JPS61263368A - 画像信号処理装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、主に画像入力装置に用いる画像信号・処理装
置に関するものである。

従来の技術 画像入力装置の一つで、原稿の濃淡情報を電気信号に変
換する為のセンサとしてＣＯＤイメージセンサを用いた
装置が知られている。第７図において１は原稿、２は光
源、３はＣＯＤイメージセンナ、４はレンズであって、
原稿１上の文字または図形の像はレンズ４によってＣＯ
Ｄイメージセ／す３上に結像され、その濃淡情報はスキ
ャンされる事により第８図に示されるような時系列の電
気信号に変換される。すなわち、ＣＯＤイメージセンサ
３に当る光量が多い程、つまり原稿１上が白色に近い程
、ＣＯＤイメージセンサ３の出力は大きくなり、逆に原
稿１上が黒色に近い程ＣＯＤイメージ七ンサ３の出力は
小さくなる。

画像の２値化信号のみを扱う場合は、第８図に示すよう
に適当なレベルのしきい値１９を設定する事により、第
９図に示される様なディジタル出力を得る事ができる。

ところが、さらに細かい濃淡情報を得たい場合はしきい
値を複数個設ける必要がある。第１ｏ図は輝度信号に対
して１６段階のしきい値を設定した様子を示す図である
。この場合、輝度信号はレベルＱからレベル１６までの
１７階調に分割でき、第９図に示される２値化信号では
表現出来なかった原稿の濃淡を表現する事が可能となる
。

ただし、原稿上の文字及び図形の濃淡情報を扱う場合、
用途により濃淡の階調数を多く必要とする場合と、階調
数が少なくてすむ場合とがある。

従来一つのシステムにおいてこの両方の用途が考えられ
る場合には、一旦輝度信号を必要とされる最大階調数の
ディジタル信号に変換し、その上で少ない階調数の情報
に、ソフトウェアにより補正するという手段を用いてい
た。例えば第１１図に示されるような階調数１７のＡ／
Ｄ変換器２０を用いてＣＯＤイメージセンサより出力さ
れる輝度信号のレベルを、第１２図に示されるようＯｖ
から基準電圧ＶＲＥＦまで等電位差で設定されたしきい
値電圧に基づいてディジタル信号に変換し、そのデータ
を各階調数における他のデータに変換して階調補正を行
なう。ソフトウェアによる階調補正とは、第１３図に示
されるようＡ／Ｄ変換器２゜より出力されるディジタル
信号における各輝度レベル（レベルＱ〜レベル１６）の
ブータラ、ソれぞれ変換される他の階調数の各輝度レベ
ルのデータに振り分けて変換する事である。

このように各階調数に変換されたデータは、第１３図に
示されるよう各輝度レベルに対応する輝度パターンを指
定するコードとして出力される。

これは輝度パターン法といわれる濃淡を表現する方法で
、輝度レベルの変化に伴いパターンの濃淡は等差的に変
化する。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら以上のような手段では、ソフトウェアによ
りたとえば１０階調または６階調に補正する際、階調数
と輝度レベルの間には第１表に示すような対応関係が定
められる。

第　　　１　　　表 この第１表から明らかなように、センサ出力電圧の各輝
度レベルの差が一定とならず、センサ出力電圧に比例し
た正確なディジタル信号を得ることができなかった。ま
た、ソフトウェアによる階調補正では速度が遅くなり、
システムの性能が大幅に低下してしまうという問題点が
あった。

本発明は以上の問題点を解決するものであり、正確で、
かつ高速なアナログ・ディジタル変換を可能とした画像
信号処理装置を実現する事を目的とする。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するため、本発明はアナログ信号を所
定の階調数のディジタル信号に変換するアナログ・ディ
ジタル変換手段の入力側に、得ようとする階調数に応じ
て入力アナログ信号のレベルを変化させる電圧変換手段
を設けたものである。

作　　用 上記手段により、アナログ・ディジタル変換手段に入力
するアナログ信号のレベルが変化すると、アナログ信号
からみて、しきい値レベルの数が相対的に変化すること
となり、このためアナログ・ディジタル変換手段よ多出
力されるディジタル信号の階調数を任意に変化させる事
が出来る。

実施例 以下、本発明の詳細な説明する０第３図において、１は
原稿、２は原稿１を照らす為の光源、３はＣＯＤイメー
ジセンサ、４は原稿１に描かれた文字や図形をＣＯＤイ
メージセンサ３上に投影するためのレンズである。６は
ＣＯＤイメージセンサ３より出力される原稿１上の文字
又は図形の濃淡に応じた輝度信号をディジタル信号に変
換するアナログ・ディジタル変換部である。６はアナロ
グ・ディジタル変換部６より出力されるディジタル形式
の輝度信号を次の記憶装置７に格納された輝度パターン
コードのデータを読み出すためのアドレスデータに変換
するアドレス変換器である。

記憶装置７には第１３図に示される各階調数の各輝度レ
ベルに対応する輝度パターンを指定するコードが格納さ
れる。８はアナログ・ディジタル変換部６及びアドレス
変換器６に階調数切替のための制御信号を送出する階調
切替指令器である。

第１図はアナログ・ディジタル変換部５の構成を示す図
で、９は階調切替指令器８より出力されるディジタル信
号により増幅率が段階的に切り替るよう制御を受けるプ
ログラマブルアンプ、１０はプログラマブルアンプ９の
出力信号を５ビツトのディジタル信号に変換するＡ／Ｄ
変換器である。

第２図はプログラマブルアンプ９の具体的回路を′示す
図であって、１１はＣＯＤイメージセンサ３より輝度信
号が入力される入力端子、１２はＡ／Ｄ変換器１０へ輝
度信号を出力端子、１３．１４は階調切替指令器８より
制御信号を入力する端子である。１５は差動アンプ、ま
たＲ１．Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４は増幅率を定める抵抗器であ
る。１６はコレクタが抵抗器Ｒ２とＲ３との間に接続さ
れ、そのベースに端子１３から制御信号が加えられるト
ランジスタ、１７はコレクタが抵抗Ｒ３とＲ４との間に
接続され、そのペースに端子１４より制御信号が加えら
れるトランジスタである。

以上のように構成された画像入力装置において、プログ
ラマブルアンプ９の増幅率を制御するには、トランジス
タ１６及び１７のＯＮ、ＯＦＦの動作を階調切替指令器
８より送出されるディジタル形式の制御信号で制御する
。すなわち、トランジス本実施例においては各々の場合
における増幅率の比Ｇ１：Ｇ２：Ｇ３が５：１０：１７
となるようＲ１薦Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４を設定する。

第４図は増幅率を０３、第５図は増幅率を０２、第６図
は増幅率をＧ１とした場合の、同一人力信号に対する出
力信号を示している。

Ａ／Ｄ変換器１０は例えば基準電圧ｖＲＥＦ　が６ｖで
あって、零から５■の間に電位差α２９４■のしきい値
電圧が１６段階設定されておシ、第４図、第６図、第６
図に示されるようにアナログ信号を入力して、各しきい
値電圧に基づいてディジタル信号に変換する。

本実施例においてはプログラマブルアンプ９の増幅率を
最大［Ｇ３とした場合、Ｇ３の値がＣＯＤイメージセン
サより出力される輝度信号のピーク値に対する出力電圧
がＡ／Ｄ変換器１ｏの基準電圧６ｖとなるように設定す
る。またＧ１．Ｇ２．Ｇ３の比を前記のとおり５：１０
：１７に設定する事により、増幅度をＧ２及びＧ１　　
とした場合の輝度信号のピーク値に対する出力電圧はそ
れぞれ２．９４Ｖ及ｉ１，４７Ｖとなる。つまり輝度信
号はプログラマブルアンプ９の増幅率がＧ３である場合
は第４図に示されるように１７段階でＡ／Ｄ変換され、
増幅率が０２及びＧ１である場合は、それぞれ第６図及
び第６図に示されるよう１０１Ｒ階調及び６階調でＡ／
Ｄ変換される０ 次に第３図に示されるアドレス変換器６の動作について
説明する。アドレス変換器６はアナログ・ディジタル変
換部６より出力される６ピツトの、ディジタル信号をア
ドレスデータに変換するデコ−ダを有しており、変換形
態は階調切替指令器８よシ制御される。例えば第１３図
に示される輝度パターンのコードが、１７階調のものは
記憶装置γ内の１００１〜１０１０番地に、１０階調の
ものは１０１１〜１０１Ａ番地に、また５階調のものは
１０１Ｂ〜１ｏ１Ｆに格納されているとする。

この場合アドレス変換器６は、１７階調時では１ｏＱ１
〜１ｏ１ｏ番地中の１０階調時では１０１１〜１０１Ａ
番地中の５階調時では１０１Ｂ〜１０１Ｆ番地中の、各
階調レベルのデータに対応するアドレスデータに変換す
る。

以上のように本実施例は、ＣＯＤイメージセンサ３のピ
ーク電圧値に対する階調数をプログラマブルアンプ９の
増幅率をディジタル形式の制御信号で制御させる事によ
り容易に、かつ短時間に変える事が出来る。また各階調
数において等電位差のしきい値電圧でＡ／Ｄ変換がなさ
れるため、従来例にて説明した輝度パターンの輝度レベ
ルとＣＯＤイメージセンサ３よシ出力される輝度信号の
輝度レベルとの誤差が生ずる事はない。

発明の効果 以上のように、本発明は、輝度信号が電圧変換手段を介
してアナログ・ディジタル変換器に入力されるように構
成し、電圧変換手段の変換率を制御するとともにディジ
タル出力と濃淡データとの対応関係を切り替える手段を
設けた事により、Ａ／Ｄ変換において誤差を生じる事な
く任意の階調数で、ディジタル信号に変換させる事が出
来、この変換に要する速度を上げる事が出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例における画像信号処理装置のア
ナログ・ディジタル変換部を示すブロック図、第２図は
同アナログ・ディジタル変換部のプログラマブルアンプ
の回路図、第３図は同画像信号処理装置のブロック図、
第４図、第５図、第６図は第１図に示されるＡ／Ｄ変換
器の入力電圧波形図、第７図は画像人力装置の基本構成
図、第８図はＣＯＤイメージセンサの出力電圧波形図、
第９図は第８図に示される出力電圧を２値化した波形を
示す図、第１０図はセンサの出力電圧をＡ／Ｄ変換する
ためのしきい値電圧を示す図、第１１図は従来例に用い
るＡ／Ｄ変換器を示す図、第１２図は第１１図に示され
るＡ／Ｄ変換器の入力電圧と出力データの関係を示す図
、第１３図は各階調数における輝度パターンを示す図で
ある。 ５・・・・・・アナログ・ディジタル変換部、６・・・
・・・アドレス変換器、７・・・・・記憶装置、８・・
・・・階調切替指令器、９・・・・・・プログラマブル
アンプ、１０・・・・・・Ａ／Ｄ変換器。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 第４図 １瀾 第５図 １８Ｍ 第６図 ！１１！７図 第８図 第９図　　Ｂ！ｒ　７’ａｌ 第１０図 １８間 第１１図 第１２図 第１３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 階調数に対応した複数のしきい値レベルをもち、所定の
   階調数のディジタル出力を得るためのアナログ・ディジ
   タル変換手段と、上記アナログ・ディジタル変換手段の
   入力側に設けられ、得ようとする階調数に応じて入力ア
   ナログ信号のレベルを変化させる電圧変換手段と、上記
   アナログ・ディジタル変換手段の出力信号に対応した濃
   淡データを発生するデータ発生手段と、上記電圧変換手
   段のレベルの変化度合に応じて前記アナログ・ディジタ
   ル変換手段の出力信号と前記濃淡データの対応関係が変
   化するように構成したことを特徴とする画像信号処理装
   置。