JPH0366875B2

JPH0366875B2 -

Info

Publication number: JPH0366875B2
Application number: JP56068190A
Authority: JP
Inventors: Mitsuru Rokunohe; Toshuki Nakajima; Sadanari Iwata; Hiroyuki Tajima
Original assignee: GURAFUIKA KK
Current assignee: GURAFUIKA KK
Priority date: 1981-05-08
Filing date: 1981-05-08
Publication date: 1991-10-18
Also published as: JPS57183190A

Description

【発明の詳細な説明】この発明は、繊維束によつて構成された光ケー
ブルを用いて光学的な画像を伝送し、テレビジヨ
ン画像として再生させる、光学繊維束を用いた画
像再生装置に関する。

第１図は光フアイバによる従来の光学像伝送の
原理説明図である。同図において１は光学繊維束
（光フアイバの束）からなる光ケーブルであり、
Ｆはその先端、Ｒは後端である。光学像の伝送
は、先端Ｆと後端Ｒにおいて、各繊維（フアイ
バ）が相互に幾何学的に同一位置を占めるように
配列した光学繊維束からなるケーブル１で、例え
ば先端Ｆからその端面にレンズ等で結像された像
の位置の光をフアイバで送り、他端面Ｒに光学像
を作るようにして行つている。

かかる光ケーブル１は、両端において各繊維が
相互に幾何学的に同一位置を占めるように配列す
る必要がある。ところで寸法の長い又は素繊維数
の多いケーブルを製造する場合、このケーブルを
ドラム等に巻きとつたりするケーブルの取扱いの
都合上、各繊維又は各繊維を束ねたものを撚り合
せる等して可撓性をもたせることが行われてい
る。しかしこのように繊維を撚り合せたりすると
必然的に両端における各繊維の幾何学的位置が相
互に同一ではなくなつてしまう。このような事情
で従来の光学像伝送は、短い小サイズの繊維束を
フアイバスコープ（例えば内視鏡）として用い、
胃、食道の内部を医学的に観察する用途等用いら
れるにすぎなかつた。

他方、原子炉や熔鉱炉の内部等、人間の接近が
困難な場所の状況を遠隔の場所から監視する用途
に、光ケーブルによる光学像伝送技術を用いたい
という要求があるが、前述のような理由で、両端
における各繊維の幾何学的位置が相互に同一な光
ケーブルは長い寸法のものが製作できないので、
上記の要求は実現が困難であるという事情にあつ
た。

このような困難な事情を克服して、撚り合わせ
て可撓性をもたせ、充分な長さをもたせた光ケー
ブルを用いても光学画像の伝送、表示を可能にし
た画像表示装置を本発明者等は別の特許出願にお
いて提案しているので、これについて次に説明す
る。

第２図は、かかる本発明者等が提案中の画像表
示装置を示すブロツク図である。同図において、
２１は被監視対象物、２２はレンズ、２は可撓性
をもつ長尺の光ケーブルである。１０は光電変換
回路であるが、実際は撮像管と制御ユニツトから
なるカラーTVカメラであり、光ケーブル２によ
り伝送されてきた被監視対象物２１の光学像をア
ナログＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）電気信号に変換
する回路である。Ａ／Ｄ変換回路１２は、光電変
換回路１０からのアナログRGB電気信号を、例
えば分灰解能512（ドツト）×512（ドツト）の各画
素毎に濃淡レベル（６ビツト）のデイジタル
RGB信号に変換する回路である。２次元座標発
生回路１１から発生されるアドレスの順に従つて
超高速でＡ／Ｄ変換作業は行われる。

２次元座標発生回路１１は、回路１０における
光電変換面を512（ドツト）×512（ドツト）に等分
割する際の名画素（ドツト）の２次元アドレス
（Ｘ座標アドレスとＹ座標アドレス）を発生する
回路である。これらの２次元座標アドレスは表示
画面を正しく走査できるように発生させられてい
る。書込制御回路１３は、Ａ／Ｄ変換回路１２に
おいて、各画素毎にデイジタル化された画素情報
（RGB信号とその濃淡情報）をデータバツフアメ
モリ１４に記憶させる回路である。

座標変換回路１５は、光ケーブル２の接眼側端
末Ｒにおける各繊維の位置座標を対物側端末Ｆに
おける各繊維の位置座標に変換することのできる
予め準備された変換テーブルでである。この座標
変換回路の作成方法について第３図、第４図を参
照して説明しておく。

第３図は座標変換回路作成手段の概念図であ
り、第４図はその動作原理説明図である。第３図
において、２は可撓性をもつ長尺の光ケーブルで
あり、その先端Ｆに調整治具３が取付けられてい
る。

調整治具３については詳述はしないが、その機
能としては、要するに光を発生させ、これを光ケ
ーブル２の先端Ｆにおいて一側から他側へ移動さ
せることにより、各繊維に光を入力する装置であ
る。

第４図において、Ｓは幅Δt（光学繊維１本の太
さとほゞ同じ寸法）の輝線を示し、調整治具３に
より発生されたものである。

今、第４図イにおいて、輝線Ｓは、光ケーブル
の先端Ｆの左端に位置し、３個の光学繊維に光を
入力している。このとき後端Ｒでは、それに対応
して３個の光学繊維に光が認められるはずである
から、該３個の繊維の座標を記憶しておく。次に
第４図ロに示すように、輝線Ｓをｘ軸方向へ微小
距離Δtだけ移動させ、今度は５個の繊維に光を
入力し、このときも、先と同様に後端Ｒでは５個
の繊維が光る筈であるから、それら繊維位置の座
標を記憶しておく。以下、同様にして輝線Ｓをｘ
軸方向に順次移動させて先端Ｆを横切る。

次に、今度は輝線Ｓを横に倒してｙ軸方向に、
微小距離Δtずつ移動させ、とのときどきにおけ
る後端Ｒの光る繊維位置の座標を記憶しておく。
以上、先端Ｆに対する輝線Ｓのｘ軸方向およびｙ
軸方向における合計２回の走査の結果、後端Ｒに
おいて得られた光る繊維位置の座標を整理するこ
とにより、先端Ｆにおける繊維位置の座標と後端
Ｒにおけるそれとの対応関係を求めることができ
る。なお調整治具３から発生される光は可視光で
あることを要せず、不可視光であつてもかまわな
いことは勿論である。また輝線Ｓを移動させるの
ではなく、先端Ｆにおける光の当たる明部を除々
に拡大して行つても同じ結果が得られる。

上述の２回の走査結果から先端Ｆにおける繊維
位置の座標と後端Ｒにおけるそれとの対応関係を
求めることについて第５図を参照して更に具体的
に説明する。第５図は、ケーブル先端Ｆと後端Ｒ
における各繊維位置の座標変換の原理説明図であ
り、イに先端Ｆを、ロに後端Ｒをそれぞれ示して
いる。

今、話を分り易くするために、第５図イにおい
て、ケーブル先端Ｆはａ〜ｉの９個の繊維から成
るものとし、また第５図ロに示すように、後端Ｒ
における繊維位置をＡ〜Ｉで表わすものとする。

先ず先端Ｆにおいて輝線をｘ軸方向に走査する
ものとする。

第１段階において、先端Ｆの繊維位置ａ（x₁，
y₁），ｂ（x₁，y₂），Ｃ（x₁，y₃）に光を入力したと
き、後端ＲにおいてＧ，Ｅ，Ｃが光つたものとす
る。すると、Ｇ，Ｅ，Ｃは、ａ，ｂ，ｃが共通に
座標x₁をもつものであるから少なくともＦ側の座
標x₁をそれぞれもつものであることが判る。

第２段階において、同様に先端Ｆの繊維位置ｄ
（x₂，y₁），ｅ（x₂，y₂），ｆ（x₂，y₃）に光を入力
したとき、後端ＲにおいてＡ，Ｈ，Ｆが光つたも
のとする。すると、Ａ，Ｈ，Ｆは少なくもＦ側の
座標x₂をもつものであることが判る。

第３段階において、先端Ｆの繊維位置ｇ（x₃，
y₁），ｈ（x₃，y₂），ｉ（x₃，y₃）に光を入力したと
き、後端ＲにおいてＢ，Ｄ，Ｉが光つたものとす
る。すると、Ｂ，Ｄ，Ｉは少なくともＦ側の座標
x₃をもつものあることが判る。

次に輝線を横にしてｙ軸方向に、上から下へ走
査するものとする。

第４段階として、先端Ｆの繊維位置ａ（x₁，
y₁），ｄ（x₂，y₁），ｇ（x₃，y₁）に光を入力したと
き、後端ＲにおいてＥ，Ｆ，Ｂが光つたものとす
る。するとＥ，Ｆ，Ｂは少なくともＦ側の座標y₁
をもつものであることが判る。

第５段階において、先端Ｆの繊維位置ｂ（x₁，
y₂），ｅ（x₂，y₂），ｈ（x₃，y₂）に光を入力したと
き、後端ＲにおいてＡ，Ｇ，Ｉが光つたものとす
ると、これらは少なくともＦ側の座標y₂をもつも
のであることが判る。

第６段階において、先端Ｆの繊維位置ｃ（x₁，
y₃），ｆ（x₂，y₃），ｉ（x₃，y₃）に光を入力したと
き、後端ＲにおいてＣ，Ｄ，Ｈが光つたものとす
ると、これらは少なくもＦ側の座標y₃をもつもの
であることが判る。

以上のことを整理すると、後端Ｒと先端Ｆにお
ける各繊維位置の対応関係は次の如く得られる。

Ａ（X₁，Y₁）→ｅ（x₂，y₂）Ｂ（X₁，Y₂）→ｇ〔x₃，y₁）Ｃ（X₁，Y₃）→ｃ（x₁，y₃）Ｄ（X₂，Y₁）→ｉ（x₃，y₃）Ｅ（X₂，Y₂）→ａ（x₁，y₁）Ｆ（X₂，Y₂）→ｄ（x₂，y₁）Ｇ（X₃，Y₁）→ｈ（x₂，y₂）Ｉ（X₃，Y₃）→ｈ（x₃，y₂）以上の如くして判明した先端Ｆと後端Ｒの各繊
維位置の座標関係をテーブル化したものが座標変
換回路１５である。これを用い、光ケーブルの後
端Ｒにおいて、繊維位置Ａにおいて得られた情報
を（x₂，y₂）番地に、Ｂにおいて得られた情報を
（x₃，y₁）番地に、以下同様にしてＩに得られた
情報を（x₃，y₂）番地にそれぞれ記憶させ、この
メモリを番地順に読出して表示すれば先端Ｆにお
いて結像された光学像を正しく再現することがで
きる。

第２図に戻り、メモリ１６は、座標変換回路１
５において座標変換のすんだ情報を走査アドレス
順に記憶する回路であり、リフレツシユメモリで
ある。TV同期信号発生回路１７は、CRT２０に
おいてラスタスキヤンする際の水平、垂直同期信
号の発生回路である。読出制御回路１８は、回路
１７からのTV同期信号に同期をとりながらリフ
レツシユメモリ１６内に書込まれた情報を読出し
てＤ／Ａ変換器１９へ読出す回路である。Ｄ／Ａ
変換回路１９は、リフレツシユメモリ１６を読出
して入力されるデイジタルレベル画素信号列をカ
ラービデオ信号に変換してCRT２０に入力する
回路である。

動作は既に明らかであると思われるが一応簡単
に説明する。原子炉内等、人間の接近が困難な場
所等にある被監視物２１の像がレンズ２２等によ
り光ケーブル２の先端Ｆに結像される。光学像は
光ケーブル２を伝送され光電変換回路１０にて、
座標発生回路１１の制御のもとに、電気信号に変
換され、またＡ／Ｄ変換回路１２においてデイジ
タル信号に変換された後、書込制御回路１３の制
御を受けてデータバツフアメモリ１４に書込まれ
る。図示せざる読出制御手段によつてデータバツ
フアメモリから読出された情報は、座標変換回路
１５において、光ケーブル２の先端Ｆと後端Ｒに
おける各繊維位置の予め求められた座標関係に従
つて、アドレス変換されてリフレツシユメモリ１
６に書込まれる。読出制御回路１８は、TV同期
信号発生回路１７の制御のもとに、リフレツシユ
メモリ１６から情報を読出し、Ｄ／Ａ変換回路１
９においてアナログ信号に変換した後、CRT２
０に入力して表示させる。この結果、被監視対象
物２１の光学像をCRT２０に表示し、監視する
ことができる。

上述した如き、本発明者等が提案中の画像表示
装置においては次のような問題点があつた。すな
わち、光ケーブル２が長尺なので、途中で断線し
た繊維があると、その個所だけ黒く表示され画像
品質が劣化する。また光ケーブル２は、或る本数
からなる繊維束をユニツトとし、このユニツトを
更に複数本撚り合せ、線引きするなどして製造さ
れるが、ケーブル端において光学像をみた場合、
各ユニツトの周辺部では光の伝送レベルが低下し
ているため陰が生じ、画像が見難くなるという欠
点があつた。

この発明は、本発明者等が提案中の画像表示装
置における上述のような問題点を解決するために
なされたものであり、従つてこの発明の目的は、
途中で断線した繊維が光ケーブル中に含まれてい
ても表示画像に黒い点を発生することなく、また
ユニツトの周辺より生じる陰をも解消して見易い
画像を提供できる画像修正方法を提供することに
ある。

この発明の構成の要点は、表示された画像に黒
点からなる画素または特に輝度レベルの低い画素
があるとき、該画素の周囲の複数画素における輝
度レベルの例えば平均をとつた値を、当該欠陥画
素における輝度レベルとして用いることにより画
像品質の改善を図つた点にある。

次に図を参照してこの発明の一実施例を説明す
る。

第６図はこの発明の一実施例を示すブロツク図
である。同図に示す回路構成が第２図の回路と相
違する点は、一点鎖線で囲んだ回路部分Ｓにあ
る。すなわち第２図の回路にＳ部分を付加するこ
とにより第６図の回路が得られる。Ｓ部分は、レ
ベル判定回路３１、周囲座標発生回路３２、読出
制御回路３３、演算回路３５、データレジスタ３
４、から成つている。

第６図において、レベル判定回路３１は座標変
換回路１５から座標変換を完了して与えられるデ
ータのレベルを判定する回路であり、所定レベル
にあるときはリフレツシユメモリ１６に書込み、
所定レベルにないときは該データのアドレスを周
囲座標発生回路３２へ転送する。周囲座標発生回
路３２では、転送を受けたアドレスを中心とし
て、その周囲のデータ点の座標アドレスを発生す
る。読出制御回路３３は、回路３２から与えられ
たアドレスに基づき、リフレツシユメモリ１６か
ら、レベルが所定レベルにない欠陥データ点の周
囲のデータ点（例えば４個所なら４個所）からデ
ータを読出してレジスタ３４に収納する。演算回
路３５では、データレジスタ３４からの４個所の
データの例えば平均値（必ずしも平均だでなくて
もよい）を演算によつて求め、リフレツシユメモ
リ１６における欠陥データ点のアドレスに書込
む。

このようにすると、欠陥データ点が、例えば光
ケーブルにおける或る繊維の断線に起因するもの
で黒レベルにあつたとしても、その四囲のデータ
点が正常であれば、欠陥データが正常なデータに
より補正されることになるので、画像品質を改善
することができる。ユニツトの周辺部の陰につい
ても全く同様にして補正が行なわれる。

以上説明したとおりであるから、この発明によ
れば、本発明者等が提案中の画像表示装置におい
て、光ケーブルに多少の欠陥があつても、それに
よる画品質の劣化を阻止できるという利点があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は光フアイバによる従来の光学像伝送の
原理説明図、第２図は本発明者等が提案中の画像
表示装置を示すブロツク図、第３図は提案中の画
像表示装置において用いる座標変換回路作成手段
の概念図、第４図はその動作原理説明図、第５図
は座標変換の原理説明図、第６図はこの発明の一
実施例を示すブロツク図、である。符号説明、１……光学繊維束、２……可撓性を
もつ長尺の光ケーブル、３……調整治具、１０…
…光電変換回路、１１……座標発生回路、１２…
…Ａ／Ｄ変換回路、１３……書込制御回路、１４
……データバツフアメモリ、１５……座標変換回
路、１６……リフレツシユメモリ、１７……TV
同期信号発生回路、１８……読出制御回路、１９
………Ｄ／Ａ変換回路、２０……CRT、２１…
…被監視対象物、２２……レンズ、３１……レベ
ル判定回路、３２……周囲座標発生回路、３３…
…読出制御回路、３４……データレジスタ、３５
……演算回路。

Claims

【特許請求の範囲】１多数の光学繊維を束にして構成された光ケー
ブルを介して伝送された光学画像を、この画像を
構成する多数のドツト座標それぞれに対応してデ
イジタルデータとして読取る手段と、この手段で読取られた画像データの各ドツト座
標を、前記光ケーブルの入力端面部の光学像のド
ツト配列に対応されるようにしたアドレスを発生
する座標変換手段と、この座標変換手段で変換されたアドレスにした
がつて、前記ドツト座標それぞれに対応したデー
タを記憶するメモリ手段と、このメモリ手段に入力される前記ドツト座標そ
れぞれに対応してデータそれぞれのレベルを判定
し、そのレベルが設定レベル以下の欠陥データの
ドツト座標を検出するレベル判定手段と、このレベル判定手段で設定レベル以下と判定さ
れたドツト座標の周囲の複数の座標のアドレスを
発生する周囲座標発生手段と、前記メモリ手段から前記周囲座標発生手段で発
生された複数の座標アドレスに対応するデータを
読取り、この読取りデータに基づき前記欠陥デー
タに代わるデータを形成する演算手段とを具備
し、この演算手段で得得られたデータを前記メモリ
手段の前記欠陥データのアドレスに書き込み、前
記メモリ手段に記憶された画像データが再生され
るようにしたことを特徴とする光学繊維束を用い
た画像再生装置。