SU1037290A1 - Device for optical electronic scanning of color images on specimens - Google Patents

Device for optical electronic scanning of color images on specimens Download PDF

Info

Publication number
SU1037290A1
SU1037290A1 SU797770888A SU7770888A SU1037290A1 SU 1037290 A1 SU1037290 A1 SU 1037290A1 SU 797770888 A SU797770888 A SU 797770888A SU 7770888 A SU7770888 A SU 7770888A SU 1037290 A1 SU1037290 A1 SU 1037290A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
light
range
wavelength
light source
color
Prior art date
Application number
SU797770888A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вольфганг Бэр
Экарт Фроммхолд
Вольфганг Рихтер
Франк Росснер
Йохен ШМИДТ
Original Assignee
Феб Карл-Цейсс-Йена (Инопредприятие)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Феб Карл-Цейсс-Йена (Инопредприятие) filed Critical Феб Карл-Цейсс-Йена (Инопредприятие)
Application granted granted Critical
Publication of SU1037290A1 publication Critical patent/SU1037290A1/en

Links

Landscapes

  • Image Input (AREA)
  • Spectrometry And Color Measurement (AREA)
  • Facsimile Heads (AREA)
  • Securing Of Glass Panes Or The Like (AREA)

Abstract

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПТОЭЛЕКТРОННОЙ РАЗВЕРТКИ ЦВЕТНЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ НА ОБРАЗЦАХ, В частности цветных графических изображений на плоских образцах в отраженном или проход щем свете, содержащее источник света, а со стороны приемника - фотоэлектрический преобразователь с одним светочувствительным элементом с завис щей от длины волны света чувствительностью , усилитель и схему, квантовани  сигнала с не менее чем с двум  диапазонами , отличающеес  тем, что источник света имеет частотный спектр в диапазоне длин световых волн избранных цветов, а светочувствительный элемент в видимом диапазоне света имеет почти линейную зависимость чувствительности от длины волны света. 2.Устройство -по п. 1, о т л и- чающеес  тем, что в ходе лучей от источника света к фотоэлектрическому преобразователю расположен оптический широкополосный фильтр с шириной полосы в диапазоне длин световых волн избранных цветов. (Л 3.Устройство по п. 2, о т л ичающеес  тем, что оптический шиЕюкополосный фильтр содержитс  в образце.1. DEVICE FOR OPTOELECTRONIC SCAN OF COLOR IMAGES ON SAMPLES, In particular color graphic images on flat samples in reflected or transmitted light, containing a light source, and from the receiver side a photoelectric converter with one light-sensitive element with a wavelength of light, an amplifier and a signal quantization circuit with at least two bands, characterized in that the light source has a frequency spectrum in the light wavelength range of selected colors in, and a light-sensitive element in the visible light range has a nearly linear dependence of sensitivity on the wavelength of light. 2. The device is in accordance with claim 1, which is due to the fact that in the course of the rays from the light source to the photoelectric converter there is an optical broadband filter with a bandwidth in the range of light wavelengths of selected colors. (L 3. The device according to claim 2, which is based on the fact that the optical wideband filter is contained in the sample.

Description

Изобретение относитс  к автомати ке и вЕлчислительной технике, а имен но к устройствам дл . оптоэлектронно развертки в отраженном или проход щ свете дл  распознавани  графических информации в черко-белом и в избран ных цветах на образцах н примен е.т дл  распознавани  знаков и обработк изображений , например при развертке изображений, запечатленных в печатных издели х, чертежах, на пленках текстильных издели х. Известен метод фотоэлектрической развертки черно-белых информации и различение их друг от друга в зави симости от значений амплитуды.При наличии цветной информации избра.нньзм цветам соответствуют однотипньае чувствительные элементы. Благодар  .различным включенным, на входе устройства монохроматическим фильтрам каждый из чувствительных элементов воспринимает только определенную . часть .цвета. Выходные сигналы всех чувствительных элементов в своей . . совокупности предсГавл ет собой информацию о цветах знаков или изоб ражений . В данном методе оптическое отображение цветных информации на чувствительные элег енты прои.зводитс при использовании диффузного св.ета. Оптическое отображение может, передаватьс  через световод.или путе расщеплени  пучка. В таких решени х .затраты на ра.звертку с цветных образцов очень высоки, так как требуетс  несколько каналов цветности с соответствующими техническими средствами . ; . Известны решени , предусматривающие один светочувствительный элеме изображени , которые в ходе лучей имеют фильтр цветных полос. Этим достигаетс  то, что узкие сегменты .поверхности чувствительного элемента имеют селективную чувствительность к различным цветам. Дополнительноограниченна  шириной полос разрешающа  способность, в частности дл . .цветной, информации/ не достигает тех значений, которые обеспечивает развертка с помощью нескольких ЧуВСТВИ тельных элементов. Известно также устройство, в кото ром получение сигналов параметров цветов из .чёрно-белых сигналов обеспечиваетс  с помощью телевизионной трубки. Аналогичный сигнал, выдаваемый приемником и завис щий от  ркос ти, с помощью пороговых элементов, .раздел етс  на несколько диапазонов .уровней, которым любым oбpaзo : прис.ваиваютс  насыщенные или рёгулируе- мые по степени-насыщенности цвета. Это-устройство допускает только оценку цветов по шкале серых тонов. Оно не пригодно дл  распознани  .цветов с цветных образцов и их правильного распределени  по каналам обработки. Дл  развертки графических информации в черно-белом и избранйых цветах на плоскихобразцах должно быть создано устройство, обеспечивающее .При небольших затратах на .чувст- вительные элементы высокую разрешающую способность .и допускающее взаим неоднозначное соответствие цветов при оценке. . Б основу изобретени  положена задача - обеспечить распознавание избранных .цветов с небольшими затратами . . . . Цель достигетс  в устройстведл  оптоэлектронной. развертки цветных графических информации на плоских образцах в отраженном .или проход щем свете, содержащее источник света, а со стороны приемника - фотоэлектрич .еский преобразователь, видеоусилите .ль и схему квантовани  сигнала, в качестве фотоэлектронного преобразовател  используетс  светочувс.твительный элемент с завис щей от длины волны света чув.ствительностью дл  развертки- информации в избранных цветах с высокой степенью насыщени  и схема квантовани  сигнала состоит из пороговых каскадов, число которых .равно числу разли ч-ных избранных цветов образца, включительно белый. Лри этом чувствительный элемент в. видимом диапазоне света имеет почти лин.ейную зави.симость чувствитель,ности от ДЛИНЫ волны све.та. Таким образом, в ходе лучей источника света к фотоэлектрическому преобразова.телю может быть расположен широкополосный фильтр с шириной поло.сы в области избранных волн света, которыйможет также располагатьс  и на самом образце . Вместо использовани  оптического, широкополосного фи.ттътра можно применить источник света с частотным спектром в области выбранной длин.ы ноли . Выходной сигнал используемого светочувствительного элемента  вл ет-, с  функцией длины волны света. Кроме того может также иметь место зависимость от освещенности.Так как развертываемые графические информации . имеют высокую степень насыщени  в черно-белом и в- избранных цветах, зависимость о.т дли-ны волны  вл етс  преобладающей и позвол ет производить оценку цветов. Избранным цветам присваиваютс  непрекрывающиес  диапазоны амплитуд видеосигнала. Са.мый верхний диапазон амплитуд относитс  к белому цвету, а самый нижний - к черному цвету. После квантовани  видеосигнала в цифровые сигналы информаци  сохран етс  относительно первоначальных цветов , так как один диапазон амплитуд взаимно однозначно соответствует одному значвЕЛ ю квантовани . -Важным преимуществом изобретени  нар ду с взаимно однозначным соответс вием цветов,  вл ютс .небольшие затра на элементы и высока  размещающа  способность цветов. Цветные информа ции на .образцах с черно-белой марки ровкой можно развертывать в отражен ном или проход щем свете. На фиг. i изображена .схема развертки ,на фиг. 2 - спектральна  характеристика .кремниевого светочув ствительного элемента, на фиг . 3 ,пример образца с графическими инфор маци ми, на фиг. 4 - видеосигнал светочувствительного элемента. На фиг. 1 показан образец 1, источник 2 света, объектив 3, строчечный светочувствительный элемент 4 с соответствующей схемой 5 управлени  За светочувствительным элементом 4 расположены видеоусилитель 6 -и аналогово-цифровой .преобразовате ль В ходе лучей источника2 света ближ к образцу 1 расп оложен инфракра.сный филь.тр 8. Светочувствительный элемент 4 выполнен в .виде кремниевой полупроводниковой пластины. На фиг. показана типична  спектральна  хара теристика такого элемента, представ . л юща  зависимость чувствительности от длины волны Л . На . 3 показан увеличенный образец .1 с графической информацией на. белом основаНИИ 10. Информаци  состоит из одного черного штриха 11. и .цветных штрихов -12 и 13, причем длины волн цвета штриха 13 меньше длины цвета штриха .12, -Информаци  нанесена тушью.-. .Образец 1 оснащен источником 2 . света. Объективом 3 часть образца 1 резко наводитс  на строчечной светочувствительный элемент 4, Так как этот светочувствительный элемент эбладает высокой чувствительностью и в инфракрасном диапазон-е {фиг. 2), то частично отраженные от обоазца 1 несущественные инфракрасные составл  ющие отфильтровываютс  инфракрасным .фильтром 8. Этим производитс  ограничение до видимого, диапазона света в котором спектральна  характеристик ( фиг. 2) почти линейна..Дл работы устройства наличие инфракрасного фильтра 8 не  вл етс  об зательным. Ограничение до определенного диапазона света может создаватьс  тайже самим источником света 2 или образцом 1 или вообще отпасть. В светочувствительном элементе 4 производитс  преобразование оптической информации в электрический сигнал, который усиливаетс  видеоусилителем 6, Развертываема  полоса 14 может, лежать поперек к штрихам 11, 12 .и 13. . На фиг. 4 представлен видеосигнал 24, полученный от полосы 14 на выход е видеоусилител  6. Полученный от белого основани  10 видеосигнал 24 устанавливаетс  в диапазоне 20, который соответствует. 100%-ной амплитуде. .Черный штрих 11 отражает излучение.меньше всегб .и обуславливает сигнал, соответствукиций диапазону 21 с нулевой амплитудой. Дл  цветного штриха 12 получаетс  амплитуда в диапазоне 22, а дл  цветного штриха 13 -амплитуда в диапазоне 23. Так как цвета имеют различную длину волн, то на основании спектральной характеристики светочувствительного элемента 4 им присваиваютс  различные амплитудные диап..азоны. Диапазоны 25 представл ют собой разделительные диапазоны, к которым не должен относитьс  цветовой сигнал. Это достигаетс  вследствие высокой степени насыщени  цветной графической информации. Полученный таким образом видеосигнал 24 преобразуетс  аналого-цифровым преобразователем 7 в двоичный .сигнал, который отнесен к соответствукнцему каналу цветового сигнала и который может в последующем обраб.атыйатьс . Дл  этого . аналого-цифровой преобразо-ватель 7- состоит из трех: пороговых каскадов, которые срабатывают,-как только достигнут соответствующий диапазон амплитуд напр жени  или тока 23, 22 или 20. В качестве пороговых каскадов можно включить параллельно три пороговых выключа- тел-  с различными порогами срабатывани . Однако пороговый выключатель МОЖНО- использовать также многократно в схеме в 1{омбинации со схемами вычитани . Пороговые каскады в этом случае раелизуютс  соответствующей логической схемой. . , Признано изобретением по результатам экспертизы,осуществленной Ведомством по изобретательству Германской Демократической Республики.The invention relates to automation and computing, and specifically to devices for. Optoelectronic scanning in reflected or transmitted light for recognizing graphic information in black-and-white and in selected colors on specimens but not used for character recognition and image processing, for example, when scanning images captured in printed products, drawings, on films textile products x. The method of photoelectric scanning of black-and-white information and distinguishing them from each other depending on the amplitude values is known. In the presence of color information, the same type of sensitive elements correspond to the choice of colors. Due to the different included, at the input of the device monochromatic filters, each of the sensitive elements perceives only a certain one. part of the color. The output signals of all sensitive elements in their. . aggregates represent information about the colors of characters or images. In this method, the optical display of color information on sensitive elements is produced using diffuse light. Optical mapping can be transmitted through a fiber or by splitting a beam. In such solutions, the cost of scrolling from color samples is very high, since several chromaticity channels are required with appropriate technical means. ; . Solutions are known that involve one photosensitive element of the image, which in the course of the rays have a filter of color bands. This achieves the fact that the narrow segments of the surface of the sensing element have a selective sensitivity to different colors. An additionally limited bandwidth resolution, in particular for. The color information / does not reach those values that the scan provides with the help of several SENSITIVE elements. It is also known a device in which the acquisition of color parameter signals from black and white signals is provided by means of a television tube. A similar signal, outputted by the receiver and dependent on luminosity, with the help of threshold elements, is divided into several ranges of levels that can be captured or adjusted by the degree of color saturation. This device only allows grayscale color scores. It is not suitable for recognizing colors from color samples and correctly distributing them to the processing channels. To scan graphic information in black-and-white and select colors on flat samples, a device must be created that provides. At low cost for sensitive elements, high resolution. And allowing for mutually ambiguous color matching in the assessment. . The basis of the invention is to ensure the recognition of selected colors at low cost. . . . The goal is achieved in an optoelectronic device. scanning of color graphic information on flat samples in reflected or transmitted light containing a light source, and from the receiver side a photoelectric converter, video amplifier and a signal quantization circuit, a photosensitive element with a photoelectric transducer is used, depending on The wavelength of light is sensitive to the sweep-information in selected colors with a high degree of saturation, and the signal quantization scheme consists of threshold stages, the number of which is equal to the number of differences. x selected sample of colors inclusive of white. Lrie this sensitive element c. The visible range of light has an almost direct dependence of the sensitivity, of the wavelength of the light on the LENGTH. Thus, in the course of the rays of the light source to the photoelectric transducer, the broadband filter with a width of a polo can be located in the region of selected light waves, which can also be located on the sample itself. Instead of using optical broadband fi.titter, you can use a light source with a frequency spectrum in the region of the chosen length of the field. The output signal of the photosensitive element used is is, with a function of the wavelength of the light. In addition, there may also be a dependence on illumination. As the graphic information to be developed. have a high degree of saturation in black-and-white and in selected colors, the dependence on a wavelength is predominant and allows for the evaluation of colors. Selected colors are assigned a non-overlapping amplitude range of the video signal. The highest range of amplitudes refers to white, and the lowest to black. After quantization of a video signal into digital signals, information is stored relative to the original colors, since one amplitude range is one-to-one corresponds to one quantization value. - An important advantage of the invention, along with a one-to-one correspondence between colors, is a small expenditure on the elements and a high allocation capacity of colors. Color information on samples with a black and white mark can be deployed in reflected or transmitted light using a black and white pattern. FIG. i shows a sweep diagram; FIG. 2 shows a spectral characteristic of a silicon photosensitive member, FIG. 3, an example of a sample with graphic information, in FIG. 4 - video signal of the photosensitive element. FIG. 1 shows sample 1, light source 2, lens 3, line sensing element 4 with the corresponding control circuit 5. Video sensor 6 is located at the photosensitive element 4 and analog-to-digital converter. In the course of the light source 2, near infrared sample 1 is arranged infrared. fil.tr 8. The photosensitive element 4 is made in the form of a silicon semiconductor wafer. FIG. The typical spectral characteristic of such an element is shown; The dependence of sensitivity on the wavelength L. On . 3 shows an enlarged sample .1 with graphic information on. white baseNII 10. The information consists of one black stroke 11. and color strokes -12 and 13, and the wavelengths of the color of the stroke 13 are less than the length of the color of the stroke .12, -Information is applied with ink .-. Sample 1 is equipped with source 2. Sveta. By lens 3, part of sample 1 is sharply directed at the line-level photosensitive element 4, Since this photosensitive element eblade high sensitivity and in the infrared range-e {Fig. 2) the non-essential infrared components that are partially reflected from the sample 1 are filtered out by the infrared filter 8. This restricts to the visible, the range of light in which the spectral characteristics (Fig. 2) are almost linear. For the operation of the device, the infrared filter 8 is not required A restriction to a certain range of light can be created by the same source of light 2 or sample 1, or disappear altogether. In the photosensitive element 4, the optical information is converted into an electrical signal, which is amplified by the video amplifier 6. The developable band 14 can lie across the lines 11, 12 .and 13.. FIG. 4 shows the video signal 24 received from the strip 14 to the output of the video amplifier 6. The video signal 24 received from the white base 10 is set to a range of 20, which corresponds. 100% amplitude. The black bar 11 reflects the radiation. Less than all the waves and causes a signal corresponding to the range 21 with zero amplitude. For color bar 12, the amplitude is in the range of 22, and for color bar 13, the amplitude is in the range 23. Since the colors have different wavelengths, they are assigned different amplitude ranges based on the spectral characteristics of the photosensitive element 4. Ranges 25 are dividing ranges that should not include a color signal. This is achieved due to the high degree of saturation of the color graphic information. The video signal 24 thus obtained is converted by an analog-to-digital converter 7 into a binary signal, which is assigned to the corresponding channel of the color signal and which can be subsequently processed. For this. Analog-to-digital converter 7- consists of three: threshold stages, which operate, as soon as the appropriate amplitude range of voltage or current 23, 22 or 20 is reached. As threshold stages, three threshold switches can be switched in parallel with different thresholds. However, the threshold switch can be also used multiple times in a circuit in 1 {combination with subtraction circuits. The threshold stages in this case are allocated by the corresponding logic circuit. . It is recognized as an invention according to the results of the examination carried out by the Office for the Invention of the German Democratic Republic.

11eleven

фиг.Зfig.Z

/J/ J

Claims (3)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПТОЭЛЕКТРОННОЙ РАЗВЕРТКИ ЦВЕТНЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ НА ОБРАЗЦАХ, в частности цветных графических изображений на плоских образцах в отраженном или проходящем свете, содержащее источник света, а со стороны приемника - фотоэлектрический преобразователь с одним светочувствительным элементом с зависящей от длины волны света чувствительностью, усилитель и схему, квантования сигнала с не менее чем с двумя диапазонами, отличающееся тем, что источник света имеет частотный спектр в диапазоне длин световых волн избранных цветов, а светочувствительный элемент в видимом диапазоне света имеет почти линейную зависи мость чувствительности от длины волны света.1. DEVICE FOR OPTOELECTRONIC SCAN OF COLOR IMAGES ON SAMPLES, in particular color graphic images on flat samples in reflected or transmitted light, containing a light source, and on the receiver side - a photoelectric converter with one photosensitive element with a sensitivity depending on the wavelength of light, an amplifier and a scheme for quantizing a signal with at least two ranges, characterized in that the light source has a frequency spectrum in the range of light wavelengths of selected colors, and The sensitive element in the visible range of light has an almost linear dependence of sensitivity on the wavelength of light. 2. Устройство-по π. 1, о т л ичающееся тем, что в ходе лучей от источника света к фотоэлект рическому·преобразователю расположен оптический широкополосный фильтр с шириной полосы в диапазоне длин световых волн избранных цветов.2. Device-by π. 1, characterized in that during the rays from the light source to the photovoltaic converter, an optical broadband filter with a bandwidth in the range of light wavelengths of selected colors is located. 3. Устройство по п. 2, о т л ичающееся тем, что оптический широкополосный фильтр содержится в образце.3. The device according to claim 2, characterized in that the optical broadband filter is contained in the sample. фиг 1 >FIG 1>
SU797770888A 1978-11-07 1979-10-25 Device for optical electronic scanning of color images on specimens SU1037290A1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DD20890378A DD140092A1 (en) 1978-11-07 1978-11-07 ARRANGEMENT FOR CHARACTERING COLOR GRAPHIC TEMPLATES

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1037290A1 true SU1037290A1 (en) 1983-08-23

Family

ID=5515182

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU797770888A SU1037290A1 (en) 1978-11-07 1979-10-25 Device for optical electronic scanning of color images on specimens

Country Status (3)

Country Link
CS (1) CS233305B1 (en)
DD (1) DD140092A1 (en)
SU (1) SU1037290A1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1197927A (en) * 1981-10-01 1985-12-10 Richard G. Van Tyne Document processing system and equipment
US4980759A (en) * 1989-08-28 1990-12-25 Polaroid Corporation Calibration system and method for color image scanning

Also Published As

Publication number Publication date
DD140092A1 (en) 1980-02-06
CS233305B1 (en) 1985-02-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4264921A (en) Apparatus for color or panchromatic imaging
EP0698994B1 (en) Sensor assembly providing gray scale and color for an optical image scanner
US4554460A (en) Photodetector automatic adaptive sensitivity system
JP2001169050A (en) Photosensor array having many different sensor areas
EP0836330A3 (en) Colour imaging apparatus
KR920015935A (en) Chroma Signal Matrix Circuit for Color CCD Camera
SU1037290A1 (en) Device for optical electronic scanning of color images on specimens
US3834817A (en) Method and apparatus for recognizing colors
US4298259A (en) Focus detecting device for photographic camera
US3930727A (en) Automatic variable filters for use in scanned spectrometers and the like
US3127517A (en) Color discriminating apparatus
JPS6128260B2 (en)
SU1132803A3 (en) Device for readout of graphical information (modifications)
JP3500018B2 (en) Focus adjustment method for TV door phone
JPS6281871A (en) Image reader
US4566041A (en) Picture signal detector and detection method for image reproducing system
US4700233A (en) Image sensors having alternating arrays of high and low sensitivity picture elements
SU477557A1 (en) Device for the correction of the sensitivity of the television sensor
SU532913A1 (en) Chroma Switch for Mosaic Electroluminescent Screen
KR940010644B1 (en) Measuring method of semiconductor energy gap and apparatus the same
JP2908136B2 (en) Optical spectrometer for solid-state imaging device
JPS5710591A (en) Color solid-state image pickup device
US4085418A (en) Color image pick-up system using strip filter
JP3046681B2 (en) Reader
JPS6259250B2 (en)