JPS6037465B2 - 画像信号の光電変換歪除去方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、一次元もしくは二次元の画像走査光電変換素
子を用いて画像信号を得る際に、その画像信号における
光電変換歪を除去する方法に関し、特に、ＴＶカメラ被
写体を撮嫁して得た画像信号におけるシェーディング歪
を、予め記録されたシェーディング歪のみからなる補正
信号をもって、同期的、相補的に画像信号へ加えて補正
するに際し、画像信号レベルに応じた補正信号レベルを
得て、過不足のない適正な補正を行うようにした、光電
変換歪の除去方法に関する。

本発明方法は、カラースキャナ、すなわちカラー原画ゆ
光電走査して、多色印刷用の色分解板を作製する電子色
分解機に対し、その作業基準を与える装置、すなわち、
いわゆるカラースキヤナ用モニターあるいはカラ−プレ
ビュアなどに適用して、濃度歪みのない再現画像を表示
させるのに特に有用である。

カラースキャナ用モニターは、カラーＴＶ装置であって
、このＴＶ装置は、画像の形状情報の取扱いより、画像
の濃度情報の取扱を主たる目的としており、そのため、
光電変換系の歪を極力低くしなければならない。

ところが、原稿を光電走査するＴＶカメラの光電変換素
子には、王として撮像管が用いられ、この撮像管にはラ
ンディングェラーによるシェーディング歪があり、かつ
原稿を照明する光源にも、若干の照度不整分布があって
、前記ランディングェラーと同様なシェーディング歪を
生ずる。

ランディングェラ−並びに照度不整分布によるシェーデ
ィング歪は、双方共に、走査位置に固有の歪量を有し、
かつその歪量の経時的変化は、所要時間範囲内ではほと
んどないため、これを利用して、シェーディング歪によ
る光亀変換歪を除去することが可能である。上述の光電
変換歪の除去方法に関しては、既に本出願人が先に特糠
昭５１−８０２私号として出願ちたところであるが、本
発明は、これをさらに改良したもので、以下図面に基き
詳述する。

第１図は、上述先願の光電変換歪除去方法を適用した、
カラースキャナ用モニターの一例を示すもので、まずそ
の概要について説明する。

カラースキャナ用モニターは、多チャンネルビデオレコ
ーダーを備え、該ビデオレコーダ１は、所要のカラー原
稿をモニターするに先立って、シヱーディング歪補正用
の画像信号と同期信号を記録する。

すなわち、ＴＶカメラ２は、画像走査用同期信号発生回
路３の水平同期信号ｈと垂直同期信号ｖとを、切替スイ
ッチ４，５が点線図示側へ閉じた状態で作動させて、光
源パネル６を走査し、その画像信号ｅｃは、ビデオレコ
ーダの所要チャンネルに記録される。

この際に、同期信号発生回路３の同期信号ｈ，ｖは、他
の回線７を介して、別途ビデオレコーダーの他のチャン
ネルへ、前記画像信号ｅｃと同時に記録される。

画像信号ｅｃは、ほぼ均一な照度分布の光源パネル６を
走査したものであるから、ＴＶカメラ２の撮像管におけ
るランディングエラーによるシェーデング歪と、光源パ
ネル６の若干の照度不整分布によるシェーディング歪と
からなる。

このシェーディング歪のみからなる画像信号ｅｃと同期
信号ｈ，ｖとを、ビデオレコーダ６へ記録した後、所要
の透過光用カラー原稿を光源パネル６へ戦層し、かつ所
要の色分解フィル夕を介し、しかも前記ビデオレコーダ
へ記録した同期信号ｈ，ｖの再生同期信号ｈ′，ｖ′を
、実線側へ閉じた切替スイッチ４，５を介して、ＴＶカ
メラ２を作動させ、もって、色分解フィルターに応じた
各分解色Ｒ，Ｇ，Ｂ毎に光電走査し、その各分解色画像
信号ｅＲ，ｅｃ，ｅＢを得る。

この各分解色画像信号ｅＲ，ｅｃ，ｅＢは、各々の分解
色Ｒ，Ｇ，Ｂ毎に、ＴＶ信号における１フレーム分がビ
デオレコーダーの所定のチャンネルへ、前記他のチャン
ネルへ記録した同期信号と同期して記録され、この記録
に際して、前記シェーデイング歪の画像信号ｅｃを、画
像信号ｈ′，ｖ′と同時に再生して、現在走査している
カラー原稿の実時間画像信号ｅｒへ、後述の方法で補正
が加えられる。

この際に記録した画像信号からは、シェーディング歪が
除去されている。その後、各分解色画像信号ｅＲ，ｅＧ
，ｅＢは、再正同期信号ｈ′，ｖ′と同時に再生され、
合成回路８によって、カラースキャナと同様な色修正等
の補正がなされ、カラー画像表示装置９により、カラー
画像が表示され、もつて、合成回路における色修正効果
等をモニターする。

カラー原稿を走査しているときの実時間画像信号ｅｒは
、前記各色分画像信号ｅＲ，ｅＧ，ｅＢ、又は、色分解
フィルターを介さないときの白黒画画像信号ｅｋのいず
れであって、以下、白黒画像信号ｅｋの場合の実時間画
像信号ｅｒに基き、シェーディング歪の補正要領を説明
する。

シェーディング歪の再生画像信号ｅｃ′と実時間画像信
号ｅｒとは、再生同期信号の水平同期信号ｈ′と垂直同
期信号ｖ′とに同期して、互いに等しい走査位置の画像
信号となっている。

第２図は、水平同期信号ｈのｎ番目とｎ＋１番目の水平
走査区間の各部波形図を示すもので、再生画像信号ｅｃ
は、ａ図に示す如く、理想的光電変換波形（２点鎖線図
示）に対し、走査位置に相当するランディングェラー等
によって、歪波形となっており、実時間画像信号ｅｒは
、その歪波形に車畳した波形となっている。

そこで理想信号波形発生回路１川ま、ｂ図示の如き、ａ
図示の２点鉄線に相当する波形の理想波形信号Ｅを発生
する。

この理想波形信号Ｅから、再生画像信号ｅｃ′を減算路
１１を介して減算し、ｃ図示のシェーディング歪波形成
分のみの補正信号ｇを得る。補正信号ｇは、ａ図示の斜
線部分と等しいものであるから、加算器１２を介し、実
時間画像信号ｅｒと補正信号ｇを加算すると、ｄ図示の
如く、理想波形信号Ｅに実時間画像信号ｅｒが重畳した
波形となり、加算器１１の出力には、シェーディング歪
を除去した実時間画像信号ｅｒ′が得られる。

ところで、上記シェーディング歪の除去方法は、基本的
な補正要領を示すものであって、実時間画像信号ｅｒと
補正信号ｇとの加算によってシェーディング歪を確実に
除去するには、他の補正要因を考慮しなくてはならない
。

本発明は、その補正要因を考慮して、シェーディング歪
を確実に除去する方法を提供するもので、以下、第３，
４図に基いて説明する。

第３図は、第２図と同様な水平走査の１区間を、走査時
間をＸ軸、補正信号ｇのレベルをＹ軸、ＴＶカメラ２の
撮像管受光量ＬをＺ軸、画像信号ｅのレベルをＷ軸とし
て、各軸を直交座標として示す立体グラフであり、撮像
管の受光量Ｌと、実時間画像信号ｅｒと、補正信号ｇと
の相互関係を示すものである。

再生画像信号ｅｃ′と理想破形信号Ｅとによって作られ
る補正信号ｇは、再生画像信号ｅｃ′を記録する際の画
像信号ｅｃを得る撮像管の受光量Ｌに対応し、この受光
量Ｌは、光源パネル６をそのまま撮像したものであるか
ら、最大受光量（Ｌｍａｘ）に相当し、図中交差した斜
線で示されている。

一方、カラー原稿を走査したとき撮像管が出力する画像
信号ｅｒは、最大受光量（Ｌｍａｘ）で最大出力（ｅｒ
ｍａｘ）を、また最小受光量（Ｌｍｉｎ）で最小出力（
ｅｒｍｉｎ）を出力するとき、このような画像信号ｅｒ
は白黒画像信号ｅｋであって、撮像管の感度係数ッが１
であれば、最大出力ｅｒｍａｘと最小出力ｅｒｍｉｎを
直線Ａで結んだ図示のような光電変換特性を示すことと
なる。

また、シェーディング歪は、受光量Ｌ‘こ応じた比率で
、画像信号ｅｒへ重畳するから、最大受光量Ｌｍａｘの
とき、補正信号ｇと等しい量のシェーディング歪みであ
れば、所要受光量Ｌ，Ｌ，Ｌ，Ｌ４のときは、斜線図示
の如き、シェーディング歪を有することになる。

そこで、前記水平走査区間ｈｎ〜ｈｎ＋，内で、走査時
刻ｔｐ、受光量Ｌｐ、画像信号ｅｐの走査点Ｐにおける
ソェーディング歪量を、図示のグラフから求めてみると
、Ｘ軸上の走査時刻ｔｐとＺ軸上の受光量Ｌｐの交点か
ら、Ｙ軸上へ歪量ｇｐ′が求まる。

この歪量ｇｐ′は、補正信号ｇにおける走査時刻ｔｐの
最大受光量Ｌｍａｘの補正信号値ｇｐに比例し、次のよ
うな関係にある。

ｇｐ＝声毒‐ｇｐ ‐‐・（１１ところで、走
査点Ｐにおける画像信号ｅｐは光電変換特性のグラフか
ら、受光量Ｌｐに対してＷ軸上へ求められ、最小出力ｅ
ｍｉｎが零となるように、電気回路でバィアスしておく
と、受光量Ｌｐと画像信号ｅｐの関係‘ま、声誌−ｅ虎
蚕となり、第１式は次のように示される。

ｇｐ′＝さ・ｇｐ ．・・【２’本発明は、こ
の第‘２｝式に基き、受光量に応じて歪量を求め、適正
なシェーディング歪の除去を行なわせようとするもので
、第４図にその具体的な電気的ブロックダイヤグラムの
一実施例を示す。

第４図に示すものは、基本的には第１図示のものと同様
であるが、減算器１１と加算器１２の間に、前記第■式
を演算するための乗算器１３が設けられている。乗算器
１３の一方の入力端１４には、シェーディング歪波形を
記録した際の最大受光量Ｌｍａｘの補正信号ｇが入力し
ている。

また、乗算器１３の他方の入力端１５には、実時間画像
信号ｅｒが入力し、かつ、この入力端１５の入力条件と
して、実時間画像信号ｅｒが最大値、すなわち最大受光
量Ｌｍａｘのときの最大出力ｅｍａｘのとき、１の値と
なって、その際はもう一方の入力端１４の補正信号ｇが
そのまま出力する。

換言すると、乗算器１３の画像信号ｅｒが入力する入力
端１５の入力条件は、シヱーデイング歪波形を記録する
際の受光量Ｌ‘こ応じた画像信号ｅのレベルのとき、１
の値をとるように定める。

しかして、補正信号ｇは、乗算器１３によって、実時間
画像信号ｅｒを出力する際の受光量Ｌに応じた補正信号
ｇ′に補正され、この補正された補正信号ｇ′のレベル
は、実時間画像信号ｅｒに含まれるシェーディング歪の
レベルと等しくなる。従って、加算器１２をもつて、両
信号ｅｒ，ｇ′を加算することにより、シェーディング
歪は適正に除去される。上述は、実時間画像信号ｅｒを
白黒画像信号ｅｋとして説明したが、フィルターを介し
て色分解した画像信号ｅＲ，ｅＧ，ｅＢにも、そのまま
適用できる。

例えば、赤フィルターを介した画像信号ｅＲは、赤フィ
ルターによる一定の減衰を受けて、光源パネル６のみの
とき最大出力ｅＲ肌ｘを得、第３図に示す直線Ｂによっ
て光電変換特性が示される。

この直線Ｂで示される特性は、光源６側における光量を
Ｚ軸にとって示したもので、撮像管側の受光量Ｌは、画
像信号ｅＲの値を直線Ａによって受光量Ｌへ換算したも
のとなり、前記画像信号ｅＲの最大出力ｅＲｍａｘは、
撮像管の受光量ＬＲｍａｘに相当し、シェーディング歪
は、この受光量ＬＲｍａｘのレベルに相当する。

従って、前述したと同様に、乗算器１３によって、赤フ
ィルターを使用した場合のシェーディング歪も適正に除
去される。一方、本発明によれば、シェーディング歪波
形を記録する際に、撮像管の受光量Ｌを、最大受光量Ｌ
肌Ｘにおけるシェーディング歪波形とする必要がなく、
フィルターを介して減衰させたもの、又は絞り装置で減
衰させたもの等、適宜の受光量のシェーディング歪波形
ｅｃを使用することができる。この場合、前述の如く、
シェーディング歪波形ｅｃを記録する際の画像信号ｅの
レベルをー乗算器１３の入力条件において１の値と定め
ておく。

このことは、カラー原稿を透過式の原稿以外の反射式の
原稿においても適用できることを示し、乗算器１３は、
実時間画像信号ｅｒの入力端１５が、乗算器１３の入力
条件の１より大きな値であっても、その実時間画像信号
ｅｒのレベルに応じた補正された補正信号ｇ′のレベル
を定め、最大反射率を予測しがたい反射式原稿の場合で
も、適正にシェーデイング歪を除去することができる。
なお、前記第｛１ー式を第■式によって演算するための
実時間画像信号ｅｒは、シヱーディング歪を含んでいる
ので、若干の誤差を生じるが、この誤差は実用的誤差範
囲に許容され、また、シェーディング歪を除去した加算
器１２の出力画像信号ｅｒ′を、乗算器１３の画像信号
ｅｒの入力端１５へ若干負帰還させて、誤差を減少させ
ることもできる。以上の如く本発明によれば、撮像素子
の適宜の受光量で代表されるシェーデイング歪量を、他
の受光量に応じたシェーディング歪量に補正して、確実
にシェーディング歪を除去し、所望の画像信号から光電
変換歪を除去することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明方法を適用するカラースキャナ用モニ
ターのブロックダイヤグラム、第２図は、第１図におけ
るカラースキヤナ用モニターのシヱーディング歪の除去
要領を説明するための一部の信号波形図、第３図は、本
発明の原理を説明するための補正信号の立体グラフ、第
４図は、本発明方法を実施するためのブロックダイヤグ
ラムの一例を示すものである。 １・…・・ビデオレコーダ、２・・…・ＴＶカメラ、３
・・・・・・同期信号発生回路、４，５…・・・切替ス
イッチ、６…・・・光源パネル、７・・・・・・回線、
８・・・・・・合成回路、９…・・・カラー画像表示装
置、１０・・・・・・理想信号波形発生装置、１１・・
・・・・減算器、１２・・・・・・加算器、１３・・・
…乗算器、１４，１５・・・・・・入力端、ｅ「……実
時間画像信号、ｅｃ……再生画像信号、ｇ・・・・・・
補正信号、Ｅ・・…・理想波形信号。 第１図第２図 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 撮像素子の所要の受光量に対するシエーデイング歪
   波形の画像信号を、画像信号記録再生装置へ記録し、そ
   のシエーデイング歪波形の再生画像信号に基き、所要画
   像を、前記撮像素子をもつて光電変換した実時間画像信
   号から、シエーデイング歪を除去するに際し、前記シエ
   ーデイング歪波形を記録する際の撮像素子の受光量と、
   シエーデイング歪の除去を要する実時間画像信号の受光
   量との比率を、その実時間画像信号をもつて求め、当該
   受光量の比率によつて、シエーデイング歪の除去を要す
   る画像信号レベルに応じた、シエーデイング歪波形の再
   生画像信号に基づく補正信号レベルを得ることを特徴と
   する画像信号の光電変換歪除去方法。