JPS62111565A - 画像情報読取装置 - Google Patents
画像情報読取装置Info
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- JPS62111565A JPS62111565A JP60251575A JP25157585A JPS62111565A JP S62111565 A JPS62111565 A JP S62111565A JP 60251575 A JP60251575 A JP 60251575A JP 25157585 A JP25157585 A JP 25157585A JP S62111565 A JPS62111565 A JP S62111565A
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- NAWXUBYGYWOOIX-SFHVURJKSA-N (2s)-2-[[4-[2-(2,4-diaminoquinazolin-6-yl)ethyl]benzoyl]amino]-4-methylidenepentanedioic acid Chemical compound C1=CC2=NC(N)=NC(N)=C2C=C1CCC1=CC=C(C(=O)N[C@@H](CC(=C)C(O)=O)C(O)=O)C=C1 NAWXUBYGYWOOIX-SFHVURJKSA-N 0.000 description 1
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Landscapes
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- Image Processing (AREA)
- Facsimile Scanning Arrangements (AREA)
- Facsimile Image Signal Circuits (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】
(発明の技術分野)
この発明は、蓄積型光電変換素子による光電変換・蓄積
、転送、保持及び読出のサイクルで画像情報を読取る場
合に、感度調整することによって画像情報処理システム
に必要な広いダイナミックレンジで、かつ高分解能を有
する画像情報の読取ができるようにした画像情報読取方
法に関する。
、転送、保持及び読出のサイクルで画像情報を読取る場
合に、感度調整することによって画像情報処理システム
に必要な広いダイナミックレンジで、かつ高分解能を有
する画像情報の読取ができるようにした画像情報読取方
法に関する。
(発明の技術的背景とその問題点)
集積回路を中心とする固体デバイス技術の大きな発展の
中で、イメージセンサも急速な発展を遂げているが、ま
だそれ自体としては満足のいくものではなく、これを応
用する側での−[夫がかなり必要で、そのため、画像情
報読取装置としてはかなり複雑で高価なものとなってし
まっている。そして、画像情報を広いダイナミックレン
ジで読取る場合、フォトダイオードや光電子増倍管など
があるが、走査機構などの構造が複雑になり、装置が大
きくなるばかりでなく、装置のトータルコストが高くな
るといった欠点がある。これに対し、COD(Char
ge Coupled Device)やMOS(Me
tal 0xide Se+wiconductor)
等で成る蓄積型光電変換素子(以下、単にイメージセン
サとする)を用いた読取装置の場合は画素数に対する相
対的なコストが安くなり、また走査を電気的に行なうこ
とができ、構造上も簡単になり、装置も非常に小型にで
きるため、近年特に多く用いられるようになって来てい
る。
中で、イメージセンサも急速な発展を遂げているが、ま
だそれ自体としては満足のいくものではなく、これを応
用する側での−[夫がかなり必要で、そのため、画像情
報読取装置としてはかなり複雑で高価なものとなってし
まっている。そして、画像情報を広いダイナミックレン
ジで読取る場合、フォトダイオードや光電子増倍管など
があるが、走査機構などの構造が複雑になり、装置が大
きくなるばかりでなく、装置のトータルコストが高くな
るといった欠点がある。これに対し、COD(Char
ge Coupled Device)やMOS(Me
tal 0xide Se+wiconductor)
等で成る蓄積型光電変換素子(以下、単にイメージセン
サとする)を用いた読取装置の場合は画素数に対する相
対的なコストが安くなり、また走査を電気的に行なうこ
とができ、構造上も簡単になり、装置も非常に小型にで
きるため、近年特に多く用いられるようになって来てい
る。
しかし、これも構造上、素子自体のダイナミックレンジ
が狭いといった欠点があり、この欠点を補うための方策
によって読取時間が極端に長くなったり、光源側のコス
トアンプの要因となったりしてしまっている。このため
、CODやMOS等のイメージセンサは、アンダー露光
ネカカ)らオーバー露光ネガまでの広いダイナミックレ
ンジを有する写真フィルム等の画像情報を正確に検13
3する目的には、従来はとんど使用することが困難であ
った。
が狭いといった欠点があり、この欠点を補うための方策
によって読取時間が極端に長くなったり、光源側のコス
トアンプの要因となったりしてしまっている。このため
、CODやMOS等のイメージセンサは、アンダー露光
ネカカ)らオーバー露光ネガまでの広いダイナミックレ
ンジを有する写真フィルム等の画像情報を正確に検13
3する目的には、従来はとんど使用することが困難であ
った。
一般的に用いられるCOD等のイメージセンサを使った
読取方式としては、光電変換・蓄積。
読取方式としては、光電変換・蓄積。
転送、保持及び読出のサイクルで画像情報を読取る方式
が用いられる。前述の感度A整をすることによってシス
テム上のダイナミンクレンジを広くとる場合に用いられ
る方法としては、上述の読取サイクルの充電変換・蓄積
、転送及び保持までの時間をイメージセンナの駆動基本
クロック周波数を変化させることにより、光電変換中の
電荷蓄積時間を連続的又は段階的に変えることにより感
度を2g1整し、システム上においてできるだけダイナ
ミックレンジを広くするといった方法がある。
が用いられる。前述の感度A整をすることによってシス
テム上のダイナミンクレンジを広くとる場合に用いられ
る方法としては、上述の読取サイクルの充電変換・蓄積
、転送及び保持までの時間をイメージセンナの駆動基本
クロック周波数を変化させることにより、光電変換中の
電荷蓄積時間を連続的又は段階的に変えることにより感
度を2g1整し、システム上においてできるだけダイナ
ミックレンジを広くするといった方法がある。
第1図はイメージセンサの一般的な駆動・読取系を示し
ており、イメージセンサ10は、画像等からの光を受光
して光電変換及び電荷の蓄積を行なう光電変換・蓄積部
11と、この光電変換・蓄積部11に蓄積された電荷を
転送してもらって保持する保持部12と、この保持部1
2に保持された電荷をアナログの画像信号PSとして出
力する読出レジスタ13とで成っている。また、パルス
発振器lは所定周波数(たとえば8MHz)の基本クロ
ック4fcpを発振し、この基本クロック4fcpが駆
動用タイミング部2に入力されて、イメージセンサlO
を駆動するためのクロック信号CK(φI、φS、φR
)を生成すると共に、イメージセンサ10の作動状態を
示す信号、すなわちイメージセンサ10の1画素に対応
した画素信号SPと、イメージセンサ10の1ラインの
走査に対応した水平同期信号Hsyncと、イメージセ
ンサ10の1画面の走査に対応した垂直同期信号Vsy
ncとを生成して出力する。イメージセンサ10に入力
されるクロック信号GKは、光電変換・蓄積部11を駆
動するたとえば4相の位相信号φ■(φ■1〜φ14)
と、保持部I2を駆動するたとえば4相の位相信号φS
(ΦS1〜φS4)と2読出レジスタ13を駆動するた
とえば4相の位相信号φR(φR1〜φR4)とで成っ
ており、いずれも基本クコツク4fcpを分周した同一
の周波数(たとえば1.5MHz)となっているが、各
相信号(φ■1〜φ14.φS1〜φS4.φR1〜φ
R4)はいずれも所定の関係で位相がずれたものとなっ
ている。イメージセンナ10から読出された画像信号P
Sは、演算処理部20内のA10変換器21でディジタ
ルの真数値PS[lとされ、真数値PSDが対数変換器
22で対数変換されることによってディジタル濃度値D
Sに変換され、メモリ23に記憶されるようになってい
る。また、11)il算処理部20には駆動用タイ2ン
グ部2からの画素信号SP、水平同期信号H9ync及
び垂直同期信号VSyncが入力され、イメージセンサ
10の作動状態に応じた演算処理を行なうようになって
いる。
ており、イメージセンサ10は、画像等からの光を受光
して光電変換及び電荷の蓄積を行なう光電変換・蓄積部
11と、この光電変換・蓄積部11に蓄積された電荷を
転送してもらって保持する保持部12と、この保持部1
2に保持された電荷をアナログの画像信号PSとして出
力する読出レジスタ13とで成っている。また、パルス
発振器lは所定周波数(たとえば8MHz)の基本クロ
ック4fcpを発振し、この基本クロック4fcpが駆
動用タイミング部2に入力されて、イメージセンサlO
を駆動するためのクロック信号CK(φI、φS、φR
)を生成すると共に、イメージセンサ10の作動状態を
示す信号、すなわちイメージセンサ10の1画素に対応
した画素信号SPと、イメージセンサ10の1ラインの
走査に対応した水平同期信号Hsyncと、イメージセ
ンサ10の1画面の走査に対応した垂直同期信号Vsy
ncとを生成して出力する。イメージセンサ10に入力
されるクロック信号GKは、光電変換・蓄積部11を駆
動するたとえば4相の位相信号φ■(φ■1〜φ14)
と、保持部I2を駆動するたとえば4相の位相信号φS
(ΦS1〜φS4)と2読出レジスタ13を駆動するた
とえば4相の位相信号φR(φR1〜φR4)とで成っ
ており、いずれも基本クコツク4fcpを分周した同一
の周波数(たとえば1.5MHz)となっているが、各
相信号(φ■1〜φ14.φS1〜φS4.φR1〜φ
R4)はいずれも所定の関係で位相がずれたものとなっ
ている。イメージセンナ10から読出された画像信号P
Sは、演算処理部20内のA10変換器21でディジタ
ルの真数値PS[lとされ、真数値PSDが対数変換器
22で対数変換されることによってディジタル濃度値D
Sに変換され、メモリ23に記憶されるようになってい
る。また、11)il算処理部20には駆動用タイ2ン
グ部2からの画素信号SP、水平同期信号H9ync及
び垂直同期信号VSyncが入力され、イメージセンサ
10の作動状態に応じた演算処理を行なうようになって
いる。
このような構成において1通常は第2図(A)の如く、
クロック信号CKに同期して入力光の光電変換・蓄積(
IA)と、蓄積された電荷の転送。
クロック信号CKに同期して入力光の光電変換・蓄積(
IA)と、蓄積された電荷の転送。
保持及び読出(RA)とを行なっている。そして。
システムとしてのダイナミックレンジを広げるためにク
ロ〕・り信号CKの周波数をたとえば1/2に低下する
と、第2図(B)の如くこれに対応して光電変換・蓄積
(IA)も長くなり、第3図の感度ルノジR1からR2
の如く感度を調整して上げることができる。しかしなが
ら、これに対応して転送、保持及び読出(RA)の時間
も長くなってしまい、転送、保持中に暗電流の増加やス
ミア(転送途中の電荷混入)が生じるといった問題があ
る。なお、第3図は高濃度画像で要求されるダイナミー
2クレンジFORと、イメージセンサ10自体が有する
低濃度画像に対応した実際のダ、イナミックレンジCD
Hの関係を示すもので、蓄積時間を変えることによって
レンジR1からレンジR2に移動し、システムとしてよ
り広い総合ダイナミックレンジS[]R(R1+R2)
を得る様子を示している。また、ダイナミンクレンジを
広げるためにクロック信号GKの周波数を更に低下させ
れば、イメージセンサ10の感度は更に高くなるが、全
体的な画像情報の読取りに多大な時間を要することにな
るといった問題もある。
ロ〕・り信号CKの周波数をたとえば1/2に低下する
と、第2図(B)の如くこれに対応して光電変換・蓄積
(IA)も長くなり、第3図の感度ルノジR1からR2
の如く感度を調整して上げることができる。しかしなが
ら、これに対応して転送、保持及び読出(RA)の時間
も長くなってしまい、転送、保持中に暗電流の増加やス
ミア(転送途中の電荷混入)が生じるといった問題があ
る。なお、第3図は高濃度画像で要求されるダイナミー
2クレンジFORと、イメージセンサ10自体が有する
低濃度画像に対応した実際のダ、イナミックレンジCD
Hの関係を示すもので、蓄積時間を変えることによって
レンジR1からレンジR2に移動し、システムとしてよ
り広い総合ダイナミックレンジS[]R(R1+R2)
を得る様子を示している。また、ダイナミンクレンジを
広げるためにクロック信号GKの周波数を更に低下させ
れば、イメージセンサ10の感度は更に高くなるが、全
体的な画像情報の読取りに多大な時間を要することにな
るといった問題もある。
(発明の目的)
この発明は上述のような事情からなされたものであり、
この発明の目的は、処理速度が比較的速く、画像読取を
正確に行ない得、しかも画像情報処理に必要な広いダイ
ナミックレンジを有する高分解能な画像読取方法を提供
することにある。
この発明の目的は、処理速度が比較的速く、画像読取を
正確に行ない得、しかも画像情報処理に必要な広いダイ
ナミックレンジを有する高分解能な画像読取方法を提供
することにある。
(発明の概要)
この発明は画像情報読取方法に関するもので、光電変換
・蓄積、転送、保持及び読出のサイクルで動作する蓄積
型光電変換素子を用いて画像情報を読取る場合、上記光
電変換・蓄積を行う際、この光電変換・蓄積モードのみ
を設定クロック回数だけ連続して行なうと共に、上記蓄
積型光電変換素子からの出力信号に対応する変換テーブ
ルを、E記設定回数に対応して切換えることにより、シ
ステム上広い夕゛イナミックレンジの画像情報を得るこ
とができるようにしたものである。また、他の発明は、
上記光電変換・蓄積モードのみを岨続して繰返す設定ク
ロック回数を順次変更して、1;配光電変換素子の感度
を順次i/J換えると共に、上記蓄積型光電変換素子か
らの出力信号に対応する変換テーブルを順次更新し、画
像情報を画素中位で組合せて合成することにより、広い
ダイナミックレンジでかつ高い分解能の画像情報の読取
ができるようにしたものである。
・蓄積、転送、保持及び読出のサイクルで動作する蓄積
型光電変換素子を用いて画像情報を読取る場合、上記光
電変換・蓄積を行う際、この光電変換・蓄積モードのみ
を設定クロック回数だけ連続して行なうと共に、上記蓄
積型光電変換素子からの出力信号に対応する変換テーブ
ルを、E記設定回数に対応して切換えることにより、シ
ステム上広い夕゛イナミックレンジの画像情報を得るこ
とができるようにしたものである。また、他の発明は、
上記光電変換・蓄積モードのみを岨続して繰返す設定ク
ロック回数を順次変更して、1;配光電変換素子の感度
を順次i/J換えると共に、上記蓄積型光電変換素子か
らの出力信号に対応する変換テーブルを順次更新し、画
像情報を画素中位で組合せて合成することにより、広い
ダイナミックレンジでかつ高い分解能の画像情報の読取
ができるようにしたものである。
(発明の実施例)
第4図は、この発明方法を適用した装置の一実施例を第
1図に対応させてブロック図で示すものであり、駆動用
タイミング部2から出力される位相信号φ■(φII〜
φI4)をゲート回路4を通してイメージセンサlOの
光電変換・蓄!X1部11に!トえるようにし、このゲ
ート回路4をCPU等の制御手段3からの制御信号C8
で制」するようにしている、また、制御f段3は演算処
理部20と接続ごれており、画素信号SP、水モ同期信
号Hsync及び垂直同期信号Vsyncに基づいてイ
メージセンサ10の作動状態を把握し1画像情報の処理
ができるようになっている。したがって、制御手段3は
駆動用タイミング部2からの丑直同期信号Vsync
、すなわち1画面の走査に同期して制御信号C3を出力
することができる。さらに、制御手段3からの演算処理
部20内の対数テーブル回路24には、制御信号C5に
応じた選択信号SLが出力されるようになっている。
1図に対応させてブロック図で示すものであり、駆動用
タイミング部2から出力される位相信号φ■(φII〜
φI4)をゲート回路4を通してイメージセンサlOの
光電変換・蓄!X1部11に!トえるようにし、このゲ
ート回路4をCPU等の制御手段3からの制御信号C8
で制」するようにしている、また、制御f段3は演算処
理部20と接続ごれており、画素信号SP、水モ同期信
号Hsync及び垂直同期信号Vsyncに基づいてイ
メージセンサ10の作動状態を把握し1画像情報の処理
ができるようになっている。したがって、制御手段3は
駆動用タイミング部2からの丑直同期信号Vsync
、すなわち1画面の走査に同期して制御信号C3を出力
することができる。さらに、制御手段3からの演算処理
部20内の対数テーブル回路24には、制御信号C5に
応じた選択信号SLが出力されるようになっている。
ここで、ROM(Reed 0nly Me+wory
)等で構成されている対数テーブル回路24内の対数テ
ーブルの内容を説明すると、真数値Yと濃度値Xとの関
係は第5図に示すようになり、例えばAID変換器2I
の出力が8ビツト(0〜225)で、濃度分解ス砒を0
.01とした場合、テーブル鍵0では濃度0゜0θ〜0
.77の範囲が濃度分解能0.01の有効領域であり、
テーブル#5では濃度0.51〜1.32の範囲が濃度
分解能0.01の有効領域であり、更にテーブル+11
0では濃度1.03〜1.92の範囲が濃度分解能0.
01の領域となる。従って、このような有効領域のテー
ブルを必要濃度範囲にわたって所定数用意しておけば、
8ビツトのA/D変換器21が飽和(225)する濃度
値2.55までの範囲を全て濃度0.01の高分解能で
、暗電流等のノイズ成分やオフセットの影響をほとんど
受けることなく正確に濃度値Xに変換することができる
。つまり。
)等で構成されている対数テーブル回路24内の対数テ
ーブルの内容を説明すると、真数値Yと濃度値Xとの関
係は第5図に示すようになり、例えばAID変換器2I
の出力が8ビツト(0〜225)で、濃度分解ス砒を0
.01とした場合、テーブル鍵0では濃度0゜0θ〜0
.77の範囲が濃度分解能0.01の有効領域であり、
テーブル#5では濃度0.51〜1.32の範囲が濃度
分解能0.01の有効領域であり、更にテーブル+11
0では濃度1.03〜1.92の範囲が濃度分解能0.
01の領域となる。従って、このような有効領域のテー
ブルを必要濃度範囲にわたって所定数用意しておけば、
8ビツトのA/D変換器21が飽和(225)する濃度
値2.55までの範囲を全て濃度0.01の高分解能で
、暗電流等のノイズ成分やオフセットの影響をほとんど
受けることなく正確に濃度値Xに変換することができる
。つまり。
第5図の点線部分は実線部分に比べて分解走が極めて悪
く、ディジタル演算処理する場合には精度を保証するこ
とが出来ないが、例えばテーブルIQ及び#5をの実線
部分を適宜組合せた場合、イメージセンサのダイナミッ
クレンジがD=1.0(IO: I)以下でも濃度値D
= 0.00−1.32のレンジを分解能0.01で
読取れることになる。この場合、第3図でダイナミック
レンジ5IIR(=R1+R2)のR1がテーブルsO
で、R2がテーブル雲5に相当し、レンジR1とレンジ
R2を組合せて実際に広いダイナミックレンジを有する
と共に、高い分解能を得ることができる。
く、ディジタル演算処理する場合には精度を保証するこ
とが出来ないが、例えばテーブルIQ及び#5をの実線
部分を適宜組合せた場合、イメージセンサのダイナミッ
クレンジがD=1.0(IO: I)以下でも濃度値D
= 0.00−1.32のレンジを分解能0.01で
読取れることになる。この場合、第3図でダイナミック
レンジ5IIR(=R1+R2)のR1がテーブルsO
で、R2がテーブル雲5に相当し、レンジR1とレンジ
R2を組合せて実際に広いダイナミックレンジを有する
と共に、高い分解能を得ることができる。
このような構成において、パルス発振器1からの基本ク
ロック4fcpは駆動用タイミング部2に入力され、前
述と同様にクロック信号CKと、画素信号SP、水平同
期信号Hsync及び垂直同期信号Vsyncの状態信
号とを生成し、クロック信号GKのうちの位相信号φS
及びφRはそれぞれイメージセンサlOの保持部12及
び読出レジスタ13に直接印加され、位相信号φrはゲ
ート回路4を経て光電変換・蓄積部11に印加される。
ロック4fcpは駆動用タイミング部2に入力され、前
述と同様にクロック信号CKと、画素信号SP、水平同
期信号Hsync及び垂直同期信号Vsyncの状態信
号とを生成し、クロック信号GKのうちの位相信号φS
及びφRはそれぞれイメージセンサlOの保持部12及
び読出レジスタ13に直接印加され、位相信号φrはゲ
ート回路4を経て光電変換・蓄積部11に印加される。
イメージセンサ10からの画像信号PSが演算処理部2
0に入力されて処理されることも、前述と全く同様であ
る。ここに、制御手段3は演算処理部20を介してイメ
ージセンサlOの作動状態、つまり光電変換・蓄端、転
送、保持及び読出のサイクルモードを判断し、制御信号
C5を切換えてゲート回路4を制御する。これは、制御
手段3へ駆動用タイミング部2からの状態信号(SP、
Hsync、 Vsync)を直接入力して行なうよ
うにすることも可能である。こうして制御手段3がイメ
ージセンサ10の光電変換・蓄請モードを検出し。
0に入力されて処理されることも、前述と全く同様であ
る。ここに、制御手段3は演算処理部20を介してイメ
ージセンサlOの作動状態、つまり光電変換・蓄端、転
送、保持及び読出のサイクルモードを判断し、制御信号
C5を切換えてゲート回路4を制御する。これは、制御
手段3へ駆動用タイミング部2からの状態信号(SP、
Hsync、 Vsync)を直接入力して行なうよ
うにすることも可能である。こうして制御手段3がイメ
ージセンサ10の光電変換・蓄請モードを検出し。
制御信号C3によってゲート回路4を切換えるとゲート
回路4からの位相信号φ■1〜φ工4が論理“L”又は
H”の所定の組合せに、例えばφII= “L”、φ
I2冨 ”L″、φ13= “H”。
回路4からの位相信号φ■1〜φ工4が論理“L”又は
H”の所定の組合せに、例えばφII= “L”、φ
I2冨 ”L″、φ13= “H”。
φ14= “H”に固定されて光電変換・蓄積部11
に学えられる。この場合1位相信号φS及びφRはそれ
ぞれ保持部12及び読出レジスタ13に入力さねている
。このような制御信号C8によるゲート回路4からの位
相信号φT1〜φr4の固定動作時間を、1画面走査に
対応して出力される垂Iθ]同期信号Vsyncに同期
して行なえば、第2図(C)に示すように光電変換・蓄
積モードのみを複数回(この例では2回)だけ繰り返し
て行なうことができる。すなわち、イメージセンサ10
が光電変換・蓄請モートとなったと制御手段3が判断し
た時(時点t1)、制御手段3は制御信号C3をゲート
回路4に与えて位相信号φII〜φI4を所定の論理レ
ベルの組合せに固定し、充電変換・蓄積を行なう。そし
て、光電変換・蓄積が垂直同期信号Vsyncに同期し
て複数回行なわれると、制御手段3は制御病5C3を消
失させてゲー]・回路4を復帰させ(時点t3)、駆動
用タイミング部2からの位相信号φIをそのまま光゛毛
変換・蓄積部11に印加する。これにより、イメージセ
ンサlOは時点t3から当uJ植された電荷の転送、保
持及び読出しを行ない1次の垂直同期信号Vsyncが
入力される時点t4から次の動作に移る。
に学えられる。この場合1位相信号φS及びφRはそれ
ぞれ保持部12及び読出レジスタ13に入力さねている
。このような制御信号C8によるゲート回路4からの位
相信号φT1〜φr4の固定動作時間を、1画面走査に
対応して出力される垂Iθ]同期信号Vsyncに同期
して行なえば、第2図(C)に示すように光電変換・蓄
積モードのみを複数回(この例では2回)だけ繰り返し
て行なうことができる。すなわち、イメージセンサ10
が光電変換・蓄請モートとなったと制御手段3が判断し
た時(時点t1)、制御手段3は制御信号C3をゲート
回路4に与えて位相信号φII〜φI4を所定の論理レ
ベルの組合せに固定し、充電変換・蓄積を行なう。そし
て、光電変換・蓄積が垂直同期信号Vsyncに同期し
て複数回行なわれると、制御手段3は制御病5C3を消
失させてゲー]・回路4を復帰させ(時点t3)、駆動
用タイミング部2からの位相信号φIをそのまま光゛毛
変換・蓄積部11に印加する。これにより、イメージセ
ンサlOは時点t3から当uJ植された電荷の転送、保
持及び読出しを行ない1次の垂直同期信号Vsyncが
入力される時点t4から次の動作に移る。
どの発明では制御信号C5によるゲート回路4の制御に
応じて、制御手段3は選択信号SLによって対数テーブ
ル回路24内の対数テーブルを選択して使用するように
している。
応じて、制御手段3は選択信号SLによって対数テーブ
ル回路24内の対数テーブルを選択して使用するように
している。
先ず、上述した対数テーブルの設定の手法を説明する。
ここで、対数は“10″を底とする常用対数とし、イメ
ージセンサ10の基本蓄積時間をTB、測光蓄情時間を
TX、対数テーブルを使って測光する定在(以下1本ス
キャノとする)時のA/D変換値(真数値)をY、対数
テーブル回路24からの測光濃度11rUをX、測光輝
度値をP、蓄積時間係数をa、対数テーブル数をTn、
濃度係数をK、対数テーブルの番号(ページ)をn、真
数テーブルを使って対数変換テーブル番号を選択するた
めの測光(以下、プレスキャンとする)昨の真数最大A
/D変換値をYP、ベース輝度のA/D基半値をPR1
要求するダイナミックレンジをDとする。ダイナミック
レンジがDであり、対数テーブル数がTnであるので、
蓄積時間係数aは 丁n a=(助 ・・・・・・・・・(
1)と定義ごれる6 そして、基本蓄積時間TBの設定は原画フィルムの測光
前に、基準フィルムで較正用データを検出するギヤリプ
レージョンの操作時に行なう、通常フィルムベースを基
準濃度ゼロにし画像情報の分解能を高くするため、先ず
ベース輝度peを測光する。この時、A/D変換器21
の真数飽和出力Mに対し、若干余裕を持たせたA/D変
換値が(M−α)になるように、イメージセンサで画像
情報を構成することができる最小蓄積時間から1噴次蓄
積時間を延長して、へ・−ス輝度PBに対応する基本蓄
積時間TBを選ぶ6 次に、必要に応じて測光蓄積時間T×の設定をブレスヤ
ヤンで行なうが、測光したい原画フィルムに対して真数
テーブルを使い、基本蓄積時間TBで測光して得られた
A/D変換器21の真数出力Yの最大輝度値YPをアド
レス情報として、プレスキャンテーブルで決定されたn
により測光蓄積時間TXは決定される。すなわち、TX
= TB・、In ・・・・・・・・・
(2)である。を記(2)で基本蓄積時間TBにより測
光し決定されたA/[1変換値YPはYP = PB/
aI+で表わされ、この式を変換すると、 LJYP =’1(PR/ an) 4yp=らPB −n・らa・・・・・・・・・(3)
であるから n−LJa = ’q PB −’y YP
−−−(4)となり n=(シフPB−←YP) /→a・・・・・・・・・
(5)である。なお、nは小数点以下を切捨てて求める
。従って プレスキャン時のA/D変換最大輝度仙YP
をアドレス情報として、上記(5)式で得られたプレス
キャンテーブルメモリによって選択された対数テーブル
番号nが決定される。
ージセンサ10の基本蓄積時間をTB、測光蓄情時間を
TX、対数テーブルを使って測光する定在(以下1本ス
キャノとする)時のA/D変換値(真数値)をY、対数
テーブル回路24からの測光濃度11rUをX、測光輝
度値をP、蓄積時間係数をa、対数テーブル数をTn、
濃度係数をK、対数テーブルの番号(ページ)をn、真
数テーブルを使って対数変換テーブル番号を選択するた
めの測光(以下、プレスキャンとする)昨の真数最大A
/D変換値をYP、ベース輝度のA/D基半値をPR1
要求するダイナミックレンジをDとする。ダイナミック
レンジがDであり、対数テーブル数がTnであるので、
蓄積時間係数aは 丁n a=(助 ・・・・・・・・・(
1)と定義ごれる6 そして、基本蓄積時間TBの設定は原画フィルムの測光
前に、基準フィルムで較正用データを検出するギヤリプ
レージョンの操作時に行なう、通常フィルムベースを基
準濃度ゼロにし画像情報の分解能を高くするため、先ず
ベース輝度peを測光する。この時、A/D変換器21
の真数飽和出力Mに対し、若干余裕を持たせたA/D変
換値が(M−α)になるように、イメージセンサで画像
情報を構成することができる最小蓄積時間から1噴次蓄
積時間を延長して、へ・−ス輝度PBに対応する基本蓄
積時間TBを選ぶ6 次に、必要に応じて測光蓄積時間T×の設定をブレスヤ
ヤンで行なうが、測光したい原画フィルムに対して真数
テーブルを使い、基本蓄積時間TBで測光して得られた
A/D変換器21の真数出力Yの最大輝度値YPをアド
レス情報として、プレスキャンテーブルで決定されたn
により測光蓄積時間TXは決定される。すなわち、TX
= TB・、In ・・・・・・・・・
(2)である。を記(2)で基本蓄積時間TBにより測
光し決定されたA/[1変換値YPはYP = PB/
aI+で表わされ、この式を変換すると、 LJYP =’1(PR/ an) 4yp=らPB −n・らa・・・・・・・・・(3)
であるから n−LJa = ’q PB −’y YP
−−−(4)となり n=(シフPB−←YP) /→a・・・・・・・・・
(5)である。なお、nは小数点以下を切捨てて求める
。従って プレスキャン時のA/D変換最大輝度仙YP
をアドレス情報として、上記(5)式で得られたプレス
キャンテーブルメモリによって選択された対数テーブル
番号nが決定される。
一方、測光た11度値をPとすると木スキャン時のA/
D変換値Yは、 Y=PXan ・・・・・・・・・(
6)となり、測光濃度値Xは光輝度率の逆数の常用対数
値であるから、ベース輝度のAn基準値PBとalll
光輝度値Pに対する測光濃度値Xとの関係はX=に一鴫
PB/P ・・・・・・・・・(7)と
定義される。J−2(6)式を変換するとP = Y/
、3nであるから、これを代入すると」−2(7)式は
X = K ・L−y (PR/Y/atす=
K −Ll (PB ・an/Y)−に−ら(Y/PR
・do)1 =−K [h Y−S PB−n・’+al= K[L
IPB −L−) Y + n ・2.、al・・・・
・・・・・(8) が得られ、 となる。従って、プレスキャン時に決まる対数テーブル
番号nと、本スキャン時のA/D変換値Yをアドレス情
報として、」−記(8)式から得られる対数テーブルメ
モリによって選択された濃度測光値Xが決定される。
D変換値Yは、 Y=PXan ・・・・・・・・・(
6)となり、測光濃度値Xは光輝度率の逆数の常用対数
値であるから、ベース輝度のAn基準値PBとalll
光輝度値Pに対する測光濃度値Xとの関係はX=に一鴫
PB/P ・・・・・・・・・(7)と
定義される。J−2(6)式を変換するとP = Y/
、3nであるから、これを代入すると」−2(7)式は
X = K ・L−y (PR/Y/atす=
K −Ll (PB ・an/Y)−に−ら(Y/PR
・do)1 =−K [h Y−S PB−n・’+al= K[L
IPB −L−) Y + n ・2.、al・・・・
・・・・・(8) が得られ、 となる。従って、プレスキャン時に決まる対数テーブル
番号nと、本スキャン時のA/D変換値Yをアドレス情
報として、」−記(8)式から得られる対数テーブルメ
モリによって選択された濃度測光値Xが決定される。
以北より、対数テーブル24の構成は第6図のようにな
っており、対数テーブルとしては日〜霊28の29個が
用意され、プレスキャンテーブル241 と入力及び出
力を1対1で出力する真数テーブル242が用意されて
いる。8ビツト処理の場合、アドレスは0〜255であ
り、測光データも0〜255の範囲にあり、プレスキャ
ンテーブル22】はテーブル番号nを で選択する。この場合、仮に要求するダイナミックレン
ジDをl:1000に設定すると、蓄積時間係数aは前
記(1)式から a = (1000) = 1.289となり、
上記(10)式が得られる。また、対数テーブル40〜
雲28を各256バイトの構成とし、濃度値Xを X = 100−1−5250 + n −100・’
y(1,289)で求め、濃度値Xは各対数テーブル電
0−128の対応するそれぞれのアドレス0〜255で
読出される。この場合、濃度値n = o、o+をAI
D変換出力値の1”に対応させると、K −110,0
1= 100となり、濃度係aKは必要とする分解俺と
ダイナミックレンジとの兼合いで決める。また、8ビツ
ト処理の場合、a度値Xは“255”でクリップされ、
小数点以下は切捨て、Y=Oの時にX −255とする
。
っており、対数テーブルとしては日〜霊28の29個が
用意され、プレスキャンテーブル241 と入力及び出
力を1対1で出力する真数テーブル242が用意されて
いる。8ビツト処理の場合、アドレスは0〜255であ
り、測光データも0〜255の範囲にあり、プレスキャ
ンテーブル22】はテーブル番号nを で選択する。この場合、仮に要求するダイナミックレン
ジDをl:1000に設定すると、蓄積時間係数aは前
記(1)式から a = (1000) = 1.289となり、
上記(10)式が得られる。また、対数テーブル40〜
雲28を各256バイトの構成とし、濃度値Xを X = 100−1−5250 + n −100・’
y(1,289)で求め、濃度値Xは各対数テーブル電
0−128の対応するそれぞれのアドレス0〜255で
読出される。この場合、濃度値n = o、o+をAI
D変換出力値の1”に対応させると、K −110,0
1= 100となり、濃度係aKは必要とする分解俺と
ダイナミックレンジとの兼合いで決める。また、8ビツ
ト処理の場合、a度値Xは“255”でクリップされ、
小数点以下は切捨て、Y=Oの時にX −255とする
。
上述のようにして対数変換テーブル回路24内に設定さ
れている対数テーブルを、制御手段3からの選択信号S
Lによって選択する。したがって、イメージセンサ10
からの画像信号Psは、蓄積時間に対応した対数テーブ
ル濃度値Xに変換されることになる。
れている対数テーブルを、制御手段3からの選択信号S
Lによって選択する。したがって、イメージセンサ10
からの画像信号Psは、蓄積時間に対応した対数テーブ
ル濃度値Xに変換されることになる。
このように、イメージセンサlOからの画像情報PSは
光電変換中に電荷蓄積のみを数回繰り返して感度調整し
、出力信号に対応する変換テーブルを繰返しの設定回数
に対応して切換えることにより、たとえば第3図に示す
ような高濃度画像で要求されるダイナミックレンジF[
]Hの範囲が選択され対応するようになり、結果として
システム上ではSDRの広いダイナミックレンジを持つ
ことになる。また、繰返す設定回数を順次更新して感度
調整し、出力信号に対応する変換テーブルを順次更新し
、画像情報を画素単位で組合せて合成することにより、
たとえば第3図に示す総合ダイナミックレンジ5IIR
の、実際に広いダイナミックレンジでかつ高分解能の画
像情報の読取ができることになる。上述では垂直同期信
号Vsyncの2回分の2画面走査分に対して、光電変
換・蓄積モードを繰り返すようにしているが、任意回数
に設定することによって蓄積時間を調整することができ
、これによってシステム上のダイナミックレンジを自由
に変えることが可濠である。つまり、イメージセンサ1
0の蓄積時間をコントロールするのに垂直同期信号Vs
yncに同期して行なうことにより、1画(m分の走査
に必要な基本時間の整数倍に比例してイメージセンサ1
0の感度を上げることができ、感度白玉と広いダイナミ
ックレンジを容易に達成することができる。
光電変換中に電荷蓄積のみを数回繰り返して感度調整し
、出力信号に対応する変換テーブルを繰返しの設定回数
に対応して切換えることにより、たとえば第3図に示す
ような高濃度画像で要求されるダイナミックレンジF[
]Hの範囲が選択され対応するようになり、結果として
システム上ではSDRの広いダイナミックレンジを持つ
ことになる。また、繰返す設定回数を順次更新して感度
調整し、出力信号に対応する変換テーブルを順次更新し
、画像情報を画素単位で組合せて合成することにより、
たとえば第3図に示す総合ダイナミックレンジ5IIR
の、実際に広いダイナミックレンジでかつ高分解能の画
像情報の読取ができることになる。上述では垂直同期信
号Vsyncの2回分の2画面走査分に対して、光電変
換・蓄積モードを繰り返すようにしているが、任意回数
に設定することによって蓄積時間を調整することができ
、これによってシステム上のダイナミックレンジを自由
に変えることが可濠である。つまり、イメージセンサ1
0の蓄積時間をコントロールするのに垂直同期信号Vs
yncに同期して行なうことにより、1画(m分の走査
に必要な基本時間の整数倍に比例してイメージセンサ1
0の感度を上げることができ、感度白玉と広いダイナミ
ックレンジを容易に達成することができる。
なお、イメージセンサlOの蓄積時間を基本時間に関係
なく独立して任意に設定しても、光電変換・蓄積モード
を設定クロック回数だけ連続して行なうようにしても良
い。
なく独立して任意に設定しても、光電変換・蓄積モード
を設定クロック回数だけ連続して行なうようにしても良
い。
また、上述ではイメージセンサの駆動信号(φr〜φR
)を4相としているが、任意相数のイメージセンサに適
用可1@である。また、上記では光電変換・蓄積中に保
持部及び読出レジスタにそれぞれ位相@号φS及びφR
を入力しているが、同様なゲート回路を設けて各位相信
号を所定の論理レベルに固定するようにして、動作を完
全に停止するようにしても良い。
)を4相としているが、任意相数のイメージセンサに適
用可1@である。また、上記では光電変換・蓄積中に保
持部及び読出レジスタにそれぞれ位相@号φS及びφR
を入力しているが、同様なゲート回路を設けて各位相信
号を所定の論理レベルに固定するようにして、動作を完
全に停止するようにしても良い。
(発明の効果)
以上のようにこの発明によれば、静止画像に対して、蓄
積型光電変換素子による光電変換・蓄積モードのみを設
定クロック回数だけ連続して繰返し、設定回数を順次更
新することにより所望の蓄積時間が得られると共に、対
応して選択される対数テーブルが選択されるようになっ
ているので、装置が簡単で安価に、処理速度が比較的早
く、画像情報処理システムとして要求される広いダイナ
ミックレンジと高い分解能を有する効率の良い画像情報
読取方法を提供することができる。
積型光電変換素子による光電変換・蓄積モードのみを設
定クロック回数だけ連続して繰返し、設定回数を順次更
新することにより所望の蓄積時間が得られると共に、対
応して選択される対数テーブルが選択されるようになっ
ているので、装置が簡単で安価に、処理速度が比較的早
く、画像情報処理システムとして要求される広いダイナ
ミックレンジと高い分解能を有する効率の良い画像情報
読取方法を提供することができる。
第1図は従来のイメージセンサの駆動系の一例を示すブ
ロック図、第21ffl(A)〜CC)はそれぞれイメ
ージセンサの動作を説明するための図、第3図はダイナ
ミックレンジを説明するための図、第4図はこの発明に
よるイメージセンサの駆動系の一例を示すブロック図、
第5図及び第6図対数テーブルを説明するための図であ
る1・・・パルス発振器、2・・・駆動用タイミング部
、3・・・制御手段、4・・・ゲート回路、lO・・・
イメージセンサ、20・・・演算処理部。 b f 図 手 3 図 L 2 図 L 4 図 (300):: : □ =X 暑久イ迫 (Y) 名 9 図 /2′2 L 6 図
ロック図、第21ffl(A)〜CC)はそれぞれイメ
ージセンサの動作を説明するための図、第3図はダイナ
ミックレンジを説明するための図、第4図はこの発明に
よるイメージセンサの駆動系の一例を示すブロック図、
第5図及び第6図対数テーブルを説明するための図であ
る1・・・パルス発振器、2・・・駆動用タイミング部
、3・・・制御手段、4・・・ゲート回路、lO・・・
イメージセンサ、20・・・演算処理部。 b f 図 手 3 図 L 2 図 L 4 図 (300):: : □ =X 暑久イ迫 (Y) 名 9 図 /2′2 L 6 図
Claims (2)
- (1)光電変換・蓄積、転送、保持及び読出のサイクル
で動作する蓄積型光電変換素子を用いて画像情報を読取
る場合、前記光電変換・蓄積を行なう際、この光電変換
・蓄積モードのみを設定クロック回数だけ連続して行な
うと共に、前記蓄積型光電変換素子からの出力信号に対
応する変換テーブルを前記設定回数に対応して切換える
ことにより、システム上広いダイナミックレンジの画像
情報を得ることができるようにしたことを特徴をする画
像情報読取方法。 - (2)光電変換、蓄積、転送、保持及び読出のサイクル
で動作する蓄積型光電変換素子を用いて画像情報を読取
る場合、前記光電変換・蓄積を行なう際、この光電変換
・蓄積モードのみを連続して繰返す設定クロック回数を
順次変更して、前記光電変換素子の感度を順次切換える
と共に、前記蓄積型光電変換素子からの出力信号に対応
する変換テーブルを順次更新し、画像情報を画素単位で
組合せて合成することにより、広いダイナミックレンジ
でかつ高い分解能の画像情報の読取ができるようにした
ことを特徴とする画像情報読取方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60251575A JPH0712192B2 (ja) | 1985-11-09 | 1985-11-09 | 画像情報読取装置 |
US06/831,440 US4704633A (en) | 1985-04-01 | 1986-02-20 | Method for reading out image information on an image having a wide dynamic range |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60251575A JPH0712192B2 (ja) | 1985-11-09 | 1985-11-09 | 画像情報読取装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62111565A true JPS62111565A (ja) | 1987-05-22 |
JPH0712192B2 JPH0712192B2 (ja) | 1995-02-08 |
Family
ID=17224854
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60251575A Expired - Fee Related JPH0712192B2 (ja) | 1985-04-01 | 1985-11-09 | 画像情報読取装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0712192B2 (ja) |
-
1985
- 1985-11-09 JP JP60251575A patent/JPH0712192B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0712192B2 (ja) | 1995-02-08 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |