本願発明者等の提案による電子画像彫刻装置（特
開昭５０−１７１１５）に応用した場合の構成例である
。
特開昭５０−１７１１５号の電子画像彫刻装置は第２図
、第３図（第３図、は第２図のＡＡ’断面図）に示され
るように白色の合成樹脂シート２の表面に所要の印刷を
施し、その表裏両面に透明の保護層３を設けると共に画
像を顕現する領域を黒色、淡青色などに着色した着色領
域４を用い、このカード基材に電子彫刻機等を使用して
上記着色領域内に原稿画像に応じて数十ミクロンの深さ
の細線状あるいは点状の凹孔を切削することにより、そ
の切削部分５と非切削部分６との表面面積比により光沢
並びに色の濃淡等の差異を現出させて、カードの使用者
の顔等の彫刻画像７を形成させる画像彫刻装置において
カードに刻設する像の被写体となる人物に対する撮影位
置に撮影機を配置し、該撮影機で撮影した画像の静止画
をデイジタル信号に変換して信号蓄積装置に蓄積し、蓄
積されたデイジタル信号を読み出してアナログ信号に変
換させた後モニターするとともに上記静止像に対応する
彫刻画像を刻設することによつて耐久性に富むカードを
極めて簡単な操作で提供できるものである。本発明の自
動利得調整回路は上述の画像彫刻装置等において、画面
上の所望の範囲をＡＤ変換器のダイナミツクレンジ一杯
になるように利得を自動的に調整しようとするものであ
る。
、第３図（第３図、は第２図のＡＡ’断面図）に示され
るように白色の合成樹脂シート２の表面に所要の印刷を
施し、その表裏両面に透明の保護層３を設けると共に画
像を顕現する領域を黒色、淡青色などに着色した着色領
域４を用い、このカード基材に電子彫刻機等を使用して
上記着色領域内に原稿画像に応じて数十ミクロンの深さ
の細線状あるいは点状の凹孔を切削することにより、そ
の切削部分５と非切削部分６との表面面積比により光沢
並びに色の濃淡等の差異を現出させて、カードの使用者
の顔等の彫刻画像７を形成させる画像彫刻装置において
カードに刻設する像の被写体となる人物に対する撮影位
置に撮影機を配置し、該撮影機で撮影した画像の静止画
をデイジタル信号に変換して信号蓄積装置に蓄積し、蓄
積されたデイジタル信号を読み出してアナログ信号に変
換させた後モニターするとともに上記静止像に対応する
彫刻画像を刻設することによつて耐久性に富むカードを
極めて簡単な操作で提供できるものである。本発明の自
動利得調整回路は上述の画像彫刻装置等において、画面
上の所望の範囲をＡＤ変換器のダイナミツクレンジ一杯
になるように利得を自動的に調整しようとするものであ
る。
以下第４図によつて説明する。１００はテレビカメラで
あり、被写体１０を撮像し、電気信号に変換する。
あり、被写体１０を撮像し、電気信号に変換する。
１０１はビデオ帯域で使用できる広帯域乗算器である。
広帯域乗算器１０１の利得はＤＡ変換器１１０から送出
されるコントロール信号の大きさによつて変化する。す
なわち、ＤＡ変換器１１０の出力信号が大きい場合は利
得が大きく、出力信号が小さい場合は利得も小さい。１
０２は画像信号を絵素に分解するためのサンプルアンド
ホールド回路、１０３はビデオアンプ、１０４は信号の
最低レベル（黒レベノレ）を規定するための直流再生回
路である。
されるコントロール信号の大きさによつて変化する。す
なわち、ＤＡ変換器１１０の出力信号が大きい場合は利
得が大きく、出力信号が小さい場合は利得も小さい。１
０２は画像信号を絵素に分解するためのサンプルアンド
ホールド回路、１０３はビデオアンプ、１０４は信号の
最低レベル（黒レベノレ）を規定するための直流再生回
路である。
１０５はＡＤ変換器（本実施例では４ビツト）であり、
その出力はデイジタルメモリ１０６に送出される。
その出力はデイジタルメモリ１０６に送出される。
またＡＤ変換器１０５の出力信号はオーバーフロー検出
ゲート１０７に入力される。オーバーフロー検出ゲート
１０７ではＡＤ変換器１０５がオーバーフローしている
場合すなわち各ビツトが全て論理６１７の状態である場
合であつてしかもマスク信号が論理０１での区間すなわ
ち画面上で利得調整の為に必要な画像情報部分でのオー
バーフカ一信号がオーバーフロー個数検出回路１０８へ
入力される。オーバーフロー個数検出回路１０８では画
像の１フイールド区間内においてオーバーフローしてい
る絵素数が規定数以上であつた場合には、オーバーフロ
ー信号を出す。オーバーフロー信号が論理６１１の場合
すなわちオーバーフロー状態である場合にはフイールド
同期信号が計数回路１０９のマイナス端子へ入力され、
論理”０１のときは計数回路１０９のプラス端子へ入力
される。計数回路１０９は２進のアツプダウンカウンタ
で構成されていて、マイナス端子へ信号が入力されると
数が減ぜられ、プラス端子へ信号が入力されると数が増
える。計数回路１０９のカウンタの各ビツトはＤＡ変換
器１１０へ入力されてアナログ信号に変換され、広帯域
乗算器１０１への入力信号となる。したがつて１フイー
ルド区間内で画像の対象としている範囲内の絵素が規定
個数以上オーバーフローしている時は計数回路１０９の
値が減ぜられ、ＤＡ変換器の出力信号が小さくなり、そ
れによつて広帯域乗算器１０１の出力信号も小さくなつ
て回路全体の利得が小さくなる。逆にオーバーフローし
ている絵素の数が規定数以下ならば計数回路１０９の値
が増えＤＡ変換器１１０のアナログ出力信号が大きくな
つて広帯域乗算器１０１の出力を大きくし、回路全体の
利得が大きくなる。定常状態では１フイールドごとに計
数回路１０９の値が少量ずつ増減し、利得が大体一定に
なつている。このようにして、画面上の特定の部分を基
準にした自動利得調整が実現できる。以上のようにして
利得調整されたアナログ信号はサンプルアンドホールド
回路１０２で絵素に分解されビデオアンプ１０３で増幅
され、直流再生回路１０４を通りＡＤ変換器１０５でデ
イジタル信号に変換されデイジタルメモリ１０６にメモ
リされる。デイジタルメモリ１０６でメモリされた信号
はＤＡ変換器１１１で再度アナログ信号に変換されモニ
タ１１２でモニタしながら電子画像彫刻装置１１３に入
つてカード等に彫刻画像を形成する。なお実施例では、
顔の画像を対象にして、髪の毛の部分を最低レベルに選
び、鼻の先端や、ほぼの部分をハイライトレベルに選ん
でいる。
ゲート１０７に入力される。オーバーフロー検出ゲート
１０７ではＡＤ変換器１０５がオーバーフローしている
場合すなわち各ビツトが全て論理６１７の状態である場
合であつてしかもマスク信号が論理０１での区間すなわ
ち画面上で利得調整の為に必要な画像情報部分でのオー
バーフカ一信号がオーバーフロー個数検出回路１０８へ
入力される。オーバーフロー個数検出回路１０８では画
像の１フイールド区間内においてオーバーフローしてい
る絵素数が規定数以上であつた場合には、オーバーフロ
ー信号を出す。オーバーフロー信号が論理６１１の場合
すなわちオーバーフロー状態である場合にはフイールド
同期信号が計数回路１０９のマイナス端子へ入力され、
論理”０１のときは計数回路１０９のプラス端子へ入力
される。計数回路１０９は２進のアツプダウンカウンタ
で構成されていて、マイナス端子へ信号が入力されると
数が減ぜられ、プラス端子へ信号が入力されると数が増
える。計数回路１０９のカウンタの各ビツトはＤＡ変換
器１１０へ入力されてアナログ信号に変換され、広帯域
乗算器１０１への入力信号となる。したがつて１フイー
ルド区間内で画像の対象としている範囲内の絵素が規定
個数以上オーバーフローしている時は計数回路１０９の
値が減ぜられ、ＤＡ変換器の出力信号が小さくなり、そ
れによつて広帯域乗算器１０１の出力信号も小さくなつ
て回路全体の利得が小さくなる。逆にオーバーフローし
ている絵素の数が規定数以下ならば計数回路１０９の値
が増えＤＡ変換器１１０のアナログ出力信号が大きくな
つて広帯域乗算器１０１の出力を大きくし、回路全体の
利得が大きくなる。定常状態では１フイールドごとに計
数回路１０９の値が少量ずつ増減し、利得が大体一定に
なつている。このようにして、画面上の特定の部分を基
準にした自動利得調整が実現できる。以上のようにして
利得調整されたアナログ信号はサンプルアンドホールド
回路１０２で絵素に分解されビデオアンプ１０３で増幅
され、直流再生回路１０４を通りＡＤ変換器１０５でデ
イジタル信号に変換されデイジタルメモリ１０６にメモ
リされる。デイジタルメモリ１０６でメモリされた信号
はＤＡ変換器１１１で再度アナログ信号に変換されモニ
タ１１２でモニタしながら電子画像彫刻装置１１３に入
つてカード等に彫刻画像を形成する。なお実施例では、
顔の画像を対象にして、髪の毛の部分を最低レベルに選
び、鼻の先端や、ほぼの部分をハイライトレベルに選ん
でいる。
また被写体の人物が入れ代つたり外部の明かるさが変化
しても常に被写体の顔に相当する部分で、ＡＤ変換器１
０５のダイナミツクレンジいつばいに利得を調整するこ
とができる。以上示した本発明の自動利得調整回路は本
実施例のように多くの人を対象にした顔のアイデンテイ
フイケーシヨン用の機器に応用する場合特に重要である
。第５図は本発明の自動利得調整回路の具体的な回路例
であり、２０１は広帯域乗算器でバランスモジユレータ
を使用している。
しても常に被写体の顔に相当する部分で、ＡＤ変換器１
０５のダイナミツクレンジいつばいに利得を調整するこ
とができる。以上示した本発明の自動利得調整回路は本
実施例のように多くの人を対象にした顔のアイデンテイ
フイケーシヨン用の機器に応用する場合特に重要である
。第５図は本発明の自動利得調整回路の具体的な回路例
であり、２０１は広帯域乗算器でバランスモジユレータ
を使用している。
２０２はサンプルアンドホールド回路であり、水平区間
を分割するパルス（ＳＨパルス）によつて入力画像信号
をサンプルホールドする。
を分割するパルス（ＳＨパルス）によつて入力画像信号
をサンプルホールドする。
２０３はビデオ増幅器である。
２０４は直流再生回路、２０５は４ビツトのＡＤ変換器
、２０６はデイジタルメモリである。
、２０６はデイジタルメモリである。
ＡＤ変換器の各ビツトの出力とマスク信号をゲート２０
７に導き、その出力を４ビツト２進カウンタで構成した
オーバーフロー個数検出回路２０８に入力する。ゲート
群２２０は、４ビツトカウンタ２０８の最終ビツトの出
力が論理゛１１か６０゛かによつて、フイールド同期信
号をアツプダウンカウンタで構成した計数回路２０９の
Ｕｐ入力端子またはＤＯｗｎ入力端子に導く。４ビツト
カウンタ２０８は各フイールドの最初にりセツトされる
。
７に導き、その出力を４ビツト２進カウンタで構成した
オーバーフロー個数検出回路２０８に入力する。ゲート
群２２０は、４ビツトカウンタ２０８の最終ビツトの出
力が論理゛１１か６０゛かによつて、フイールド同期信
号をアツプダウンカウンタで構成した計数回路２０９の
Ｕｐ入力端子またはＤＯｗｎ入力端子に導く。４ビツト
カウンタ２０８は各フイールドの最初にりセツトされる
。
計数回路２０９は８ビツトの２進アツプダウンカウンタ
であり、そのＣａｒｒｙＯｕｔ端子をＰｒｅｓｅｔｌＯ
ａｄ端子（ＬＯａｄするデータは全ビツト１である）に
接続し、ＢＯｒｒＯｗＯｕｔ端子をりセツト端子に接続
することによつて利得最大または最小の限界時にカウン
タの値の急激な変化（繰り返し）を防止している。２１
０は簡単な８ビツトＤＡ変換器である。
であり、そのＣａｒｒｙＯｕｔ端子をＰｒｅｓｅｔｌＯ
ａｄ端子（ＬＯａｄするデータは全ビツト１である）に
接続し、ＢＯｒｒＯｗＯｕｔ端子をりセツト端子に接続
することによつて利得最大または最小の限界時にカウン
タの値の急激な変化（繰り返し）を防止している。２１
０は簡単な８ビツトＤＡ変換器である。
トランジスタ回路２３０は広帯域乗算器２０１のコント
ロール入力信号レベルを供給する。マスク信号は画像を
デイジタルメモリに入力する際に使用する２つのカウン
タ、すなわち水平分割カウンタと垂直分割カウンタとの
出力信号を利用することによつて容易に必要なマスク領
域を設定することができる。
ロール入力信号レベルを供給する。マスク信号は画像を
デイジタルメモリに入力する際に使用する２つのカウン
タ、すなわち水平分割カウンタと垂直分割カウンタとの
出力信号を利用することによつて容易に必要なマスク領
域を設定することができる。
第６図にマスク信号発生回路の実施例を示す。水平分割
カウンタ３１は１水平走査期間内のサンプル数をカウン
トする。（７ビツト２７＝１２８のものを使用している
。）このカウンタの値によつて画面上よこ方向の位置が
示される。垂直分割カウンタ３２は１フイールド期間内
の水平同期信号の数をカウントする。（８ビツト２８−
２５６のものを使用している。）このカウンタの値によ
つて画面上たて方向の位置が示される。画面の１部分を
切り出す信号すなわちマスク信号を得るには、水平方向
および垂直方向において、カウンタの値がある範囲にあ
る時のみ論理″Ｆ゛となる信号を作成すればよい。
カウンタ３１は１水平走査期間内のサンプル数をカウン
トする。（７ビツト２７＝１２８のものを使用している
。）このカウンタの値によつて画面上よこ方向の位置が
示される。垂直分割カウンタ３２は１フイールド期間内
の水平同期信号の数をカウントする。（８ビツト２８−
２５６のものを使用している。）このカウンタの値によ
つて画面上たて方向の位置が示される。画面の１部分を
切り出す信号すなわちマスク信号を得るには、水平方向
および垂直方向において、カウンタの値がある範囲にあ
る時のみ論理″Ｆ゛となる信号を作成すればよい。
第６図ではカウンタ３１の２５端子出力でフリツプフロ
ツプ３３をセツトし、２６端子出力でりセツトしている
。したがつてサンプリングパノレスの３２番目から６４
番目までの期間、フリツプフロツプ３３は論理１１″と
なる。またフリツプフロツプ３４は２４＋２６＝８０で
セツトされ２５＋２７＝１５０でりセツトされている。
したがつて水平走査の８０番目から１５０番目までの期
間、論理６ｒ゛となる。マスク信号は、これら２つのフ
リツプフロツプの出力信号の論理積として得られ、第４
図あるいは第５図のゲート１０７あるいは２０７に導び
かれる。以上のように本発明によれば、（１）既存のデ
イジタルＩＣを利用でき、安価に実現できること、（２
）マスク範囲およびダイナミツクレンジをデイジタル的
に正確かつ容易に設定できること、（３）精度はＤＡ変
換器のビツト数のみで決まること。
ツプ３３をセツトし、２６端子出力でりセツトしている
。したがつてサンプリングパノレスの３２番目から６４
番目までの期間、フリツプフロツプ３３は論理１１″と
なる。またフリツプフロツプ３４は２４＋２６＝８０で
セツトされ２５＋２７＝１５０でりセツトされている。
したがつて水平走査の８０番目から１５０番目までの期
間、論理６ｒ゛となる。マスク信号は、これら２つのフ
リツプフロツプの出力信号の論理積として得られ、第４
図あるいは第５図のゲート１０７あるいは２０７に導び
かれる。以上のように本発明によれば、（１）既存のデ
イジタルＩＣを利用でき、安価に実現できること、（２
）マスク範囲およびダイナミツクレンジをデイジタル的
に正確かつ容易に設定できること、（３）精度はＤＡ変
換器のビツト数のみで決まること。
（４）調整箇所がほとんどないこと。などのすぐれた作
用効果を有する。本発明によつて、被写体の顔の色、服
装、まわりの光量の変化などに関係なく、最良の状態で
人物の顔の画像をデイジタルメモリへ入力することがで
きる。
用効果を有する。本発明によつて、被写体の顔の色、服
装、まわりの光量の変化などに関係なく、最良の状態で
人物の顔の画像をデイジタルメモリへ入力することがで
きる。
第１図は画面上にマスクをかける方法を示す図、第２図
および第３図はそれぞれ本発明を画像彫刻装置に応用す
る場合に用いるカードの斜視図および断面図、第４図は
本発明の自動利得調整回路を利用した画像彫刻装置のプ
ロツク図、第５図は第４図の具体的回路図、第６図はマ
スク信号発生回路のプロツク図である。 １０５・・・・・・ＡＤ変換器、１０７・・・・・・オ
ーバーフロー検出ゲート、１０８・・・・・・オーバー
フロー個数検出回路、１０９・・・・・・計数回路、１
１０．．．．．．ＤＡ変換器。
および第３図はそれぞれ本発明を画像彫刻装置に応用す
る場合に用いるカードの斜視図および断面図、第４図は
本発明の自動利得調整回路を利用した画像彫刻装置のプ
ロツク図、第５図は第４図の具体的回路図、第６図はマ
スク信号発生回路のプロツク図である。 １０５・・・・・・ＡＤ変換器、１０７・・・・・・オ
ーバーフロー検出ゲート、１０８・・・・・・オーバー
フロー個数検出回路、１０９・・・・・・計数回路、１
１０．．．．．．ＤＡ変換器。
Claims (1)
- １ 撮像手段より得られた画像情報をサンプリングして
ディジタル信号に変換し、所定画面内における前記ディ
ジタル信号のオーバーフロー個数を予め定められた規定
数と比較してその大小により計数回路の値を増減させ、
この値をアナログ変換して前記画像情報と乗算すること
を特徴とする自動利得調整回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52039259A JPS5932030B2 (ja) | 1977-04-05 | 1977-04-05 | 自動利得調整回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52039259A JPS5932030B2 (ja) | 1977-04-05 | 1977-04-05 | 自動利得調整回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS53124022A JPS53124022A (en) | 1978-10-30 |
| JPS5932030B2 true JPS5932030B2 (ja) | 1984-08-06 |
Family
ID=12548137
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP52039259A Expired JPS5932030B2 (ja) | 1977-04-05 | 1977-04-05 | 自動利得調整回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5932030B2 (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5017115A (ja) * | 1973-06-12 | 1975-02-22 |
-
1977
- 1977-04-05 JP JP52039259A patent/JPS5932030B2/ja not_active Expired
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5017115A (ja) * | 1973-06-12 | 1975-02-22 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS53124022A (en) | 1978-10-30 |
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