JPS58172062A - 画信号修正装置 - 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】 本発明は画信号修正装置、特に中間調を有する記録情報
の光学的！ｆｆ！取装置における画信号修正装置に関す
る。

中間ｙ４を有する記録情報の光学的読取装置では、連続
階調を有する写真原稿をレーザ光を用いて平面走査し、
原画からの反射光を光電変換素子に受光して原画の白濃
度に対して商い電圧、黒＃度に対して低い電圧の画信号
を得ている。

この鳩舎、白レベルに対する走査線ごとの画信号の包絡
線は、光学系の特性から中間部の電圧が高く周辺部の電
圧が低くなることはよく知られている。これが、いわゆ
るシェーディング境象である０ また、光電変換素子は温度、駆動電圧、経年変化によっ
て暗電流が変化し、この暗電流の変化が黒レベル値を変
化させる０ さらに、原画によっては黒白の濃度変化範囲の狭いもの
、原画台紙の濃度が濃いものなどがあるが、光電変換の
過程ではすべて濃度に対応した電圧の画信号に変換され
る。

原画から読取られた画信号は、信号処理に便なるようア
ナログ信号からディジタル信号に変換される。この変換
の過程において、上記したシェーディングおよび暗電流
の影響金除去すると共に、原画の白黒に対する濃度範囲
の修正を行うことが、良質な画像再生にとって望ましい
。

従来の画信号修正装置では、走査によって読取られたア
ナログ画信号をディジタル符号に変換するアナログディ
ジタル変換回路において上限基準電圧および下限基準電
圧を設定値に固定し、該上限基準電圧と下限基準電圧と
の関ｔ−ｎ段階の判定レベルに区分し、供給されたアナ
ログ画信号を前記判定レベルに応じたディジタル符号に
変換している。

従って、供給されるアナログ画信号の白に対する最高電
圧が前記上限基準電圧より低い場合、または黒に対する
最低電圧が前記下限基準電圧より高い場合は、アナログ
ディジタル変換回路が有するｎ段階の分解能が得られな
い。

次に、ディジタル符号化された画信号は上記したそれぞ
れの画信号修正要素に基づくディジタル補正値で所定の
補正が行われる。しかしながら、アナログディジタル変
換においてｎ段階まで分解されていないときは、補正に
よって分解能を向上することはできない。

すなわち、従来の画４に号修正装置はアナログディジタ
ル変換回路が有する分解能に比べて分解能が著しく低下
するという欠点があった。

本発明の目的は、アナログディジタル変換回路が有する
分解能に等しい分解能が得られる画信号修正装置を提供
することにある。

本発明の画信号修正装置は、基準白を走査して得られる
一走査一に対応する白レベル包絡線信号および基準点を
走査して得られる一走食線に対応する黒レベル包結線信
号ならびに原画に記録された白濃度近傍の濃度領域にお
ける指定された濃度に対する疑似白信号に基づいて上限
基準電圧を算出する白レベル追跡回路と、前記白レベル
包結線信号および前記黒レベル包絡−信号ならびに前記
原画に記録され良熱濃度近傍の濃度領域における指定さ
れた濃度に対する疑似黒信号に基づいて下限基準電圧を
算出する黒レベル追跡回路と、前記上限基準電圧および
前記下限基準電圧でダイナミックレンジの上限および下
限電圧間の判定レベルが制御されかつ前記原画に記録さ
れ九濃減情報を光電変換した画信号を前記判定レベルに
従って多値分解するアナログディジタル変換回路とを含
んで構成される。

以下に、本発明の実施例について図面を参照して群細に
説明する。

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図で、第１図
に示す画信号修正装置は白レベル追跡回路１、黒レベル
追跡回路２およびアナログディジタル変換回路３を含ん
で構成される。

以下に、第１図に示す画信号修正装置の動作について第
２図〜第５図を参照して詳細に説明する。

第２図は第１図に示す実施例における白レベル追跡回路
１の詳細ブロック図、第３図は第１図に示す実施例にお
ける黒レベル追跡回路２の詳細ブロック図、第４図は第
１図に示す実施例の動作を説明するための波形図、第一
５図は第１図に示す実施例の動作を説明するための見か
け上の波形図である０ 原画の走査開始に先立つ準備期間では、第１図において
、白黒読出イネーブル信号には「ロー」に設定される。

白黒読出イネーブル信号には白レベル追跡回路ｌに、反
転器１５で位相反転された反転白黒読出イネーブル信号
には黒レベル追跡回路２に供給される。

第２図に示す否定積回路１０４には１０ビツトのデータ
入力と白黒続出イネーブル信号Ｋが供給され、否定積が
とられたとき１０ビツトのデータが出力される。しかる
に、白黒続出イネーブル信号Ｋが「ロー」でデータ入力
が無視されるので、否定積回路１０４の出力側にはすべ
て「ハイ」の１０ビツトのデータが出力される。ラッチ
１０５は１ビツト遅延の回路でビット揃えの丸めのもの
である０ラツチ１０５からの出力はディジタルアナログ
変換回路１０６に供給されアナログの電圧量に変換され
九後、低域ろ波器１０７で不要周波数成分が除去され上
限基準電圧Ｖａとして出力される。

このときの上限基準電圧Ｖｎの値は、ｔｓ４図に示す１
０ビツトのディジタル符号がすべてｒノ−イ」２に対応
する“■＋”ボルトになるが、この電圧値がアナログデ
ィジタル変換回路３の上限電圧である０ また、第３図に示す否定和回路２０４にはｌＯビットの
データ入力と反転白黒読出イネーブル信号Ｋが供給され
、否定和がとられたとき１０ビツトのデータが出力され
る。しかるに、反転白黒読出イネーブル信号Ｋが「・・
イ」でデータ入力が無視されるので、否定和回路２０４
の出力側にはすべて「ロー」のｌθビットのデータが出
力される。

ラッチ２０５は１ビツト遅延の回路で、すべてｌｔ−」
の１０ビツトのデータはディジタルアナログ変換回路２
０６でアナログの電圧Ｉ゛に変換され低域ろ波器２０７
を経て下限基準電圧ＶＬとして出力される。

このときの下限基準電圧ＶＬＯ値は、第４図に示す１０
ビツトのディジタル符号がすべて［ローｊ）に対応する
“■−”ボルトになるが、この電圧値がアナログディジ
タル変換回路３の下限電圧である０ 次に、第１図において、走査回路４は原画の走査に先立
って基準白となる白プレートヲ走査し、第４図に示す光
電変換信号Ａに含まれる白レベル包絡−信号Ａｈ　ｆア
ナログディジタル変換回路３に供給する。走査は同期ク
ロック発生回路１４からの同期クロックＳ２に同期して
行われ、第４図に示す一走査の周期Ｔは所定の値に設定
される。

アナログディジタル変換回路３は上限基準電圧ＶＨおよ
び下限基準電圧ＶＬをそれぞれ上限および下限電圧とし
て、その間を２５６段階に分割した判定レベルを有し、
アナログ入力電圧をその判定レベルに従って８ビツトの
ディジタル符号に変換する機能を４つ。

アナログディジタル変換回路３は上限基準電圧ｖＨを“
Ｖ＋”　ボルト、下限基準電圧ＶＬを“■−”ボルトと
して、白レベル包絡線信号Ａｈ　ｔ−ディジタル符号化
信号Ｂに含まれる８ビツトのグイシタゲート５で記憶回
路６，７側に切換えられ、記憶回路６に一走査線分が格
納される。

基準白の走査後に、基準電として光電変換素子への入射
光を速断した状態で走査が行われ、光電変換信号Ａに含
まれる第４図に示す黒レベル包絡線信号Ａａが得られて
、上記と同様の過程を経てディジタル符号化信号Ｂに含
まれる８ビツトのディジタル黒レベル包絡−信号Ｂ−が
記憶回路７に一走査線分格納される。

次に、疑似白信号Ｈは原画に記録され九日濃度近傍の薄
い濃度領域において特定の濃度を指定し、指定された濃
度を基準白の反射率を１００％として反射率に換算し、
その反射率をｌＯビットで表されるディジタル符号化信
号にしたもので端子Ｐから白レベル追跡回路１に供給さ
れる。

なお、特定の濃度は指定された＃贋を白濃度とし、それ
より薄い濃度をすべて白濃度にするもので、これにより
原画に記録された濃度が黒寄りの場合および原画台紙の
濃度が濃い場合に白抜のよい記録画像が得られる。

疑似黒信号Ｍは原画に記録された黒濃度近傍の濃い濃度
領域において特定の濃度を指定し、指定された濃＃を基
準電の反射率を零係として反射率に換算し、その反射率
を１０ビツトで表されるディジタル符号化信号にしたも
ので端子Ｒから黒レベル追跡回路２に供給される。

なお、特定の濃度は指定された濃度を黒濃度としそれよ
り濃い濃度をすべて黒濃度にするもので、これにより原
画に記録された濃度が白寄シの場合に黒濃度の再生のよ
い記録画像が得られる。

疑似白信号Ｈおよび疑似黒信号Ｍにそれぞれ１０ビツト
を与える理由は、０１％までの分解能を得るためである
。

以上の過程で走査の準備期間が完了するが、ディジタル
白レベル包絡線信号Ｂｂ　　、ディジタル黒レベル包絡
線信号Ｂａ　　、疑似白信号Ｈおよび疑似黒信号Ｍに基
づいて、光電変換信号人に含まれる画信号Ａｍに対する
白濃度近傍および黒濃度近傍の濃度を補正するための上
限基準電圧ＶＨおよび下限基準電圧ＶＬは、それぞれ（
１）式および（２）式のように示される。

Ｖｎ＝Ｂａ＋（Ｂｂ−Ｂａ）Ｈ・・・・・・（１）Ｖｔ
、＝Ｂａ＋（Ｂｂ−Ｂａ）Ｍ　　　　　　　　・・・・
・・（２）次に、上限基準電圧ＶＨおよび下限基準電圧
Ｖｔ。

の発生動作について白レベル追跡回路ｌおよび黒レベル
追跡回路２の動作を中心に説明する。

第１図において、記憶回路６に記憶されたディジタル白
レベル包絡１Ｍ儒号Ｂｂと記憶回路７に記憶されたディ
ジタル黒レベル包絡線信号Ｂａとは、走査回路４からの
走査の周期Ｔごとに発生する読出パルスＣで起動し、同
期クロック発生回路１４からの読出クロックＳ、で発生
される読出アドレスによって読み出される。

ディジタル白レベル包絡線信号Ｂｂ　と反転器８で反転
された反転ディジタル黒レベル包絡線信号πｄとは加算
回路９に供給される。

加算回路９は反転ディジタル黒レベル包絡恢信号１ｄの
最下位ビットに“１”を加えて生成されたディジタル黒
レベル包絡耐信号Ｂａの補数とディジタル白レベル包絡
線信号Ｂｂ　とを加算し、桁上シがあったときは端子Ｃ
６から桁上多信号Ｅとして「ハイ」を出力し、桁上りが
ないときは「ロー」を出力する。

従って、論理積回路１１では桁上夛信号Ｅが「ハイ」の
とき、すなわち桁上りがあったとき、論理積がとられ、
８ビツトの包絡線補正信号Ｆとして出力される。

この演算によって減算が行われ（Ｈｂ−Ｂｄ）が得られ
る。

第２図に示す白レベル追跡回路ｌは積算回Ｎｌ０Ｉ。

加算回路１０３、否定積回路１０４およびディジタルア
ナログ変換回路１０６を含み包絡線補正信号Ｆ、疑似白
信号Ｈおよびディジタル黒レベル包絡線信号Ｂｄから上
限基準電圧ｖＨｔ発生する。

積算回路１０１には８ビツトの包結線補正信号Ｆ％ｌＯ
ビットの疑似白信号Ｈ１反転器１０２で位相反転された
反転読出クロックＳ、および読出クロックＳ、が供給さ
れる。

積算回路１０１での包絡線補正信号Ｆと疑似白信号Ｈと
の積算結果の１８ビツトのデータ社、上位１０ビットが
データとして反転読出クロックＳ１の立上りで取込まれ
、読出り四ツクＳ、の立上シでラッチされて取出される
。

この結果、（（Ｂｂ−Ｂｄ）ｘＨ］が演算さレル。

次に、積算回路１０１から出力され７’ｈｌＯビツトの
データとディジタル黒レベル包絡線信号Ｂ　ａとが加算
回路１０２で加算され、加算結果が否定積回路１０４に
供給される。

この結果、（１）式の演算が完了する。

白黒読出イネーブル信号Ｋが「ハイ」に設定されると、
否定積回路１０４で否定積がとられ否定積回路１０４か
ら上限基準電圧Ｖｌ（に対応する１０ビツトのディジタ
ル符号データが出力されラッチ１０５に供給される。２
ツチ１０５、ディジタルアナログ変換回路１０６および
低域ろ波器１０７の動作は前述したので省略するが°、
ディジタルアナログ変換回路１０６は供給される１０ビ
ツトのディジタル符号データに対応するアナログ電圧量
に変換された第４図に示す“■豐”ボルトの上限基準電
圧ＶＨを発生し、低域ろ波器１０７を経てアナログディ
ジタル変換回路３に供給する。

次に、第３図に示す黒レベル追跡回路２は積算回路２０
１、加算回路２０３、否定和回路２０４およびディジタ
ルアナログ変換回路２０６を含み包絡線補正信号Ｆ、疑
似黒信号Ｍおよびディジタル黒レベル信号Ｂｄから下限
基準電圧Ｖｔ、　ｆ発生する。

積算回路２０１および加＞！４．回路２０３の動作は、
疑似白信号Ｈの代シに１０ビツトの疑似黒信号Ｍが用い
られる以外は上記の白レベル追跡画路１の動作と同様で
、（２）式の演算が行われる。

加算回路２０３からの１０ビツトのディジタル符号デー
タは否定和回路２０４に供給されゐ０白黒読出イネ一ブ
ル信号Ｋが「ハイ」に設定されると反転白黒読出イネー
ブル信号には「ロー」Ｋなるので、否定和回路２０４は
否定和がとられ下限基準電圧Ｖｔ、に対応する１０ビツ
トのディジタル符号データがラッチ２０５でビット揃え
され光径、ディジタルアナログ変換回路２０６に供給さ
れる。

ディジタルアナログ変換回路２０６は１０ビツトのディ
ジタル符号データに対応するアナログ電圧に変換された
第４図に示す“■ピボルトの下限基準電圧Ｖｔ、を発生
し、低域ろ波器２０７ｔ−経てアナログディジタル変換
回路３に供給する。

次に、第１図において、走査回路４は原画を走査して、
原画に記録された濃度情報に対応した光重変換信号Ａに
含まれる第４図に示す画信号Ａ＆を発生しアナログディ
ジタル変換回路３に供給する○ただし、画信号Ａａは原
ｉｉ！ｉｉ磯度が薄いとき電圧が高く、濃度が濃いとき
電圧が低い信号である。

アナ日グディジタル変換回路３は画信号Ａａの電圧値に
対応して、上限基準電圧Ｖｎおよび下限基準電圧ＶＬに
よって税制される上限および下限電圧間の判定レベルに
従って、８ビツトのディジタル符号化信号Ｂに含まれる
ディジタル画信号Ｈａに変換しバス切！−ト５を経て出
力する。

上記の動作を波形図で示したものが第４図および第５図
である。

すなわち、第４図において、縦軸はアナログディジタル
変換回路３０入力電圧、横軸は一走査の周期Ｔを示す。

また、点Ｘは白濃度近傍の濃度領域における特定した指
定濃度ラミ正値に換算した値であり、点Ｙは黒濃度近傍
の濃度領域における特定した指定ｍ度を電圧値に換算し
た値である。

いま、第４図に示す画信号Ａ、を図に点線で示す“■＋
”ボルトを上限基準電圧“■−”ボルトを下限基準電圧
としてアナログディジタル変換したときは、アナログデ
ィジタル変換回路３の有する２５６段階の分解能が得ら
れないことは明らかで、このようにして得られたディジ
タル画信号Ｂ、を記録再生した場合は、白濃度近傍およ
び黒濃度近傍の再生ができずコントラストの良い記録画
偉が得られない。

第４図に一点鎖線で示す“■ｗ”ボルトを上限基準電圧
ＶＨ“Ｖ　Ｂｎボルトを下限基準電圧ＶＬ　として画信
号Ａ＆をディジタル変換したときは、画信号Ａ１のハツ
チングした“イ”の部分は白“口”およびａハ”の部分
は黒になるが、その他の白ＩＩ度近傍および黒濃度近傍
の濃度領域に対してはアナログディジタル変換回路３の
有する分解能が完全に得られる。なお、（イ）、（ロ）
および（ハ）の部分は白濃度近傍および黒濃度近傍の特
定の１１度指定の際、再生不要と判定された部分である
。

従って、ディジタル画信号Ｂａを記録再生し九とき、コ
ントラストの良い再生画像が得られる。

第５図は上限基準電圧ＶＨを“Ｖ、＋″ボルトＫ下限基
準電圧ＶＬを“ＶＢ”　ボルトにし九ときの、アナログ
ディジタル変換回路３の判定区分に対応する見かけ上の
画信号Ａａを示し九鳴のである。

以上説明したとおり５本発明の実施例では疑似白信号お
よび疑似黒信号を得るために、原画に記録された特定の
白濃度および黒濃度近傍の濃度領域における濃度から求
められる反射率を用いたが、原画の特定点を走査してそ
れらの特定点の濃度に対応した光電変換信号電圧を得て
、その電圧値から反射率を求めても同様の結果が得られ
る。

以上述べたように、本発明の画信号修正装置は白レベル
追跡回路および黒レベル追跡回路を追加して、上限基準
電圧および下限基準電圧を固定してアナログディジタル
変換する代りに、シェーディングおよび暗電流の補正を
含めた原画濃度の白濃度近傍および黒＃度近傍の濃度知
域に対する修正値に基づく上限基準電圧および下限基準
電圧でアナログディジタル変換することにより、アナロ
グディジタル変換回路が有する分解能に等しい分解能が
得られるので再生画像の画質を向上できるという効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

ｍ１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
第１図に示す実施例における白レベル追跡回路の詳細ブ
ロック図、第３図は第１図に示す実施例における黒レベ
ル追跡回路の詳細ブロック図、第４図は第１図に示す実
施例の動作を説明するための波形図、第５図は第１図に
示す実施例の動作を説明するための見かけ上の波形図で
ある０図において、１・・・・・・白レベル追跡回路、
２・・・・・・黒レベル追跡回路、３・・・・・・アナ
ログディジタル変換回路、６．７・・・・・・記憶回路
、Ａ・・・・・・光電変換信号、Ａｍ・・・・・・画信
号、Ａｂ・・・・・・白レベル包絡線信号、Ａｄ・・・
・・・黒レベル包絡線信号、Ｂ・・・・・・ディジタル
符号化信号、Ｂａ・・・・・・ディジタル画信号、Ｂ′
ｂ・・・・・・ディジタル白レベル包絡線信号、Ｂｄ・
・・・・・ディジタル黒レベル包絡線信号、Ｈ・・・・
・・疑似白信号、Ｍ・・・・・・疑似黒信号、ＶＨ・・
・・・・上限基準電圧、ＶＬ・・・・・・下限基準電圧
。 ｊＦ７１Ｘ］ 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 基準白を走査して得られる一走査＊に対応する白レベル
   包絡線信号および基準熱を走査して得られる一走査憑に
   対応する黒レベル包路線信号ならびに原画に記録され九
   日濃度近傍の濃度領域における指定されたａ＋Ｕｔに対
   する疑似白信号に基づいて上限基準電圧を算出する白レ
   ベル追跡回路と、前記白レベル包絡線信号および前記黒
   レベル包結線信号ならびに前記原画に記嫌された黒濃度
   近傍の濃度領域における指定された濃度に対する疑似黒
   信号に基づいて下限基準電圧を算出する黒レベル追跡回
   路と、前記上限基準電圧および前記下限基準電圧でダイ
   ナミックレンジの上限および下限電圧間の判定レベルが
   制御されかつ前記原画に記録された濃淡情＠を光電変換
   した画信号を前記判定レベルに従って多値分解するアナ
   ログディジタル変換回路とを含むことを特徴とする画信
   号修正装置０