JPH0636555B2 - 画像a/d変換回路 - Google Patents

画像a/d変換回路

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JPH0636555B2
JPH0636555B2 JP59224769A JP22476984A JPH0636555B2 JP H0636555 B2 JPH0636555 B2 JP H0636555B2 JP 59224769 A JP59224769 A JP 59224769A JP 22476984 A JP22476984 A JP 22476984A JP H0636555 B2 JPH0636555 B2 JP H0636555B2
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芳丸 丸野
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、画像のA/D変換回路に関し、特に静止画像
の諧調補正装置に用いて最適なものである。
〔従来の技術〕
CCDと磁気シート(ディスク)ドライブとを組み込ん
だ電子スチルカメラが映像メディアの1つとして利用さ
れている。例えば新聞社の写真伝送システムでは、電子
スチルカメラで撮ってディスクに記録した映像(静止
画)を再生機にかけて、再生出力を無線又は有線のライ
ンを用いて本社に伝送している。
通常、電子スチルカメラには自動しぼり機能が付属して
いて自動しぼり調整によって、適性な輝度レベルで録画
が行われるようになっている。しかし自動しぼり機能は
充分で無く、白−黒(明−暗)のダイナミックレンジの
大きい撮像対象については、しぼり調整の作用が明暗の
一方に偏り、白部分又は黒部分の双方の解像度が劣化し
易い。また撮像素子に用いているCCDは暗電流が安定
でなく、ビデオ信号のDC成分は大きくドリフトする。
〔発明が解決しようとする問題点〕
このような白−中間色−黒が一様に分布していない画像
を補正してコントラストの良い画像を得るために、従来
では、映像の白ピークを検出してAGCをかける方法が
用いられている。この方法では白ピーク値に応じて映像
の輝度レベルの伸張が行われるので、黒レベルが浮きあ
がって黒側の再現性及び解像度が逆に低下する問題があ
り、またCCD出力の直流ドリフトも全く補正できなか
った。
本発明はこの問題にかんがみ、白から黒まで一様に諧調
分布する映像を得ることができ、またCCD出力の不安
定なDCドリフトも除去でき、これにより実質的に画像
の分解能を向上させ得る画像補正手段を提供することを
目的とする。
なお、特開昭56−75775号公報には、ファクシミ
リにおける画像信号に対してA/D変換後D/A変換し
た信号をピークホールド、ボトムホールドして、それら
のホールド値を用いてA/D変換のレンジを変えるよう
にしたファクシミリ装置が開示されている。この従来技
術では、A/D変換の上限および下限を制御するために
2つのA/D変換器とピークホールド回路およびボトム
ホールド回路を必要とし、回路構成が複雑になる問題が
あった。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明の画像A/D変換回路は、入力ビデオ信号をA/
D変換するA/Dコンバータ3と、上記A/Dコンバー
タ3によって変換されたディジタル出力と黒レベルの基
準値とを1サンプル毎に比較し、両者が一致するときに
一致パルス信号を出力する黒レベルコンパレータ8と、
上記A/Dコンバータ3によって変換されたディジタル
出力と白レベルの基準値とを1サンプル毎に比較し、両
者が一致するときに一致パルス信号を出力する白レベル
コンパレータ4と、上記黒レベルコンパレータ8の出力
の一致パルス信号のパルス幅を広げた後積分して直流化
する積分回路9と、上記積分回路9の出力と入力ビデオ
信号とを加算して上記A/Dコンバータの入力端子に与
える加算器2と、上記白レベルコンパレータ4の出力の
一致パルス信号のパルス幅を広げた後積分して直流化
し、上記A/Dコンバータ3の基準入力端子に与える積
分回路6とを備えることを特徴とする。
この構成により、簡単な回路で、入力ビデオ信号の階調
が黒側または白側の何れかに偏っていても、一様に階調
分布したビデオ信号に補正することができる。
〔実施例〕
第1図は本発明による画像A/D変換回路を電子スチル
カメラシステムの伝送器に用いた実施例を示す回路図
で、第2図は第1図の動作を示す波形図である。
第1図においてビデオ信号源1は、電子スチルカメラで
撮像した静止画像の再生ビデオ信号を導出するものであ
る。入力ビデオ信号は基本的には、A/Dコンバータ3
で8ビットのディジタル信号に変換され、伝送出力とし
て導出される。このA/D変換出力と基準の白レベル及
び黒レベルとを夫々比較して、誤差情報をA/D変換の
前に帰還して第2図に示すように0IRE(0%白)〜1
00IRE(100%白)の範囲で一様分布した諧調を持
つ映像を得ている。
まずA/Dコンバータ3の出力はディジタルコンパレー
タ8に与えられ、0IREに相当する基準値発生器7の出
力(8ビットディジタル値のオールゼロ)と1サンプル
値ごとに比較される。コンパレータ8はA/D変換出力
が0IREと等しければパルスを発生し、大きければ出力
を発生しない。2値の比較出力はパルスストレッチ回路
(パルス幅伸張器)、積分器及びフィルターを夫々備え
る積分回路9でDC化されてから、A/Dコンバータ3
の入力側に挿入された加算器2に供給され、入力ビデオ
信号にDC分として付加される。
入力ビデオ信号が第2図Aの状態であれば、コンパレー
タ8の出力パルスは無く、従って積分回路9の出力のD
Cレベルは所定時定数で徐々に低下する。このためA/
Dコンバータ3に入力されるビデオ信号のDCレベルは
次第に低下する。ビデオ信号の黒ピークが0IREより下
がると、その部分でコンパレータ8からパルスが出力さ
れ、これが積分回路9で積分されるので、積分出力は上
昇する。従ってA/Dコンバータ3の入力ビデオのDC
レベルは上昇する。この帰還ループは、積分出力の一定
傾斜での低下分と、コンパレータ出力のパルス積分量と
が釣り合った点で安定し、この安定状態では第2図Bの
ように黒ピークが0IREと一致する。
一方、A/Dコンバータ3の出力がディジタルコンパレ
ータ4にも与えられ、100IREに相当する基準値発生
器5の出力(8ビットディジタル値のオール1)と1サ
ンプル値ごとに比較される。コンパレータ4はA/D変
換出力が100IREと等しければパルスを発生し、10
IRE以下であれば出力を発生しない。比較出力は積分
回路6で積分(DC化)されてA/Dコンバータ3の基
準入力端子refに与えられる。これによってA/D変
換比、つまり量子化レベル幅が可変される。
積分回路6は、パルスストレッチ回路、積分器及びフィ
ルターを備え、入力パルスのパルス幅を調整してから積
分による直流再生が行われる。入力ビデオ信号が第2図
Aの状態であれば、コンパレータ出力は無く、積分出力
は一定時定数で低下する。このためA/Dコンバータ3
の基準入力電圧が低下し、フルビットの変換ディジタル
値に対応するアナログ入力レベルは徐々に小さい値とな
る。つまりこのA/D変換系を外から見ると、変換のダ
イナミックレンジが変わって第2図A→Bのように入力
に対して振幅伸張が行われている。
振幅伸張によって第2図Bのように白ピークが100
IREに達すると、比較パルス出力が出て、積分出力は上
昇する。この上昇と所定時定数での積分出力の低下とが
釣り合った点、つまり白ピークが100IREと一致した
ところで帰還ループが安定する。
このようにして入力ビデオ信号の白ピークレベル及び黒
ピークレベルとがいかなる値であっても、A/D出力の
フィードバック制御により、各ピークが0IREから10
IREの範囲に丁度入るようにA/D変換が行われる。
この結果どのような入力信号でも常に一様な諧調の画質
が得られる。特に画像をハードコピー化する場合には、
一般に映像のダイナミックレンジが縮小するので、実施
例のように諧調が0〜100IREの範囲で一様に分布す
る補正を行えばハードコピーのコントラストを良くする
ことができる。また補正画像のダイナミックレンジが広
くなるので、見掛け上の解像度があがる。更にディジタ
ルデータの全ビット(0〜255レベル)が有効データ
であるので、情報の分解能が良く、伝送及び受信の際の
信号処理のS/Nが良好となる。
また、補正後には黒ピーク値が0IREと一致するから、
撮像素子(CCD)のDCドリフト分も同時に修正され
ることになる。
なお第1図においてコンパレータ4,8が同期信号部分
で動作しないように、ブランキング区間内(水平及び垂
直ブランキング)ではコンパレータ4,8が不動作にさ
れる。ブランキング信号は入力ビデオ信号を受けるブラ
ンキング(BLK)発生回路10にて形成される。
なお静止画像の或る領域についてのみ補正処理を行って
この部分の階調差を拡大させることもできる。この場合
には、この領域の外側を代表するブランキング信号を発
生させて、このブランキング信号部分でコンパレータ
4,8を不動作にする。
〔発明の効果〕
本発明は上述のように、入力ビデオ信号のディジタル変
換出力を黒側および白側の夫々の基準値とを比較して一
致したとき一致パルスを形成するコンパレータを用い、
コンパレータの比較出力の一致パルスをのパルス幅を広
げた後積分して直流化し、黒レベルの直流化信号を入力
ビデオ信号に付加すると共に白レベルの直流化信号をA
/Dコンバータの基準入力に与えることにより、A/D
コンバータの変換のレンジを可変制御するようにしたも
のである。従って本発明によると、階調が白側または黒
側に偏っている入力ビデオ信号を簡単な回路でもって一
様に階調分布したディジタルビデオ信号に変換すること
ができ、これにより見掛け上の解像度を向上させること
ができ、また黒レベルの補正により撮像素子の暗電流に
よる入力ビデオ信号のドリフト分を除去することができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による画像A/D変換回路を電子スチル
カメラシステムの伝送器に用いた実施例を示す回路図、
第2図は第1図の動作を示す波形図である。 なお図面に用いた符号において、 1……ビデオ入力源 2……加算器 3……A/Dコンパレータ 4……コンパレータ 5……基準値発生器 6……積分回路 7……基準値発生器 8……コンパレータ 9……積分回路 10……ブランキング発生回路 である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】入力ビデオ信号をA/D変換するA/Dコ
    ンバータと、 上記A/Dコンバータによって変換されたディジタル出
    力と黒レベルの基準値とを1サンプル毎に比較し、両者
    が一致するときに一致パルス信号を出力する黒レベルコ
    ンパレータと、 上記A/Dコンバータによって変換されたディジタル出
    力と白レベルの基準値とを1サンプル毎に比較し、両者
    が一致するときに一致パルス信号を出力する白レベルコ
    ンパレータと、 上記黒レベルコンパレータの出力の一致パルス信号のパ
    ルス幅を広げた後積分して直流化する積分回路と、 上記積分回路の出力と入力ビデオ信号とを加算して上記
    A/Dコンバータの入力端子に与える加算器と、 上記白レベルコンパレータの出力の一致パルス信号のパ
    ルス幅を広げた後積分して直流化し、上記A/Dコンバ
    ータの基準入力端子に与える積分回路とを備える画像A
    /D変換回路。
JP59224769A 1984-10-25 1984-10-25 画像a/d変換回路 Expired - Fee Related JPH0636555B2 (ja)

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