JPS62219185A - Image input device - Google Patents

Image input device

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Publication number
JPS62219185A
JPS62219185A JP61060827A JP6082786A JPS62219185A JP S62219185 A JPS62219185 A JP S62219185A JP 61060827 A JP61060827 A JP 61060827A JP 6082786 A JP6082786 A JP 6082786A JP S62219185 A JPS62219185 A JP S62219185A
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JP
Japan
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image
correction
black
white
video signal
Prior art date
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Pending
Application number
JP61060827A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tetsuo Hizuka
哲男 肥塚
Noriyuki Hiraoka
平岡 規之
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Filing date
Publication date
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Priority to JP61060827A priority Critical patent/JPS62219185A/en
Publication of JPS62219185A publication Critical patent/JPS62219185A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To certainly perform the correction of variable density uneveness without offering a special correcting sample, by calculating correction factors for an offset and a gain, etc., by using a well known or an optional black and white correcting sample, and correcting a real video signal based on a calculated result. CONSTITUTION:The titled device is equipped with a photoelectric transducer 23 which performs the photoelectric conversion of a one-dimensional or a two-dimensional optical image on an image-forming lens 21 and an image-forming picture, and a storing means 29 which stores a digital signal obtained by A/D- converting a video signal from the photoelectric transducer 23. And an arithmetic means 30-1 image-picks up a correcting sample 26 consisting of the well known black and white pattern connected to the output side of the storing means 29, and calculates the correction factor for the offset and the gain from a difference due to the sample positions of the signal levels of a white and a black at the well known position in the image. In the actual image pickup time of a sample, a variable density correction circuit 10 performs the correction of the variable density uneveness for the video signal from the photoelectric transducer 23 based on the correction factor.

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は信号の不均一性を補正
するために、オフセッ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。
[Detailed Description of the Invention] [Summary] The present invention relates to an image input device equipped with a correction circuit for performing offset correction and gain correction in order to correct non-uniformity of signals caused by uneven lighting, etc. .

本発明は既知の白黒パターンからなる校正用サンプルを
撮像し、画像中の既知の位置の白または黒それぞれの信
号ラベルのサンプルの位置による差異から光学系の濃淡
ムラを算出し、実際のサンプル撮像時には該濃淡ムラ算
出結果に基づき、光電変換素子からの実際の映像信号を
補正し、画像入力するための濃淡補正回路を備えている
。またこのような補正を白レベル及び黒レベルの位置に
よるバラツキがなくなるまで繰り返して実行する補正制
御回路を備えている。さらに任意の白黒パターンからな
る校正用サンプルを撮像し、画像中の白パターンに対応
する映像信号の極大値、及び黒パターンに対応する映像
信号の極小値をピーク検出器を用いて検出する極値検出
回路と該極値検出回路の出力を用いて画像内の位置によ
る白レベル及び黒レベルのバラツキから光学系の濃淡ム
ラを算出し、実際のサンプル映像時にはこの濃淡ムラ算
出結果に基づいて映像信号を補正する濃淡補正回路を備
えるようにしたものである。
The present invention images a calibration sample consisting of a known black and white pattern, calculates the density unevenness of the optical system from the difference in white or black signal labels at known positions in the image depending on the position of the sample, and then performs the actual sample imaging. Sometimes, based on the density unevenness calculation result, a density correction circuit is provided for correcting the actual video signal from the photoelectric conversion element and inputting the image. Furthermore, a correction control circuit is provided which repeatedly executes such correction until the positional variations in the white level and black level are eliminated. Furthermore, a calibration sample consisting of an arbitrary black and white pattern is imaged, and a peak detector is used to detect the maximum value of the video signal corresponding to the white pattern in the image and the minimum value of the video signal corresponding to the black pattern. The outputs of the detection circuit and the extreme value detection circuit are used to calculate the uneven density of the optical system from variations in the white level and black level depending on the position in the image, and when an actual sample video is used, the image signal is calculated based on the uneven density calculation results. The device is equipped with a shading correction circuit that corrects.

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
理を正確に実行できるという効果がある。また、本発明
を用いることによって特別な校正用サンプルを装置に提
示する必要なく、標準の撮像対象を用いて′b≧淡ノ、
う補正を確実に行うことができるという効果がある。
By using the present invention, it is possible to obtain an image signal without shading, and the corrected image signal can be used to accurately perform subsequent image processing. Moreover, by using the present invention, there is no need to present a special calibration sample to the device, and a standard imaging target can be used to
This has the effect that the correction can be performed reliably.

〔産業上の利用分野〕[Industrial application field]

本発明は大画面を入力する画像入力装置に係り、特に対
象画面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できる画
像入力装置の校正方式に関する。
The present invention relates to an image input device that inputs a large screen, and more particularly to a calibration method for an image input device that can perform offset correction and gain correction on an image signal from an image sensor in order to make a target screen uniform.

〔従 来 技 術〕[Traditional technique]

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槻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、フレームメモリの大容量化は極めて実現しやすく
なったが、大画面を入力する場合には、画像入力部にお
いて照明ムラがあり、本来は均一な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、レンズのシェーディングや照明ムラにより結像レン
ズの中心部が明るく周囲が暗くなるためのものである。
With the development of large-scale integration technology, it is now possible to transmit high-quality images by performing large-scale image processing using computers, or to transmit image data to remote locations and play it back on the receiving side. Takatsuki-enabled devices are being put into practical use using recognition technology. When inputting an image to a frame memory, it has become extremely easy to increase the capacity of the frame memory, but when inputting a large screen, there is uneven illumination at the image input section, and the image is normally uniform. However, when the data is played back, unevenness may occur. This is because if the signal from the image sensor is input directly to the frame memory, the center of the imaging lens will be bright and the surroundings will be dark due to lens shading and uneven illumination.

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、例えば対象画像の隣接する2画
素がそれぞれ白と黒とからなる白黒の格子パターンを撮
像すると、x、y二次元画像に対してyを一定にしたX
に対する撮像信号は元来は、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。
In an input device that directly inputs the signal from the image sensor to the frame memory, for example, if two adjacent pixels of the target image capture a black and white lattice pattern, each consisting of white and black, the X with y constant
Originally, the imaging signal for the image has a waveform that repeats maximum and minimum gradation, and the envelope line has a constant height waveform. However, due to lens shading and illumination unevenness, a waveform in which the envelope of the imaging signal has a maximum value at the center is stored in the frame memory. If subsequent image processing is performed using an imaging signal containing such an error, there is a drawback that correct image processing cannot be performed.

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オフセット分だけ補正す
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
正することができないという欠点を有していた。
Conventionally, as a method to correct illumination unevenness, a white level signal obtained by imaging a white object is stored in a white level memory.
There has been a method of correcting a subsequently inputted image signal by a DC offset amount using a white level signal output from a white level memory. However, such a correction method that uses only the white level has the disadvantage that although it can correct the DC offset, it cannot correct the gain, and therefore cannot completely correct unevenness in the amount of illumination. Ta.

また、従来、白レベル及び黒レベルそれぞれに対応して
白レベル及び黒レベルメモリをそれぞれ用いる補正法も
あるが、この方法では白黒のサンプルと黒用のサンプル
をそれぞれ撮像する必要があるという欠点を有していた
In addition, conventionally, there is a correction method that uses white level and black level memories respectively for white level and black level, but this method has the disadvantage that it is necessary to image black and white samples and black samples respectively. had.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

本発明はこのような従来の欠点を除去し、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、既知あるい
は任意の白黒の校正用サンプルを用いてオフセット及び
ゲイン等の補正係数を算出し、画1象入力時にその算出
結果に基づいて実際の映像信号の補正を行うようにした
画像入力装置を提供するものである。
In order to eliminate such conventional drawbacks and correct non-uniformity of imaging signals due to uneven illumination, etc., the present invention calculates correction coefficients such as offset and gain using known or arbitrary black and white calibration samples. The present invention also provides an image input device that corrects an actual video signal based on the calculation result when inputting one image.

〔問題点を)W決するための手段〕[Means for resolving issues]

上記目的は本発明によれば結像レンズと結像面上の一次
元あるいは二次元の光学画像を光電変換する光電変換素
子(23)と、前記光電変換素子からの映像信号をA/
D変換して得られるディジタル信号を格納する記憶手段
(29)と、前記記憶手段(29)の出力側に接続され
既知の白黒パターンから成る校正用サンプルを撮像し画
像中の既知の位置の白および黒各々の信号レベルのサン
プルの位置による差異からオフセット及びゲインに対す
る補正計数を算出する演算手段(30−1)と、実際の
サンプル撮像時には前記補正係数にもとづき前記光電変
換素子からの映像信号に対して濃淡ムラの補正を行う濃
淡補正回路(1o)とを具備していることを特徴とする
画像入力装置を提供することにより達成される。
According to the present invention, the above object includes an imaging lens, a photoelectric conversion element (23) that photoelectrically converts a one-dimensional or two-dimensional optical image on an imaging surface, and a video signal from the photoelectric conversion element that converts the image signal into an A/
A storage means (29) for storing a digital signal obtained by D conversion; and a calibration sample connected to the output side of the storage means (29), which images a calibration sample consisting of a known black and white pattern, and stores the white at a known position in the image. and a calculation means (30-1) for calculating correction coefficients for offset and gain from the difference in the signal level of each of black and black depending on the position of the sample; This is achieved by providing an image input device characterized in that it is equipped with a shading correction circuit (1o) that corrects shading unevenness.

〔作   用〕[For production]

既知の白黒パターンからなる校正用サンプルを撮像し、
画像中の既知の位置の白及び黒それぞれの信号レベルの
サンプルの位置による相違から光学系の濃淡ムラを算出
し、実際のサンプル撮像時には上記濃淡ムラ算出結果に
基づいて、実際の映像信号を補正するようにしている。
Image a calibration sample consisting of a known black and white pattern,
The density unevenness of the optical system is calculated from the difference in the white and black signal levels at known positions in the image depending on the position of the sample, and when actually capturing the sample, the actual video signal is corrected based on the above density unevenness calculation results. I try to do that.

さらに、この補正を白レベル及び黒レベルの位置による
バラツキがなくなるまで繰り返すようにしている。
Further, this correction is repeated until there are no variations in the white level and black level depending on the position.

また、任意の白黒パターンからなる校正用サンプルを撮
像し、画像中の白パターンに対応する映像信号の極大値
と黒パターンに対応する映像信号の極小値とを検出する
極値検出回路を設け、これを用いて画像内の位置による
白レベル及び黒レベルのバラツキから光学系の濃淡ムラ
を算出し、実際のサンプル撮像時にはこの濃淡ムラ算出
結果に基づいて実際の映像信号を補正するようにしてい
る。
Further, an extreme value detection circuit is provided which images a calibration sample consisting of an arbitrary black and white pattern and detects the maximum value of the video signal corresponding to the white pattern in the image and the minimum value of the video signal corresponding to the black pattern, Using this, the uneven density of the optical system is calculated from variations in the white level and black level depending on the position in the image, and when actually capturing a sample, the actual video signal is corrected based on the results of calculating the uneven density. .

〔実  施  例〕〔Example〕

次に本発明の実施例を図面を参照して説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

第2図は画像入力装置として撮像カメラの一実施例であ
る。ta像対象20を結像レンズ21で結像し、結像面
22上でX方向に対する一次元撮像素子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y方
向に移動すると二次元の対象画像が得られる。このよう
な撮像カメラ24を用いて一次元撮像素子23からの信
号すなわち画像の各画素のアナログ濃淡値はA/D変換
器によってディジタル値に変換される。該ディジタル信
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、通常、第3図に示すよう
に、中心部が明るく、周囲が暗い二次元画像が得られる
。特に画像が非常に大きな大画面である場合にはこのよ
うな現象が生じる。
FIG. 2 shows an embodiment of an imaging camera as an image input device. ta image object 20 is imaged by the imaging lens 21, and the one-dimensional image sensor 23 relative to the X direction is moved on the imaging plane 22 in the y direction perpendicular to the main scanning direction by a moving mechanism (not shown). A two-dimensional target image is obtained. Using such an imaging camera 24, the signal from the one-dimensional imaging device 23, that is, the analog grayscale value of each pixel of the image, is converted into a digital value by an A/D converter. If the digital signal is input as is into the frame memory, a two-dimensional image in which the center is bright and the periphery is dark, as shown in FIG. 3, is usually obtained when a white-only image is used as the object. This phenomenon occurs especially when the image is on a very large screen.

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)は一定でなければならないが、画像中心
部でV (x、  y)が高く、境界のV (x。
In other words, if the gray level value at the pixel coordinates (x, y) of the target image is expressed by the voltage value V (x, y), then for white, V
(x, y) must be constant, but V(x, y) is high in the center of the image and V(x.

y)は低くなる。これは撮像カメラ24の結像レンズ2
1のシェーディングや照明ムラによるもので本来は均一
の信号V (x、y)が得られなければならない。そこ
で、本発明は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、−次元撮像素子 23からの撮像信号V
 (x、y)に対してオフセラ1−補正とゲイン補正を
行うようにしたものである。
y) will be lower. This is the imaging lens 2 of the imaging camera 24.
1 due to shading and illumination unevenness, and originally a uniform signal V (x, y) must be obtained. Therefore, in order to correct the non-uniformity of the imaging signal due to uneven illumination, etc., the present invention provides an imaging signal V from the -dimensional imaging element 23.
Offset 1-correction and gain correction are performed on (x, y).

第1図は本発明の画像入力装置の構成ブロック図である
。本発明の画像入力装置は、結像レンズ21と結像面上
の一次元あるいは二次元の光学画像を光電変換する光電
変換系と、該光電変換素子からの映像信号を次段の処理
回路に出力するための補正回路からなる。そして、入力
された映像信号の濃淡ムラを補正するために、既知の白
黒の校正用サンプル26を用いてオフセット及びゲイン
等の補正計数を算出し、画像入力時にその算出結果に基
づいて映像信号の補正を行うようにしたものである。
FIG. 1 is a block diagram of the configuration of an image input device according to the present invention. The image input device of the present invention includes an imaging lens 21, a photoelectric conversion system that photoelectrically converts a one-dimensional or two-dimensional optical image on an imaging surface, and a video signal from the photoelectric conversion element to a next-stage processing circuit. Consists of a correction circuit for output. Then, in order to correct the uneven density of the input video signal, correction coefficients such as offset and gain are calculated using the known black and white calibration sample 26, and the video signal is adjusted based on the calculation results when inputting the image. This is to perform correction.

本発明では、照明ムラの補正を行うために、まず、予め
既知の白黒パターンからなる校正用サンプル26を撮像
対象として結像レンズ21で結像し、−次元撮像素子2
3から得られた白色レベル信号W(x、y)と黒色レベ
ル信号B (x、y)は、濃淡補正回路10内部の補正
回路27をバイパスしてA/Dコンバータ28によりデ
ィジタル信号に変換され、フレームメモリ29に直接入
力される。前記校正用サンプル26は、例えば、第4図
に示すような任意の隣接する画素が黒と白との交互にな
っているものとすれば、この校正用サンプルの第β行目
の走査ライン上の画像の濃淡信号は第5図に示すような
黒レベル及び白レベルが交互に出現する信号となる。こ
こで白レベル信号は振幅が最も高く、黒レベルは振幅が
最も小さく、黒から白に至る中間色はその間の振幅を持
つものとする。
In the present invention, in order to correct illumination unevenness, first, a calibration sample 26 consisting of a known black and white pattern is imaged by the imaging lens 21 as an imaging target, and then the -dimensional imaging element 2
The white level signal W (x, y) and black level signal B (x, y) obtained from step 3 are converted into digital signals by the A/D converter 28, bypassing the correction circuit 27 inside the shade correction circuit 10. , are directly input to the frame memory 29. For example, in the calibration sample 26, if any adjacent pixels are alternately black and white as shown in FIG. The gray level signal of the image becomes a signal in which the black level and the white level appear alternately as shown in FIG. Here, it is assumed that the white level signal has the highest amplitude, the black level signal has the smallest amplitude, and intermediate colors ranging from black to white have amplitudes between them.

第5図に示すように、白黒レベルは、振幅が高くなった
り、低くなったりする波形であるが、画面が大きく照明
ムラやレンズのシェーディングがある場合には、同じ白
レベルであっても白レベル信号W(x、y)はXの方向
に対して白レベル信号の振幅値がいろいろと異なって画
面の中央部において最高白レベルWmaxとなる。同様
に、黒レベルB (x、y)に対しても画面の中央部が
高く、左右の境界にいく程低い値となっている。この場
合画面内の最低黒レベルの振幅値をB minとする。
As shown in Figure 5, the black and white level is a waveform whose amplitude increases and decreases, but if the screen is large and there is uneven lighting or lens shading, even if the white level is the same, the white The level signal W(x, y) has various amplitude values in the X direction, and reaches the highest white level Wmax at the center of the screen. Similarly, the black level B (x, y) is higher at the center of the screen and lower toward the left and right boundaries. In this case, the amplitude value of the lowest black level in the screen is defined as B min.

このように第4図に示すような白黒が交互に現れる画像
中の第1行目の信号は第5図に示すような黒レベル及び
白レベルが交互に出現する信号となるが、白黒交互のパ
ターンでなく、校正用サンプルとしては白黒のパターン
の形状が既知であればよい。すなわち、フレームメモリ
29内のアドレスのどこに白がありどこに黒があるかと
いうことが既知でありさえすれば、いかなる校正用サン
プルであってもかまわない。このような既知なる校正用
パターンの白レベル及び黒レベルのディジタル信号はフ
レームメモリ29に格納され、前記フレームメモリ29
から読出されて濃淡補正回路10の演算回路30−1に
入力される。演算回路30−1においてはフレームメモ
リ29から出力された白黒パターンの画面内の最低黒レ
ベルB lll1nと最高白レベルWmaxを検出する
。すなわち第5図の校正用サンプルにおいて、lライン
上の走査に対してXを変化させた場合、白レベル信号W
(x、y)は画面の中央部において、はぼ最高レベルと
なり、この値をWmaにとして検出する。また黒レベル
信号B (x、  y)に対してのも、Xを変化させた
場合に、はぼ画面の中央部にあたるXのレベルB (x
、  y)がB minとなる。この最低黒レベルB 
minと、最高白レベルWmaにを検出した後、第4図
に示した校正用サンプルのβを1からnまで変化した各
lの行における各画素値に対して次の(11式で示すオ
フセット値F (x、y)とゲイン値G (x、y)を
算出する。
In this way, the signal on the first line in an image in which black and white levels appear alternately as shown in Figure 4 becomes a signal in which black and white levels appear alternately as shown in Figure 5. It is sufficient that the shape of the black and white pattern is known as the calibration sample instead of the pattern. That is, any calibration sample may be used as long as it is known where white and black are located in the addresses in the frame memory 29. The white level and black level digital signals of such a known calibration pattern are stored in the frame memory 29.
The signal is read out from the gradation correction circuit 10 and input to the arithmetic circuit 30-1 of the grayscale correction circuit 10. The arithmetic circuit 30-1 detects the lowest black level Bll1n and the highest white level Wmax on the screen of the black and white pattern output from the frame memory 29. In other words, in the calibration sample shown in Fig. 5, when X is changed for scanning on the l line, the white level signal W
(x, y) is at the highest level in the center of the screen, and this value is detected as Wma. Also, regarding the black level signal B (x, y), when changing X, the level B (x
, y) becomes B min. This minimum black level B
min and the highest white level Wma, the following (offset shown in equation 11) is applied to each pixel value in each l row where β of the calibration sample shown in FIG. A value F (x, y) and a gain value G (x, y) are calculated.

F (x、  )’) =B (x、  y) −B 
winG (x、  y) = −L弘−L−′/(X
・ソ         −−−−(1)このように計算
されたオフセット値F (x、y)とゲイン値G (x
、y)はそれぞれ演算回路30から出力され、濃淡補正
回路10内部のオフセットメモリ31及びゲインメモリ
32に格納される。
F (x, )') = B (x, y) −B
winG (x, y) = −L Hiroshi−L−′/(X
・So---(1) Offset value F (x, y) and gain value G (x
, y) are output from the arithmetic circuit 30 and stored in the offset memory 31 and gain memory 32 inside the gray scale correction circuit 10.

そして、校正用サンプル26を取り除き、実際の撮像対
象20を結像レンズ21によって結像し、−次元撮像素
子23を介して入力されるアナログ映像信号を補正回路
27に入力するときに、前記オフセットメモリ31、ゲ
インメモリ32から前記オフセットF (x、y)とゲ
イン値G (x、y)をそれぞれD/Aコンバータ33
及び34を介して補正回路27に入力する。すなわち実
際のサンプル撮像時にはオフセットメモリ31及びゲイ
ンメモリ32からのそれぞれの出力はそれぞれD/Aコ
ンバータ33.及び34を介してアナログ信号に変換さ
れて補正回路27に入力され、前記実際の映像信号を次
の(2)式に従って補正する。
Then, when the calibration sample 26 is removed, the actual imaging target 20 is imaged by the imaging lens 21, and the analog video signal input via the -dimensional image sensor 23 is input to the correction circuit 27, the offset The offset F (x, y) and gain value G (x, y) are transferred from the memory 31 and gain memory 32 to the D/A converter 33 respectively.
and 34 to the correction circuit 27. That is, during actual sample imaging, the respective outputs from the offset memory 31 and gain memory 32 are transferred to the D/A converter 33. and 34, it is converted into an analog signal and input to the correction circuit 27, and the actual video signal is corrected according to the following equation (2).

V′= G (x、y)x (V (x、y)−F (x、y)
)・・・・・(2) (2)式によって得られたV′は(1)式に従って得ら
れるオフセット値F (x、y)とゲイン値G (x。
V'= G (x, y) x (V (x, y) - F (x, y)
)...(2) V' obtained by equation (2) is the offset value F (x, y) obtained according to equation (1) and gain value G (x.

y)を用いて補正された映像信号であって、上記補正に
基づいて白レベル及び黒レベルの位置によるバラツキが
除去されているものである。また+1)式によって得ら
れる補正係数を算出した後、更に補正の精度を高めるた
めに、補正制御回路30−2により再びこの係数を用い
て校正用サンプル26を撮像し、精密な補正係数を算出
することを可能とする。
This is a video signal corrected using y), in which variations in white level and black level due to position have been removed based on the above correction. In addition, after calculating the correction coefficient obtained by the formula +1), in order to further improve the accuracy of correction, the correction control circuit 30-2 images the calibration sample 26 again using this coefficient, and calculates a precise correction coefficient. make it possible to

このように一度補正するばかりでなく、補正制御回路3
0−2により何度か繰り返して再補正することにより、
実際に入力された映像信号は補正回路27を用いてムラ
のない高品位な画像が得られ、A/Dコンバータ28を
介してフレームメモリ29に格納される。すなわち、以
上のべたような方法を用いることにより、校正用サンプ
ル26を装置に提示するだけで濃淡ムラを確実に行うこ
とができる。
In this way, not only the correction is performed once, but also the correction control circuit 3
By repeating the correction several times using 0-2,
The actually inputted video signal is used in the correction circuit 27 to obtain an even, high-quality image, and is stored in the frame memory 29 via the A/D converter 28. That is, by using the above-described method, it is possible to reliably measure the density unevenness simply by presenting the calibration sample 26 to the apparatus.

以上のべた第1の実施例においては黒パターンの位置及
び白パターンの位置に関する位置情報はすでに既知であ
る場合で、その位置情報に基づいて(1)式及び(2)
式から黒レベル、白レベルのバラツキを算出し、この算
出結果より実際の映像信号を補正していた。次に述べる
第2の実施例では、白レベル信号及び黒レベル信号の位
置情報が得られず、実際の撮像対象20が任意に与えら
れた場合でも、対象とするサンプルから白レベルの極大
値W(xn、y、、)と黒レベルの極小値B(Xn。
In the first embodiment described above, the positional information regarding the position of the black pattern and the position of the white pattern is already known, and based on the positional information, equations (1) and (2) are
Variations in black and white levels were calculated from the formula, and the actual video signal was corrected based on the calculation results. In the second embodiment described below, even if the position information of the white level signal and the black level signal is not obtained and the actual imaging target 20 is arbitrarily given, the local maximum value W of the white level from the target sample (xn, y, ,) and the minimum black level value B(Xn.

yl、)を第6図の構成ブロック図に示される極値検出
回路35を用いて求め、求められた極値に対応する位置
の白レベル及び黒レベルの値からバラツキを演算回路3
0−1を用いて求めればよい。
yl, ) using the extreme value detection circuit 35 shown in the block diagram of FIG.
It can be calculated using 0-1.

ここで、第6図の構成ブロックは第1図の構成ブロック
とほぼ同じであるが、前記極値検出回路35がフレーム
メモリ29と、演算回路30−1との間に挿入されたも
のである。例えば、第7図に示されるような任意の白黒
パターンからなる校正用サンプルを撮1象し、画像中の
白パターンに対応する映像信号の極大値と、黒パターン
に対応する映(?!倍信号極小値とを極値検出回路35
を用いて検出する。例えば、第7図の白黒パターンから
なる校正用サンプルにおいて第一行目の1から8までの
数字の中心を走査した場合、極値検出回路35の出力は
第8図の白黒パターン波形の極大値W(x、1.yn)
と極小値B (xn、yn)である。前記極値検出回路
35から得られる信号をもとに、画像内の位置による白
レベル及び黒レベルのバラツキを次の式によって求める
。すなわち、オフセット値F (X n+  )I n
>とゲイン値G (X 11+  )! n)は次式に
よって求められる。
Here, the configuration block of FIG. 6 is almost the same as the configuration block of FIG. 1, but the extreme value detection circuit 35 is inserted between the frame memory 29 and the arithmetic circuit 30-1. . For example, a calibration sample consisting of an arbitrary black and white pattern as shown in FIG. The signal minimum value is detected by the extreme value detection circuit 35.
Detect using. For example, when scanning the center of the numbers 1 to 8 in the first row in the calibration sample consisting of the black and white pattern shown in FIG. 7, the output of the extreme value detection circuit 35 will be the maximum value of the black and white pattern waveform shown in FIG. W(x, 1.yn)
and the minimum value B (xn, yn). Based on the signal obtained from the extreme value detection circuit 35, the variation in white level and black level depending on the position in the image is determined by the following equation. That is, the offset value F (X n+ )I n
> and gain value G (X 11+ )! n) is determined by the following formula.

F (xn+  yn)=B (xn+  3’n)−
BminG(X、1.yn)’=t−L− イ(λ1.I、たン ただし、ここでB minは最低極小値、Wmaxは最
大極大値である。
F (xn+ yn)=B (xn+ 3'n)-
BminG(X, 1.yn)'=t-L-i(λ1.I, tan) Here, Bmin is the lowest minimum value and Wmax is the highest maximum value.

このように求められたオフセット値とゲイン値は同様に
それぞれオフセットメモリ31及びゲインメモリ32に
格納される。そしてそれぞれ、D/Aコンバータ33及
び34を介して補正回路27に入力され、実際の撮像対
象20を結像レンズ21によって結像して一次元撮像素
子23を介して入力される実際の映像信号に対して(2
)式に従う補正信号v′を得るようにすれば同様に濃淡
ムラ補正を確実に行うことができる。
The offset value and gain value thus determined are similarly stored in the offset memory 31 and gain memory 32, respectively. Then, the actual video signals are inputted to the correction circuit 27 via the D/A converters 33 and 34, respectively, and the actual imaged object 20 is imaged by the imaging lens 21 and inputted via the one-dimensional image sensor 23. For (2
) By obtaining the correction signal v' according to the equation (2), it is possible to reliably correct unevenness in density.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明は以上説明したように既知または未知の白黒の校
正用サンプルを用いればオフセット及びゲインに対する
補正係数を算出でき、実際の画像入力に対してその算出
結果に基づいて映像信号の濃淡ムラ補正を行うことがで
きるという効果がある。
As explained above, the present invention can calculate correction coefficients for offset and gain by using known or unknown black and white calibration samples, and corrects unevenness in density of video signals based on the calculation results for actual image input. The effect is that it can be done.

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

第1図は本発明の画像入力装置の構成ブロック図、 第21!lば撮像装置の構成図、 第3図は補正を行わない場合の1rlJ像素子から得ら
れる二次元画像を示す図、 第4図は既知校正用サンプルのパターン図、第5図は第
4図の校正用サンプルの黒及び白レンズの補正を行う場
合の不均一な撮1象信号を示す波形図、 第6図は第1図の本発明の画像入力装置にさらに極値検
出回路を挿入した本発明の画像入力装置の構成ブロック
図、 第7図は第6図の回路を用いて白レベルの極大値及び黒
レベルの極小値が得られる任意の校正用サンプルのパタ
ーン図、 第8図は第7図の第1行目の1から8までの数字の中心
を走査した場合に得られる映像信号の一波形図である。 20・・・撮像対象、 21・・・結像レンズ、 22・・・結像面、 23・・・−次元撮像素子、 24・・・撮像カメラ、 25・・・移動機構、 26・・・校正用サンプル、 27・・・補正回路、 2−8・・・A/Dコンバータ、 29・・・フレームメモリ、 30−1・・・演算回路、 30−2・・・補正制御回路 31・・・オフセットメモリ、 32・・・メモリ、 33.34・・・D/Aコンバータ、 特許出願人   富士通株式会社 23−友元矛晟1樫糸ミ 21妨イ脅(レジ7ス″ J最イ贋1咬置のオJ琴号父図 痛  2  図 才自゛正)第1杓gい傅合の才量背に敞31゛う得うれ
ろ工水7c、盈イ恢の実は鯰づテ1を示1図第 3 m 歎知ネ妊月セナシフリレのノψターン図藁 4 図 第40の梃用−fシフフレの黒、及び台レニズ館補゛正
壇ぐ↑うlち心rのぞトナ勺−を濁唄艷イふイ名セ1Σ
示1図簿 51!1
FIG. 1 is a block diagram of the configuration of the image input device of the present invention. 21! Figure 3 is a diagram showing the two-dimensional image obtained from the 1rlJ image element without correction, Figure 4 is a pattern diagram of a known calibration sample, and Figure 5 is a diagram of the configuration of the imaging device. Figure 6 is a waveform diagram showing non-uniform imaging signals when correcting the black and white lenses of the calibration sample. A block diagram of the configuration of the image input device of the present invention; FIG. 7 is a pattern diagram of an arbitrary calibration sample from which the maximum value of the white level and the minimum value of the black level can be obtained using the circuit of FIG. 6; FIG. 8 is a waveform diagram of a video signal obtained when scanning the center of the numbers 1 to 8 in the first row of FIG. 7. FIG. 20... Imaging target, 21... Imaging lens, 22... Imaging surface, 23... -dimensional imaging element, 24... Imaging camera, 25... Movement mechanism, 26... Calibration sample, 27... Correction circuit, 2-8... A/D converter, 29... Frame memory, 30-1... Arithmetic circuit, 30-2... Correction control circuit 31...・Offset memory, 32...Memory, 33.34...D/A converter, Patent applicant: Fujitsu Ltd. 1. OJ kotogo father's pain 2. illustrative self (correct) 1. 31 ゛ Urero Kosui 7c, 1. Figure 1 shows the number 3 of the 3 m. 1Σ
Show 1 picture book 51!1

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1)結像レンズと結像面上の一次元あるいは二次元の光
学画像を光電変換する光電変換素子(23)と、 前記光電変換素子からの映像信号をA/D変換して得ら
れるディジタル信号を格納する記憶手段(29)と、 前記記憶手段(29)の出力側に接続され既知の白黒パ
ターンから成る校正用サンプルを撮像し画像中の既知の
位置の白および黒各々の信号レベルのサンプルの位置に
よる差異からオフセット及びゲインに対する補正計数を
算出する演算手段(30−1)と、 実際のサンプル撮像時には前記補正係数にもとづき前記
光電変換素子からの映像信号に対して濃淡ムラの補正を
行う濃淡補正回路(10)とを具備していることを特徴
とする画像入力装置。 2)上記補正を白レベル及び黒レベルの位置によるバラ
ツキが無くなるまで繰り返すための補正制御回路(30
−2)を備えた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。 3)任意の白黒パターンからなる校正用サンプルを撮像
し画像中の白パターンに対応する映像信号の極大値と黒
パターンに対応する映像信号の極小値とを検出する極値
検出回路の出力を用いて前記演算手段で前記補正係数を
算出し、前記濃淡補正回路で実際のサンプル撮像時に光
電変換素子からの映像信号に対して濃淡ムラの補正を行
う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] 1) A photoelectric conversion element (23) that photoelectrically converts a one-dimensional or two-dimensional optical image on an imaging lens and an imaging surface, and A/D converting a video signal from the photoelectric conversion element. storage means (29) for storing the digital signals obtained by the image processing; calculation means (30-1) for calculating correction coefficients for offset and gain from the difference in signal level depending on the position of the sample; An image input device comprising: a shading correction circuit (10) that corrects shading unevenness. 2) A correction control circuit (30
-2) The image input device according to claim 1, characterized by comprising: -2). 3) Using the output of an extreme value detection circuit that images a calibration sample consisting of an arbitrary black and white pattern and detects the maximum value of the video signal corresponding to the white pattern in the image and the minimum value of the video signal corresponding to the black pattern. Claim 1, wherein the calculation means calculates the correction coefficient, and the density correction circuit corrects density unevenness with respect to a video signal from a photoelectric conversion element during actual sample imaging. The image input device described.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0527021A2 (en) * 1991-08-07 1993-02-10 NCR International, Inc. Apparatus and method for processing image data

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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