JPS62239769A - 映像信号処理回路 - 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） 本発明は映像信号処理回路にかかり、詳しくは文字や図
形等の画像情報をＣＣＤ型イメージセンサ等にて読み取
り、その後この画像情報を複写等の手段によって再生す
る画像処理装置において、イメージセンサから得た映像
信号をＡ／Ｄ変換するための映像信号処理回路に関する
。

（従来の技術） 従来、この種の画像処理装置としては、例えばホワイト
ボード上に書かれた文字等の画像情報を電子的に読み取
って複写する、いわゆる電子的な黒板装置が知られてい
る。この黒板装置における画像情報の読み取り手段とし
ては、第３図に示す如くタロツクパルスφに同期して蓄
積・転送された信号電荷をシフトパルスＳ相互間の１走
査期間毎にイメージセンサから読み出し、この信号を増
幅して出力信号Ｖ′を得ると共に、出力信号Ｖ′からク
ロック成分を除去するために積分回路等を介して映像出
力信号Ｖのみを得る方法が一般的である。そして、この
映像出力信号Ｖをもとに、画像情報を再生するべくＣＰ
Ｕによってディジタル的な信号処理を行なうため、映像
出力信号ＶをスライスレベルＳＬとしての一定の直流電
圧が加えられたコンパレータに加えることによってパル
ス状の出力信号ｖＯに変換している。

また、コンパレータに加えるスライスレベルＳＬとして
は、映像出力信号Ｖの波形を考慮して第４図のように擬
似的な台形状の信号を生成して用いる場合もある。

なお、第３図および第４図は時間ｔを横軸にとって時系
列的に表わしたものであるが、イメージセンサを黒板装
置の板面に対して水平方向に走査するものとすれば、映
像出力信号Ｖの両端部は板面の両端部に対応する。ここ
で、光学像を得るための光源としては、通常、板面の上
方に水平に配設された蛍光灯が用いられるため、板面の
両端部では被写体からの反射光が減り、図示するように
映像出力信号■のレベルが低くなるものである。

（発明が解決しようとする問題点） しかるに、このような画像処理装置においては、板面上
の画像情報の濃淡が一定であっても、上述したように板
面の中央部と両端部との明暗の差や光源の経時的変化、
あるいは光学系の機械的歪等に起因して、第３図および
第４図に示す如く映像出力信号Ｖのうち信号成分Ｖｓの
レベルが板面全体にわたって一定ではなく１部分的な高
低を有している。このことは、例えば筆記具の色彩が異
なることによって反射率が相違する場合も同様である。

従って、コンパレータのスライスレベルＳＬとして一定
の直流電圧を用い、あるいは台形状の擬似信号電圧を用
いた場合、何れにしてもスライスレベルＳＬが固定され
ているため、第３図および第４図に示すように板面の全
長にわたってすべての信号成分Ｖｓに対応するコンパレ
ータの出力信号Ｖｏを忠実に得ることができず、再現性
に劣るという問題があった。

特に、前述したように板面の両端部にあっては映像出力
信号のレベルが本来的に低いため、この部分の信号成分
を検出することは一層困難であった。

本発明は上記の問題点を解決するべく提案されたもので
、その目的とするところは、コンパレータのスライスレ
ベルとして映像出力信号のレベルに追従した信号を用い
ることにより、光源による被写体の部分的な明暗差や光
源の経時的変化等により信号成分のレベルに高低が生じ
ても、これを正確に検出してディジタル信号に変換する
ようにした映像信号処理回路を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明は、被写体の光学像か
らイメージセンサを介して得た映像出力信号をコンパレ
ータに入力し、このコンパレータにて映像出力信号をＡ
／Ｄ変換するようにした映像信号処理回路において、映
像出力信号を積分等により波形整形して映像出力信号と
ほぼ相似形の擬似レベル信号を発生する擬似レベル発生
回路と、この擬似レベル信号に直流バイアス電圧を加え
、かつゲインを調節して映像出力信号のうちの信号成分
を比較可能としたスライスレベル信号を発生するスライ
スレベル発生回路とを備え、このスライスレベル信号を
コンパレータのスライスレベルとしで印加することを特
徴としている。

：作用） 本発明においては、映像出力信号を波形整形することに
より映像出力信号のうちの信号成分を減衰させたほぼ相
似形の擬似レベル信号を得ると共に、この擬似レベル信
号に基づいて映像出力信号とはレベルの異なるスライス
レベル信号を生成し、かかるスライスレベル信号をコン
パレータに加えて映像出力信号と比較することによりア
ナログの映像出力信号をディジタル信号に変換するもの
である。

（実施例） 以下、図に沿って本発明の一実施例を説明する。

第１図は本発明にかかる映像信号処理回路のブロック図
を示すもので、図において１は蛍光灯の如き光源、２は
再生・複写するべき文字や図形等の画像情報が書かれた
黒板装置等の被写体、３は結像レンズ、４はＣＣＤ型ま
たはＭＯＳ型等のイメージセンサ、５はアンプをそれぞ
れ示し、このアンプ５の後段には積分回路６が接続され
ている。

すなわち、積分回路６は、帰還ループにコンデンサＣ工
および抵抗Ｒ工が並列に接続されたオペアンプＯＰ□を
備えていてローパスフィルタとして作用するもので、オ
ペアンプＯＰ１の反転入力端子は抵抗Ｒ２を介して前段
のアンプ５の出力端子に接続されている。

また、オペアンプｏＰ１の出力端子は後述するコンパレ
ータ９の反転入力端子に抵抗Ｒ１を介して接続されてい
ると共に、擬似レベル発生回路７に接続される。この擬
似レベル発生回路７は、オペアンプＯＰ□の出力端子に
直列に接続された分圧用の抵抗Ｒ，，Ｒ，と、これらの
抵抗Ｒ，，Ｒ，の接続点と接地間に接続されたコンデン
サＣ２と、このコンデンサＣ２の一端が非反転入力端子
に接続されたボルテージフォロア回路を構成するオペア
ンプｏＰ２とを備えており、オペアンプＯＰ２の出力端
子は次段のスライスレベル発生回路８に接続されている
。

スライスレベル発生回路８は反転増幅器を構成するオペ
アンプＯＰ、を備え、その帰還ループ内にはゲイン調節
用の可変抵抗ＶＲが設けられており、また、前段のオペ
アンプＯＰ２の出力端子に抵抗Ｒ，，を介して接続され
た反転入力端子と接地間には抵抗Ｒ７および直流バイア
ス電圧源としての電池Ｂが直列に接続されている。そし
て、オペアンプ○Ｐ、の出力端子はＡ／Ｄ変換器として
のコンパレータ９の非反転入力端子に抵抗Ｒ６を介して
接続され、このコンパレータ９の出力端子は図示されて
いないＩ１０ポート等を介して映像信号処理用のＣＰＵ
に接続されるものである。

次に、この動作を第２図を参照しつつ説明する。

まず、被写体２上の画像情報は結像レンズ３にて光学像
として結像され、イメージセンサ４に入力される。この
イメージセンサ４にて光電変換された映像信号はアンプ
５を介して増幅され、第２図に示すようなグロックパル
スφに同期した出力信号ｖ′となる。この出力信号Ｖ″
はクロック成分を含んでいるため、以後の信号処理の便
宜を考慮して次段の積分回路６にぷり積分されて映像出
力信号Ｖに波形整形される。

映像出力信号Ｖは擬似レベル信号発生回路７に入力され
、抵抗Ｒ，，Ｒ，にて分圧された電圧がコンデンサＣ２
に印加されることにより、このコンデンサＣ２の端子電
圧すなわちオペアンプＯＰ２の非反転入力端子の電圧が
オペアンプＯＰ２の出力端子に現われ、映像出力信号Ｖ
に対してほぼ相似形の擬似レベル信号Ｖｒｅｆ’に波形
整形される。この擬似レベル信号Ｖｒｅｆ’は映像出力
信号Ｖのうちの４ａ号成分Ｖｓを若干減衰させたもので
あり、その減衰量はオペアンプＯＰ２の入力側のコンデ
ンサＣ２の容量の調整によって適宜調整される。ここで
、擬似レベル発生回路７は全体として積分動作を行なう
ものである。

しかして、擬似レベル信号Ｖｒｅｆ’は次段のスライス
レベル発生回路８に入力されて反転増幅されるが、この
際スライスレベル発生回路８においては、オペアンプＯ
Ｐ、の出力信号のレベルが全体として先の映像出力信号
Ｖのレベルを越えないように可変抵抗ＶＲによってゲイ
ンが調節され、同時に映像出力信号Ｖの全般にわたって
スライスレベルを設定できるように電池Ｂによる直流バ
イアス電圧が入力信号に加算される。

こうして得られたオペアンプＯＰ３の出力信号すなわち
スライスレベル信号Ｖ　ｒａｆは、第２図に示す如く映
像出力信５）■のうち信号成分Ｖｓのない部分では映像
出力信号Ｖよりもレベルが低く、また、信号成分Ｖｓの
ある部分では映像出力信号Ｖよりもレベルが高くなると
共に、全体として映像出力信号Ｖのレベルに追従したほ
ぼ相似形の波形となる。これにより、映像出力信号■と
スライスレベル信号Ｖ　ｒａｆとが入力されるコンパレ
ータ９の出力信号ｖ０は信号成分Ｖｓに対応したパルス
波形となり、以後のＣＰＵ等によるディジタル的な信号
処理に供されることとなるものである。

なお、この実施例は本発明を電子的な黒板装置に適用し
た場合について説明したが、本発明はこの他、イメージ
センサを用いて画像処理を行なう各種の装置、例えばフ
ァクシミリの送信部における原稿の読み取り装置や電子
スチルカメラ等にも勿論適用することができる。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、光源による被写体の部分
的な明暗差や光源の経時的変化、あるいは光学系の機械
的歪や被写体の反射率の相違等に起因して信号成分のレ
ベルが一定でなく部分的に高低を有していたり、また信
号成分が極めて小さい場合であっても、擬似レベル発生
回路およびスライスレベル発生回路によって歪のある映
像出力信号に追従したコンパレータのスライスレベル信
号を得ることができるため、映像出力信号の全体にわた
り信号成分を正確に検出して忠実にディジタル信号に変
換することができる。

特に本発明では、被写体の位置に応じた明暗差によって
映像出力信号自体のレベルが部分的に低く、その中に信
号成分が含まれる場合にも、信号成分のみを確実に再現
することができる。

更に、擬似レベル発生回路およびスライスレベル発生回
路の構成が極めて簡単であるため、低コストにて提供す
ることが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の一実施例を示すもので、
第１図は回路構成図、第２図は動作を示すタイミングチ
ャート、第３図および第４図は従来例の動作を示すタイ
ミングチャートである。 １・・・光源　　　２・・・被写体　　３・・・結像レ
ンズ４・・・イメージセンサ　　　　　５・・・アンプ
６・・・積分回路　　　　７・・・擬似レベル発生回路
８・・・スライスレベル発生回路 ９・・・コンパレータ ｏ　ｐｉ、ｏ　ｐ、、ｏ　ｐ、・・・オペアンプＲ１〜
Ｒ，・・・抵抗　　　　　　　ＶＲ・・・可変抵抗Ｃ１
，Ｃ２・・・コンデンサ　　　　Ｂ・・・電池１、ζツ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 被写体の光学像からイメージセンサを介して得た映像出
   力信号をコンパレータに入力し、このコンパレータにて
   前記映像出力信号をＡ／Ｄ変換するようにした映像信号
   処理回路において、 前記映像出力信号を波形整形してこの映像出力信号とほ
   ぼ相似形の擬似レベル信号を発生する擬似レベル発生回
   路と、前記擬似レベル信号に基づいて前記映像出力信号
   のうちの信号成分を比較可能なスライスレベル信号を発
   生するスライスレベル発生回路とを備え、前記スライス
   レベル信号を前記コンパレータに印加することを特徴と
   した映像信号処理回路。