JPH02161805A - 電気信号処理方法及び装置 - Google Patents

電気信号処理方法及び装置

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JPH02161805A
JPH02161805A JP1158452A JP15845289A JPH02161805A JP H02161805 A JPH02161805 A JP H02161805A JP 1158452 A JP1158452 A JP 1158452A JP 15845289 A JP15845289 A JP 15845289A JP H02161805 A JPH02161805 A JP H02161805A
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signal
strip
photodetector
filter
oversampled
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JP1158452A
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Robert Goutte
ロベルト・グート
Gilles Jacquemod
ギル・ジャクモード
Christophe Odet
クリストフ・オデト
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Communot Europ Du Charbon & De Acier Ceca
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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】 を行う隣接光検出器のストリップのようなリニア検出器
によって出されたイメージのラインの分析から得られる
電気信号を処理する方法に関する。
本発明は又、この方法を実施例する装置にも関する。
光検出器ストリップ、例えばフォトダイオード又はＣＣ
Ｄセル（１！荷結合デバイス）は、ストリップの前を通
過するイメージを、ライン毎に分析するのに使用される
。このようなイメージはたとえば空港ターミナルでの手
荷物管理のためのＸ線非破壊試験装置から得ることがで
きる。
検出器は各瞬間において検出器の感光面に投影された光
エネルギを積分する。検出器の電気出力信号はライン毎
に１度サンプリングされ、他の検出器の出力信号と多重
化されてイメージの１つのラインの信号を構成する。一
般に、検出器からの信号出力は更なるディジタル処理を
考慮してディジタルに変換される。
検出器の感光面における光信号の積分のため、電気信号
は対応する光信号に関して平滑化されている。このサン
プリングは更に、入力光信号が大きな帯域幅を有してい
る時、スペクトル折返し（フォールディング）の問題を
生じる。スムーシングは周波数軸の原点に中心を置いた
ゲートによる信号のコンボリューシジ′ンに相当し、信
号のスペクトルは基本正弦曲線であるこのフィルタの伝
達関数によって乗ぜられる。
光信号が広い帯域幅を有しているとすれば、フィルタの
伝達関数は平滑化信号の帯域幅を制限する。
スムーシングフィルタの効果は低周波を強調することで
ある。このように、一方では、信号が低周波フィルタ作
用を受け、他方では、スペクトルの折返し部分が低周波
を妨害するという、信号の有効帯域中の情報を減衰させ
る２つの現象がある。
光検出器の感光表面の寸法を減らすことは確かに解像度
を上げることにはなるが、スペクトルの折返しの問題に
関しては何ら変りはない。１つは、伝達関数が検出器の
感光表面上の情報を積分することに相当する関数の逆関
数としたフィルタに多重化された電気信号を通すことを
考えることができる。しかし、スペクトルのこの修正は
高い周波数の折返しによる信号の付与をなくすことはで
きない。
このため本発明は、一定ピッチでの信号のサンプリング
を実現する隣接光検出器の少なくとも１つのストリップ
によって走査されたイメージのラインの分析から得られ
る電気信号を処理する改良方法を目的とする。この方法
に関しては、この趣旨は、光検出器をそれぞれｌ／ｋス
テップずつ横にシフトしながら同一ラインでに回の分析
を行い、ｋ個のサンプルを多重化してオーバーサンプリ
ングされた信号を発生し、オーバーサンプリングされた
信号は光検出器の空間スムーシングに固有なフィルタリ
ングの逆関数である時間フィルタリングに通すようにす
ることで得られる。
この方法を使用する装置に関しては、対応する請求項を
参照されたい。
以下に、いくつかの実施例及び添付図面によって本発明
をより詳細に説明する。
第１図は、異なった幅の溝の形の２つの人工的な欠陥を
含むＤＩのシートのザンプルを示ｌ・ている。このシー
トが理想的な測定ヘッドによって溝に直角に走査される
時、第１図の一番上に示されるような信号９が得られ、
２つの溝が方形パルス１及び２に対応している。たとえ
ば鋼製シートの溶接が不正確であることによる割れがあ
ったとすれば、パルスの幅は光検出器の寸法に比べて常
に小さい。したがって、割れの真のイメージである測定
信号をこのような光検出器によって確立することは不可
能である。
この理想的な信号の下に、第１図は符号７．８のような
光検出器の４つのストリップ３，４，５゜６を示してい
る。光検出器は隣接しており、かつ各ストリップにおい
ては一定のピッチｐで配置されているとする。４つのス
トリップはｐ／４の距離ずつ相互にシフトされており、
イメージの同一ラインを同時に読取るしのとする。
第１図は更に、ストリップの光検出器のユニットによっ
て記憶された４つの信号、すなわち、ストリブブ３に関
する信号Ｓｓ　、ストリップ４に関する信号Ｓ４、そ１
．てストリップ５．６に関する信号Ｓｓ、　Ｓ、を示し
ている。
ＣＣＤ（７ｆｔ荷結合デバイス）タイプのような感光ス
トリップは前処理及びアナログ／ディジタル変換装置に
よって補助されて、信号Ｓ３ない１．Ｓ、はそれぞれス
トリップ３ないし６によって与えられた一連のディジタ
ル値を表わしている。第１図の一番」−の信号９とスト
リップ３ないし６の個々の光検出器の位置とを比較する
ことによって、信号ＳｓないしＳ６は容易に元に戻すこ
とができる。このように、信号Ｓ、は、このストリップ
の最初の２つの光検出器に相当していて、溝ｌ、２の１
つによって影響されない２つのレベルの゛ゼロ°で開始
する。
次いで、パルス１を全体的にカバーする非ゼロの値１２
が光検出器８において観測される。続く２つの検出器が
再び値ゼロを示す。
非ゼロ値１２の振幅は検出器によって影響される符号１
のようなパルスの部分の積分値に比例する。
このように、パルス１の全体をカバーするストリップ３
の検出器８は小さな幅のパルス２の全体をカバーしてい
る光検出器が発生する振幅よりも高い振幅値１２を生じ
る。同じ方法で、パルス１だけを部分的にカバーしζい
るストリップ６の検出器７は振幅１２より６低い振幅値
１３を生じる。
１個の光検出器スＩ・リップによる光信号の分析は、図
面の一番上の信号９に対し少１７ら重要でない信号Ｓ、
ないしＳ８を発生ずる。これは２つの主要な問題を仔し
ている。
（ａ）光検出器は検出器表面の信号を積分し２て光信号
の高周波部分の損失を生じさせる。これは空間スムーシ
ングと呼ばれている。
（ｂ）理想的信号はビヴヂｐにてサンプリングされる。
サンプリング１．終えるまで信号へのアクセスはないの
で、理想的信号が大きな帯域幅を有している時、スペク
トル折返しが見られる。光検出器のサイズの縮小は解像
度を確実に」二げるが、スペクトル折返しの問題に関Ｉ
７ては何ら変わらない。
他方、空間スムーシング効果による逆フィルタリングは
スペクトル折返し後の高周波による低周波の摂動を排除
するようなことはない。
本発明により、４つの信号ｓ３ないしＳ。はオーバーサ
ンプリングされた信号Ｓを作るため飛越し又は多重化さ
れる。その信号Ｓは４つのストリップの同じ範囲の光検
出器の４つの振幅の連続から成っている。この上・）に
、信号Ｓ、の振幅１２及び信号Ｓ。
の振幅１３は、それらに属するスポットにて、オーバー
サンプリングされた信号Ｓにマークされる。
次いで、信号Ｓは自己回帰フィルタにてデコンボリコー
ションを受けて、光検出器の表面」二の信号の積分に対
応するものに対する逆フィルタリングを実現する。この
デコンボリュートされた信号りはこの図面の一番上に示
している信号のほとんど真のイメージを構成しでいる。
なぜなら、このフィルタは、光検出器による信号の積分
の間（ゲート機能）、特定の形のフィルタリング機能に
適合されているからである。
第１図によって上述したような方法はいろんな方面に応
用することができる。第２図に示した第１の実施例は、
移動装置２１に機械的に結合された単一のＣＣＤストリ
ップ２０を使用している。移動装置２１は、各サンプリ
ングの後に、ストリップ２０をラインの方向（矢印２２
で示しである）にｐ／４ずつシフトするステップパイス
テップモータを含んでいる。このようにして、ストリッ
プは第１図のストリップ３，４，５．６に相当する位置
を連続的にとるのである。次いで、このストリップは元
の位置まで戻り、シートを矢印２２に対して直角に！ピ
ッチ進めた後４つのサンプリングの新しいサイクルを開
始する。
市販のＣＣＤタイプの光検出器のストリップは通常、前
処理及びディジタルへの変換の電子装置２３と一緒に提
供され、ストリップの個々の検出器に相当する値を連続
的に出力２４に与えるようになりでいる。各位はたとえ
ば８ビツトでエンコードされ、並列で利用可能である。
これらの値はオーバーサンプリングメモリ２５と呼ばれ
るメモリに与えられ、そのメモリの容量はそのストリッ
プの４つのサンプリングサイクルから得られる値の数に
相当する。このメモリ２５の出力２６において、これら
の値は飛越しされるので、同じ検出器から得られる連続
した４つのサンプルがあり、続いて次の検出器に相当す
る値が続く。したがって、出力２６の信号は、第１図の
信号Ｓと等価である。この連続した値は最終的ｊ；は自
己回帰フィルタ２７に与えられ、この伝達関数はストリ
ップの光検出器の空間スムーシングに固有な関数の逆数
である。フィルタはたとえばシフトレジスタをループ状
にしたタイプのものである。折返し軸がオーバーサンプ
リングされていない信号Ｄ（第１図参照）の場合よりも
周波数が４倍離れていて、むしろ第１図の一番上の物理
的信号９の形を正確に表しているので、スペクトル折返
しはもはや信号Ｓを見誤まることはない。
装置の速度及び機械的安定性のため、符号２０のような
ストリップのステップバイステップのシフティングが不
可能な場合には、４つのストリップ３０、３１．３２．
３３を使用し、それらの光検出器が分析しようとする同
一ラインから得られる光を同時に受けるように装着され
る。各ストリップは符号２３（第２図）のような自身の
前処理用電子装置が与えられており、記憶させなくても
第２図のオーバーサンプリングメモリ２５と同じ機能を
有するマルチプレクサ３５に個々の検出器に相当する一
連のディジタル値を出力３４′（ストリップ３０用）又
は３４”（ストリップ３１．・・・用）に供給し、第１
図の信号Ｓのとおりにオーバーサンプリングされた連続
がマルチプレクサ３５の出力に供給される。自己回帰フ
ィルタ２７は第１図のものと同一である。
最後に、第４図は別の変形例を示すもので、第３図との
相違点はシフト方向と直角に４つのストリップ４０．４
１．４２及び４３の間に相互空間ｄがあることである。
特定の瞬間に、４つのストリ°ツブは分析しようとする
イノ１−ジの異なるラインを読取るのである。オーバー
サンプリングはライン方向に直角なイメージの通過を考
慮しなければならない。上述のように、各ストリップは
その前処理電子装置に関連されており、特定の瞬間に、
各ストリップによって分析されたラインの一連の値を、
ストリップ４０用の符号４４′のような出力及びストリ
ップ４１用の符号４４″のような出力に供給する。
同期兼オーバーサンプリングメモリ４５ハ５１すったス
トリップから得られた同一ラインに属する値を、このラ
インの方向に直角な歩進速度の関数として、再配置する
。しなかって、このメモリは、４つのストリップによっ
て覆われた表面及び相互空間に相当するイメージの部分
を記憶できなければならないので、第１図のメモリ２４
よりも大きな容量を有していなければならない。このメ
モリの出力４６には、前述の図面の出力２６における値
と同じ値が見られ、次いで上述のようにフィルタ２７で
のフィルタリングを受ける。
もちろん、本発明は上述の実施例に限定されるものでは
ない。特に、４以外のオーバーサンプリング率ｋを選択
することができる。さらに、Ｘ線による鋼製のシートの
割れの分析のみならず、可視光、赤外光又は紫外光のよ
うな適当な光源による写真のネガの分析、あるいは材料
の非破壊管理の処理をすることができる。本発明による
方法は光検出器のストリップの性質に関係した２つの制
限要素、すなわちスムーシング及びスペクトル折返しを
改善することを可能にしている。オーバーサンプリング
により、スペクトルの折返し効果が低減される。このと
き信号は広いスペクトル幅にわたってデコンボリュート
され得る。確かに、理想信号をローパスフィルタにかけ
た形の信号が常に得られるが、広い周波数範囲にわたっ
て正しい情報を処理１７、光検出器のスムーシング効果
が低減されている。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による方法の原理を略示した図、第２図
は単一のストリップを含む本発明方法の第１の実施例を
示すブロック図、第３図はストリップを４つ隣接させた
第２図の変形例を示す図、第４図は隣接させない４つの
ストリップを含む他の変形例を示す図である。 １．２・・溝、２０・−ＣＯＤストリップ、２１・―移
動装置、２５・・オーバーサンプリングメモリ、２７・
・自己回帰フィルタ、３Ｑ、　３１．３２．３３−−２
トリツプ、３５・・マルチプレクサ、４５・・同期兼オ
ーバーサンプリングメモリ。 ＦＩＧ、１

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １　イメージのラインの分析をなす電気信号であって、
    一定のピッチで信号のサンプリングを行う隣接光検出器
    のストリップのようなリニア検出器によって発生された
    電気信号を処理する方法において、光検出器をそれぞれ
    １／ｋステップずつ横にシフトしながら同一ラインでｋ
    回の分析を行い、ｋ個のサンプルを多重化してオーバー
    サンプリングされた信号を発生し、オーバーサンプリン
    グされた信号は光検出器の空間スムーシングに固有なフ
    ィルタリングの逆関数である時間フィルタリングに通す
    ようにした電気信号処理方法。 ２　請求項１記載の方法を実施する装置であって、光検
    出器のストリップは各検出器のｋ個のサンプルを連続読
    取りするよう分析しようとするラインの方向に移動可能
    に配置され、１つのラインのサンプリングに相当する一
    連の信号は出力にオーバーサンプリングされた信号を供
    給するオーバーサンプリングメモリに与えられ、そのオ
    ーバーサンプリングされた信号は伝達関数が光検出器の
    寸法による空間スムーシングに固有なフィルタリングの
    関数の逆関数としたフィルタに与えられる電気信号処理
    装置。 ３　請求項１記載の方法を使用する装置であって、光検
    出器の連続して隣接するｋ個のストリップはイメージの
    同一ラインを同時にｋ回分析するよう並列に配置され、
    各ストリップは光検出器のピッチの１／ｋに相当する距
    離ずつ隣接するストリップに関して横にシフトされ、ｋ
    個のストリップは前記ラインの異なったスポットのサン
    プリングに相当する信号を連続的に供給する直列出力に
    よって共通のマルチプレクサに接続され、マルチプレク
    サはオーバーサンプリングされた信号を、伝達関数が光
    検出器の空間スムーシングに固有の関数の逆関数とした
    フィルタに供給する電気信号処理装置。 ４　請求項１記載の方法を使用する装置であって、ｋ個
    のストリップはイメージの同一ラインを連続してｋ回分
    析するよう並列に配置され、各ストリップは光検出器の
    ピッチの１／ｋに相当する距離ずつ隣接するストリップ
    に関して横にシフトされており、ｋ個のストリップはそ
    れらの直列出力によって共通のオーバーサンプリングメ
    モリに接続され、オーバーサンプリングメモリの出力は
    伝達関数が光検出器の空間スムーシングに固有なフィル
    タリングの関数の逆関数であるフィルタにオーバーサン
    プリングされた信号を供給する電気信号処理装置。 ５　請求項２〜４のいずれか１項に記載の装置において
    、ストリップは信号をディジタルの形に変換する前処理
    回路を支持しており、フィルタはループ接続されたシフ
    トレジスタタイプの自己回帰フィルタによって構成され
    ている電気信号処理装置。
JP1158452A 1988-06-27 1989-06-22 電気信号処理方法及び装置 Pending JPH02161805A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
LU87259 1988-06-27
LU87259A LU87259A1 (fr) 1988-06-27 1988-06-27 Procede et dispositif de traitement de signaux electriques provenant de l'analyse d'une ligne d'une image

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JPH02161805A true JPH02161805A (ja) 1990-06-21

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ID=19731066

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1158452A Pending JPH02161805A (ja) 1988-06-27 1989-06-22 電気信号処理方法及び装置

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EP (1) EP0348792B1 (ja)
JP (1) JPH02161805A (ja)
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DK (1) DK276889A (ja)
ES (1) ES2051930T3 (ja)
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