JPS61260771A - バツクグラウンドノイズ除去装置 - Google Patents
バツクグラウンドノイズ除去装置Info
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- JPS61260771A JPS61260771A JP60100467A JP10046785A JPS61260771A JP S61260771 A JPS61260771 A JP S61260771A JP 60100467 A JP60100467 A JP 60100467A JP 10046785 A JP10046785 A JP 10046785A JP S61260771 A JPS61260771 A JP S61260771A
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- background
- noise
- shutter
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- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の属する分野］
本発明は、物体を撮像デバイスにより撮像しその画像信
号を出力する撮像装置に適用されるバックグラウンドノ
イズ除去装置に関し、詳しくは撮像管や撮像素子等の撮
像デバイスのショット雑音や暗電流等のバックグラウン
ドノイズを低減さけるための装置に関する。
号を出力する撮像装置に適用されるバックグラウンドノ
イズ除去装置に関し、詳しくは撮像管や撮像素子等の撮
像デバイスのショット雑音や暗電流等のバックグラウン
ドノイズを低減さけるための装置に関する。
［従来技術］
従来、撮像管や撮像素子等の撮像デバイスを使用した撮
像装置において、その画像信号を悪化させる原因となる
主なノイズ゛は、ショット雑音（散弾雑音）と暗電流で
ある。第２図は、画像信号とこれらのノイズの関係を示
す。同図において、Ｓは撮像デバイスから出力される信
号（以下、画像信号という）、■は観察する物体の画像
信号成分、Ｎはショット雑音、Ｂは暗電流である。ノイ
ズを除去しない場合は、画像信号Ｓは（画像信号Ｖ）＋
（ショット雑音Ｎ）＋（暗電流Ｂ）から成っている。画
像信号Ｖが小さい場合は、これらのバックグラウンドノ
イズ特に暗電流により、Ｓ／Ｎ比は大きく下がりそのま
までは撮像信号中から画像信号を弁別することができな
い。そこで、これらのバックグラウンドノイズを除去す
る必要がある。
像装置において、その画像信号を悪化させる原因となる
主なノイズ゛は、ショット雑音（散弾雑音）と暗電流で
ある。第２図は、画像信号とこれらのノイズの関係を示
す。同図において、Ｓは撮像デバイスから出力される信
号（以下、画像信号という）、■は観察する物体の画像
信号成分、Ｎはショット雑音、Ｂは暗電流である。ノイ
ズを除去しない場合は、画像信号Ｓは（画像信号Ｖ）＋
（ショット雑音Ｎ）＋（暗電流Ｂ）から成っている。画
像信号Ｖが小さい場合は、これらのバックグラウンドノ
イズ特に暗電流により、Ｓ／Ｎ比は大きく下がりそのま
までは撮像信号中から画像信号を弁別することができな
い。そこで、これらのバックグラウンドノイズを除去す
る必要がある。
従来、その除去は、観察する物体に照射する光源からの
光を、光源の電源を切る等の手段により遮断し、その状
態で、撮像デバイスのバックグラウンドノイズを測定し
、以後は撮像信号からその計測値を−１１に差し引くこ
とにより（ｊ４１つていた。
光を、光源の電源を切る等の手段により遮断し、その状
態で、撮像デバイスのバックグラウンドノイズを測定し
、以後は撮像信号からその計測値を−１１に差し引くこ
とにより（ｊ４１つていた。
ところがバックグラウンドノイズは、画素位置ごとに異
なり、装置を使用している間も刻々と変化する。したが
って従来の方法では、常に正確な画像信号を（ｑること
はでさないという欠点があった。
なり、装置を使用している間も刻々と変化する。したが
って従来の方法では、常に正確な画像信号を（ｑること
はでさないという欠点があった。
［発明の目的１
本発明は、上述の従来形におｔＪる問題点に鑑み、（至
）像デバイスで物体を観察する際、常に正しい画像信号
を送出するために、刻々と変化するバックグラウンドノ
イズをより完全に除去することを目的とする。
）像デバイスで物体を観察する際、常に正しい画像信号
を送出するために、刻々と変化するバックグラウンドノ
イズをより完全に除去することを目的とする。
［発明の概要］
上記目的を達成するため、本発明に係るバックグラウン
ドノイズ除去装置においては、撮像デバイスに入射する
光を遮断するシャッタ手段と、該シャッタ手段を駆動し
て撮像デバイスへの入射光を遮断したときの撮像画面中
の所定の画素に対応する撮像信号値を所定画素ごとに１
ノンプリングする手段と、該ザンブリング値を該所定画
素ごとに積算する手段と、該積算値を画素位置を変数と
する滑らかな低次元関数で近似しバックグラウンドノイ
ズ近似値信号として出力する近似値出力手段と、前記撮
像信号と該バックグラウンドノイズ近似値信号とを演算
することによりバックグラウンドノイズ除去後の画像信
号成分を出力する演算手段とを備えている。
ドノイズ除去装置においては、撮像デバイスに入射する
光を遮断するシャッタ手段と、該シャッタ手段を駆動し
て撮像デバイスへの入射光を遮断したときの撮像画面中
の所定の画素に対応する撮像信号値を所定画素ごとに１
ノンプリングする手段と、該ザンブリング値を該所定画
素ごとに積算する手段と、該積算値を画素位置を変数と
する滑らかな低次元関数で近似しバックグラウンドノイ
ズ近似値信号として出力する近似値出力手段と、前記撮
像信号と該バックグラウンドノイズ近似値信号とを演算
することによりバックグラウンドノイズ除去後の画像信
号成分を出力する演算手段とを備えている。
以下本発明の詳細な説明する。
［発明の原理説明］
ビデオ画質を悪化させる主な原因としては、前に述べた
ように撮像デバイスのショット雑音と暗電流がある。シ
ョット雑音を低減させるには、同一の場所の画素信号を
何回かサンプリングし積算する処理が有効である。いま
積算処理のために画像信号を一画素に対しｍ個のデータ
により積算したとすれば、Ｓ／Ｎ比は１／Ｖ？に比例し
て改善される。一方、暗電流は積算処理に比例して増加
するので、暗電流の分だけ差し引かなければならない。
ように撮像デバイスのショット雑音と暗電流がある。シ
ョット雑音を低減させるには、同一の場所の画素信号を
何回かサンプリングし積算する処理が有効である。いま
積算処理のために画像信号を一画素に対しｍ個のデータ
により積算したとすれば、Ｓ／Ｎ比は１／Ｖ？に比例し
て改善される。一方、暗電流は積算処理に比例して増加
するので、暗電流の分だけ差し引かなければならない。
バックグラウンドノイズの測定は入射光を遮断して行な
うが、この中にはショット雑音も含まれている。第３図
にバックグラウンドノイズの計測結果の例を示す。この
バックグラウンドノイズ計測結果ＮＴはショット雑音Ｎ
＋昭電流Ｂにより成っている。したがって、第２図の撮
像信号Ｓから第３図のバックグラウンドノイズ計測分Ｎ
Ｔを差し引いてビデオ画像を構成しても、ショット雑音
はキャンセルされない。このときの標準偏差は、信号成
分が暗電流に比べて小さいとして４算すると第２図のビ
デオ画像、すなわち撮像信号Ｓの標準偏差のｆｌ−倍に
なる。これは以下のように証明される。
うが、この中にはショット雑音も含まれている。第３図
にバックグラウンドノイズの計測結果の例を示す。この
バックグラウンドノイズ計測結果ＮＴはショット雑音Ｎ
＋昭電流Ｂにより成っている。したがって、第２図の撮
像信号Ｓから第３図のバックグラウンドノイズ計測分Ｎ
Ｔを差し引いてビデオ画像を構成しても、ショット雑音
はキャンセルされない。このときの標準偏差は、信号成
分が暗電流に比べて小さいとして４算すると第２図のビ
デオ画像、すなわち撮像信号Ｓの標準偏差のｆｌ−倍に
なる。これは以下のように証明される。
いま画像信号（Ｖｌ＋暗電流（Ｂ）、および暗電流（Ｂ
）の計測値（カウント数）ｎに対する確率分布をそれぞ
れＯ（ｎ）、 ｆ （ｎ）とする。第４図にこれらの確
率分布を示す。このときそれぞれの標準偏差σ（Ｖ＋８
）、σ（Ｂ）はσ２ （Ｖ＋Ｂ） ＝ｆｎ２０ （ｎ）ｄｎ−（Ｅ （Ｖ＋Ｂ））２σ２
（Ｂ） −ｆｎ２ ｆ （ｎ）ｄｎ−（Ｅ （Ｂ））２によって
りえられる。Ｅは平均値を示す。一方計測した（Ｖ＋Ｂ
）より（Ｂ）を差し引いた標準偏差σ（（Ｖ＋Ｂ）〜（
Ｂ））は Ｃ２（（Ｖ＋８）−（Ｂ）） −ｆ （ｎ’ −ｎｕ Ｃ１（ｎ’ ）ｆ （ｎ）ｄｎ
ｄｎ’ −（Ｅ （Ｖ））２＝ｆｎ” Ｑ （ｎ’ ）
ｄｎ’ −ｆ２ｎｎ’ ａ （ｎ’ ）ｆ （ｎ）ｄｎｄｎ′十
ｆｎ２ ｆ （ｎ）ｄｎ −（Ｅ （Ｖ） ）２ 一σ２ （Ｖ＋−Ｂ）＋ （Ｆ （Ｖ十Ｂ） ）２−２
ｆｎｎ’ Ｑ （ｎ’ ）ｆ （ｎ）ｄｎｄｎ’十σ２
（Ｂ） ＋ （Ｅ （Ｂ） ＞２− （Ｅ （Ｖ） ）２＝σ２
（Ｖ十Ｂ）＋ （Ｅ （Ｖ十Ｂ））２−Ｅ （Ｂ）Ｅ
（Ｖ十Ｂ＞ 十σ２ （Ｂ） ＋ （Ｅ （Ｂ） ）２− （Ｅ （Ｖ） ）２−Ｃ２
（ｖ十Ｂ）十σ２ （Ｂ） もしＶがＢより充分小さければ Ｃ２（（Ｖ＋ｌ３）−（Ｂ））＝２σ２ （Ｂ）として
よい。
）の計測値（カウント数）ｎに対する確率分布をそれぞ
れＯ（ｎ）、 ｆ （ｎ）とする。第４図にこれらの確
率分布を示す。このときそれぞれの標準偏差σ（Ｖ＋８
）、σ（Ｂ）はσ２ （Ｖ＋Ｂ） ＝ｆｎ２０ （ｎ）ｄｎ−（Ｅ （Ｖ＋Ｂ））２σ２
（Ｂ） −ｆｎ２ ｆ （ｎ）ｄｎ−（Ｅ （Ｂ））２によって
りえられる。Ｅは平均値を示す。一方計測した（Ｖ＋Ｂ
）より（Ｂ）を差し引いた標準偏差σ（（Ｖ＋Ｂ）〜（
Ｂ））は Ｃ２（（Ｖ＋８）−（Ｂ）） −ｆ （ｎ’ −ｎｕ Ｃ１（ｎ’ ）ｆ （ｎ）ｄｎ
ｄｎ’ −（Ｅ （Ｖ））２＝ｆｎ” Ｑ （ｎ’ ）
ｄｎ’ −ｆ２ｎｎ’ ａ （ｎ’ ）ｆ （ｎ）ｄｎｄｎ′十
ｆｎ２ ｆ （ｎ）ｄｎ −（Ｅ （Ｖ） ）２ 一σ２ （Ｖ＋−Ｂ）＋ （Ｆ （Ｖ十Ｂ） ）２−２
ｆｎｎ’ Ｑ （ｎ’ ）ｆ （ｎ）ｄｎｄｎ’十σ２
（Ｂ） ＋ （Ｅ （Ｂ） ＞２− （Ｅ （Ｖ） ）２＝σ２
（Ｖ十Ｂ）＋ （Ｅ （Ｖ十Ｂ））２−Ｅ （Ｂ）Ｅ
（Ｖ十Ｂ＞ 十σ２ （Ｂ） ＋ （Ｅ （Ｂ） ）２− （Ｅ （Ｖ） ）２−Ｃ２
（ｖ十Ｂ）十σ２ （Ｂ） もしＶがＢより充分小さければ Ｃ２（（Ｖ＋ｌ３）−（Ｂ））＝２σ２ （Ｂ）として
よい。
すなわち撮像信号Ｓからバックグラウンド剤測結果ＮＴ
を差し引くと、ノイズによる削測値のばらつきがｆ（−
倍程度大きくなることがわかる。
を差し引くと、ノイズによる削測値のばらつきがｆ（−
倍程度大きくなることがわかる。
そこでバックグラウンド計測結果を低次元関数で近似し
、できるだけ滑らかにして１ｌｉａ （（ｊ！信８８か
ら差し引くようにすれば、ショット雑音をおさえてｎａ
電流成分を差し引くことができる。第５図は、バックグ
ラウンド計測値とそれを円滑化した結果を示す。ＮＳバ
ックグラウンドの計測値、すなわちバックグラウンド計
測結果ＮＴをいくつか胴側した値である。
、できるだけ滑らかにして１ｌｉａ （（ｊ！信８８か
ら差し引くようにすれば、ショット雑音をおさえてｎａ
電流成分を差し引くことができる。第５図は、バックグ
ラウンド計測値とそれを円滑化した結果を示す。ＮＳバ
ックグラウンドの計測値、すなわちバックグラウンド計
測結果ＮＴをいくつか胴側した値である。
このような処理を必要とする測定は、一般に信号成分が
暗電流に比べて小さい場合である。したがって計測した
出力画像信号を何回も積斡してから暗電流分を差し引く
ことによって信号弁を増幅することができる。しかし、
前記積筒において暗電流は積算処理に比例して増加する
ため、この積算値から暗電流分として一定数を安易に差
し引くと、暗電流成分の場所不均一性が強調される。第
６図に暗電流の不均一性が強調された出力信号の例を示
す。そこで、バックグラウンドの計測結果も出力画像信
号と同様に積算処理を行ない、その値を出力画像信号の
積算値から差し引くことにより、この不均一性を取り除
いている。さらにオフセットとして一定値をプラスする
と最終的に第７図のような諧調およびコントラストのよ
い画質を得ることができる。
暗電流に比べて小さい場合である。したがって計測した
出力画像信号を何回も積斡してから暗電流分を差し引く
ことによって信号弁を増幅することができる。しかし、
前記積筒において暗電流は積算処理に比例して増加する
ため、この積算値から暗電流分として一定数を安易に差
し引くと、暗電流成分の場所不均一性が強調される。第
６図に暗電流の不均一性が強調された出力信号の例を示
す。そこで、バックグラウンドの計測結果も出力画像信
号と同様に積算処理を行ない、その値を出力画像信号の
積算値から差し引くことにより、この不均一性を取り除
いている。さらにオフセットとして一定値をプラスする
と最終的に第７図のような諧調およびコントラストのよ
い画質を得ることができる。
次に、本発明の詳細な説明する。
［実施例１］
第１図は、本発明の一実施例に係るバックグラウンドノ
イズ除去装置の構成を示す。１１はシャッタ、１２は撮
像デバイス、１３はバックグラウンドノイズサンプリン
グ回路である。このバックグラウンドサンプリング回路
１３は、シャッタ１１を閉じ入射光を遮断した状態にお
ける撮像デバイス１２からの出力信号、すなわちバック
グラウンドノイズを所定の画素ごとにサンプリングする
ものである。
イズ除去装置の構成を示す。１１はシャッタ、１２は撮
像デバイス、１３はバックグラウンドノイズサンプリン
グ回路である。このバックグラウンドサンプリング回路
１３は、シャッタ１１を閉じ入射光を遮断した状態にお
ける撮像デバイス１２からの出力信号、すなわちバック
グラウンドノイズを所定の画素ごとにサンプリングする
ものである。
サンプリングする画素の位置および個数は外部より指定
することができる。１４はそのザンプリング結果を所定
画素ごとに積算する積算回路、１５は積算回路１４の出
力を滑らかな低次元関数で近似し、全画素に対して画素
ごとにバックグラウンドノイズの値を発生させるバック
グラウンドジェネレータである。バックグラウンドジェ
ネレータ１５は最も簡単には、ｓｏｘ ５０ｘ １６ビ
ツトすなわち５にバイトのＲＡＭ （ランダム・アクレ
ス、メモリ）をもったＣＰＵにより構成することができ
る。これにより、５０Ｘ ５０画素のバックグラウンド
ノイズのデータを元に通常のビデオデータ数５１２ｘ
５１２の画素に対するバックグラウンドノイズのデータ
を発生させる。発生の方式としては、例えば、画面上の
座標（１，Ｊ）に対し、その位置のノイズ値Ｄａｔａ
（１，Ｊ）を Ｄａｔａ （１，Ｊ）− ［（１０−ｍｉ ） （１０−ｍｊ ） ａ （ｉ
、 ｊ ）＋ｍｉ （１０−ｍｊ ）ａ （ｉ、 ｊ
＋１）＋（１０−ｍｉ ）ｍｊ ａ （ｉ＋ｌ、 ｊ）
＋ｍｉ ｍｊ ａ （ｉ＋１．ｊ＋１） ］ｘ
Ｏ，０１ により補間して求める。
することができる。１４はそのザンプリング結果を所定
画素ごとに積算する積算回路、１５は積算回路１４の出
力を滑らかな低次元関数で近似し、全画素に対して画素
ごとにバックグラウンドノイズの値を発生させるバック
グラウンドジェネレータである。バックグラウンドジェ
ネレータ１５は最も簡単には、ｓｏｘ ５０ｘ １６ビ
ツトすなわち５にバイトのＲＡＭ （ランダム・アクレ
ス、メモリ）をもったＣＰＵにより構成することができ
る。これにより、５０Ｘ ５０画素のバックグラウンド
ノイズのデータを元に通常のビデオデータ数５１２ｘ
５１２の画素に対するバックグラウンドノイズのデータ
を発生させる。発生の方式としては、例えば、画面上の
座標（１，Ｊ）に対し、その位置のノイズ値Ｄａｔａ
（１，Ｊ）を Ｄａｔａ （１，Ｊ）− ［（１０−ｍｉ ） （１０−ｍｊ ） ａ （ｉ
、 ｊ ）＋ｍｉ （１０−ｍｊ ）ａ （ｉ、 ｊ
＋１）＋（１０−ｍｉ ）ｍｊ ａ （ｉ＋ｌ、 ｊ）
＋ｍｉ ｍｊ ａ （ｉ＋１．ｊ＋１） ］ｘ
Ｏ，０１ により補間して求める。
ここで、Ｏ≦ｌ、Ｊ＜５１２である。また、ｉは１を１
０で割り小数点以下を切り捨て整数化したもの、ＪはＪ
を１０で割り小数点以下を切り捨て整数化したもの、ｍ
１＝Ｉ−ｉｘｌｏ、ｍｊ＝Ｊ−ｊｘｌｏ、ａ （ｉ、ｊ
）はサンプリングした５０ｘ ５０画素のバックグラウ
ンドノイズのデータである。
０で割り小数点以下を切り捨て整数化したもの、ＪはＪ
を１０で割り小数点以下を切り捨て整数化したもの、ｍ
１＝Ｉ−ｉｘｌｏ、ｍｊ＝Ｊ−ｊｘｌｏ、ａ （ｉ、ｊ
）はサンプリングした５０ｘ ５０画素のバックグラウ
ンドノイズのデータである。
１６は撮像デバイスからの出力信号よりバックグラウン
ドジェネレータの出力を減算しオフセットを加粋する演
算器、１７は増幅器である。Ａはシャッタ１１を開いて
通常の物体を撮像したときの撮像信号の流れ、Ｂはシャ
ッタ１１を閉じてバックグラウンドノイズを計測したと
きのノイズ信号の流れを示す。
ドジェネレータの出力を減算しオフセットを加粋する演
算器、１７は増幅器である。Ａはシャッタ１１を開いて
通常の物体を撮像したときの撮像信号の流れ、Ｂはシャ
ッタ１１を閉じてバックグラウンドノイズを計測したと
きのノイズ信号の流れを示す。
同図において、まずシャッタ１１を閉じてバックグラウ
ンドノイズを測定する。測定はサンプリング回路１３に
より全画面の中から５０ｘ ５０点程度のサンプリング
画素を選びサンプリングすることで行なう。この結束を
画素ごとに積算回路１４で積算する。積粋回数は１０〜
１００回程度でよい。バックグラウンドジェネレータ１
５は、この積詐結果を滑らかな低次元関数で近似し、画
面の全画素に対する暗電流分の信号を発生させる。通常
の物体の撮像の際は、シャッタ１１を開きノイズを含ん
だ出力信号を積算回路１４で積算し、演算器１６におい
てバックグラウンドノイズジェネレータ１５によるバッ
クグラウンドノイズのデータを差し引き、さらにオフセ
ットを加えて出力する。オフセットは画質の諧調をよく
するためのもので、その値は外部より設定することがで
きる。
ンドノイズを測定する。測定はサンプリング回路１３に
より全画面の中から５０ｘ ５０点程度のサンプリング
画素を選びサンプリングすることで行なう。この結束を
画素ごとに積算回路１４で積算する。積粋回数は１０〜
１００回程度でよい。バックグラウンドジェネレータ１
５は、この積詐結果を滑らかな低次元関数で近似し、画
面の全画素に対する暗電流分の信号を発生させる。通常
の物体の撮像の際は、シャッタ１１を開きノイズを含ん
だ出力信号を積算回路１４で積算し、演算器１６におい
てバックグラウンドノイズジェネレータ１５によるバッ
クグラウンドノイズのデータを差し引き、さらにオフセ
ットを加えて出力する。オフセットは画質の諧調をよく
するためのもので、その値は外部より設定することがで
きる。
本装置は５０ｘ ５０ｘ １６ビツトメモリと１０ビツ
トアナログ／デジタルコンバータ等によって簡略に構成
することができる。さらに通常の撮像のさい、画素信号
出力時に、逐次バックグラウンドノイズジェネレータか
ら当該画素に対するバックグラウンドノイズの値を出力
するようにすれば、全画素分のフレームメモリも備える
必要がない。
トアナログ／デジタルコンバータ等によって簡略に構成
することができる。さらに通常の撮像のさい、画素信号
出力時に、逐次バックグラウンドノイズジェネレータか
ら当該画素に対するバックグラウンドノイズの値を出力
するようにすれば、全画素分のフレームメモリも備える
必要がない。
［実施例２］
第８図は、本発明の他の実施例に係る光散乱画像情報解
析装置の構成を承り。同図の光散乱画像情報解析Ｓｉ！
ｉ置は、本発明者等が先に「光散乱画像情報解析法及び
装置」 （特開昭５４−１０９４８８号参照）なる名称
の特許出願に実施例として開示した装置に、本発明のバ
ックグラウンドノイズ除去装置を適用したものである。
析装置の構成を承り。同図の光散乱画像情報解析Ｓｉ！
ｉ置は、本発明者等が先に「光散乱画像情報解析法及び
装置」 （特開昭５４−１０９４８８号参照）なる名称
の特許出願に実施例として開示した装置に、本発明のバ
ックグラウンドノイズ除去装置を適用したものである。
この装置は、試料に対してその試料を透過し得る光を照
射し、その照射光によって試料内部に発生される散乱光
を観察するものである。上記先願の装置においては、散
乱光の照度が低いことや、赤外光を用いることが多い等
の理由により、観察する散乱光による信号に比べＴＶカ
メラのバックグラウンドノイズが非常に大ぎい。そこで
本実施例では本発明のバックグラウンドノイズ除去Ｈ＠
を付加して自動的にバックグラウンドノイズを差し引く
処理をしている。
射し、その照射光によって試料内部に発生される散乱光
を観察するものである。上記先願の装置においては、散
乱光の照度が低いことや、赤外光を用いることが多い等
の理由により、観察する散乱光による信号に比べＴＶカ
メラのバックグラウンドノイズが非常に大ぎい。そこで
本実施例では本発明のバックグラウンドノイズ除去Ｈ＠
を付加して自動的にバックグラウンドノイズを差し引く
処理をしている。
第８図において、２１はメカニカルシャッタ、２２はＴ
Ｖカメラ、２３はノイズのサンプリング器と積算器とバ
ックグラウンドジェネレータと演算器の役割を宋たず計
算機である。この装置において、散乱光による試料の観
察は以下のように行なう。
Ｖカメラ、２３はノイズのサンプリング器と積算器とバ
ックグラウンドジェネレータと演算器の役割を宋たず計
算機である。この装置において、散乱光による試料の観
察は以下のように行なう。
まずＤの方向よりレーデ光を入射し、集光レンズ２４で
スポット状に集光して試料２５に照射する。試料２５の
内部で散乱された光は結像レンズ２６を通りＴＶカメラ
２２で測定される。測定された散乱光の画像信号は計算
機２３で積算し、企画面分フレームメモリ〈図示せず）
に記憶する。散乱光を測定した後、シャッタ２１を閉じ
レーザ光が入射しないようにし、バックグラウンドノイ
ズをＷ１測する。バックグラウンドノイズは所定の画素
位置のみ測定し、それを積算し、その積算結果を滑らか
な低次元関数で近似して画面の全画素に対するノイズ信
号分のデータを生成する。このノイズ信号分をフレーム
メモリに記憶されている前記測定値から差し引くことで
ノイズを除去する。シャッタはレーザ光の光路または結
像系に入れる。−例としては、第８図のＰの位置に配置
する。
スポット状に集光して試料２５に照射する。試料２５の
内部で散乱された光は結像レンズ２６を通りＴＶカメラ
２２で測定される。測定された散乱光の画像信号は計算
機２３で積算し、企画面分フレームメモリ〈図示せず）
に記憶する。散乱光を測定した後、シャッタ２１を閉じ
レーザ光が入射しないようにし、バックグラウンドノイ
ズをＷ１測する。バックグラウンドノイズは所定の画素
位置のみ測定し、それを積算し、その積算結果を滑らか
な低次元関数で近似して画面の全画素に対するノイズ信
号分のデータを生成する。このノイズ信号分をフレーム
メモリに記憶されている前記測定値から差し引くことで
ノイズを除去する。シャッタはレーザ光の光路または結
像系に入れる。−例としては、第８図のＰの位置に配置
する。
［発明の効果コ
以上説明したように、本発明によれば、撮像デバイスに
入射する光を遮断してバックグラウンドノイズのみを画
面上の複数の点について計測し、イのノイズ訓測値より
、撮像デバイスの全画面の各位置のノイズ信号を近似し
、通常の撮像時にそのノイズ分を差し引いて出力してい
るため、画面上の位置により異なりかつ刻々と変化する
バックグラウンドノイズをより完全に除去し、画像信号
のＳ ／’ Ｎ比を大幅に改善することができる。
入射する光を遮断してバックグラウンドノイズのみを画
面上の複数の点について計測し、イのノイズ訓測値より
、撮像デバイスの全画面の各位置のノイズ信号を近似し
、通常の撮像時にそのノイズ分を差し引いて出力してい
るため、画面上の位置により異なりかつ刻々と変化する
バックグラウンドノイズをより完全に除去し、画像信号
のＳ ／’ Ｎ比を大幅に改善することができる。
第１図は、本発明の一実施例に係るバックグラウンドノ
イズ除去装置の構成図、 第２図は画像信号とバックグラウンドノイズの関係を示
す図、 第３図は、暗電流の計測結束を示す図、第４図は、信号
十暗電流および口ａ電流の確率分布図、 第５図は、暗電流計測値とそれを円滑化した結果を示す
図、 第６図は、暗電流の不均一性が強調された出力信号を示
す図、 第７図は、積嚢した暗電流分を引きオフセットを加えた
場合の出力信号を示す図、 第８図は、本発明の一実施例に係るバックグラウンドノ
イズ除去装置を備えた光散乱画像情報解析装置の構成図
である。 Ｓ：出力画像信号、Ｖ：観察物体の画像信号、Ｎニジヨ
ツト雑音、Ｂ：暗電流、ＮＴ：暗電流計測結果、ＮＳ：
暗電流計測値、１１：シャッタ、１２：１ｌｉｌ像デバ
イス、１３：計測回路、１４：積算回路、１５：バック
グラウンドジェネレータ、１６：演算器、２１：メカニ
カルシャッタ、２２：ＴＶカメラ、２３：計算機。
イズ除去装置の構成図、 第２図は画像信号とバックグラウンドノイズの関係を示
す図、 第３図は、暗電流の計測結束を示す図、第４図は、信号
十暗電流および口ａ電流の確率分布図、 第５図は、暗電流計測値とそれを円滑化した結果を示す
図、 第６図は、暗電流の不均一性が強調された出力信号を示
す図、 第７図は、積嚢した暗電流分を引きオフセットを加えた
場合の出力信号を示す図、 第８図は、本発明の一実施例に係るバックグラウンドノ
イズ除去装置を備えた光散乱画像情報解析装置の構成図
である。 Ｓ：出力画像信号、Ｖ：観察物体の画像信号、Ｎニジヨ
ツト雑音、Ｂ：暗電流、ＮＴ：暗電流計測結果、ＮＳ：
暗電流計測値、１１：シャッタ、１２：１ｌｉｌ像デバ
イス、１３：計測回路、１４：積算回路、１５：バック
グラウンドジェネレータ、１６：演算器、２１：メカニ
カルシャッタ、２２：ＴＶカメラ、２３：計算機。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 撮像デバイスから出力される撮像信号よりバックグラウ
ンドノイズ除去する装置であつて、撮像デバイスに入射
する光を遮断するシャッタ手段と、 該シャッタ手段を駆動して撮像デバイスへの入射光を遮
断したときの撮像画面中の所定の画素に対応する撮像信
号値を所定画素ごとにサンプリングする手段と、 該サンプリング値を該所定画素ごとに積算する手段と、 該積算値を画素位置を変数とする滑らかな低次元関数で
近似しバックグラウンドノイズ近似値信号として出力す
る近似値出力手段と、 前記撮像信号と該バックグラウンドノイズ近似値信号と
を演算することによりバックグラウンドノイズ除去後の
画像信号成分を出力する演算手段とを有することを特徴
とするバックグラウンドノイズ除去装置。 ２、前記バックグラウンドノイズ近似値信号が、前記撮
像画面の全画素に対する各画素ごとのバックグラウンド
ノイズ近似値を示すディジタルデータ列である特許請求
の範囲第１項記載のバックグラウンドノイズ除去装置。 ３、前記バックグラウンドノイズ近似値信号が、前記撮
像信号と同形式のアナログバックグラウンドノイズ信号
である特許請求の範囲第１項記載のバックグラウンド除
去装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60100467A JPH0697783B2 (ja) | 1985-05-14 | 1985-05-14 | バツクグラウンドノイズ除去装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60100467A JPH0697783B2 (ja) | 1985-05-14 | 1985-05-14 | バツクグラウンドノイズ除去装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61260771A true JPS61260771A (ja) | 1986-11-18 |
| JPH0697783B2 JPH0697783B2 (ja) | 1994-11-30 |
Family
ID=14274711
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60100467A Expired - Lifetime JPH0697783B2 (ja) | 1985-05-14 | 1985-05-14 | バツクグラウンドノイズ除去装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0697783B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH046962A (ja) * | 1990-04-24 | 1992-01-10 | Hamamatsu Photonics Kk | バックグラウンドノイズの除去回路 |
| JP2006246208A (ja) * | 2005-03-04 | 2006-09-14 | Canon Inc | 撮像装置および補正方法 |
| EP1772321A3 (en) * | 2002-02-02 | 2007-07-11 | Qinetiq Limited | Method of Identifying and Tracking Objects |
| JP2012049947A (ja) * | 2010-08-30 | 2012-03-08 | Mitsubishi Electric Corp | 画像処理装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57212876A (en) * | 1981-06-24 | 1982-12-27 | Toshiba Corp | Picture reproducing method |
| JPS585082A (ja) * | 1981-07-01 | 1983-01-12 | Hitachi Ltd | 固体撮像装置 |
-
1985
- 1985-05-14 JP JP60100467A patent/JPH0697783B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57212876A (en) * | 1981-06-24 | 1982-12-27 | Toshiba Corp | Picture reproducing method |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2006246208A (ja) * | 2005-03-04 | 2006-09-14 | Canon Inc | 撮像装置および補正方法 |
| JP4662343B2 (ja) * | 2005-03-04 | 2011-03-30 | キヤノン株式会社 | 撮像装置および補正方法 |
| JP2012049947A (ja) * | 2010-08-30 | 2012-03-08 | Mitsubishi Electric Corp | 画像処理装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0697783B2 (ja) | 1994-11-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |