JPH0580863B2 - - Google Patents
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Landscapes
- Color Television Image Signal Generators (AREA)
- Processing Of Color Television Signals (AREA)
- Facsimile Image Signal Circuits (AREA)
- Color Image Communication Systems (AREA)
Description
〔発明の属する技術分野〕
この発明は、1個以上の撮像素子でカラー画像
を電気信号に変換し、この電気信号によりカラー
表示装置へ画像出力する装置に関するもので、特
に光源等が不安定であつても、安定した画像出力
が得られるものに関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
従来、撮像素子でカラー画像を電気信号に変換
し、カラープリンター等に出力する場合、光源が
変動するとその出力画像の色調が変動してしまう
欠点があつた。特に光源の点灯直後の変化が大き
いため、光源の安定化だけでは微妙な色の変化
に、対応することが出来なかつた。
また、複数のセンサーを用いて読み取る場合に
は、各センサーの特性の差により、出力画像に微
妙な色の変化が帯状に生じ、大変見苦しくなる等
の欠点があつた。
〔発明の目的〕
本発明は、上記の欠点を解消するためになされ
たので、光源等が不安定であつても、走査開始毎
に標準の白黒パターンを入力し、このデータによ
り各センサの規格化を行い、センサー間のバラツ
キを補正し、安定した画像出力を行う装置を提供
することを目的とする。
〔発明の概要〕
本発明では、カラー画像を1個以上のカラー撮
像素子で電気信号に変換する。このとき、1ペー
ジ走査開始する直前に、標準の白黒パターンを走
査し、このデータにより各撮像素子の出力信号を
規格するためのデータを計算し、メモリに記録す
る。このデータを基に走査後の各撮像素子の出力
信号を規格する。次にこの規格化された信号をマ
トリツクス回路により変換する。このとき、カラ
ー撮像素子毎にマトリツクス回路の係数を切換え
て、どのカラー撮像素子で光電変換されても、ほ
ぼ同一な信号となるようにする。なおこのときカ
ラー撮像素子内で色の変化がある場合には、各画
素毎にマトリツクス回路の係数を切替える。
そして、マトリツクス回路の係数は、カラー撮
像素子で共通の標準カラーパターンで補正したも
のを用いる。
〔発明の効果〕
本発明では、走査開始する直前に標準の白黒パ
ターンを走査し、各センサー出力を規格化する信
号を作成している。したがつて1ページ走査期間
中の短時間のみ、ほぼ一定光量となるよう光源の
安定化を図かつておけば、光源の経年変化等に左
右されない安定した信号が得られる。また、撮像
素子、または画素単位でマトリツクス回路の係数
を切変えて、どの撮像素子で光電変換されてもほ
ぼ同一な信号となるようにしている。これは各セ
ンサーの色フイルタの補正を行つていることとな
るので、光源の発光温度等の違いによる色相の変
化に対しても、安定な信号が得られる。
〔発明の実施例〕
以下図面を参照して本発明の一実施例について
説明する。
ここではまず信号の流について説明し、次に規
格化するための標準信号の発生について説明す
る。
第1図は、セルフオツクレンズ1により原稿を
4個の空間分割タイプのカラーフイルター付きの
CCDラインセンサー3からなる撮像素子に結像
し、光電変換し、この信号によりカラープリンタ
29に電気信号を送り、カラー表示する実施例で
ある。CCDラインセンサー3(例えば昭和58年
度電子通信学会総合全国大会講演番号1243番「高
速カラー密着スキヤナ」(保坂等)に示されてい
る。)の出力電気信号は増幅器4により増幅され、
AD変換器5によりデジタル信号に変換される。
この信号は各色フイルタに対応して、3色たとえ
ば、白、イエロ、シアンの三色に分割されて、ラ
インメモリ6,7,8にそれぞれ記憶される。3
〜5までは各CCD素子3,3′,3″3に対し
て同様に動作し、それぞれラインメモリ6,7,
8に記憶され1ラインの信号となつて出力され
る。ここでセルフオツクレンズで結像される画像
の分解能は、CCDラインセンサーの分解能の約
1/2程度であることが望ましい。
さて、このように各色ごとに1ラインの信号と
なつたものは次のレジスタ9と加算器10により
2画素ごとに平均される。すなわちレジスタ9に
1画素記録し、次の時点でレジスタ9と次のデー
タの加算が行われ、さらに加算器の出力の結線を
MSB側へ1ビツトシフトしておく。このように
して2画素平均が行われ、サンプリングによる折
り返しノイズをなくす。
次に、各センサの画素毎の信号に対してシエデ
イングを補正するために規格化を行う。今、標準
テストパターンの白レベル信号をIWとし、黒レベ
ル信号をIBとしたとき、この1ライン信号の出力
をIとすれば、その規格化された出力信号IOは次
式となる。
IO=(I−IW)・1/(IB−IW) ……(1)
これを各画素単位で行うには、あらかじめIWを
ラインメモリ11に記録しておき、加算器10か
らの出力信号により、それぞれ順次引き算器12
により引き算を画素単位で行う。次にI/(IB−
IW)の値をあらかじめラインメモリ13に記録し
ておき、掛算器14により画素単位で順次掛算を
行う。同様に他の色信号に対しても行う。このよ
うな処理を行うことにより、CCDセンサーにシ
エーデイングが生じていても、出力信号にほとん
ど明るさむらのない信号が得られる。しかしなが
ら、色フイルタの特性に変化が生じている場合に
は微妙な色の変化として出力される場合がある。
そこで、次に積和演算回路からなるマトリツク
ス回路により、各撮像素子間の微妙な色の変化に
対しても、対応できるようにすることと、色変換
用テーブルのメモリ容量が小さくてもよいように
色変換テーブルのメモリのアドレス空間で均一に
分布するように座標変換を行う。なおここでは、
非線形変換を行う色変換用テーブルを用いたが、
高精度の色再現が不要な場合には必ずしもこのメ
モリを使用しなくて良い。
今CCDセンサー上にある色フイルターとして、
白、イエロ、シアンの三色とし、これらによる出
力信号をそれぞれW、Y、Cとする。また、輝度
信号をS1、第1の色差信号をS2、第2の色差信号
をS3としそれぞれを次式のように定義する。なお
輝度信号としてはS1=Wとしても良い。
S1=Y+C−W
S2=W−Y
S3=W−C ……(2)
次に次式による座標変換を行う。変換された後
の座標をそれぞれX1、X2、X3とすれば次式とな
る。
X1
X2
X3=a11 a12 a13
a21 a22 a23
a31 a32 a33S1
S2
S3 ……(3)
ここで変換された後の座標を色変換テーブルア
ドレス上で均一分布するように決める。例えば、
イエロ、シアン、マゼンタの各色に対して等距離
になるようにする。このとき、(3)式のマトリツク
スaijの決定は各色に対してS1、S2、S3を測定し、
その値に対して変換後の座標X1、X2、X3を決め
る。そしてこれらの値より逆行列を求めることに
よりaijを決定することができる。そこで各セン
サーごとに各色に対するS1、S2、S3が異なつてい
ても、変換後の座標X1、X2、X3を同一となるよ
うにすることが可能で、そのときのaijを求める
ことができる。したがつて(2)、(3)より次式が求ま
る。
X1
X2
X3=−a11+a12+a13 a11−a12 a11−a13
−a21+a22+a23 a21−a22 a21−a23
−a31+a32+a33 a31−a32 a31−a33W
Y
C ……(4)
このようにして求まつた変換式に対して信号の
流れは次のようになる。
すなわち規格化されたW、Y、Cの信号に対し
てマルチプレクサ15により、それぞれ選択し、
それぞれに対して(4)式の係数を積和演算回路16
により掛けて加算すればX1、X2、X3が求まる。
このとき(4)式の係数を各撮像素子毎にあらかじめ
求めてメモリ17に記録しておき、各撮像素子毎
に切替えて計算すれば、素子間のバラツキは除く
ことが可能となる。なおCCDセンサーでは画素
毎に変動がある場合があり、この場合には画素毎
に係数を切替えれば、画素毎の色相の変動をおさ
れることが可能となる。
また座標変換されたアドレスが各色に対してほ
ぼ均等に、座標空間上に分布するように係数aij
を決定すれば、色変換テーブルの必要メモリ容量
は小さくて良い。
さて、このように座標変換された信号は、次に
平均化処理が行なわれ、その平均化された信号で
色変換テーブルを引く、このテーブルの値に対し
て、輝度信号の局所変動率が所定値より大きい場
合のみ、固定閾値で2値化し、他の場合にはデイ
ザ化を行う。これについて第2図を参照して説明
する。
積和演算回路16,16′,16″から出力され
た座標変換後の信号は、平均化処理回路18,1
8′,18″に入力される。次に輝度信号に対して
は、引算器19により平均化を行つた信号と、元
の信号との差をとる。その結果、この信号は輝度
信号の局所変動を与える。さらにこの信号は、2
値デイザ判定用メモリ20に入力される。このメ
モリの内容は、例えば第1表のようになつてい
る。
[Technical field to which the invention pertains] This invention relates to a device that converts a color image into an electrical signal using one or more image sensors and outputs the image to a color display device using this electrical signal. It relates to something that can provide stable image output even when the image is damaged. [Technical background of the invention and its problems] Conventionally, when converting a color image into an electrical signal using an image sensor and outputting it to a color printer, etc., there is a drawback that the color tone of the output image changes when the light source changes. Ta. In particular, since there are large changes immediately after the light source is turned on, it has not been possible to deal with subtle color changes just by stabilizing the light source. Further, when reading using a plurality of sensors, there is a drawback that due to differences in the characteristics of each sensor, subtle color changes occur in a band-like manner in the output image, making it very unsightly. [Object of the Invention] The present invention has been made to eliminate the above-mentioned drawbacks. Even if the light source etc. is unstable, a standard black and white pattern is input every time scanning is started, and this data is used to determine the standard of each sensor. The purpose of the present invention is to provide a device that corrects variations between sensors and outputs stable images. [Summary of the Invention] In the present invention, a color image is converted into an electrical signal using one or more color image sensors. At this time, just before starting one page scanning, a standard black and white pattern is scanned, and data for standardizing the output signal of each image sensor is calculated using this data and recorded in the memory. Based on this data, the output signal of each image sensor after scanning is standardized. Next, this standardized signal is converted by a matrix circuit. At this time, the coefficients of the matrix circuit are switched for each color image sensor so that almost the same signal is obtained no matter which color image sensor performs photoelectric conversion. At this time, if there is a color change within the color image sensor, the coefficients of the matrix circuit are switched for each pixel. The coefficients of the matrix circuit are corrected using a standard color pattern common to color image sensors. [Effects of the Invention] In the present invention, a standard black and white pattern is scanned immediately before starting scanning, and a signal for standardizing each sensor output is created. Therefore, if the light source is stabilized so that the amount of light is approximately constant for only a short period of time during one page scanning period, a stable signal that is not affected by aging of the light source can be obtained. Further, the coefficients of the matrix circuit are changed for each image sensor or pixel so that the signal is almost the same regardless of which image sensor performs photoelectric conversion. This means that the color filters of each sensor are corrected, so a stable signal can be obtained even when the hue changes due to differences in the light emission temperature of the light source. [Embodiment of the Invention] An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, the signal flow will be explained, and then the generation of standard signals for standardization will be explained. Figure 1 shows how the self-cleaning lens 1 cleans an original using four space-divided color filters.
This is an embodiment in which an image is formed on an image pickup device consisting of a CCD line sensor 3, photoelectrically converted, and this signal is used to send an electric signal to a color printer 29 for color display. The output electrical signal of the CCD line sensor 3 (for example, shown in Lecture No. 1243 "High-speed color close-contact scanner" (Hosaka et al.) at the 1981 Institute of Electronics and Communication Engineers National Conference) is amplified by the amplifier 4.
The AD converter 5 converts it into a digital signal.
This signal is divided into three colors, for example, white, yellow, and cyan, corresponding to each color filter, and stored in line memories 6, 7, and 8, respectively. 3
~5 operate in the same way for each CCD element 3, 3', 3''3, and line memory 6, 7,
8 and output as one line signal. Here, it is desirable that the resolution of the image formed by the self-occurring lens be about 1/2 of the resolution of the CCD line sensor. Now, the signals of one line for each color are averaged every two pixels by the next register 9 and adder 10. In other words, one pixel is recorded in register 9, and at the next point, the next data is added to register 9, and the output of the adder is connected.
Shift 1 bit to the MSB side. In this way, two-pixel averaging is performed to eliminate aliasing noise due to sampling. Next, normalization is performed on the signals for each pixel of each sensor to correct shedding. Now, when the white level signal of the standard test pattern is I W and the black level signal is I B , and if the output of this 1-line signal is I, then the standardized output signal I O is as follows: . I O = (I - I W )・1/(I B - I W ) ...(1) To perform this for each pixel, I W is recorded in advance in the line memory 11, and the adder 10 The output signals from the subtracters 12 and 12
Subtraction is performed pixel by pixel. Then I/(I B −
The value of I W ) is recorded in the line memory 13 in advance, and the multiplier 14 sequentially multiplies it pixel by pixel. The same process is performed for other color signals as well. By performing such processing, even if shading occurs in the CCD sensor, an output signal with almost no unevenness in brightness can be obtained. However, if there is a change in the characteristics of the color filter, it may be output as a subtle color change. Therefore, the next step was to use a matrix circuit consisting of a product-sum calculation circuit to be able to respond to subtle color changes between each image sensor, and to reduce the memory capacity of the color conversion table. Coordinates are transformed so that they are uniformly distributed in the memory address space of the color conversion table. Furthermore, here,
I used a color conversion table that performs nonlinear conversion, but
This memory does not necessarily need to be used when high-precision color reproduction is not required. As a color filter on the CCD sensor,
The three colors are white, yellow, and cyan, and the output signals from these are W, Y, and C, respectively. Furthermore, the luminance signal is S 1 , the first color difference signal is S 2 , and the second color difference signal is S 3 , and each is defined as in the following equation. Note that the brightness signal may be S 1 =W. S 1 =Y+C-W S 2 =W-Y S 3 =W-C (2) Next, coordinate transformation is performed using the following equation. If the converted coordinates are respectively X 1 , X 2 , and X 3 , then the following equation is obtained. X 1 X 2 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ The distribution is determined to be uniform. for example,
Make it equidistant from each color of yellow, cyan, and magenta. At this time, the matrix aij in equation (3) is determined by measuring S 1 , S 2 , and S 3 for each color, and
The coordinates X 1 , X 2 , and X 3 after conversion are determined for the values. Then, aij can be determined by calculating the inverse matrix from these values. Therefore, even if S 1 , S 2 , and S 3 for each color are different for each sensor, it is possible to make the coordinates X 1 , X 2 , and X 3 the same after conversion, and the aij can be found. Therefore, the following equation can be obtained from (2) and (3). X 1 X 2 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ -a 32 a 31 -a 33 W Y C ... (4) The signal flow for the conversion formula determined in this way is as follows. That is, each of the standardized W, Y, and C signals is selected by the multiplexer 15,
For each, the coefficient of equation (4) is calculated by the sum-of-products calculation circuit 16.
By multiplying by and adding, X 1 , X 2 , and X 3 can be found.
At this time, if the coefficients of equation (4) are obtained in advance for each image sensor and recorded in the memory 17, and the coefficients are switched and calculated for each image sensor, variations between the elements can be eliminated. Note that in a CCD sensor, there may be variations in each pixel, and in this case, by switching coefficients for each pixel, it is possible to suppress variations in hue for each pixel. Also, the coefficients aij
If this is determined, the memory capacity required for the color conversion table can be small. Now, the signals coordinate-transformed in this way are then subjected to averaging processing, and the color conversion table is drawn using the averaged signals.The local fluctuation rate of the luminance signal is determined by a predetermined value for the values of this table. Only when the value is larger than the value, binarization is performed using a fixed threshold, and in other cases, dithering is performed. This will be explained with reference to FIG. The signals after coordinate transformation output from the product-sum calculation circuits 16, 16', 16'' are sent to the averaging processing circuits 18, 1.
8' and 18''.Next, for the luminance signal, the subtracter 19 takes the difference between the averaged signal and the original signal.As a result, this signal is the same as the luminance signal. gives local fluctuations.Furthermore, this signal has 2
The value is input to the value dither judgment memory 20. The contents of this memory are as shown in Table 1, for example.
【表】【table】
Claims (1)
を用いたカラー撮像素子で電気信号に変換し、こ
の変換された電気信号によりカラープリンタから
カラー画像を出力するカラー入力出力装置におい
て、 前記カラー撮像素子のシエーデイングを補正す
るために、前記カラー撮像素子で共通の基準パタ
ーンを用いて規格化を行い、 この規格化されたカラー撮像素子により得た電
気信号をマトリツクス回路により輝度信号及び色
差信号に変換する際に、各カラー撮像素子ごとま
たは各画素ごとにマトリツクス回路の係数を切替
えるとともに、 前記マトリツクス回路の係数として、前記カラ
ー撮像素子で共通の標準カラーパターンで補正し
た係数を用いることを特徴とするカラー入力出力
装置。[Claims] 1. A color input/output device that converts a color image into an electrical signal using a color image sensor using a color filter under the same light source, and outputs a color image from a color printer using the converted electrical signal. In the apparatus, in order to correct the shading of the color image sensor, the color image sensor is standardized using a common reference pattern, and the electrical signals obtained by the standardized color image sensor are converted into brightness by a matrix circuit. When converting into signals and color difference signals, the coefficients of the matrix circuit are switched for each color image sensor or each pixel, and the coefficients corrected using a standard color pattern common to the color image sensors are used as the coefficients of the matrix circuit. A color input/output device characterized in that it is used.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58145683A JPS6038975A (en) | 1983-08-11 | 1983-08-11 | Color input display device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58145683A JPS6038975A (en) | 1983-08-11 | 1983-08-11 | Color input display device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6038975A JPS6038975A (en) | 1985-02-28 |
JPH0580863B2 true JPH0580863B2 (en) | 1993-11-10 |
Family
ID=15390671
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58145683A Granted JPS6038975A (en) | 1983-08-11 | 1983-08-11 | Color input display device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6038975A (en) |
Families Citing this family (3)
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---|---|---|---|---|
JPS62101178A (en) * | 1985-10-29 | 1987-05-11 | Canon Inc | Picture information processor |
JPS62243478A (en) * | 1986-04-16 | 1987-10-23 | Canon Inc | Color copying machine |
US5330113A (en) * | 1993-03-29 | 1994-07-19 | Quadro Engineering Inc. | Underdriven size reduction machine |
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JPS59171276A (en) * | 1983-03-17 | 1984-09-27 | Canon Inc | Picture processing device |
-
1983
- 1983-08-11 JP JP58145683A patent/JPS6038975A/en active Granted
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6038975A (en) | 1985-02-28 |
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