JPH06152411A - A/d変換装置 - Google Patents

A/d変換装置

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JPH06152411A
JPH06152411A JP29983492A JP29983492A JPH06152411A JP H06152411 A JPH06152411 A JP H06152411A JP 29983492 A JP29983492 A JP 29983492A JP 29983492 A JP29983492 A JP 29983492A JP H06152411 A JPH06152411 A JP H06152411A
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JP
Japan
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signal
output
signals
converter
ccd
Prior art date
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Pending
Application number
JP29983492A
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English (en)
Inventor
Satoru Yamada
識 山田
Mitsuo Oshima
光雄 大島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Publication date
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  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
  • Analogue/Digital Conversion (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 非線形の量子化特性を有するA/D変換を用
いた場合の誤差特性の改善を図り得るA/D変換装置を
提供する。 【構成】 CCDからのアナログ出力信号のうち隣接す
る複数の画素(a,b,c,d)の信号を一組とし、そ
のうち一つの画素の信号を選択手段(12A、12B,
12C)でサンプリングし、選択された画素の出力信号
と他の画素の出力信号との差を演算手段(13A、13
B)により演算し差分信号を生成する。この演算の結果
得られる各差分信号をA/D変換器14でA/D変換し
た後、変換後の各量子化信号を演算手段(15A、15
B)で演算することにより元の画素a,b,c,dに対
応する量子化出力信号が得られる。この信号は差分信号
を量子化したものであり、量子化誤差の低減を図ること
が出来る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、CCDイメージセンサ
などからの入力画像を用いた画像信号処理装置におけ
る、アナログ/ディジタル変換(以下、A/D変換と記
す)装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の装置は下記文献に開示さ
れるものがあった。 文献:[画像入力技術ハンドブック]P236〜23
7、日刊工業新聞社、1992年3月31日発行 図2に、従来の画像信号処理装置の一構成例をブロック
図で示す。この種の画像信号処理装置は、画像を読み取
るCCD(電荷結合素子)イメージセンサ等のイメージ
センサ20を有し、その出力にはA/D変換器21が接
続されている。A/D変換器21の出力側には演算回路
22が接続され、その結果は外部に出力されると共にデ
ィジタル/アナログ変換器(以下、D/A変換器と記
す)23を介して CRT等の表示装置24に表示され
る。
【0003】この種の装置では、明るさが連続量となる
被写体の情報(画像)をイメージセンサ21で読み取
り、読み取った情報S20をA/D変換器21で量子化
し、その量子化信号S21を演算回路22でディジタル
信号処理(例えば、シェーディング補正や色補正などの
補正演算処理)を行ない外部へ出力する。外部には、例
えばVTR・パソコン・ワークステーションなどが接続
される。また、D/A変換器23でアナログ信号に変換
された信号は、表示装置24(例えば、TV・ディスプ
レイなど)に表示される。
【0004】図3(A)は、CCDイメージセンサの受
光部(カラーフィルタ)の配置を示す図であり、図3
(B)は前記文献に示されるイメージセンサ出力信号の
色分離回路の基本型を示すブロック図である。
【0005】図3(B)において、CCD30からの出
力信号は遅延回路31で1ライン分(1H)遅延され
る。サンプリング回路32Aでは、CCD30から直接
出力される信号(遅延されない信号)と遅延回路31を
通った信号のうちG成分をサンプリングする。サンプリ
ング回路32Bでは、CCD30から直接出力される信
号のうちB成分をサンプリングする。サンプリング回路
32Cでは、遅延回路31を通った信号のうちR成分を
サンプリングする。
【0006】イメージセンサ2列目の出力の場合は、サ
ンプリング回路32Bでは、CCD30から直接来る信
号のうちR成分をサンプリングする。また、サンプリン
グ回路32Cでは、CCD30から遅延回路31を通っ
た信号のうちB成分をサンプリングする。
【0007】サンプリング回路32Bおよび32Cから
の信号は、選択回路33にてR成分とB成分が選択(1
ライン毎に切り替わる)されて出力される。このように
して、CCD30の出力信号がR・G・B成分に分離さ
れ、A/D変換される。
【0008】図4はA/D変換における量子化特性の一
例を示したものである。一般的には図4(A)で示され
る量子化特性が用いられる。例えば、アナログ入力0〜
1Vに対して8ビットのA/D変換器を用いると、その
入出力関係は図4(A)のように出力値が0〜255の
値をとる直線となる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら画像処理
においては、視覚特性を考慮しダイナミックレンジを広
くする為に図4(B)のように非線形な入出力関係を有
する量子化が行なわれることがある。このような非線形
な入出力関係を得るために、A/D変換器の入力部にロ
グアンプなどが接続される。この場合、CCDイメージ
センサで読み取った画像信号をA/D変換器によりある
量子化ステップで諧調信号(量子化信号)に変換するた
め、量子化誤差を生ずる。この量子化誤差の大きさは、
入力信号の値(入力レベル)により異なる。
【0010】すなわち、図4(B)において入力レベル
が小さい時の量子化誤差は図5(A)に示すような特性
となり、入力レベルが大きい時の量子化誤差は図5
(B)に示すような特性となる。図5(A)において、
0はA/D変換器出力の1ビットであり、S1は量子化
ステップ(A/D変換器出力1ビット当りの入力電圧で
あり、V/ビットで示される)である。入力レベルが大
きい時、量子化ステップは S2となり量子化誤差は増大
する(図5(B)参照)。これは、A/D変換器出力の
1ビット当りの重み(量子化ステップ)が入力信号が小
さい時はS1であるが、入力信号が大きくなると重みが
増大しS2となることを意味する。
【0011】これにより、例えば入力信号が小さい時
(図6(A)参照)の誤差特性は小さいが、入力信号が
大きくなる(図6(B)参照)と誤差特性は増大する。
この関係を示したのが図6(C)である。図6(C)
は、A/D変換器入力信号の大きさと量子化誤差(入力
信号の大きさ/bit)の関係を示したものである。
【0012】この結果、例えば輝度変化がなだらかな画
像信号(明暗の変化がなだらかな画像)の場合に、明る
い部分は暗い部分に較べて画質が劣る(ノイズが多い)
という問題点を生ずる。
【0013】本発明は画像のディジタル信号処理におい
て、非線形の量子化特性を有するA/D変換を用いた場
合の誤差特性の改善を図り得るA/D変換装置を提供す
ることを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】この発明は、前記課題を
解決するために、画像読み取り装置からのアナログ出力
信号の隣接する複数の画素の信号を一組とし、そのうち
一つの画素の信号を選択する手段と、上記選択された画
素の出力信号と他の画素の出力信号との差を演算する手
段と、上記演算の結果得られる各アナログ信号をA/D
変換する手段と、A/D変換後の各量子化信号を演算す
る手段とを備えたものである。
【0015】
【作用】本発明のA/D変換装置によれば、画像読み取
り装置であるCCDイメージセンサの出力信号に対し
て、各画素出力の差を用いてA/D変換を行なった後、
得られた各差分信号の量子化信号を演算することにより
元の画素に対応する量子化出力を得るように構成したた
め、入力信号のレベルによる誤差特性の影響を低減でき
る。すなわち、CCD出力信号の絶対値を量子化するの
ではなく、出力信号の差を相対値として量子化を行ない
量子化誤差特性の改善を図るものである。この結果、例
えば輝度変化が緩やかに変化する画像信号の場合にも、
明るい部分と暗い部分の画質の差は少なくなり前記課題
が解決される。
【0016】
【実施例】図1に本発明の実施例を示す。図1(A)は
CCDイメージセンサの受光部(カラーフィルタ)の配
置及びCCDの出力を示す図である。図1(A)におい
て隣接する4つの画素a、b、c、dを一組として画像
情報(一つの色)を得ることができる。
【0017】図1(B)は実施例のA/D変換装置の構
成を示すブロック図であり、図において、CCDイメー
ジセンサからの出力信号が入力端子10に入力され、遅
延回路11で1ライン(1H)分遅延される。サンプリ
ング回路12Aでは、CCDから直接出力される信号
(遅延されない信号)のうち画素位置aの信号をサンプ
リングし記憶する。サンプリング回路12Bでは、CC
Dから直接出力される信号のうち画素位置bの信号をサ
ンプリングする。サンプリング回路12Cでは、遅延回
路11を通った信号(遅延された信号)である画素位置
cとdの信号をサンプリングする。
【0018】サンプリング回路12Aおよび12Bから
の信号は、加算回路13Aにて加算(あるいは減算)さ
れb−aに相当する信号が出力される。サンプリング回
路12Aおよび12Cからの信号は、加算回路13Bに
て加算(あるいは減算)されc−aとd−aに相当する
信号が出力される。
【0019】このようにして、CCDの出力信号からb
−aとaとc−aとd−aに相当する各信号が分離さ
れ、A/D変換器14で量子化される。だだし、c−a
の信号とd−aの信号は時間的にずれた一つの信号とし
て出力されるから、実際にA/D変換される信号は3つ
である(A/D変換器14内にはA/D変換回路が3回
路分存在する)。
【0020】量子化されたb−aの信号とaの信号は加
算回路15Aにて加算されbの信号が出力される。ま
た、量子化されたc−aの信号及びd−aとaの信号は
加算回路15Bにて加算されcとdの信号が得られた
後、cの信号とdの信号に分離されて出力される(加算
回路15Bは加算および分離機能を有する)。このよう
にして、CCDの出力信号を量子化することができる。
【0021】
【発明の効果】本発明のA/D変換装置によれば、CC
Dの出力信号に対して画素出力の差(例えば図1(A)
における画素aの出力値と画素cの出力値の差)を用い
るため、入力レベルによる誤差特性の影響を低減でき
る。すなわち、CCD出力信号の絶対値を量子化するの
ではなく、出力信号の差を相対値として量子化するた
め、図6(A)のような入力信号に対しても、あるいは
図6(B)のような入力信号に対しても同じような誤差
特性が得られる。この結果、例えば輝度変化が緩やかに
変化する画像信号(明暗の変化がなだらかな画像)の場
合にも、明るい部分と暗い部分の画質の差は少なくなる
という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例の説明図である。
【図2】従来の画像信号処理装置の構成を示すブロック
図である。
【図3】CCD信号の色分離の説明図である。
【図4】量子化特性の説明図である。
【図5】量子化誤差の説明図である。
【図6】誤差特性の説明図である。
【符号の説明】
10 CCDイメージセンサーの出力信号の入力端
子 11 遅延回路 12A サンプリング回路 12B サンプリング回路 12C サンプリング回路 13A 加算回路 13B 加算回路 14 A/D変換器 15A 加算回路 15B 加算回路

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 画像読み取り装置からのアナログ出力信
    号の隣接する複数の画素の信号を一組とし、そのうち一
    つの画素の信号を選択する手段と、 上記選択された画素の出力信号と他の画素の出力信号と
    の差を演算する手段と、 上記演算の結果得られる各アナログ信号をA/D変換す
    る手段と、 A/D変換後の各量子化信号を演算する手段とを備えた
    ことを特徴とするA/D変換装置。
JP29983492A 1992-11-10 1992-11-10 A/d変換装置 Pending JPH06152411A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29983492A JPH06152411A (ja) 1992-11-10 1992-11-10 A/d変換装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29983492A JPH06152411A (ja) 1992-11-10 1992-11-10 A/d変換装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH06152411A true JPH06152411A (ja) 1994-05-31

Family

ID=17877493

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP29983492A Pending JPH06152411A (ja) 1992-11-10 1992-11-10 A/d変換装置

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