JPS61281673A - Image sensor output normalizing circuit - Google Patents

Image sensor output normalizing circuit

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JPS61281673A
JPS61281673A JP60123794A JP12379485A JPS61281673A JP S61281673 A JPS61281673 A JP S61281673A JP 60123794 A JP60123794 A JP 60123794A JP 12379485 A JP12379485 A JP 12379485A JP S61281673 A JPS61281673 A JP S61281673A
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JP
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output
circuit
latch
rom
image sensor
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JP60123794A
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Shinya Takenaka
竹中 信也
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Sumitomo Electric Industries Ltd
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Sumitomo Electric Industries Ltd
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Abstract

PURPOSE:To make normalization automatic and to facilitate the replacement of the sensor by providing the highest output memory circuit, a ROM to output the correcting value based upon the highest output value and the output of respective elements and a RAM for storing the correcting value. CONSTITUTION:In the correcting data writing mode, the output So(i) of the sensor to the standard light enters the B input of a comparator 4 of the highest output memory circuit 3, and the output of a latch circuit 3 enters an A input. When the comparing result is A<B, an So(i), which comes to be the latch input by a clock LCK, comes to be the output of a new latch. In case of A>=B, the latch 3 does not act. The output of the latch 3 is compared with the next sensor output by a comparator 4. Thus, when the output of all elements are read, the output of the latch 3 comes to be the maximum value Smax of the So(i). On the other hand, to the higher order and the lower order addresses of the ROM 5, the Smax and the S(i)(So(i)) are respectively inputted, and from the ROM 5, a correcting value F(i) corresponding to respective elements is outputted. During the correcting mode, for a writing clock WCK, the F(i) is written to a RAM 6 corresponding to the address of an action element. The S(i) and F(i) are multiplied by a multiplier 7 and the normalized output can be obtained.

Description

【発明の詳細な説明】 [1]産業上の利用分野 複数の光電変換素子群を配列したイメージセンサにより
対象物からの反射光を受光し、その光量如応じて画像信
号を出力する光学文字読取装置、画像交通流計測装置な
どの分野で広範に利用できる。本発明の回路によりイメ
ージセンサの出力を正規化すると、出力にバラツキを生
じることがなく、原画像を忠実に再現することができる
[Detailed Description of the Invention] [1] Industrial Application Field Optical character reading that receives reflected light from an object using an image sensor in which a plurality of photoelectric conversion element groups are arranged, and outputs an image signal depending on the amount of light. It can be widely used in fields such as devices and image traffic flow measurement devices. By normalizing the output of the image sensor using the circuit of the present invention, there will be no variation in the output, and the original image can be faithfully reproduced.

[2]従来技術 イメージスキャナの用途は近年急速に拡大しつるあって
、上記の文字等を光学的に読取る装置がいわゆるOAシ
ステムにおけるデータ入力に利用されるのと同様に図形
を画像としてディスクに蓄えたり、又、ファクシミリ伝
送を行ったりすることが普及し始めている。図形をイメ
ージスキャナを用いてコンピュータに入力し、編集など
処理を行なう方式、装置の需要と技術の動向については
例えば日経エレクトロニクス紙′84年9月10日版1
61頁〜191頁に紹介されている。すなわちイメージ
センサの主走査1周期分のビデオ信号のレベルは歪んで
シェーディングを生じることはよく知られている。この
原因の一つはセンサの画素ごとの出力のバラツキであっ
て、各素子の感度に個有のバラツキがあるためである。
[2] Conventional technology The use of image scanners has expanded rapidly in recent years, and the above-mentioned devices for optically reading characters, etc. are used for data input in so-called OA systems. Storage and facsimile transmission are becoming popular. For information on the method of inputting graphics into a computer using an image scanner and processing such as editing, demand for equipment, and trends in technology, see Nikkei Electronics, September 10, 1984, edition 1.
It is introduced on pages 61 to 191. That is, it is well known that the level of the video signal for one period of main scanning of the image sensor is distorted, causing shading. One of the causes of this is the variation in the output of each pixel of the sensor, which is due to the inherent variation in the sensitivity of each element.

この状態を第2図に示す。This state is shown in FIG.

各素子からの電気的な出力は受光量にほぼ比例し、その
比例定数は各素子の感度であるため、感度にバラ付きが
あれば、一定の受光量に対しても第3図のように出力に
バラ付きが生じ原画像の忠実な再生が困難になる。
The electrical output from each element is approximately proportional to the amount of light received, and the proportionality constant is the sensitivity of each element, so if there is variation in sensitivity, even for a constant amount of light received, the Variations occur in the output, making it difficult to faithfully reproduce the original image.

このため、出力に対し、感度バラ付きを補うような補正
を加え、第4図のように正規化した出力を得ることが必
要である。
For this reason, it is necessary to add correction to the output to compensate for variations in sensitivity to obtain a normalized output as shown in FIG.

第5図に、正規化回路の従来例を示す。この例ではあら
かじめイメージセンサ(52)の各素子に対応する補正
値F (i)を補正値記憶器C58)  (例えばRO
M = Read 0nly Meuory )に記憶
させておき、これを出力S (i)と乗じることによっ
て正規化出力SNRM(i)  を得る。
FIG. 5 shows a conventional example of a normalization circuit. In this example, the correction value F(i) corresponding to each element of the image sensor (52) is stored in advance in the correction value memory C58) (for example, RO
The normalized output SNRM(i) is obtained by storing M=ReadOnlyMeuory) and multiplying this by the output S(i).

SNRM(i) = F(i) −5(i)     
      (1)F (i)はある基準光量yokて
対する出力5o(i)  を用いて で表わされる。精度を良くするために基準光量は実際に
受光し得る最大光量例えばOCRの場合は、白紙原稿面
に反射した光量を用いる。したがってこのときの出力5
o(i)  は各素子の動作中における最大出力になる
SNRM(i) = F(i) −5(i)
(1) F (i) is expressed using the output 5o(i) for a certain reference light amount yok. In order to improve accuracy, the reference light amount is the maximum amount of light that can actually be received, for example, in the case of OCR, the amount of light reflected on the surface of a blank document is used. Therefore, the output 5 at this time
o(i) is the maximum output of each element during operation.

ここでダイナミックレンジを最大にするためにKの値は
次のようにとる。補正値としてとり得る最大の値をFr
nax、 5o(i)  の中で最大の値(最高の感度
を有する素子の基準光に対する出力〕をS maxとす
ると、 すなわち、 K = Fmax−Smax            
  (3)第5図の補正値記憶器(53〕 の中に式(
4)で表わされる各補正値を記憶させておく必要がある
が、従来は5o(i)  の中からSmax  を次の
ようにして求めていた。
Here, in order to maximize the dynamic range, the value of K is set as follows. The maximum value that can be taken as a correction value is Fr
Nax, 5o(i), if the maximum value (output of the element with the highest sensitivity relative to the reference light) is S max, then K = Fmax - Smax
(3) The formula (
It is necessary to store each correction value represented by 4), but conventionally Smax was calculated from 5o(i) as follows.

■標準光に対する各素子の出力5o(i)をシンクロス
コープ等で読みとり、その中から最大値Smaxを見つ
ける。
(2) Read the output 5o(i) of each element with respect to standard light using a synchroscope, etc., and find the maximum value Smax among them.

■標準光に対する各素子の出力5o(i)をコンピュー
タに取り込みコンピュータ上で最大値Smax をプロ
グラムによって見つける。
(2) Load the output 5o(i) of each element with respect to standard light into a computer and find the maximum value Smax on the computer using a program.

〔3〕従来技術の問題点 前記のようにしてSmax を求める場合、■の方法は
出力の読取を人手に頼るため、時間および読みとり値の
信頼性の点で、素子数が数百を越えるようなイメージセ
ンサには適用できない。また、■の方法は、コンピュー
タによるもので信頼性、所要時間の点では■に優るが、
第5図の回路に加えて、コンピュータにセンサ出力を読
み込むための回路が必要になり、コスト的に不利である
だけでなく、コンピュータを必ず必要とするため、フィ
ールドでのセンサ交換ができないという致命的な欠陥が
ある。(センサ毎をζバラ付きは異る。)〔4〕問題点
を解決するための手段 第1図に本発明の構成を示す。
[3] Problems with the prior art When determining Smax as described above, the method (2) relies on manual reading of the output, so in terms of time and reliability of readings, the number of elements exceeds several hundred. cannot be applied to image sensors. In addition, method (■) uses a computer and is superior to (■) in terms of reliability and time required, but
In addition to the circuit shown in Figure 5, a circuit is required to read the sensor output into the computer, which is not only disadvantageous in terms of cost, but also has the disadvantage of not being able to replace the sensor in the field since a computer is always required. There is a flaw. (The variation in ζ is different for each sensor.) [4] Means for solving the problem FIG. 1 shows the configuration of the present invention.

本発明の動作モードは(i)補正データ書込みモードと
(11)通常動作モードシζ分かれる。
The operating modes of the present invention are divided into (i) correction data writing mode and (11) normal operating mode.

(1)補正データ書込みモード この期間はCALt7真とする。イメージセンサ(2)
に標準光を入射させ、その出力を5o(i)  とする
(1) Correction data write mode CALt7 is true during this period. Image sensor (2)
Let standard light be incident on , and let its output be 5o(i).

5o(i)  は最高出力記憶回路(8)を構成する比
較器(4)とラッチ回路(3)の中比較器(4) (c
omparator )のB入力に入る。1方、比較器
の(4)八人力にはラッチ回“路゛(3)の出力が入り
、その出力の初期値はOである。比較結果がA<Bのと
き6、ラッチ回路を動作させるクロックLCKがラッチ
回路(3)に入り、ラッチ入力となっている5o(i)
  が、新しいラッチの出力となる。
5o(i) is the middle comparator (4) (c
input B of the comparator). On the other hand, the output of the latch circuit (3) is input to the comparator (4), and the initial value of the output is O. When the comparison result is A<B, the latch circuit is activated. The clock LCK input to the latch circuit (3) enters the latch circuit (5o(i)), which is the latch input.
becomes the output of the new latch.

もし、比較結果がA2Bであればラッチは動作せず、ラ
ッチ回路(3)の出力はそのままである。ラッチ回路(
3)の出力は比較器(4)の八人力として、次のセンサ
出力と比較される。
If the comparison result is A2B, the latch does not operate and the output of the latch circuit (3) remains unchanged. Latch circuit (
The output of 3) is compared with the next sensor output as the output of comparator (4).

こうして、センサのすべての素子からの出力が1巡して
読出されたとき、ラッチ回路(3)の出力は5o(i)
  の最大値Smax となっている。2過日以降Sm
ax(比較器の六入力)を越える5o(i)(同B入力
)が表われることはないのでラッチ回路(3)の出力は
変化しない。
In this way, when the outputs from all the elements of the sensor are read out once, the output of the latch circuit (3) is 5o(i)
is the maximum value Smax. After 2 days Sm
Since 5o(i) (the same B input) exceeding ax (the six inputs of the comparator) never appears, the output of the latch circuit (3) does not change.

一方、ROM(5)の上位アドレス(A13〜A7)に
はSmax、下位アドレス(A 6〜A O)にはS 
(i)(So(i))が入力される。このROM(5)
のデータとして各アドレス毎に の結果をあらかじめ書込んでおけば、各素子にζ対応す
る補正値F (i)が得られる。
On the other hand, the upper addresses (A13 to A7) of ROM (5) are set to Smax, and the lower addresses (A6 to AO) are set to Smax.
(i) (So(i)) is input. This ROM (5)
By writing the results for each address in advance as data, a correction value F (i) corresponding to ζ can be obtained for each element.

F (i)はRAM(6)への入力となっているが、こ
のモード中はRAMに対する書込みクロックWCKが動
作しているので素子のアドレスに対応してF (i)が
RAM(6)に書込まれる。
F (i) is an input to RAM (6), but since the write clock WCK for RAM is operating during this mode, F (i) is input to RAM (6) in accordance with the element address. written.

(11)通常動作モード このモードではCALが疑”question” とな
り、ラッチ回路(3)及びRAM(6)の内容は変化し
ない。
(11) Normal operation mode In this mode, CAL becomes a question and the contents of the latch circuit (3) and RAM (6) do not change.

RAMは読出し専用となり、光量に応じたセンサ出力S
 (i)とRAM出力F (i)が乗算器(7)で乗ぜ
られ正規化出力SNRM(i)を得る。
The RAM is read-only, and the sensor output S depends on the amount of light.
(i) and the RAM output F (i) are multiplied by a multiplier (7) to obtain a normalized output SNRM(i).

[5]実施例 第1図ではデータをすべて7ビツトとしているが、これ
は主としてROMのアドレスビット数の制約からくるも
ので、ここでは最近市場に流れ始めている128KRO
M  (アドレス14ビツト、データ8ビツト)を使用
している。現在主流である64にあるいは32にのRO
M ((61) 、、 (62)あるいは(71)(7
2) 、 (73) 、 (74) )を用いた場合は
データは6ビツトとなるが、OCR等の用途には十分な
精度が得られる。(分解能は96=64)ただし、64
にあるいは3jlROM  を用いても第6図及び第7
図7のようにデコーダ回路(75)を付加することによ
って7ビツトデ一タ用回路とすることも可能である。
[5] In the example shown in Fig. 1, all data is 7 bits, but this is mainly due to restrictions on the number of address bits in ROM, and here we will use 128KRO, which has recently begun to appear on the market.
M (address 14 bits, data 8 bits) is used. Currently mainstream 64 or 32 RO
M ((61) ,, (62) or (71)(7
2), (73), (74)), the data will be 6 bits, but sufficient accuracy can be obtained for uses such as OCR. (Resolution is 96=64) However, 64
Figures 6 and 7 can also be obtained using 3jlROM.
It is also possible to create a 7-bit data circuit by adding a decoder circuit (75) as shown in FIG.

又第1図の本発明の構成で、比較器(4)の六入力。Also, in the configuration of the present invention shown in FIG. 1, the comparator (4) has six inputs.

B入力、あるいはROM(5)のSmaxとS (i)
に対するアドレス(A13〜A7)の割り振りは特に固
定されない。また、一旦補正データ書込みを実行した後
、回路電源を切っても記憶を失なわないようにするには
、ラッチ回路(3)とRAM(6)に対しバッテリーに
よるバックアップ回路を付加するか、あるいはバックア
ップ機能を内蔵したICを使用すれば良い。
B input or ROM (5) Smax and S (i)
The allocation of addresses (A13 to A7) is not particularly fixed. In addition, in order to prevent the memory from being lost even if the circuit power is turned off once the correction data has been written, it is necessary to add a backup circuit using a battery to the latch circuit (3) and RAM (6), or It is sufficient to use an IC with a built-in backup function.

[61効 果 本発明のイメージセンサ出力正規化回路は第[8]項の
従来技術の問題点を解決したものであって、その著しい
効果は次の通りである。
[61 Effects] The image sensor output normalization circuit of the present invention solves the problem of the prior art described in item [8], and its remarkable effects are as follows.

(イ)簡単な回路を付加することによって人手に頼らず
自動的に正規化を行なう。
(b) By adding a simple circuit, normalization can be performed automatically without relying on human labor.

(ロ)コンピュータを必要とせず、フィールドでもイメ
ージセンサ交換とそのイメージセンサに対する出力補正
値の書換えが容易に行なえる。
(b) Image sensors can be replaced and output correction values for the image sensors can be easily rewritten even in the field without the need for a computer.

(ハ)標準光に対するSmaxを自動的に検出し、その
値を用いた補正係数の算出を行なうことで最適なダイナ
ミックレンジをとれる。
(c) An optimal dynamic range can be obtained by automatically detecting Smax for standard light and calculating a correction coefficient using that value.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の構成を示す図である。 第2図はイメージセンサの各素子の感度のバラツキを示
す図である。 第3図は出力補正しない場合のイメージセンサの各素子
の出力状態を示す図で、(a)は受光量が最大(″白″
〕の場合を示し、(b)は中間光量、横軸は全く受光し
ていない″黒″の場合に相当する( cont・d) 第4図は第3図(a) 、 (b)及び(C) K対応
する正規化されな各素子の出力(aγ、 (bχ及び(
Cγを示す。 第5図は従来のイメージセンサ出力正規化回路を示す図
である。 第6図は64KROM  を用いな7ビツトの出力正規
化回路である。 第7図は32KROM  を用いた7ビツトの出力正規
化回路である。 l 素子のアドレスカウンタ 2 イメージセンサ3 3 ラッチ回路 4 比較器 5  ROM 51 読出しアドレスカウンタ 52 イメージセンサ 53 補正値記憶器 54 乗算器   RAM lROM 2ROM 7 乗算器 lROM 72    〃 78    〃 74    〃 8 最高出力記憶回路 第 1 図 華2図 第3図 第4図 第6図 手  続  補  正  好 昭和61年3月72日 1゜事件の表示 昭和60年特許願第123794号 2 発明の名称 イメージセンサ出力正規化回路 & 補正をする者 事件との関係      特許出願人 任 所    大阪市東区北浜5丁目15番地名 称(
213)住友電気工業株式・会社社 長  川  上 
 哲  部 ↓代理人 住  所    大阪市此花区島屋1丁目1番3号住友
電気工業株式会社内 (電話大阪 461−1031) a補正の対象 明  細  書 7、補正の内容 全文訂正明細書を別紙のとおり提出します。 全文訂正゛明細書 1、発明の名称 イメージセンサ出力正規化回路 2、特許請求の範囲 (1)受光量に応じて電気信号を出力する光電変換素子
を配列したイメージセンサの出力を正規化するための回
路であって、比較回路(4)とラッチ回路(3)からな
る最高出力記憶回路(8)と、ラッチ回路(3)・戸)
らの出力の最高出力値と標準光量に対する各素子からの
出力とをアドレスとしてアドレスカウンタ(1)に入力
し、両者から一義的に定められる補正値をその出力とす
るよう予め書込みされたR OM(5)ト、20M(5
)の出力をイメージセンサ(2)の素子のアドレスに対
応する位置に記憶し、アドレスに応じて読み出しを行な
う補正値記憶用RAM(6)と、イメージセンサ(2)
の出力と、RAM(6)から読み出される補正値(Fi
)  を乗する乗算器(7)とを具えていることを特徴
とするイメージセンサ出力正規化回路。 3、発明の詳細な説明 (13産業上の利用分野 複数の光電変換素子群を配列したイメージセンサにより
対象物からの反射光を受光し、その光量に応じて画像信
号を出力する光学文字読取装置、画像交通流計測装置な
どの分野で広範に利用できる。本発明の回路によりイメ
ージセンサの出力を正規化すると、出力にバラツキを生
じることがなく、原画像を忠実に再現することができる
。 [2]従来技術 イメージスキャナの用途は近年急速に拡大しつつあって
、上記の文字等を光学的に読取る装置がいわゆるOAシ
ステムにおけるデータ入力に利用されるのと同様に図形
を画像としてディスクに蓄えたり、又、ファクシミリ伝
送を行ったりすることが普及し始めている。図形をイメ
ージスキャナを用いてコンピュータに入力し、編集など
処理を行なう方式、装置の需要と技術の動向については
例えば日経エレクトロニクス紙784年9月10日版1
61頁=194頁に紹介されている。一般にイメージセ
ンサの出力はシエーみイングと呼ばれる不均一性を伴い
、これに対する何らかの補正が必要とされる。シェーデ
ィングの原因の一つはセンサの各素子の感度に個有のバ
ラツキがあるためである。この状態を第2図に示す。 各素子からの電気的な出力は受光量にほぼ比例し、その
比例定数は各素子の感度であるため、感度にバラ付きが
あれば、一定の受光量に対しても第3図のように出力に
バラ付きが生じ原画像の忠実な再生が困難になる。 このため、出力に対し、感度バラ付きを補うような補正
を加え、第4図のように正規化した出力を得ることが必
要である。 第5図に、正規化回路の従来例を示す。この例ではあら
かじめイメージセンサ(52)の各素子は対応する補正
値F(i)を補正値記憶器(53) (例えばROM=
Read 0nly Memory )に記憶させてお
き、これを出力S (i)と乗じることによって正規化
出力SNuM(j)  を得る。 SNRM(’) = F(i) −5(i)     
      (1)F (i)はある基準光量ダ0 に
対する出力5o(i)  を用いて F (i) =                  
      (2)So(i) で表わされる。精度を良くするために基準光量は実際に
受光し得る最大光量例えば白紙原稿面に反射した光量を
用いる。したがってこのときの出力5o(i)  は各
素子の動作中における最大出力になる。 ここでダイナミックレンジを最大にするためにKの値は
次のようになる。補正値としてとり得る最大の値をFm
ax、 5o(i)  の中で最大の値(最高の感度を
有する素子の基準光に対する出力)をSmaxとすると
、 すなわち、 K = Fmax−Smax            
  (3)これより 第5図の補正値記憶器(53)の中に式(4)で表わさ
れる各補正値を記憶させておく必要があるが、従来は5
o(i)  の中からSmax  を次のようにして求
めていた。 ■標準光に対する各素子の出力5o(i)  をシンク
ロスコープ等で読みとり、その中から最大値Smaxを
見つける。 ■標準光に対する各素子の出力5o(i)  をコンピ
ュータに取り込みコンピュータ上で最大値Smaxをプ
ログラムによって見つける。 〔3〕従来技術の問題点 前記のようにしてSmax  を求める場合、■の方法
は出力の読取を人手に頼るため、時間および読みとり値
の信頼性の点で、素子数が数百を越えるよう・なイメー
ジセンサには適用できない。また、■の方法は、コンピ
ュータによるもので信頼性、所要時間の点では■に優る
が、第5図の回路に加えて、コンピュータにセンサ出力
を読み込むための回路が必要になり、コスト的に不利で
あるだけでなく、コンピュータを必ず必要とするため、
フィールドでのセンサ交換ができないという致命的な欠
陥がある。(センサ毎にバラ付きは異る。)[4]問題
点を解決するための手段 第1図に本発明の構成を示す。 本発明の動作モードは(i)補正データ書込みモードと
(11)通常動作モードに分かれる。 (1)補正データ書込みモード この期間はCALを真とする。イメージセンサ(2)に
標準光を入射させ、その出力を5o(i)  とする。 5o(i)  は最高出力記憶回路(3)を構成する比
較器(4)(comparator )のB入力に入る
。1方、比較器の(4)八人力にはラッチ回路(3)の
出力が入り、その出力の初期値はOである。比較結果が
A<Hのとき、ラッチ回路を動作させるクロックLCK
がラッチ回路(3)に入り、ラッチ入力となっている5
o(i)  が、新しいラッチの出力となる。 もし、比較結果がA2Bであればラッチは動作せず、ラ
ッチ回路(3)の出力はそのままである。ラッチ回路(
3)の出力は比較器(4)の八人力として、次のセンサ
出力と比較される。 こうして、センサのすべての素子からの出力が1巡して
読出されたとき、ラッチ回路(3)の出力は5o(i)
  の最大値Smax  となっている。2遅日以降S
max (比較器の八人力)を越える5o(i) (同
B入力)が表われることはないのでラッチ回路(3)の
出力は変化しない。 一方、ROM (5)の上位アドレス(A13〜A7)
にはSmax、下位アドレス(A6〜AO)には5(i
)(So(i))  が入力される。このROM (5
)のデータとして各アドレス毎に の結果をあらかじめ書込んでおけば、各素子に対応する
補正値F (i)が得られる。 F (i)はRAM(6)への入力となっているが、こ
のモード中はRAMに対する書込みクロックWCKが動
作しているので素子のアドレスに対応してF (i)が
RAM(6)に書込まれる。 (11)通常動作モード このモードではCALが偽となり、ラッチ回路(3)及
びRAM(6)の内容は変化しない。RAMは読出し専
用となり、光量に応じたセンサ出力S (i)とRAM
を得る。 〔5〕実施例 第1図ではデータをすべて7ビツトとしているが、この
ためには容量128にビットのROMアドレス14ビツ
トを使用する必要がある。現在64にビットあるいは8
2にビットのROM ((61) 、 (62)あるい
はC7L) 、 (72) 、 (73) 、 (74
) )を用いた場合はデータは6ビツトとなるが、これ
でもOCR等の用途には十分な精度が得られる(分解能
は26=64)。ただし、64にあるいは82KROM
を用いても第6図及び第7図7のようにデコーダ回路(
75ン を付加することによって7ピツトデ一タ用回路
とすることも可能である。 又第1図の本発明の構成で、比較器(4)の八人力、B
入力、あるいはROM (5)7)SmaxとS (i
)に対するアドレス(A13〜AO)の割り振りは特に
固定されない。また、一旦補正データ書込みを実行した
後、回路電源を切っても記憶を失なわないようにするに
は、ラッチ回路(3)とRAM(6!11:)!j’ル
2くツテリーによるバックアップ同時を付加するか、あ
るいはバックアップ機能を内蔵したメモリICを使用す
れば良い。 〔6)効 果 本発明のイメージセンサ出力正規化回路は第[31項の
従来技術の問題点を解決したものであって、その著しい
効果は次の通りである。 (イ)簡単な回路を付加することに上って人手に頼らず
自動的に正規化を行なう。 (ロ)コンピュータを必要とせず、フィールドでモイメ
ーシセンサ交換とそのイメージセンサに対する出力補正
値の書換えが容易に行なえる。 (ハ)標準光に対するSmax  を自動的に検出し、
その値を用いた補正係数の算出を行なうことで最適なダ
イナミックレンジをとれる。 表図面の簡単な説明 第1図は本発明の構成を示す図である。 第2図はイメージセンサの各素子の感度のバラツキを示
す図である。 第3図は出力補正しない場合のイメージセンナd の各素子の出力状態を示す図で、衾は受光量が最大(″
白″)の場合を示し、bは中間光量、Cは全く受光して
いない″黒″の場合に相当する( cont’ d ) 第4図は第3図キ、b及びCに対応する正規化された各
素子の出力症、b及びCを示す。 第5図は従来のイメージセンサ出力正規化回路を示す図
である。 第6図は64 K ROM を用いた7ビツトの出力正
規化回路である。 第7図は32 K ROM を用いた7ビツトの出力正
規化回路である。 1 素子のアドレスカウンタ 2 イメージセンサ8 8 ラッチ回路 4 比較器   ROM 51 読出しアドレスカウンタ 52 イメージセンサ 53 補正値記憶器 54 乗算器 6    RA、M lROM 2ROM 7 乗算器 lROM 72  〃 73  〃 74    〃 8 最高出力記憶回路
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of the present invention. FIG. 2 is a diagram showing variations in sensitivity of each element of the image sensor. Figure 3 is a diagram showing the output state of each element of the image sensor without output correction. (a) shows the maximum amount of light received ("white").
], (b) corresponds to the intermediate light intensity, and the horizontal axis corresponds to the "black" case where no light is received (cont・d). C) K corresponding unnormalized outputs of each element (aγ, (bχ and (
Indicates Cγ. FIG. 5 is a diagram showing a conventional image sensor output normalization circuit. FIG. 6 shows a 7-bit output normalization circuit using 64KROM. FIG. 7 shows a 7-bit output normalization circuit using 32KROM. l Element address counter 2 Image sensor 3 3 Latch circuit 4 Comparator 5 ROM 51 Read address counter 52 Image sensor 53 Correction value storage 54 Multiplier RAM lROM 2ROM 7 Multiplier lROM 72 〃 78 〃 74 〃 8 Maximum output storage circuit 1. Figure 2. Figure 3. Figure 4. Figure 6.Procedure Correction Good March 72, 1985 1゜Indication of Incident 1985 Patent Application No. 123794 2 Title of Invention Image Sensor Output Normalization Circuit & Relationship with the case of the person making the amendment Patent applicant location 5-15 Kitahama, Higashi-ku, Osaka Name (
213) Sumitomo Electric Industries, Ltd. President Kawakami
Tetsu Department ↓Agent Address Sumitomo Electric Industries, Ltd., 1-1-3 Shimaya, Konohana-ku, Osaka (Telephone: Osaka 461-1031) I will submit it accordingly. Full text correction゛Description 1, Title of the invention Image sensor output normalization circuit 2, Claims (1) For normalizing the output of an image sensor in which photoelectric conversion elements that output electrical signals according to the amount of received light are arranged The circuit includes a maximum output storage circuit (8) consisting of a comparison circuit (4) and a latch circuit (3), and a latch circuit (3).
The maximum output value of the output from each element and the output from each element for the standard light amount are input as addresses to the address counter (1), and the ROM is written in advance so that the correction value uniquely determined from both is set as the output. (5) G, 20M (5
) for storing the output of the image sensor (2) in a position corresponding to the address of the element of the image sensor (2) and reading it out according to the address;
output and the correction value (Fi
) A multiplier (7) for multiplying by . 3. Detailed Description of the Invention (13 Industrial Application Fields An optical character reading device that receives reflected light from an object using an image sensor in which a plurality of photoelectric conversion element groups are arranged, and outputs an image signal according to the amount of light. It can be widely used in fields such as image traffic flow measuring devices. By normalizing the output of the image sensor using the circuit of the present invention, there will be no variation in the output, and the original image can be faithfully reproduced. 2] Conventional technology The use of image scanners has been rapidly expanding in recent years, and in the same way that the devices that optically read characters and the like mentioned above are used for data input in so-called OA systems, figures can be stored as images on disks. Also, facsimile transmission is beginning to become popular. For information on the method of inputting graphics into a computer using an image scanner and editing and other processing, as well as the demand for equipment and trends in technology, see Nikkei Electronics 784, for example. September 10th edition 1
It is introduced on page 61 = page 194. Generally, the output of an image sensor is accompanied by non-uniformity called shading, and some kind of correction for this is required. One of the causes of shading is that each element of the sensor has its own variations in sensitivity. This state is shown in FIG. The electrical output from each element is approximately proportional to the amount of light received, and the proportionality constant is the sensitivity of each element, so if there is variation in sensitivity, even for a constant amount of light received, the Variations occur in the output, making it difficult to faithfully reproduce the original image. For this reason, it is necessary to add correction to the output to compensate for variations in sensitivity to obtain a normalized output as shown in FIG. FIG. 5 shows a conventional example of a normalization circuit. In this example, each element of the image sensor (52) stores the corresponding correction value F(i) in advance in the correction value storage (53) (for example, ROM=
The normalized output SNuM(j) is obtained by multiplying this by the output S (i). SNRM(') = F(i) -5(i)
(1) F (i) is calculated as F (i) =
(2) Represented by So(i). In order to improve accuracy, the maximum amount of light that can actually be received, for example, the amount of light reflected on the surface of a blank document, is used as the reference amount of light. Therefore, the output 5o(i) at this time becomes the maximum output during the operation of each element. Here, in order to maximize the dynamic range, the value of K is as follows. The maximum value that can be taken as a correction value is Fm
If the maximum value (the output of the element with the highest sensitivity relative to the reference light) among ax and 5o(i) is Smax, then K = Fmax - Smax
(3) From now on, it is necessary to store each correction value expressed by equation (4) in the correction value storage device (53) in FIG.
Smax was found from o(i) as follows. (2) Read the output 5o(i) of each element with respect to standard light using a synchroscope, etc., and find the maximum value Smax among them. (2) Load the output 5o(i) of each element with respect to standard light into a computer and find the maximum value Smax on the computer using a program. [3] Problems with the prior art When determining Smax as described above, the method (2) relies on manual reading of the output, so in terms of time and reliability of readings, the number of elements exceeds several hundred.・Cannot be applied to image sensors. In addition, method (2) uses a computer and is superior to (2) in terms of reliability and time required, but in addition to the circuit shown in Figure 5, it requires a circuit to read the sensor output into the computer, which reduces cost. Not only is it disadvantageous, but it also requires a computer.
A fatal flaw is that the sensor cannot be replaced in the field. (The variation differs from sensor to sensor.) [4] Means for solving the problem FIG. 1 shows the configuration of the present invention. The operating modes of the present invention are divided into (i) correction data writing mode and (11) normal operating mode. (1) Correction data write mode CAL is true during this period. Standard light is made incident on the image sensor (2), and its output is set to 5o(i). 5o(i) enters the B input of the comparator (4) constituting the highest output storage circuit (3). On the other hand, the output of the latch circuit (3) is input to the comparator (4), and the initial value of the output is O. Clock LCK that operates the latch circuit when the comparison result is A<H
enters the latch circuit (3), and 5 becomes the latch input.
o(i) becomes the output of the new latch. If the comparison result is A2B, the latch does not operate and the output of the latch circuit (3) remains unchanged. Latch circuit (
The output of 3) is compared with the next sensor output as the output of comparator (4). In this way, when the outputs from all the elements of the sensor are read out once, the output of the latch circuit (3) is 5o(i)
is the maximum value Smax. S after 2 late days
Since 5o(i) (input B) exceeding max (eight power of the comparator) never appears, the output of the latch circuit (3) does not change. On the other hand, the upper addresses (A13 to A7) of ROM (5)
is Smax, and 5(i
)(So(i)) is input. This ROM (5
), the correction value F (i) corresponding to each element can be obtained by writing the results for each address in advance as data. F (i) is an input to RAM (6), but since the write clock WCK for RAM is operating during this mode, F (i) is input to RAM (6) in accordance with the element address. written. (11) Normal operation mode In this mode, CAL becomes false and the contents of the latch circuit (3) and RAM (6) do not change. The RAM is read-only, and the sensor output S (i) and RAM according to the amount of light are
get. [5] Embodiment In FIG. 1, all data is 7 bits, but for this purpose it is necessary to use a 14-bit ROM address for the capacity 128 bits. Currently 64 bits or 8
2-bit ROM ((61), (62) or C7L), (72), (73), (74
)), the data will be 6 bits, but this will still provide sufficient accuracy for applications such as OCR (resolution is 26=64). However, 64 or 82KROM
Even if you use the decoder circuit (
By adding 75 pins, it is also possible to create a 7-pit data circuit. In addition, in the configuration of the present invention shown in FIG.
Input or ROM (5) 7) Smax and S (i
) The allocation of addresses (A13 to AO) to the addresses (A13 to AO) is not particularly fixed. In addition, in order to prevent the memory from being lost even if the circuit power is turned off once the correction data has been written, the latch circuit (3) and RAM (6!11:)! You can either add simultaneous backup using the 2-channel system, or use a memory IC with a built-in backup function. [6) Effects The image sensor output normalization circuit of the present invention solves the problem of the prior art in item [31], and its remarkable effects are as follows. (b) Automatically perform normalization without relying on human labor by adding a simple circuit. (b) It is possible to easily replace the image sensor and rewrite the output correction value for the image sensor in the field without the need for a computer. (c) Automatically detect Smax for standard light,
By calculating a correction coefficient using this value, an optimal dynamic range can be obtained. BRIEF DESCRIPTION OF TABLE DRAWINGS FIG. 1 is a diagram showing the configuration of the present invention. FIG. 2 is a diagram showing variations in sensitivity of each element of the image sensor. Figure 3 shows the output status of each element of image sensor d without output correction.
Figure 4 shows the normalization corresponding to Figure 3, G, b, and C. Figure 5 shows a conventional image sensor output normalization circuit. Figure 6 shows a 7-bit output normalization circuit using 64K ROM. Figure 7 shows a 7-bit output normalization circuit using 32K ROM. 1 element address counter 2 image sensor 8 8 latch circuit 4 comparator ROM 51 read address counter 52 image sensor 53 correction value storage 54 Multiplier 6 RA, M ROM 2ROM 7 Multiplier ROM 72 〃 73 〃 74 〃 8 Maximum output storage circuit

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)受光量に応じて電気信号を出力する光電変換素子
を配列したイメージセンサの出力を正規化するための回
路であつて、比較回路(4)とラッチ回路(3)からな
る最高出力記憶回路(8)と、ラッチ回路(3)からの
出力の最高出力値と標準光量に対する各素子からの出力
とをアドレスとしてアドレスカウンタ(1)に入力し、
両者から一義的に定められる補正値をその出力とするよ
う予め書込みされたROM(5)と、ROM(5)の出
力をイメージセンサ(2)の素子のアドレスに対応する
位置に記憶し、アドレスに応じて読み出しを行なう補正
値記憶用RAM(6)と、イメージセンサ(2)の出力
と、RAM(6)から読み出される補正値(Fi)を乗
する乗算器(7)とを具えていることを特徴とするイメ
ージセンサ出力正規化回路。
(1) A circuit for normalizing the output of an image sensor in which photoelectric conversion elements are arranged to output electrical signals according to the amount of received light, and is a maximum output memory consisting of a comparison circuit (4) and a latch circuit (3). Input the maximum output value of the output from the circuit (8) and the latch circuit (3) and the output from each element for the standard light amount as an address to the address counter (1),
The output of the ROM (5) is stored in a ROM (5) written in advance so as to output a correction value uniquely determined from both, and the output of the ROM (5) is stored in a position corresponding to the address of the element of the image sensor (2). It is equipped with a RAM (6) for storing correction values that is read out in accordance with An image sensor output normalization circuit characterized by:
JP60123794A 1985-06-06 1985-06-06 Image sensor output normalizing circuit Pending JPS61281673A (en)

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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5299722A (en) * 1976-02-17 1977-08-22 Sumitomo Electric Ind Ltd Circuit for converting analogous signals to binary value signals
JPS5812473A (en) * 1981-07-15 1983-01-24 Mitsubishi Electric Corp Video signal correcting device
JPS59219069A (en) * 1983-05-27 1984-12-10 Matsushita Graphic Commun Syst Inc Reader of original

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