JPS62128666A - 画像入力装置 - Google Patents

画像入力装置

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JPS62128666A
JPS62128666A JP60268526A JP26852685A JPS62128666A JP S62128666 A JPS62128666 A JP S62128666A JP 60268526 A JP60268526 A JP 60268526A JP 26852685 A JP26852685 A JP 26852685A JP S62128666 A JPS62128666 A JP S62128666A
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JP
Japan
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signal
image
circuit
black
white
Prior art date
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Pending
Application number
JP60268526A
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English (en)
Inventor
Tetsuo Hizuka
哲男 肥塚
Noriyuki Hiraoka
平岡 規之
Masahito Nakajima
雅人 中島
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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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】 〔概  要〕 本発明は照明のムラ等による撮像信号の不均一性を補正
するために、オフセント補正やゲイン補正を行うための
補正回路を備えた画像入力装置に関する。
大画面を入力する場合には、対象を均一に照明する必要
があるが、従来、白い対象を入力して得られる白レベル
信号をメモリに格納し、その白レベル信号を用いて対象
物の濃淡を表す撮像信号を補正する補正法があったが、
この方法では、照明の光量ムラ等を完全に補正すること
は出来なかった。本発明は白レベルメモリと、黒い対象
を入力した場合に得られる黒レベル信号を格納する黒レ
ベルメモリを前記白レベルメモリとともに、補正回路に
入力することによって、オフセット補正とゲイン補正を
行うことが出来る画像入力装置を提供する。すなわぢ、
結像レンズを介して入力される画像を1次元撮像素子と
、該1次元撮像素子を結像面上で主走査方向に対して垂
直な方向に移動させる移動機構を備えた画像入力部と、
該撮像素子から撮像信号を入力し、黒い対象に対する黒
レベル信号を格納する黒レベルメモリと、白い対象に対
する白レベル信号を格納する白レベルメモリと、それら
のメモリから出力される黒レベル信号と白レベル信号の
ディジタル信号を用いて対象物の濃淡を表す撮像信号を
補正する補正回路とを備えている画像入力装置である。
前記補正回路は撮像信号から黒レベル信号を減算する第
1の減算回路と白レベル信号から黒レベル信号を減算す
る第2の減算回路と、第1の減算回路の出力信号を第2
の減算回路の出力信号で除算する除算回路から構成する
ようにしている。
本発明を用いれば、シェーディングのない撮像信号を得
ることができ、補正された撮像信号を用いて以後の画像
処理を正確に実行出来るという効果がある。
〔産業上の利用分野〕
本発明は大画面を入力する画像入力装置に係り。
特に対象画像を均一にするために撮像素子からの撮像信
号に対してオフセット補正と、ゲイン補正を行うことが
出来る画像入力装置の構成に関する。
〔従 来 技 術〕
大規模集積化技術の発展に伴い、計算機を用いて大容量
の画像の処理を行って高品位な画像を伝送したり、遠隔
地に画像データを伝送し、受信側で再生するようにした
り、認識技術を用いて高機能な装置を実用化するように
なってきた。画像を入力し、フレームメモリに入力する
場合、メモリの集積化技術の進歩に伴い、フレームメモ
リの大容量化はきわめて実現しやすくなったが、大画面
を入力する場合には2画像入力部において、照明ムラが
あり1本来は均一の画像であっても、再生した場合に、
ムラが生じてしまうことがある。これは撮像素子からの
信号をそのままフレームメモリに入力すると、結像レン
ズの中心部が明るく。
周囲が暗いため、レンズのシェーディングや照明ムラに
よるものである。
撮像素子からの信号をそのままフレームメモリに入力す
る入力装置においては2例えば対象画像の隣接する2画
素がそれぞれ自と黒とからなる白黒の格子パターンを撮
像すると、X、Y2次元画像に対してYを一定にしたX
の変化に対する撮像信号は2元来は濃淡の最大と最小を
繰り返す波形となり、包路線は高さが一定の波形となる
。しかし、レンズのシェーディングや照明ムラによって
撮像信号の包路線は中心部で極大値を持つような波形が
前記フレームメモリに格納されてしまう。
このような誤差を含んだ撮像信号を用いて以後の画像処
理を行うと、正しい画像処理が行えなくなるという欠点
を有していた。このような照明ムラを補正する方法とし
て従来、白い対象を撮像して得られる白レベル信号を白
レベルメモリに格納し。
白レベルメモリから出力される白レベル信号を用いて以
後、入力される撮像信号をDCオフセント分だけ補正す
る方法があった。しかし、このような白レベルのみを用
いた補正法ではDCオフセット分の補正は行えても、ゲ
インの補正は行えず。
従って、照明の光量ムラ等を完全に補正することが出来
ないという欠点を有していた。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明はこのような従来の技術の欠点を除去し。
照明ムラ等による撮像信号の不均一性を補正するために
、白レベルメモリと黒い対象を入力して得られる黒レベ
ル信号を格納する黒レベルメモリの両方を用いてオフセ
ット補正とゲイン補正を行うことが出来る画像入力装置
を提供するものである。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は結像レンズを介して入力される画像を撮像素子
によって撮像信号に変換する画像入力部と、該撮像素子
から黒い対象に対する黒レベル信号と白い対象に対する
白レベル信号を入力しそれぞれディジタル信号に変換す
るAD変換器と、前記AD変換器を介して前記黒レベル
信号に対応するディジタル信号を格納する黒レベルメモ
リと。
前記AD変換器を介して前記白レベル信号に対応するデ
ィジタル信号を格納する白レベルメモリと。
前記画像入力部から画像入力時に前記黒レベルメモリと
前記白レベルメモリから出力されるディジタル信号を用
いて前記画像入力部から入力する対象物の濃淡を表す撮
像信号を補正する補正回路とを備えていることを特徴と
し、さらに、前記補正回路は、撮像信号から黒レベル信
号を減算する第1の減算回路と自レベル信号から黒レベ
ル信号を減算する第2の減算回路と、第1の減算回路の
出力信号を第2の減算回路の出力信号で除算する除算回
路からなることを特徴とする画像入力装置を提供するこ
とによって達成される。
〔作  用〕
撮像素子から黒い対象に対する黒レベル信号と    
′白い対象に対する白レベル信号を入力し、それぞれデ
ィジタル信号に変換し、変換された黒レベル信号と、白
レベル信号をそれぞれ格納する黒レベルメモリと白レベ
ルメモリを用いて前記メモリから出力されるディジタル
信号を補正回路に入力し。
前記補正回路に入力される対象物の濃淡を表す撮像信号
を補正するようにしている。前記補正回路においては、
撮像信号から黒レベル信号を減算した結果を白レベル信
号から黒レベル信号を減算した結果で除算するようにし
ている。
〔実  施  例〕
次に2本発明の実施例を図面を参照して説明する。第2
図は画像入力装置として利用される撮像カメラの一実施
例である。撮像対象20を結像レンズ21で結像し、結
像面22上でX方向に対する1次元撮像素子23が移動
機構(図示せず)によってその主走査方向に対して垂直
なX方向に移動すると、2次元の対象画像が得られる。
このような撮像カメラ24を用いて撮像素子23からの
信号すなわち2画像の各画素のアナログ濃淡値をAD変
換器によってディジタル信号に変換しその信号をそのま
まフレームメモリに入力すると、対象として白色のみの
画像を用いた場合1通常第3図に示すように、中心部が
明る(1周囲が暗い2次元画像が得られる。すなわち、
対象画像の画素座標(X、  y)における濃淡値を電
圧値V (x。
y)で表現すれば、白色ではV (x、y)は一定であ
るが画像中心部でV (x、  y)が高く、境界のV
 (x、y)は低くなる。これは、撮像カメラ24の結
像レンズ21のシェーディングや照明ムラによるもので
2本来は均一の信号V (x、  y)が得られなけれ
ばならない。
この状態で、たとえば、対象画像の隣接する2画素がそ
れぞれ白と黒である白黒の格子パターンを撮像すると、
第3図におけるylのラインの信号V3 (X、yI)
は第4図のVa (x、 yl)のように、包絡線がX
の中央部で極大となるような不均一の信号となる。この
V4(X、yl)をAD変換してできるディジタル信号
を用いて以後のフィルタリングや変分などの画像処理を
行っても高品位な画像再生が行なえなくなる。特に、白
レベルに対するV4 (x、y)の包絡線が不均一とな
る。そこで本発明は、照明ムラなどによる撮像信号の不
均一性を補正するために撮像素子23からの撮像信号V
 (x、  y)に対して、オフセント補正とゲイン補
正を行うようにしたものである。
本発明の画像入力装置の構成図を第1図に示す。
撮像対象20を結像レンズ21で結像した後、移動機構
25によってX方向に走査されるX方向の1次元撮像素
子23からの白色レベル信号C(x。
y)と黒色レベル信号A (x、y)は、スイツチ10
及びAD変換器11を介してそれぞれ白レベルメモリ1
2と黒レベルメモリ13に格納され。
それぞれのメモリから出力される信号がそれぞれDA変
換器14.15を介して補正回路16に入力される。そ
して、それらのアナログ信号140゜150を基に、撮
像素子23から入力される濃淡=10− 信号160のオフセット補正とゲイン補正を行う。
補正後、正しい濃淡信号をAD変換してフレームメモリ
17に格納し2画像処理を行うようにしている。すなわ
ち1本発明は第1図の点線内で示した各構成を用いて不
均一な信号の補正を行っている。本発明の画像入力装置
においてはまず、スイッチ10をa側に接続して対象と
して白色サンプルを撮像する。この時の撮像信号は自レ
ベル信号C(x、y)としてAD変換器11を経由して
白レベルメモリ12内に格納される。次にスイッチ10
をa側接続のままで対象として黒色サンプルを撮像し、
同様にAD変換器工1を介して黒レベル信qA(x、y
)を黒レベルメモリ13内に格納する。前記白レベル信
号C(x、y)の例えばy=y+における信号C(x、
y+)は第4図のV4 (x、、yl)の高レベルの包
絡線で、前記黒レベルの例えばy−ylにおける信号A
 (x。
y+)は、第4図のVa  (x、y+)の低レベルの
包路線である。従って、これら包絡線は濃淡信号V4 
(x、y)の不均一情報となっているので。
一般に前記C(x、  y)とA(x、y)は2次元画
像の不均一情報としてメモリ12.13にそれぞれ格納
されたことになる。その次に、実際の対象を撮像する場
合は、スイッチ10をb側に接続してこれら黒レベル信
号へ(x、y)と自レベル信号C(x、y)を用いて、
撮像信号V (x、y)を補正回路16で補正する。
第6図に、補正回路(6)の実施例を示す。第6図の実
施例では演算増幅器によるアナログ回路を用いて補正回
路16を構成している。減算回路1で撮像素子23から
入力する撮像信号■から黒レベルメモリ13からDA変
換器15を介して入力する黒レベル信号へを減算しくV
−A)信号を得る。そして減算回路2では自レベルメモ
リ12からDA変換器14を介して入力する白レベル信
号Cから前記黒レベル信号へを減算し、  (C−A)
信号を得る。そして除算回路3でこの2種の信号を用い
て(V−A)信号を(C−八)信号で割算すれば、結局
補正信号v′として を得る。
この信号V’  (x、y)として1例えば、y−yl
における信号V ’  (X+  y I)を考えれば
第4図の不均一性のあるVa (x、y I)信号が第
5図に示すような均一信号V ’  (x、  y +
 )に補正された信号となる。すなわち、対象画像の隣
接する2画素がそれぞれ白と黒である白黒の格子パター
ンに対応して+  V ’  (x+  y 1)は最
大値(白色)と最小値(黒色)の繰り返し波形となる。
尚、第4図で示したように、黒/白のサンプリングは+
  x+)’方向とも数画素分飛ばして行ってもよい。
以上水したように9本発明を用いれば、シェーディング
のない撮像信号を得ることができ、以後の画像処理を正
しく行うことが出来る。
〔発明の効果〕
本発明はこのように白レベルメモリと、黒レベルメモリ
を用いて前記メモリの出力を補正回路に入力し、補正回
路において、撮像信号から黒しベル信号を減算した結果
を白レベル信号から黒レベル信号を減算した結果で割算
することによってシェーディングのない撮像信号を得る
ことができ。
撮像信号に対してオフセット補正ばかりでなく。
ゲイン補正を行うことが出来るという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の画像入力装置の構成を示すブロック図
。 第2図は撮像装置の構成図。 第3図は補正を行わない場合の撮像素子から得られる2
次元画像の一実施例を示す図。 第4図は白黒の格子パターンを撮像した場合の補正を行
わない場合の不均一な撮像信号の実施例図。 第5図は本発明に従って補正した場合の撮像信号の均一
性を示す白黒格子パターンの撮像信号を示す図。 第6図は本発明の補正回路の構成を示すブロック図であ
る。 1・・・減算回路。 2・・・減算回路。 3・・・除算回路。 10・・・スイッチ。 11・・・A/D変換器。 12・・・自レベルメモリ。 13・・・黒レベルメモリ。 14.15・・・D/A変換器。 16・・・補正回路。 17・・・フレームメモリ。 20・・・対象物。 21・・・結像レンズ。 22・・・結像面。 23・・・1次元撮像素子。 24・・・カメラ。 25・・・移動機構。 手続補正書怜鐙ノ 昭和Cノ年ス月 特許庁長官殿         い 3、補正をする者 事件との関係     特許出願人 住所 神奈川県用崎市中原区」―小円中1015番地(
522)名称富士通株式会社 4、代  理  人     住所 神奈川県用崎市中
原区上小田中1015番地(1)本願明細書の「特許請
求の範囲」を別紙の通り補正する。 (2)同第5頁第2行目の「画像であっても、再生」を
「対象であっても、画像入力」と補正する。 (3)同第7頁第4行目と第5行目および第7行目に記
載のrADi換器」を「A/Df換器」と補正する。 (4)同第9頁第4行目に記載の「AD変換器」をrA
/DrA/D変換器する。 (5)同第10頁第2行目と第15行目、第11頁第9
行目と第12行目に記載の「AD変換器」をrA/D変
換器」と補正する。 (6)同第10頁第18行目、涼12頁第12行目と第
15行目に81載のrDA変換器」を「D/Af換器」
と補正する。 添付書類 補正「特許請求の範囲」・・・・・・・・・・・・・・
・・・・1通2、特許請求の範囲 (1)結像レンズを介して入力される画像を撮像素子に
よって撮像信号に賢換する画像入力部と、核撮像累子か
ら黒い対象に対する黒レベル信号と白い対象に対する白
レベル信号を入力しそれぞれディジタル信号に賢換する
A/Di換器と、前記A/D変換器を介して前記黒レベ
ル信号に対応するディジタル信号を格納する黒レベルメ
モリと、前記A/D変換器を介して前記白レベル信号に
対応するディジタル信号を格納する白レベルメモリと、 前記画像入力部から画像入力時処前記黒レベルメモリと
白しベルメそりから出力されるディジタル信号を用いて
前記画像入力部から入力する対象物の漉淡を表す撮像信
号を補正する補正回路とを備えていることを特徴とする
画像入力装置。 (2)#記補正回路は、撮像信号から黒レベル信号を減
算する第1の減算回路と白レベル信号から黒レベル信号
を減算する第2の減算回路と、第1の減算回路の出力信
号な綺2の減算回路の出力信号で除算する除算回路から
なることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の画像
入力装置。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)結像レンズを介して入力される画像を撮像素子に
    よって撮像信号に変換する画像入力部と、該撮像素子か
    ら黒い対象に対する黒レベル信号と白い対象に対する白
    レベル信号を入力しそれぞれディジタル信号に変換する
    AD変換器と、前記AD変換器を介して前記黒レベル信
    号に対応するディジタル信号を格納する黒レベルメモリ
    と、前記AD変換器を介して前記白レベル信号に対応す
    るディジタル信号を格納する白レベルメモリと、 前記画像入力部から画像入力時に前記黒レベルメモリと
    白レベルメモリから出力されるディジタル信号を用いて
    前記画像入力部から入力する対象物の濃淡を表す撮像信
    号を補正する補正回路とを備えていることを特徴とする
    画像入力装置。
  2. (2)前記補正回路は、撮像信号から黒レベル信号を減
    算する第1の減算回路と白レベル信号から黒レベル信号
    を減算する第2の減算回路と、第1の減算回路の出力信
    号を第2の減算回路の出力信号で除算する除算回路から
    なることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の画像
    入力装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02164184A (ja) * 1988-12-19 1990-06-25 Toshiba Corp X線診断装置
JP2002071329A (ja) * 2000-09-01 2002-03-08 Dainippon Printing Co Ltd 繊維潜り角測定方法およびシステム

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