JPH0229270B2 - - Google Patents
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- JPH0229270B2 JPH0229270B2 JP55171882A JP17188280A JPH0229270B2 JP H0229270 B2 JPH0229270 B2 JP H0229270B2 JP 55171882 A JP55171882 A JP 55171882A JP 17188280 A JP17188280 A JP 17188280A JP H0229270 B2 JPH0229270 B2 JP H0229270B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は複数系統の異なる画像信号を処理する
画像信号処理装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an image signal processing device that processes multiple systems of different image signals.
画像信号をデジタル信号に変換した後、輪郭強
張処理を行なう場合、かかる強張処理を行なう輪
郭強張回路は例えば第7図に示す如く、多く構成
要素を必要とする。この輪郭強張回路を複数個の
撮像素子毎に設けた場合、コストが重み又装置の
大型化を招来する。 When contour enhancement processing is performed after converting an image signal into a digital signal, a contour enhancement circuit that performs such enhancement processing requires a large number of components, as shown in FIG. 7, for example. If this contour strengthening circuit is provided for each of a plurality of image pickup elements, the cost will be high and the size of the device will increase.
また、複数個の撮像素子を順次に駆動し、順次
出力される画像信号を1の輪郭処理回路で処理す
る様にすると、回路構成が大きくなることは防ぐ
ことができるが、順次駆動により処理時間が長く
かかつてしまう欠点がある。 Furthermore, if multiple image sensors are driven sequentially and the sequentially output image signals are processed by one contour processing circuit, it is possible to prevent the circuit configuration from increasing in size. The disadvantage is that it takes a long time.
本発明は以上の点に鑑みてなされたもので、並
列駆動され所定の転送クロツクに従つて画像信号
を出力する複数の撮像素子と、前記複数の撮像素
子の夫々から出力される複数系統の画像信号のレ
ベルを夫々制御する複数の制御手段と、前記複数
の制御手段から並行して出力される複数系統の画
像信号を画素単位で交互に選択することにより1
系統の画像信号として出力する合成手段と、前記
合成手段から出力される1系統の画像信号を前記
複数の撮像素子からの画像信号の転送クロツクよ
り高速な処理クロツクに従つて処理する処理手段
とを有する画像信号処理装置を提供するものであ
る。 The present invention has been made in view of the above points, and includes a plurality of image sensors that are driven in parallel and output image signals in accordance with a predetermined transfer clock, and a plurality of systems of images output from each of the plurality of image sensors. A plurality of control means each controlling the signal level, and a plurality of image signals outputted in parallel from the plurality of control means are alternately selected for each pixel.
a combining means for outputting a system of image signals; and a processing means for processing one system of image signals output from the combining means in accordance with a processing clock faster than a transfer clock for image signals from the plurality of image pickup devices. The present invention provides an image signal processing device having the following features.
以下、本発明の実施例を図面に従い説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第1図は本発明による画像信号処理装置の一実
施例の基本的なブロツク図である。図において、
1は原稿で図示しない機械式搬送装置により、太
矢印の方向に搬送する。2はレンズである。3は
ラインCCD撮像素子であるが、原稿1上の明暗
が読み取れるならば、他の撮像手段でも良い。た
とえば1:1の受光素子でも良い。原稿1を搬送
する代わりにレンズ2及びCCD3を副走査して
も良い。4はビデオ増幅器でCCD3の出力電圧
を必要なレベルまで直流増幅する。交流増幅器で
代用する場合には強力なクランプ回路を必要とす
る。5は自動レベル制御回路(ALG回路)で、
ビデオ信号の黒レベルを一定電圧、たとえば零ボ
ルトにクランプする。従つて4のビデオ増幅器は
交流増幅器であつても良い。6は自動利得制御回
路(AGC回路)で、図示しない光源光量の変化、
レンズ2の絞り値の変化、CCD3の感度バラツ
キ等があつても自動的に最大振巾が一定のビデオ
信号を作り出す。7はシエーデイング補正回路
で、光源の光量むら、レンズ2の周辺光量特性、
たとえばCOS4θ特性、及びCCD3の感度むら等
を補正するものである。シエーデイング補正回路
7の詳細は本出願人の出願に係わる特願昭54−
140787号に開示されているので説明を省く。 FIG. 1 is a basic block diagram of an embodiment of an image signal processing apparatus according to the present invention. In the figure,
Reference numeral 1 denotes a document, which is conveyed in the direction of the bold arrow by a mechanical conveyance device (not shown). 2 is a lens. 3 is a line CCD imaging device, but other imaging means may be used as long as the brightness and darkness on the original 1 can be read. For example, a 1:1 light receiving element may be used. Instead of conveying the original 1, the lens 2 and CCD 3 may be used for sub-scanning. A video amplifier 4 amplifies the output voltage of the CCD 3 to a required level. If an AC amplifier is used instead, a powerful clamp circuit is required. 5 is an automatic level control circuit (ALG circuit),
Clamp the black level of the video signal to a constant voltage, for example zero volts. Therefore, the video amplifier 4 may be an AC amplifier. 6 is an automatic gain control circuit (AGC circuit), which controls changes in the amount of light from the light source (not shown);
Even if there are changes in the aperture value of the lens 2, variations in the sensitivity of the CCD 3, etc., a video signal with a constant maximum amplitude is automatically created. 7 is a shading correction circuit, which corrects uneven light intensity of the light source, peripheral light intensity characteristics of lens 2,
For example, it corrects the COS 4 θ characteristic and the sensitivity unevenness of the CCD 3. The details of the shedding correction circuit 7 are disclosed in the patent application filed in 1983 by the present applicant.
Since it is disclosed in No. 140787, the explanation will be omitted.
8はA−Dコンバータで、図示しないクロツク
パルスφTによりアナログビデオ信号はデジタル
信号に標本化される。標本化のレベルは、必要と
する階調の深さ以上にすれば良く、例えば6ビツ
ト64階調の場合を説明する。 Reference numeral 8 denotes an A-D converter, in which the analog video signal is sampled into a digital signal by a clock pulse φ T (not shown). The sampling level may be greater than or equal to the required gradation depth; for example, a case of 6 bits and 64 gradations will be explained.
9はリミツタ回路で、画像の白地の部分及び黒
地の部分の小さな雑音を取り除くためのものであ
る。 Reference numeral 9 denotes a limiter circuit for removing small noises in the white and black parts of the image.
10は輪郭強張回路で、デジタル画像信号に対
して輪郭強張処理を実行する。 10 is a contour enhancement circuit that performs contour enhancement processing on the digital image signal.
11はビークデイテクタで輪郭強張回路10の
補正量を自動的に決定するためのものであり、前
記強張回路10とでレンズ2のMTF特性及び
CCD3の周波数特性を補正する等化回路を構成
している。12はマグニチユードコンパレータ、
13はデイザマトリクス用の読出し専用メモリー
(ROM)である。ここで特性補償済のデイジタ
ルビデオ信号とROM13にあらかじめ書き込ま
れたデイザマトリクスデータとが比較され、1ビ
ツトのデイジタルビデオ信号となつて出力端子1
4から出力される。デジタルビデオ信号出力端子
14は、図示しない変復調器を介してプリンタと
接続され、または直接プリンタと接続され画像が
再生される。 Reference numeral 11 denotes a beak detector for automatically determining the correction amount of the contour strengthening circuit 10.
It constitutes an equalization circuit that corrects the frequency characteristics of the CCD 3. 12 is a magnitude comparator,
13 is a read-only memory (ROM) for the dither matrix. Here, the characteristic-compensated digital video signal and the dither matrix data written in advance in the ROM 13 are compared, and a 1-bit digital video signal is output to the output terminal 1.
Output from 4. The digital video signal output terminal 14 is connected to a printer via a modulator/demodulator (not shown) or directly connected to the printer to reproduce images.
第2図は、CCD撮像素子を2個用いた場合の
本発明の画像信号処理装置の一実施例の基本的な
ブロツク図である。読取るための原稿が大きくな
ると、それにともなつてCCDも大きなものが必
要となるが、現実にはシリコン素子の製造上の都
合により、大きなCCDは製造しにくいし、仮に
実現しても、非常に高価になつてしまう。そこで
CCDを複数個用いて読取る方法が一般に良く知
られている。第2図は第1図に示した周波数領域
におけるビデオ信号の自動等化器を完全に2系統
用意し、最終的にパラレルシリアル変換器28に
よつて連続したデジタルビデオ信号29を得るこ
とができる。ところがこの様に2系統のビデオ信
号処理回路を構成することは経済的に不都合であ
る。そこで、第3図では最も回路構成が複雑で大
規模になる輪郭強張回路10、及び輪郭強張回路
23を1個の輪郭強張回路30で構成して時分割
制御する様にした実施例を示している。 FIG. 2 is a basic block diagram of an embodiment of the image signal processing device of the present invention when two CCD image pickup devices are used. As the size of the document to be read increases, a larger CCD is also required, but in reality, due to the manufacturing process of silicon elements, it is difficult to manufacture large CCDs, and even if they were to be realized, it would be extremely difficult to manufacture large CCDs. It becomes expensive. Therefore
A reading method using multiple CCDs is generally well known. FIG. 2 shows two complete systems of automatic equalizers for video signals in the frequency domain shown in FIG. . However, configuring two video signal processing circuits in this manner is economically disadvantageous. Therefore, in FIG. 3, the contour strengthening circuit 10 and the contour strengthening circuit 23, which have the most complicated circuit configuration and large scale, are configured with one contour strengthening circuit 30, and time-division control is performed. It shows.
第2図及び第3図に於いて、15はレンズ、1
6はCCD、17はビデオ増幅器、18は自動レ
ベル制御回路(ALC)、19は自動利得制御回路
(AGC回路)、20はシエーデイング補正回路、
21はA−D変換器、22はリミツタ回路、2
3,30はデジタルフイルタからなる輪郭強調回
路、24はピークデイテクタ、25はマグニチユ
ードコンパレータ、26はデイザマトリクス用
ROMであり、夫々第1図のレンズ2、CCD3、
ビデオ増幅器4、ALC5、AGC6、シエーデイ
ング補正回路7、A−D変換器8、リミツタ回路
9、輪郭強張回路10、ピークデイテクタ11、
マグニチユードコンパレータ12、デイザマトリ
クス用ROM13と同様の機能を有する。又、2
7,29はビデオ信号出力端子、28はパラレ
ル・シリアル変換器である。 In Figures 2 and 3, 15 is a lens;
6 is a CCD, 17 is a video amplifier, 18 is an automatic level control circuit (ALC), 19 is an automatic gain control circuit (AGC circuit), 20 is a shading correction circuit,
21 is an A-D converter, 22 is a limiter circuit, 2
3 and 30 are contour enhancement circuits consisting of digital filters, 24 is a peak detector, 25 is a magnitude comparator, and 26 is for a dither matrix.
ROM, respectively lens 2, CCD 3, and
Video amplifier 4, ALC 5, AGC 6, shedding correction circuit 7, A-D converter 8, limiter circuit 9, contour enhancement circuit 10, peak detector 11,
It has the same functions as the magnitude comparator 12 and the dither matrix ROM 13. Also, 2
7 and 29 are video signal output terminals, and 28 is a parallel/serial converter.
以下、第1図〜第3図の各回路の詳細を説明す
る。 The details of each circuit shown in FIGS. 1 to 3 will be explained below.
□1 自動レベル制御回路(ALC回路)
第4図にALC回路の一実施例のブロツク図
を示す。□1 Automatic level control circuit (ALC circuit) Figure 4 shows a block diagram of one embodiment of the ALC circuit.
aは入力端子、bn(n=0、1、2、…)は
出力端子、50は加算器、51は乗算器、52
はA−D変換器でクロツクφTでサンプルして
いる。乗算器51はALC回路には不要である
が、後述のAGC回路と組合せる場合にはこの
段に挿入しなければならない事を示してある。
加算器50乗算器51を通つたアナログビデオ
信号はA−D変換器52でたとえば6ビツトの
デジタル信号に量子化され、マグニチユードコ
ンパレータ53に印加され、あらかじめ設定し
てあるプリセツトスイツチ54のデータと比較
される。6ビツトのマグニチユードコンパレー
タは存在しないが、4ビツトのものを従続接続
して容易に構成できる。プリセツトスイツチ5
4は、たとえば(000001)と設定しておく。こ
の場合ビデオ信号が(000000)の時はA<B出
力端子がハイレベル(以下“H”)になり、A
=B出力端子はロウレベル(以下“L”)とな
り、また、ビデオ信号が(000001)の時は、A
<B出力端子は“L”でA=B出力端子は
“H”である。さらにビデオ信号が(000010)
より大の時は共に“L”となる。 a is an input terminal, bn (n=0, 1, 2,...) is an output terminal, 50 is an adder, 51 is a multiplier, 52
is sampled by the A/D converter using the clock φT . Although the multiplier 51 is not necessary for the ALC circuit, it is shown that it must be inserted in this stage when combined with the AGC circuit described later.
The analog video signal that has passed through the adder 50 and the multiplier 51 is quantized into, for example, a 6-bit digital signal by the A-D converter 52, and applied to a magnitude comparator 53, which is then applied to a preset preset switch 54. compared to data. Although a 6-bit magnitude comparator does not exist, it can easily be constructed by connecting 4-bit magnitude comparators in series. Preset switch 5
4 is set to (000001), for example. In this case, when the video signal is (000000), the A<B output terminal becomes high level (hereinafter referred to as "H"), and the A
=B output terminal is low level (hereinafter "L"), and when the video signal is (000001), A
<B output terminal is “L” and A=B output terminal is “H”. Additionally the video signal is (000010)
When it is larger, both become "L".
55はカウンタで水平同期信号φXによつて
リセツトし、転送クロツクφTをカウントして
Qn(n=0、1、2、…)に出力する。そのビ
ツト数はCCD3の画像区問と非画像黒レベル
区間とを分離するのに必要な数だけ設定する。
たとえば12ビツト設定すれば4096画素のアドレ
ス指定が可能である。カウンタ55はたとえば
4ビツトの同期カウンタを3段縦続接続して構
成する。56はゲート回路で、ビデオ信号中の
非画像部の黒レベル区間をアドレスするための
論理回路で、たとえば多入力AND回路を用い
て構成する。Gはその出力端子であり、AND
ゲート57に接続されて「A<B」信号を黒レ
ベル区間でゲートしている。 55 is a counter that is reset by the horizontal synchronizing signal φX and counts the transfer clock φT .
Output to Qn (n=0, 1, 2,...). The number of bits is set to the number necessary to separate the image section of the CCD 3 from the non-image black level section.
For example, if you set 12 bits, you can specify addresses for 4096 pixels. The counter 55 is constructed by, for example, three stages of 4-bit synchronous counters connected in cascade. Reference numeral 56 denotes a gate circuit, which is a logic circuit for addressing the black level section of the non-image portion of the video signal, and is constructed using, for example, a multi-input AND circuit. G is its output terminal, AND
It is connected to the gate 57 and gates the "A<B" signal in the black level section.
58はアツプダウンカウンタで、垂直同期信
号「COPY」によつてプリセツトスイツチ59
にあらかじめ設定してあるデータをロードし、
水平同期信号φXをカウントアツプ(またはダ
ウン)する。アツプダウンカウンタ58の出力
QAQFはD−A変換器60に入力され、転送ク
ロツクφTでアナログ信号に変換され加算器5
0のもう一方の入力端子Bに入力される。 58 is an up/down counter, and the preset switch 59 is activated by the vertical synchronization signal "COPY".
Load the preset data into
Count up (or down) the horizontal synchronization signal φX . Output of up-down counter 58
Q A Q F is input to the D-A converter 60, converted to an analog signal by the transfer clock φT, and added to the adder 5.
0 is input to the other input terminal B.
レベル制御のしくみは次の通りである。まず
画像読取り開始時に信号「COPY」によつてア
ツプダウンカウンタ58はプリセツトスイツチ
59のデータをロードし、その値をそのままD
−A変換器60に伝えアナログ信号に変換す
る。そのアナログ信号とビデオ入力信号が加算
されA−D変換される。その結果黒レベルがも
し(000010)より大きな値の時は、「A<B」
出力が“L”になり、アツプダウンカウンタ5
8はカウントダウンモードとなり、先にロード
してあつたデータを水平同期信号φXに同期し
てカウントダウンする。すると、A−Dコンバ
ータ52の入力端子に印加されるビデオ信号の
直流レベルが1ライン読取走査ごとに下がり始
め、「A=B」出力が“H”すなわち、A−D
コンバータ52の出力信号の黒レベルが
(000001)になつた時に、アツプダウンカウン
タ58は「INH」入力が“H”となつて計数
を止める。すなわち、ビデオ信号の黒レベルは
(000001)となる。もしA−D変換器52の出
力ビデオ信号の黒レベルが(000000)となつて
しまつた場合には、「A<B」出力端子が“H”
となつてアツプダウンカウンタ58はカウント
アツプモードとなり、ビデオ信号の直流レベル
は逆に上昇する方向に作用する。かくしてビデ
オ信号の黒レベルは(000001)となる。プリセ
ツトスイツチ59の設定値は、その値をD−A
変換してビデオ入力信号に加算し、A−D変換
した時の黒レベルがプリセツトスイツチ54の
値と等しくなるかまたは最も近くなる様な値に
設定する。プリセツトスイツチ54及び59
は、たとえば、16進コードスイツチを用いると
都合良い。 The level control mechanism is as follows. First, at the start of image reading, the up-down counter 58 loads the data of the preset switch 59 by the signal "COPY", and the value is directly transferred to the
- It is transmitted to the A converter 60 and converted into an analog signal. The analog signal and video input signal are added and A-D converted. As a result, if the black level is larger than (000010), "A<B"
The output becomes “L” and the up-down counter 5
8 is in a countdown mode, and the previously loaded data is counted down in synchronization with the horizontal synchronizing signal φX . Then, the DC level of the video signal applied to the input terminal of the A-D converter 52 begins to fall for each line reading scan, and the "A=B" output becomes "H", that is, the A-D
When the black level of the output signal of the converter 52 reaches (000001), the "INH" input of the up-down counter 58 becomes "H" and stops counting. That is, the black level of the video signal is (000001). If the black level of the output video signal of the A-D converter 52 becomes (000000), the "A<B" output terminal becomes "H".
As a result, the up-down counter 58 enters the count-up mode, and the DC level of the video signal acts in the opposite direction. Thus, the black level of the video signal is (000001). The setting value of the preset switch 59 is
It is converted and added to the video input signal, and set to a value such that the black level when A/D converted is equal to or closest to the value of the preset switch 54. Preset switches 54 and 59
For example, it is convenient to use a hexadecimal code switch.
以上の如く、本実施例の画像信号処理装置に
於ける自動レベル制御回路は、入力アナログ画
像信号を画像デジタル値に変換するアナログデ
ジタル変換回路としてのA−D変換器と、前記
画像デジタル値を予め設定したデータと比較す
る比較回路としてのコンパレータと、前記比較
回路の出力に応じてその出力デジタル値が変化
するデジタル処理回路としてのアツプダウンカ
ウンタと、前記出力デジタル値をアナログ信号
に変換するデジタル・アナログ変換回路として
のD−A変換器と、前記アナログ信号と前記ア
ナログ画像信号を加算する加算回路としての加
算器を有し、前記アナログ・デジタル変換回路
と前記比較回路と前記デジタル処理回路と前記
デジタル・アナログ変換回路と前記加算回路で
閉ループ回路を構成するものであるので、所定
レベルの前記アナログ画像信号に対応する前記
画像デジタル値を前記データに収束せしめるこ
とができる。しかもレベルは画像デジタル値の
最下位ビツト1ビツトの精度で制御することが
できる。 As described above, the automatic level control circuit in the image signal processing device of this embodiment includes an A-D converter as an analog-to-digital conversion circuit that converts an input analog image signal into an image digital value, and an A-D converter that converts the input analog image signal into an image digital value. A comparator as a comparison circuit that compares with preset data, an up-down counter as a digital processing circuit whose output digital value changes according to the output of the comparison circuit, and a digital converter that converts the output digital value into an analog signal. - It has a D-A converter as an analog conversion circuit, and an adder as an addition circuit that adds the analog signal and the analog image signal, and the analog-to-digital conversion circuit, the comparison circuit, and the digital processing circuit. Since the digital-to-analog conversion circuit and the addition circuit constitute a closed loop circuit, the image digital value corresponding to the analog image signal at a predetermined level can be converged to the data. Furthermore, the level can be controlled with an accuracy of one least significant bit of the image digital value.
□2 自動利得制御回路(AGC回路)
第5図にAGC回路の一実施例のブロツク図
を示す。□2 Automatic gain control circuit (AGC circuit) Figure 5 shows a block diagram of an embodiment of the AGC circuit.
Cがアナログビデオ入力端子、bn(n=0、
1、2…)が出力端子である。51はアナログ
乗算器で
X・Y=Z (1)
なる関係がある。つまり、直流レベルYを可変
することにより、ビデオ信号の振幅Xが制御で
きることになる。 C is an analog video input terminal, bn (n=0,
1, 2...) are output terminals. 51 is an analog multiplier and has the following relationship: X・Y=Z (1). That is, by varying the DC level Y, the amplitude X of the video signal can be controlled.
尚、同一の番号を付けた構成要素は全ての図
面に関して同一のものとする。A−D変換器5
2で量子化されたビデオ信号は、ピークホール
ド回路61に印加される。ピークホールド回路
61の詳細については、第18図に示す。 Note that components with the same number are the same in all drawings. A-D converter 5
The video signal quantized by 2 is applied to a peak hold circuit 61. Details of the peak hold circuit 61 are shown in FIG.
第18図において、Vo(n=0、1、2…)
は入力信号、ωoはピークホールド回路された
出力信号である。207はラツチ回路、208
はマグニチユードコンパレータである。ラツチ
出力QA〜QFがある値をホールドしている時、
新たな入力がωoに印加されたとする。両者の
値はマグニチユードコンパレータ208で大小
比較され、その結果、新たな入力Voの方が大
であれば「A>B」出力は“H”となり、
ANDゲート209を開く。 In Figure 18, V o (n=0, 1, 2...)
is the input signal, and ω o is the output signal subjected to the peak hold circuit. 207 is a latch circuit, 208
is a magnitude comparator. When latch output Q A ~ Q F is holding a certain value,
Suppose a new input is applied to ωo . Both values are compared in magnitude by the magnitude comparator 208, and as a result, if the new input V o is larger, "A>B" and the output becomes "H".
Open AND gate 209.
一方、ANDゲート210によつて画像両域
のみ通過するクロツクφTは、さらにANDゲー
ト209を通過してラツチ207のロード端子
LDに働いて、新たなデータをピーク値として
ラツチする。またラツチ207は水平同期信号
φXによつてクリアされるから、クリア直前の
ラツチデータは1ライン前のピーク値である。 On the other hand, the clock φ T , which passes only both image areas through the AND gate 210, further passes through the AND gate 209 and is connected to the load terminal of the latch 207.
Acts on LD to latch new data as a peak value. Furthermore, since the latch 207 is cleared by the horizontal synchronizing signal φX , the latch data immediately before clearing is the peak value of one line before.
第5図において、ピークホールドされたビデ
オ信号はマグニチユードコンパレータ62に印
加され、プリセツトスイツチ63のデータと大
小比較される。プリセツトスイツチ63にはあ
らかじめ、たとえば、(111110)を設定してお
く。64はアツプダウンカウンタ、65はプリ
セツトスイツチ、66はD−A変換器であり、
動作は前記ALC回路と同じである。すなわち、
プリセツトスイツチ65は、初めにビデオ信号
の振幅を決めるスイツチであり、プリセツトス
イツチ63は、収束すべきビデオ信号の白レベ
ルピーク値を設定値として格納している。前回
の読取走査において、入力ビデオ信号の白レベ
ルビーク値がプリセツトスイツチ63の設定値
(111110)に満たなければ、アツプダウンカウ
ンタ64を1ビツトカウントアツプして乗算器
51の利得を上げ、逆にビデオ信号の白レベル
ピーク値がプリセツトスイツチ63の設定値よ
り大きければ、乗算器51の利得は下がる方向
に制御される。また、ビデオ信号の白レベルピ
ーク値がプリセツトスイツチ63の設定値と等
しい時は、乗算器51の利得はそのままの値が
ホールドされる。 In FIG. 5, the peak-held video signal is applied to a magnitude comparator 62 and compared in magnitude with data from a preset switch 63. The preset switch 63 is set to, for example, (111110) in advance. 64 is an up-down counter, 65 is a preset switch, 66 is a D-A converter,
The operation is the same as the ALC circuit described above. That is,
The preset switch 65 is a switch that first determines the amplitude of the video signal, and the preset switch 63 stores the white level peak value of the video signal to be converged as a set value. In the previous reading scan, if the white level peak value of the input video signal is less than the set value (111110) of the preset switch 63, the up-down counter 64 is counted up by 1 bit to increase the gain of the multiplier 51, and vice versa. If the white level peak value of the video signal is larger than the set value of the preset switch 63, the gain of the multiplier 51 is controlled to decrease. Further, when the white level peak value of the video signal is equal to the set value of the preset switch 63, the gain of the multiplier 51 is held at its same value.
以上の様に本実施例の画像信号処理装置にお
ける自動利得制御回路は、入力アナログ画像信
号を画像デジタル値に変換するアナログ・デジ
タル変換回路としてのA−D変換器と、前記画
像デジタル値を予め設定したデータと比較する
比較回路としてのコンパレータと、前記比較回
路の出力に応じてその出力デジタル値が変化す
るデジタル処理回路としてのアツプダウンカウ
ンタと、前記出力デジタル値をアナログ信号に
変換するデジタル・アナログ変換回路としての
D−A変換器と、前記アナログ信号と前記アナ
ログ画像信号を掛け合わせる乗算回路としての
乗算器を有し、前記アナログ・デジタル変換回
路と前記比換回路と前記デジタル処理回路と、
前記デジタル・アナログ変換回路と、前記乗算
回路で閉ループ回路を構成している。従つて所
定レベルの入力アナログ画像信号を変換した画
像デジタル値は前記データに収束し、入力アナ
ログ画像信号を常に安定して増幅することが可
能となる。 As described above, the automatic gain control circuit in the image signal processing apparatus of this embodiment includes an A-D converter as an analog-to-digital conversion circuit that converts an input analog image signal into an image digital value, and an A-D converter that converts the input analog image signal into an image digital value. A comparator as a comparison circuit that compares with set data, an up-down counter as a digital processing circuit whose output digital value changes according to the output of the comparison circuit, and a digital converter that converts the output digital value into an analog signal. It has a D-A converter as an analog conversion circuit, and a multiplier as a multiplication circuit that multiplies the analog signal and the analog image signal, and the analog-to-digital conversion circuit, the ratio conversion circuit, and the digital processing circuit. ,
The digital-to-analog conversion circuit and the multiplication circuit constitute a closed loop circuit. Therefore, the image digital value obtained by converting the input analog image signal of a predetermined level converges to the data, and it becomes possible to always stably amplify the input analog image signal.
□3 リミツタ回路
第6図にリミツタ回路9(第1図)の一実施
例のブロツク図を示す。□3 Limiter Circuit FIG. 6 shows a block diagram of an embodiment of the limiter circuit 9 (FIG. 1).
do(n=0、1、2…)は入力端子、eoは出
力端子である。 d o (n=0, 1, 2...) is an input terminal, and e o is an output terminal.
70はマグニチユードコンパレータ、71は
プリセツトスイツチ、72〜77はOR回路、78は
マグニチユードコンパレータ、79はプリセツ
トスイツチ、80〜85はAND回路である。 70 is a magnitude comparator, 71 is a preset switch, 72 to 77 are OR circuits, 78 is a magnitude comparator, 79 is a preset switch, and 80 to 85 are AND circuits.
プリセツトスイツチ71はたとえば
(111011)設定しておくと入力信号がそれによ
り大きくなれば、マグニチユードコンパレータ
70の「A>B」出力端子が“H”になり、
ORゲート72〜77の出力は(111111)とな
る。また、プリセツトスイツチ79は、たとえ
ば(000100)に設定しておくと、入力信号がそ
れより小さくなれば、マグニチユードコンパレ
ータ78の「A>B」出力端子は“L”にな
り、ANDゲート80〜85の出力は(000000)
となる。この回路の入出力特性を第19図にア
ナログ的に模式化して示す。また、リミツタ回
路による処理前の波形と処理後の波形例を第2
0図イ,ロに示す。波形は、アナログ的に模式
化してある。このフイルタを入れることによ
り、画像の白地及び黒地部分の雑音が除去され
るばかりでなく、雑音が除かれた画像信号の振
幅の低い線画の部分は、後述する輪郭強張回路
で強張する場合、より強張しやすい波形に変化
するという特徴がある。従つて上述のリミツタ
回路は、輪郭強張回路の前段に設置することに
より、十分に効果を発揮できる。 For example, if the preset switch 71 is set to (111011) and the input signal becomes larger, the "A>B" output terminal of the magnitude comparator 70 becomes "H".
The outputs of the OR gates 72 to 77 are (111111). Furthermore, if the preset switch 79 is set to (000100), for example, if the input signal becomes smaller than that, the "A>B" output terminal of the magnitude comparator 78 becomes "L", and the AND gate The output of 80-85 is (000000)
becomes. The input/output characteristics of this circuit are schematically shown in FIG. 19 in analog form. In addition, waveform examples before and after processing by the limiter circuit are shown in the second section.
Shown in Figure 0 A and B. The waveforms are schematically illustrated in analog form. By installing this filter, not only the noise in the white background and black background part of the image is removed, but also the part of the line drawing where the amplitude of the image signal from which the noise has been removed is low can be enhanced by the contour enhancement circuit described later. , it has the characteristic of changing to a waveform that is more likely to become tense. Therefore, the above-described limiter circuit can be sufficiently effective by installing it before the contour reinforcing circuit.
以上の様に、本実施例においてはアナログ画
像信号を複数ビツトを有するデジタル値に変換
する変換回路と、第1所定デジタル値以下の前
記デジタル値を最小デジタル値と一致させ第2
所定デジタル値以上の前記デジタル値を最大デ
ジタル値と一致させているので、画像の白地及
び黒地部分の雑音が除去され、更に雑音が除去
された画像信号の振幅の低い線画の部分は輪郭
強張回路で強張する場合、より強調されやすい
波形に変化させることが可能となる。 As described above, this embodiment includes a conversion circuit that converts an analog image signal into a digital value having a plurality of bits, and a second digital value that matches the digital value that is less than or equal to a first predetermined digital value with the minimum digital value.
Since the digital value above a predetermined digital value is matched with the maximum digital value, noise in the white background and black background parts of the image is removed, and the line drawing part where the amplitude of the image signal from which the noise has been removed is low is enhanced. When a circuit is used to emphasize, it is possible to change the waveform to one that is more easily emphasized.
□4 輪郭強張回路(1)
第7図に輪郭強張回路のブロツク図を示す。
この回路は基本的にはトランスバーサルフイル
タによる輪郭強張回路である。原画像信号f
(x、y)からラブラシアン
▽2f(x、y)=∂2f/∂x2+∂2f/∂y2(2
)
を引くことにより輪郭強張が行なえることは従
来から良く知られている。デジタル画像に対す
るラブラシアンの離散値は
▽2f(i、j)=△x 2f(i、j)+△y 2f(i、j)
=f(i+1、j)+f(i−1、j)+f(i、
j+1)
+f(i、j−1)−4f(i、j) (3)
で与えられる。iは主走査方向、jは副走査方
向として(3)式の演算係数を図式化すると第12
図イの様になる。ただし符号は反転してあり、
この負のラブラシアンを原画像に加えても良
い。この場合主走査方向の2次の偏微分係数と
副走査方向の2次の偏微分係数は等しく設定さ
れている。□4 Contour reinforcement circuit (1) Figure 7 shows a block diagram of the contour reinforcement circuit.
This circuit is basically a contour enhancement circuit using a transversal filter. Original image signal f
(x, y) to Labrasian ▽ 2 f (x, y) = ∂ 2 f/∂x 2 + ∂ 2 f/∂y 2 (2
) It has been well known that contour reinforcement can be performed by pulling . The Labrasian discrete values for digital images are ▽ 2 f (i, j) = △ x 2 f (i, j) + △ y 2 f (i, j) = f (i + 1, j) + f (i - 1, j )+f(i,
j+1) +f(i, j-1)-4f(i, j) (3). If i is the main scanning direction and j is the sub-scanning direction, the calculation coefficient of equation (3) can be diagrammed as the 12th
It will look like Figure A. However, the sign is reversed,
This negative Labrasian may be added to the original image. In this case, the second-order partial differential coefficient in the main scanning direction and the second-order partial differential coefficient in the sub-scanning direction are set to be equal.
しかしながらこの演算子をそのままの形で輪
郭強張すると、主走査方向の解像度と副走査方
向の解像度とが相違してしまう。その為、原稿
を90゜回転して読み取り再生した画像と、回転
しないで読み取り再生した画像とが相違する現
象が起きる。この理由を本発明者等が検討した
ところ以下の事実が判明した。 However, if this operator is used as is to enhance the contour, the resolution in the main scanning direction and the resolution in the sub-scanning direction will differ. Therefore, a phenomenon occurs in which the image read and reproduced after rotating the document by 90 degrees is different from the image read and reproduced without rotation. When the present inventors investigated the reason for this, the following facts were found.
即ち、第1図に示した如く、1次元CCD撮
像素子を用いて画像を読み取る場合に主走査は
CCDの内部レジスタで電気的に行なうが、副
走査は機械的に行なつている。 In other words, as shown in Figure 1, when reading an image using a one-dimensional CCD image sensor, the main scan is
This is done electrically using the CCD's internal register, but sub-scanning is done mechanically.
従つて、画像読み取りの分解能を劣化させる
原因としては、副走査方向はレンズの分解能
(MTF)だけであるのに対し、主走査方向はさ
らにCCDの転送効率の有限性に起因する分解
能の劣化が加わるので、主走査方向の解像度は
副走査方向にくらべて劣ることが判明した。た
とえば一例として第21図にレンズとCCDを
含めた空間周波数特性220と、レンズ単体の
空間周波数特性221を示す。ただし、レンズ
の周波数特性とは、レンズのMTFをCCDの転
送クロツクφTの周波数で規格化したものであ
る。 Therefore, in the sub-scanning direction, the only cause of deterioration in image reading resolution is the resolution of the lens (MTF), whereas in the main scanning direction, the deterioration in resolution due to the finite transfer efficiency of the CCD is an additional factor. It has been found that the resolution in the main scanning direction is inferior to that in the sub-scanning direction because of the addition of For example, as an example, FIG. 21 shows a spatial frequency characteristic 220 including a lens and a CCD, and a spatial frequency characteristic 221 of a single lens. However, the frequency characteristic of the lens is the MTF of the lens normalized by the frequency of the CCD transfer clock φT .
このように主走査方向の空間周波数特性は、
副走査方向の空間周波数特性より2倍以上悪
い。そこで副走査方向の偏微分係数を第12図
ロの様に主走査方向の偏微分係数の半分とし
た。この第12図ロの演算子を主走査方向にた
たみ込んで得られるビデオ信号の周波数特性
と、第21図のレンズとCCDを含めた周波数
特性220とを掛け合わせると、第22図の様
になる。また、第12図ロの演算子を副走査方
向にたたみ込んで得られるビデオ信号の周波数
特性と、第21図のレンズ単体の周波数特性2
21とを掛け合わせると、第23図の様にな
る。第22図は主走査方向の総合周波数特性
図、第23図は副走査方向の総合周波数特性図
を示している。ここで、第12図ロの演算子の
主走査方向へのたたみ込みを行なう場合は副走
査方向の演算子は無視して計算する。 In this way, the spatial frequency characteristics in the main scanning direction are
This is more than twice as bad as the spatial frequency characteristic in the sub-scanning direction. Therefore, the partial differential coefficient in the sub-scanning direction is set to be half of the partial differential coefficient in the main scanning direction, as shown in FIG. 12B. Multiplying the frequency characteristic of the video signal obtained by convolving the operator shown in FIG. 12 (b) in the main scanning direction with the frequency characteristic 220 including the lens and CCD shown in FIG. Become. Also, the frequency characteristics of the video signal obtained by convolving the operator in Figure 12B in the sub-scanning direction, and the frequency characteristic 2 of the lens alone in Figure 21.
When multiplied by 21, it becomes as shown in Fig. 23. FIG. 22 shows a total frequency characteristic diagram in the main scanning direction, and FIG. 23 shows a total frequency characteristic diagram in the sub-scanning direction. Here, when convolving the operator in FIG. 12B in the main scanning direction, the operator in the sub-scanning direction is ignored in the calculation.
入力波形が余弦波cos(ωt)である時の主走
査方向の周波数伝達関数G(ω)は
G(ω)=3−2cos(ωτ) (4)
となる。同様にして副走査方向のフイルタの周
波数伝達関数H(ω)は
H(ω)=1.5−cos(ωτ) (5)
となる。尚、τは固定遅延時間を示す。 When the input waveform is a cosine wave cos(ωt), the frequency transfer function G(ω) in the main scanning direction is G(ω)=3−2cos(ωτ) (4). Similarly, the frequency transfer function H(ω) of the filter in the sub-scanning direction is H(ω)=1.5−cos(ωτ) (5). Note that τ indicates a fixed delay time.
この演算を具体的に行なうのが第7図の回路
である。すなわち、主走査方向の偏微分係数を
Mとし、また副走査方向の偏微分係数をNとす
れば、
▽2f(i、j)=M△x 2f(i、j)+N△y 2f(i、
j)
=Mf(i+1、j)+Mf(i−1、j)
+Nf(i、j+1)+Nf(i、j−1)
−2(M+N)f(i、j) (6)
で与えられる式の演算である。着目画素に対す
る演算の係数を図式化すると、第13図の様に
なる。 The circuit shown in FIG. 7 specifically performs this calculation. That is, if the partial differential coefficient in the main scanning direction is M and the partial differential coefficient in the sub-scanning direction is N, then ▽ 2 f (i, j) = M△ x 2 f (i, j) + N△ y 2 f(i,
j) =Mf(i+1,j)+Mf(i-1,j) +Nf(i,j+1)+Nf(i,j-1) -2(M+N)f(i,j) (6) It is an operation. When the coefficients of the calculation for the pixel of interest are diagrammed, it becomes as shown in FIG. 13.
第7図において、100はシフトレジスタで
1ライン分のビデオ信号をデイレイさせる。1
01もシフトレジスタである。 In FIG. 7, 100 is a shift register that delays one line of video signals. 1
01 is also a shift register.
102はラツチで1画素分のビデオ信号をデ
イレイさせる。103〜106もラツチであ
る。107及び109は加算器、108及び1
10は乗算器である。乗算器108及び110
は乗数が2であるので、具体回路は、第10図
に示すごとくデーター線の入れ替えだけで良
い。 A latch 102 delays the video signal for one pixel. 103-106 are also latches. 107 and 109 are adders, 108 and 1
10 is a multiplier. Multipliers 108 and 110
Since the multiplier is 2, the actual circuit requires only replacing the data lines as shown in FIG.
111及び112は減算器で、たとえば第9
図に示すごとく、加算器を用いた2の補数器に
より実現できる。ここに150は加算器、15
2〜157はインバータである。第7図において、
113及び115は乗算器で、たとえば第11
図の様な並列乗算器を用いる。 111 and 112 are subtracters, for example, the ninth
As shown in the figure, this can be realized by a two's complementer using an adder. Here 150 is an adder, 15
2 to 157 are inverters. In Figure 7,
113 and 115 are multipliers, for example, the 11th
A parallel multiplier as shown in the figure is used.
ここで160〜164は加算器、また165
〜200はAND回路である。第7図において、
114及び116はスイツチで、スイツチ11
4は係数Nを、またスイツチ116は係数Mを
それぞれ設定する。117は加算器、131は
乗算器である。乗算器131にはたとえば第1
1図に示す様な回路を用いることができる。乗
数はピークデイテクタ11からのデータを掛け
合わせる。118は加算器、119はラツチで
ある。 Here, 160 to 164 are adders, and 165
~200 is an AND circuit. In Figure 7,
114 and 116 are switches, switch 11
4 sets the coefficient N, and the switch 116 sets the coefficient M, respectively. 117 is an adder, and 131 is a multiplier. For example, the multiplier 131 has a first
A circuit as shown in FIG. 1 can be used. The multiplier multiplies the data from the peak detector 11. 118 is an adder, and 119 is a latch.
この様に主走査方向の微係数と、副走査方向
の微係数をそれぞれ独立した乗算器によつて演
算することにより、水平垂直方向それぞれに最
適のポケ修正をほどこすことができる。又、乗
算器131は微係数M及びNを同時にかつ比例
関係を保つたままで可変するのに用いており、
周波数領域における自動等化の制御信号はここ
に加えているが、ここだけに限る訳ではなく、
たとえば、スイツチ114及び116を設ける
代わりに、それらを制御線としても良い。その
場合、微係数M及びNの関係が2n倍(nは整
数)の関係にあれば、単に信号線の入れ替えだ
けで良く、それ以外の時はどちらか一方に図示
しない乗算器を挿入して並列制御する。 In this way, by calculating the differential coefficient in the main scanning direction and the differential coefficient in the sub-scanning direction using independent multipliers, it is possible to perform the optimum pocket correction in each of the horizontal and vertical directions. Furthermore, the multiplier 131 is used to vary the differential coefficients M and N simultaneously and while maintaining a proportional relationship.
The automatic equalization control signal in the frequency domain is added here, but it is not limited to this only.
For example, instead of providing switches 114 and 116, they may be used as control lines. In that case, if the relationship between the differential coefficients M and N is 2 n times (n is an integer), it is sufficient to simply replace the signal lines; otherwise, insert a multiplier (not shown) into either one. control in parallel.
以上の様に本実施例においては画像信号の着
目画素を中心にして前記画像信号を主走査方向
及び副走査方向に輪郭強張する輪郭強張回路を
有し、前記輪郭強張回路の主走査方向に於ける
輪郭強張の為の補正係数としての微係数Mを副
走査方向に於ける微係数Nよりも大きく設定し
ているので、再生画像の解像度は主走査方向、
副走査方向共に一致し、原稿を90゜回転して読
み取り再生した画像と、回転しないで読み取り
再生した画像とが相違することがなくなり、そ
れぞれの方向に最適のポケ修正を施すことがで
きる。 As described above, this embodiment has a contour enhancement circuit that enhances the contour of the image signal in the main scanning direction and the sub-scanning direction, centering on the pixel of interest of the image signal. Since the differential coefficient M as a correction coefficient for contour enhancement in the direction is set larger than the differential coefficient N in the sub-scanning direction, the resolution of the reproduced image is
Since both the sub-scanning directions match, there is no discrepancy between the image read and reproduced by rotating the original by 90 degrees and the image read and reproduced without rotation, making it possible to perform the optimum pocket correction in each direction.
□5 輪郭強張回路(2)
デイジタル的に輪郭強張回路を構成するには
第7図の如く非常に多くの構成要素を必要とす
る。読取装置が第2図に示した様に、複数個の
CCDにより読取る場合には、デイジタル式の
特徴を生かして第3図の様に1個の輪郭強張回
路を時分割使用することができる。以下、その
方法を具体的に説明する。□5 Contour reinforcement circuit (2) To construct a contour reinforcement circuit digitally, a large number of components are required as shown in FIG. 7. As shown in Figure 2, the reading device reads multiple
When reading with a CCD, one contour enhancement circuit can be used in a time-division manner as shown in FIG. 3 by taking advantage of the digital feature. The method will be specifically explained below.
第8図が時分割動作可能な輪郭強張回路の一
実施例のブロツク図である。h及びiは並列駆
動された各CCDからの入力画像信号をA−D
変換したデジタル信号で、マルチプレクサ12
0で交互に選択される。マルチプレクサ120
の切換えクロツクの周波数はビデオ信号の転送
クロツクφTの2倍の2φTである。ここで1本の
信号線になつたビデオ信号は、フイルタリング
後デマルチプレクサー128で2本の信号線に
もどされる。 FIG. 8 is a block diagram of an embodiment of a contour reinforcing circuit capable of time-division operation. h and i are the input image signals from each CCD driven in parallel.
With the converted digital signal, multiplexer 12
0 is selected alternately. multiplexer 120
The frequency of the switching clock is 2φT , which is twice the video signal transfer clock φT . Here, the video signal that has become one signal line is returned to two signal lines by the demultiplexer 128 after filtering.
129及び130はラツチであり、j及びk
はそのラツチ出力である。デマルチプレクサ1
28は2φTのクロツクで動作し、ラツチ129
及び130はφTのクロツクで動作している。 129 and 130 are latches, j and k
is its latch output. Demultiplexer 1
28 is operated by a 2φ T clock, and the latch 129
and 130 are operated by the clock of φT .
マルチプレクサ120からデマルチプレクサ
128までの構成要素はすべて2φTのクロツク
で動作させる。 All components from multiplexer 120 to demultiplexer 128 are operated by a 2φT clock.
第7図と同一の機能要素には同一の番号を付
けてある。 Functional elements that are the same as in FIG. 7 are given the same numbers.
シフトレジスタ100及び101は、2本の
ビデオ信号が交互に入つて来るので、1/2ライ
ン分のビデオ信号したデイレイできない、そこ
で、それぞれにデイレイライン121及び12
2を追加している。同様に123〜127は追
加されたラツチ回路である。それ以外の構成要
素は第7図と同一であるので、独立したデイジ
タル輪郭強張回路を2系統用意する場合にくら
べて構成部品点数をはるかに軽減できる。 Since the shift registers 100 and 101 receive two video signals alternately, it is not possible to delay the video signal for 1/2 line.
2 has been added. Similarly, 123-127 are added latch circuits. Since the other components are the same as those in FIG. 7, the number of components can be much reduced compared to the case where two independent digital contour reinforcement circuits are provided.
第8図はビデオ信号が2個の場合について説
明したが、ビデオ信号が3個以上であつてもシ
フトレジスタ及びラツチをビデオ信号の個数に
応じて追加することにより、同様にして構成で
きる。 Although FIG. 8 describes the case where there are two video signals, a similar configuration can be made even when there are three or more video signals by adding shift registers and latches according to the number of video signals.
以上の如く、本実施例は、原稿画像を読取る
複数個の撮像素子、前記撮像素子の出力画像信
号をデジタル画像信号に変換するアナログ・デ
ジタル変換器、前記デジタル信号を前記変換器
毎に時分割選択する選択回路としてのマルチプ
レクサ、前記選択回路の出力デジタル信号を遅
延して隣接するデジタル信号と比較することに
より輪郭強張する輪郭強張回路、前記輪郭強張
回路の出力を前記変換器毎に分離する分離回路
としてのデマルチプレクサを有しているので前
記輪郭強張回路を1つ設けるだけで足り、部品
点数が軽減しコストを下げることが可能とな
る。 As described above, this embodiment includes a plurality of image sensors that read an original image, an analog-to-digital converter that converts the output image signal of the image sensor into a digital image signal, and a time-divided digital signal for each of the converters. a multiplexer as a selection circuit for selection; a contour enhancement circuit that enhances the contour by delaying the output digital signal of the selection circuit and comparing it with an adjacent digital signal; an output of the contour enhancement circuit for each converter; Since a demultiplexer is provided as a separating circuit, it is sufficient to provide only one contour reinforcing circuit, thereby reducing the number of parts and reducing costs.
□6 ビデオ信号の周波数領域における自動等化
第21図に示したレンズのMTF221及び
レンズを含むCCD3の周波数特性は必ずしも
一定不変ではなく、例えばCCDの様な半導体
素子のバラツキは大きく、周波数特性は一定し
ない。またレンズ2のMTFについてもピント
調節がわずかにずれただけでも大幅に影響を受
ける。また、たとえば光量調節をレンズの絞り
値で制御すれば、絞りを開くほどMTFは悪く
なる。従つて、これらの周波数特性の変動要素
に対して手動調節で対処するのは困難である。□6 Automatic equalization in the frequency domain of video signals The frequency characteristics of the MTF 221 of the lens and the CCD 3 including the lens shown in Fig. 21 are not necessarily constant; for example, there are large variations in semiconductor devices such as CCDs, and the frequency characteristics Not constant. Also, the MTF of lens 2 is significantly affected by even a slight shift in focus adjustment. For example, if the light intensity is controlled by the aperture value of the lens, the MTF becomes worse as the aperture is opened. Therefore, it is difficult to deal with these frequency characteristic fluctuations by manual adjustment.
そこで本実施例ではビデオ信号を周波数領域
において自動的に等化している。 Therefore, in this embodiment, the video signal is automatically equalized in the frequency domain.
ビデオ信号を周波数領域で自動等化するため
に、あらかじめビデオ信号の主走査方向の周波
数特性を測定する。主走査方向の輪郭強張回路
を構成するデイジタルフイルタの次数が2次の
時は任意の3点の周波数特性がわかれば係数を
決定できる。ただし、第13図の様に着目画素
を中心に係数が対称の時は、周波数特性の測定
は2点で良い。光学系を含めたビデオ信号の測
定のために、第14図に示す様なテストチヤー
トを用意する。このテストチヤートは下半分が
空間周波数の低いパターンで、上半分がナイキ
スト限界またはその附近の空間周波数を持つパ
ターンである。下半分は全面黒であつても良
い。このテストチヤートを読取り走査し、下半
分の領域における黒レベルのピーク値VLFと、
上半分の領域における黒レベルのピーク値VHF
をそれぞれサンプルホールドすればビデオ信号
の伝送特性が知れる。その後VLFとVHFの差を
求め、その差が零になるまでデイジタルフイル
タの微係数を増減させることによつて、ビデオ
信号の自動等化が行なえる。 In order to automatically equalize a video signal in the frequency domain, the frequency characteristics of the video signal in the main scanning direction are measured in advance. When the order of the digital filter constituting the contour enhancement circuit in the main scanning direction is second order, the coefficients can be determined if the frequency characteristics at any three points are known. However, when the coefficients are symmetrical about the pixel of interest as shown in FIG. 13, the frequency characteristics may be measured at two points. In order to measure the video signal including the optical system, a test chart as shown in FIG. 14 is prepared. The lower half of this test chart is a pattern with a low spatial frequency, and the upper half is a pattern with a spatial frequency at or near the Nyquist limit. The lower half may be entirely black. This test chart is read and scanned to determine the peak black level value V LF in the lower half area,
Peak value of black level in the upper half area V HF
By sampling and holding each of these, the transmission characteristics of the video signal can be determined. Automatic equalization of the video signal can then be performed by determining the difference between V LF and V HF and increasing or decreasing the differential coefficient of the digital filter until the difference becomes zero.
第18図はVLFまたはVHFをピークホールドす
るための、ピークホールド回路である。Vo(n=
0、1、2…)は入力端子、ωoは出力端子であ
る。207はラツチ回路、208はマグニチユー
ドコンパレータである。ラツチ出力QA〜QFがあ
る値をホールドしている時、新たな入力がVに印
加されたとする。両者の値はマグニチユードコン
パレータ208で大小比較され、その結果、新た
な入力Voの方が大であれば「A>H」出力は
“H”となり、ANDゲート209を開く。一方
ANDゲート210によつて画像領域のみ通過す
るクロツクφTは、さらにANDゲート209を通
過してラツチ207のロード端子LDに働いて新
たなデータをピーク値としてラツチする。またラ
ツチ207は水平同期信号φXによつてクリアさ
れるから、クリア直前のラツチデーターは1ライ
ン前のピーク値である。 FIG. 18 shows a peak hold circuit for peak holding V LF or V HF . V o (n=
0, 1, 2...) are input terminals, and ω o is an output terminal. 207 is a latch circuit, and 208 is a magnitude comparator. Suppose that a new input is applied to V while the latch outputs Q A to Q F are holding a certain value. Both values are compared in magnitude by the magnitude comparator 208, and as a result, if the new input V o is larger, “A>H”, the output becomes “H”, and the AND gate 209 is opened. on the other hand
The clock φ T which passes only the image area by the AND gate 210 further passes through the AND gate 209 and acts on the load terminal LD of the latch 207 to latch new data as a peak value. Furthermore, since the latch 207 is cleared by the horizontal synchronizing signal φX , the latch data immediately before clearing is the peak value of one line before.
第17図が、ピーク値VLFとVHFを比較するた
めのピークデイテクタ回路の一実施例である。to
(n=0、1、2…)はビデオ信号入力端子、Uo
は微係数制御用の出力端子である。201及び2
02はピークホールド回路で、共に第18図に示
すピークホールド回路を使用する。ピークホール
ド回路201はVLFをピークホールドする。VLF
ENはそのためのイネーブル信号で第15図に示
す様なタイミングになつている。ピークホールド
回路202はVHFをピークホールドする。VHFEN
はそのためのイネーブル信号である。ピークホー
ルド回路201の出力VLFPEAK及びピークホー
ルド回路202の出力VHFPEAKをアナログ的に
模式化すると、第15図の様になる。VLFPEAK
とVHFPEAKはマグニチユードコンパレータ20
3で大小比較される。 FIG. 17 shows an embodiment of a peak detector circuit for comparing peak values V LF and V HF . t o
(n=0, 1, 2...) are video signal input terminals, U o
is an output terminal for differential coefficient control. 201 and 2
02 is a peak hold circuit, and both use the peak hold circuit shown in FIG. The peak hold circuit 201 peak-holds V LF . V LF
EN is an enable signal for this purpose, and the timing is as shown in FIG. The peak hold circuit 202 peak-holds VHF . V HF EN
is an enable signal for that purpose. When the output V LF PEAK of the peak hold circuit 201 and the output V HF PEAK of the peak hold circuit 202 are schematically represented in an analog manner, it becomes as shown in FIG. V LF PEAK
and V HF PEAK is a magnitude comparator 20
The size is compared in 3.
204はアツプダウンカウンタで水平同期信号
φXをカウントする。205はプリセツトスイツ
チで、これで微係数の初期値設定を行なう。プリ
セツトスイツチ205のデーターは垂直同期信号
「COPY」によりアツプダウンカウンタ204に
ロードされる。206はラツチである。第17図
のピークデイテクタ回路は、第1図の11の位置
に配置する。また第7図及び第8図においては1
1の位置に配置することによつて、乗算器131
の乗数を制御している。第7図のピークデイテク
タ11の入力はラツチ119の出力gで良い。乗
算器131は主走査方向の微分係数と副走査方向
の微分係数の加算出力の重みづけを変えている。
つまり副走査方向の周波数特性の補正は主走査方
向の制御値にスライドさせて二義的に行なつてい
る。主走査方向及び副走査方向に共通に現われる
ボケ因子、たとえばレンズのMTF等に対しては
この方式で実用上十分なボケ修正の効果が得られ
る。もちろん第7図において、ピークデイテクタ
11を主走査方向用と副走査方向用の2系統用意
し、乗算器113及び乗算器115をそれぞれ独
立に制御する形式であつても良い。 204 is an up/down counter that counts the horizontal synchronizing signal φX . A preset switch 205 is used to set the initial value of the differential coefficient. The data of the preset switch 205 is loaded into the up-down counter 204 by the vertical synchronization signal "COPY". 206 is a latch. The peak detector circuit in FIG. 17 is placed at position 11 in FIG. In addition, in Figures 7 and 8, 1
1, the multiplier 131
is controlling the multiplier. The input of the peak detector 11 in FIG. 7 may be the output g of the latch 119. The multiplier 131 changes the weighting of the addition output of the differential coefficient in the main scanning direction and the differential coefficient in the sub-scanning direction.
In other words, correction of the frequency characteristics in the sub-scanning direction is performed secondarily by sliding the control value in the main-scanning direction. With this method, a practically sufficient blur correction effect can be obtained for blur factors that commonly appear in the main scanning direction and the sub-scanning direction, such as the MTF of a lens. Of course, in FIG. 7, two systems of peak detectors 11 may be provided, one for the main scanning direction and one for the sub-scanning direction, and the multipliers 113 and 115 may be controlled independently.
その場合、副走査方向の周波数特性の測定に
は、第14図のテストチヤートを90゜回転した形
式のテストチヤート(図示せず)によつて測定す
る。 In this case, the frequency characteristics in the sub-scanning direction are measured by using a test chart (not shown) which is a version of the test chart shown in FIG. 14 rotated by 90 degrees.
第15図の自動等化のタイムチヤートにおい
て、ビデオ信号入力に付けたa,b,c,d,e
……の符号は、第14図のテストチヤート上の黒
線a,b,c,d,e……に対応する。第1ライ
ン目の走査では、ビデオ信号出力は入力波形がそ
のまま出力されるが、2ライン目では高い空間周
波数のビデオ信号の振幅VHFが低い空間周波数の
ビデオ信号の振幅VLFと一致し、等化が完了して
いる様子を示している。 In the automatic equalization time chart in Figure 15, a, b, c, d, e attached to the video signal input
The symbols . . . correspond to the black lines a, b, c, d, e . . . on the test chart in FIG. In the first line of scanning, the video signal output is the input waveform as it is, but in the second line, the amplitude V HF of the high spatial frequency video signal matches the amplitude V LF of the low spatial frequency video signal, This shows that equalization has been completed.
第16図のタイムチヤートは、第2図及び第3
図の様にCCD撮像素子を2個用いた場合の自動
等化のタイミングチヤートを示す。等化完了後は
図示しないシーケンスコントローラーでアツプダ
ウンカウンタ204のカウント動作を止める。こ
の様に光学系を含むビデオ信号の伝送特性の周波
数領域に於いて自動的に等化することができる。
なお等化フイルタには2次のものを用いて説明し
たが、3次以上の高次のフイルタを用いてより精
密に等化することも可能である。また、テストチ
ヤートには第14図のごとく空間周波数の低いパ
ターンと空間周波数の高いパターンとを場所的に
分離して配置したものを用いたが、適当なバンド
パスフイルタを用いて分解できるならば、空間周
波数の低いパターンと空間周波数の高いパターン
とは混在して配置しても良い。それは副走査方向
についても同様である。その場合、バンドパスフ
イルタはアナログであつてもデジタルであつても
良いが、副走査方向の周波数特性の測定はデジタ
ルフイルタが適している。 The time chart in Figure 16 is based on Figures 2 and 3.
The timing chart for automatic equalization when two CCD image sensors are used as shown in the figure is shown. After the equalization is completed, a sequence controller (not shown) stops the counting operation of the up-down counter 204. In this way, the transmission characteristics of the video signal including the optical system can be automatically equalized in the frequency domain.
Although the description has been made using a second-order equalization filter, it is also possible to perform more precise equalization using a third-order or higher-order filter. In addition, as shown in Figure 14, the test chart used was a pattern in which a pattern with a low spatial frequency and a pattern with a high spatial frequency were placed separately, but if it can be separated using an appropriate bandpass filter, , patterns with a low spatial frequency and patterns with a high spatial frequency may be arranged in a mixed manner. The same applies to the sub-scanning direction. In that case, the bandpass filter may be analog or digital, but a digital filter is suitable for measuring the frequency characteristics in the sub-scanning direction.
以上の様に本実施例は、原稿画像を光学系を介
して読み取る撮像素子としてのCCDと、前記撮
像素子の出力画像信号を輪郭強張する強張回路
と、前記強張回路の出力ピーク値を検出する検出
回路としてのピークデイテクタと、前記撮像素子
が高い空間周波数を持つ画像を読み取つた時の前
記検出回路の出力が前記空間周波数より低い空間
周波数を持つ画像を読み取つた時の前記検出回路
の出力に一致する如く前記強張回路の強張係数を
制御する制御回路としての乗算器を有している。 As described above, this embodiment includes a CCD as an image sensor that reads an original image through an optical system, a strengthening circuit that strengthens the outline of an output image signal of the image sensor, and an output peak value of the strengthening circuit. a peak detector as a detection circuit that detects the output of the detection circuit when the image sensor reads an image with a high spatial frequency; and the detection when the output of the detection circuit reads an image with a spatial frequency lower than the spatial frequency. It has a multiplier as a control circuit for controlling the stiffening coefficient of the stiffening circuit to match the output of the circuit.
以上の如き構成によれば光学系を含む画像信号
の伝送特性を周波数領域に於いて自動的に等化す
ることが可能となる。 According to the above configuration, it is possible to automatically equalize the transmission characteristics of the image signal including the optical system in the frequency domain.
以上説明した様に本発明によると、複数の撮像
素子の夫々に対応して複数の処理部を設けること
なく、また、複数の撮像素子を順次駆動すること
なく、複数の撮像素子の夫々から出力される複数
系統の画像信号を簡易な構成で、且つ、高速に処
理することが可能となる。 As explained above, according to the present invention, the output is output from each of the plurality of image sensors without providing a plurality of processing units corresponding to each of the plurality of image sensors and without sequentially driving the plurality of image sensors. It becomes possible to process multiple systems of image signals with a simple configuration and at high speed.
第1図は周波数領域におけるビデオ信号の自動
等化器のブロツク図、第2図はCCDを2個用い
た場合の実施例のブロツク図、第3図は輪郭強張
回路部分を時分割使用した場合の実施例のブロツ
ク図、第4図は自動レベル制御回路図、第5図は
自動利得制御回路図、第6図はリミツタ回路図、
第7図はボケ修正用輪郭強張回路図、第8図は時
分割使用するためのボケ修正用輪郭強張回路図、
第9図は減算器回路図、第10図は乗算器回路
図、第11図は並列乗算器回路図、第12図、第
13図はラブラシアンを示す図、第14図はテス
トチヤートの平面図、第15図は自動等化タイム
チヤートの1例を示す図、第16図は自動等化タ
イムチヤートの他の例を示す図、第17図はピー
クデイテクタ回路図、第18図はピークホールド
回路図、第19図はリミツタ回路の入出力特性
図、第20図はリミツタ回路の入力及び出力波形
例を示す図、第21図はレンズ及びCCDの周波
数特性図、第22図は主走査方向の等化後の周波
数特性図、第23図は副走査方向の等化後の周波
数特性図である。
図に於いて、1は原稿、2はレンズ、3は
CCD、4はビデオ増幅器、5はALC回路、6は
AGC回路、7はシエーデイング補正回路、8は
A−D変換器、9はリミツタ回路、10は輪郭強
張回路、11はピークデイテクタ、を夫々示す。
Figure 1 is a block diagram of an automatic equalizer for video signals in the frequency domain, Figure 2 is a block diagram of an embodiment using two CCDs, and Figure 3 is a time-division use of the contour enhancement circuit. Fig. 4 is an automatic level control circuit diagram, Fig. 5 is an automatic gain control circuit diagram, Fig. 6 is a limiter circuit diagram,
Fig. 7 is a contour enhancement circuit diagram for blur correction, and Fig. 8 is a contour enhancement circuit diagram for blur correction for time-sharing use.
Fig. 9 is a subtracter circuit diagram, Fig. 10 is a multiplier circuit diagram, Fig. 11 is a parallel multiplier circuit diagram, Figs. 12 and 13 are diagrams showing the Labrasian, and Fig. 14 is a plan view of the test chart. , FIG. 15 is a diagram showing one example of an automatic equalization time chart, FIG. 16 is a diagram showing another example of an automatic equalization time chart, FIG. 17 is a peak detector circuit diagram, and FIG. 18 is a peak hold diagram. Circuit diagram, Fig. 19 is an input/output characteristic diagram of the limiter circuit, Fig. 20 is a diagram showing an example of input and output waveforms of the limiter circuit, Fig. 21 is a frequency characteristic diagram of the lens and CCD, and Fig. 22 is the main scanning direction. FIG. 23 is a frequency characteristic diagram after equalization in the sub-scanning direction. In the figure, 1 is the original, 2 is the lens, and 3 is
CCD, 4 is video amplifier, 5 is ALC circuit, 6 is
An AGC circuit, 7 a shading correction circuit, 8 an AD converter, 9 a limiter circuit, 10 a contour enhancement circuit, and 11 a peak detector, respectively.
Claims (1)
像信号を出力する複数の撮像素子と、 前記複数の撮像素子の夫々から出力される複数
系統の画像信号のレベルを夫々制御する複数の制
御手段と、 前記複数の制御手段から並行して出力される複
数系統の画像信号を画素単位で交互に選択するこ
とにより1系統の画像信号として出力する合成手
段と、 前記合成手段から出力される1系統の画像信号
を前記複数の撮像素子からの画像信号の転送クロ
ツクより高速な処理クロツクに従つて処理する処
理手段とを有することを特徴とする画像信号処理
装置。[Scope of Claims] 1. A plurality of image pickup devices that are driven in parallel and output image signals in accordance with a predetermined transfer clock; and controlling the levels of image signals of multiple systems output from each of the plurality of image pickup devices. a plurality of control means; a composition means for outputting one system of image signals by alternately selecting, pixel by pixel, multiple systems of image signals output in parallel from the plurality of control means; and an output from the composition means. and processing means for processing one system of image signals according to a processing clock faster than a transfer clock for image signals from the plurality of image pickup devices.
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP55171882A JPS5795761A (en) | 1980-12-05 | 1980-12-05 | Picture signal processing device |
US06/326,269 US4589034A (en) | 1980-12-05 | 1981-12-01 | Image processing apparatus |
DE3153280A DE3153280C2 (en) | 1980-12-05 | 1981-12-04 | |
DE3148129A DE3148129C2 (en) | 1980-12-05 | 1981-12-04 | Image processing device |
GB8136687A GB2091967B (en) | 1980-12-05 | 1981-12-04 | Facsimile image processor |
GB08420007A GB2142802B (en) | 1980-12-05 | 1984-08-06 | Facsimile image processor |
US06/789,839 US4748677A (en) | 1980-12-05 | 1985-10-21 | Image processing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP55171882A JPS5795761A (en) | 1980-12-05 | 1980-12-05 | Picture signal processing device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5795761A JPS5795761A (en) | 1982-06-14 |
JPH0229270B2 true JPH0229270B2 (en) | 1990-06-28 |
Family
ID=15931538
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP55171882A Granted JPS5795761A (en) | 1980-12-05 | 1980-12-05 | Picture signal processing device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5795761A (en) |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5533231B2 (en) * | 1972-03-24 | 1980-08-29 | ||
JPS5830791B2 (en) * | 1973-03-07 | 1983-07-01 | 日本電気株式会社 | color television station |
JPS5322310A (en) * | 1976-08-13 | 1978-03-01 | Toshiba Corp | Picture read system |
-
1980
- 1980-12-05 JP JP55171882A patent/JPS5795761A/en active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5795761A (en) | 1982-06-14 |
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