JPS5851676A - シエ−デイング補正装置 - Google Patents

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】 本発明は、画像入力信号を受けて画像を映出するブラウ
ン管のシェーディング補正装置、特にブラウン管上の画
像を撮影する写真機の光学系も含めた全体の系のシェー
ディング補正を行なう装置に関するものである。

従来、ファクシミリ送像機の原稿走査装置及びテレビジ
ョンカメラのシェーディングの補正に関しては多くの技
術が開発されている。また、主として放送を対象とした
フライングスポットスキャナ管（以下、ＦＳＳ管と表記
する。）のシェーディング補正に関する技術も発表され
ているが、これらの技術はいずれも撮像を目的としたも
ので受像を目的としたものではない。それに対して、本
発明はＦＳＳ管を受像の目的に使用するものでありシェ
ーディング補正に関する基本的な技術思想は共通してい
るが、具体的な方法は異なっている。殊に、例えば印刷
用に供するカラーフィルムを、ブラウン管上に映出され
る画像を撮影して作成する装置においては、ブラウン管
の画像の解像度がカラーフィルムに比べて著しく悪いた
め、そｎを少しでも補うため全画面にわたって精密にシ
ェーディング補正を行なう必要がある。

ファクシオリやＦＳＢ管の輝点を光源として使用する撮
像装置においては、標準的な白色板等を撮像しようとす
る原稿の端に位置させてこれを走査して得られる信号に
よってシェーディングを補正する方法が知られているが
、受像の場合には走査する原稿がないのでこの方法を使
用することはできない。また、ＦＳＳ管の輝点を光源と
する簡屏な画像撮像装置においては、撮像に支障がない
ような位置に光電変換素子を配置して輝点からの光束を
ピックアップし、これから得られる出力によって輝度を
一定に制御することや得られた画像出力を補正すること
が行なわれている。この方法は、光電変換素子が螢光園
に対して偏った位置にあるため、それ自身シェーディン
グを有し、また映像信号をピックアップする光学系のシ
ェーディングも補正できないので不完全である。一方、
撮儂管を使用する撮影装置において、一様な照度を有す
るように照明した白色板またはＲ、Ｇ　、Ｂ着色板を撮
像して得られた基準信号をフレームメモリに記録しＣお
き、このデータによって被写体を撮像して得られた映像
信号を補正する方法が知られている。この方法は、ＦＳ
Ｓ管の輝点を光源として使用する場合も同様に使用可能
である。この方法な用いると各ＩＩ！禦に対してそれぞ
れ各別に補正値を設定することができるので、全画面に
対して厳密なシェーディング補正をするごとができ、殊
にＣＯＤカメラのように０１面の場所によって不規則な
シェーディングを生ずるものに対しては効果的である。

しかしながら、フレームメモリは高価であり、殊に多数
の走査！Ｉを有する高品位画像の場合は大容量のメモリ
が必要なのでそのまま採用することは困■である。特に
カラー画像を扱う場合には、シェーディングは各色毎に
相違するのでさらに必要なメモリは３倍となり、厖大な
ものとなる。

さらに、このようなシェーディング補正技術をブラウン
管上に映出された画像のシェーディング補正にはそのま
ま適用することは回路構成上内鑵であるワさらにＦＳＳ
管上に映出された画像を写真機によって撮影するような
場合には、写真機の光学系のシェーディングもあるので
、映出される画像のシェーディングを補正しただけでは
、最終的に得られる画像のシェーディングは完全には補
正されたものとはならない・したがって映出された画像
を写真機で撮影する場合には、ｙｓｓ管のシェーディン
グに加えて写真機の光学系のシェーディングも含めた総
合的なシェーディング−正を行なう必要がある。さらに
、シェーディングは３原色によって異なるので３原色の
シェーディングを個別に補正できることが必要である。

本発明の目的はブラウン管上に映出される画像ノシエー
デイングを良好に補正することができるシェーディング
補正装置、特にブラウン管面上に映出させた画像を写真
権で撮影する場合にブラウン管のみならず写真機の光学
系によっても生ずる３原色のシェルディングを綜合的に
正確に補正することができ、しかも構成が簡単で安価な
シェーディング補正装置を提供しようとするものである
〇本発明は、標準信号によってブラウン管上に映出され
るラスタ像を受光する受光素子の出力をブラウン管のシ
ェーディング補正信号としてメモリに予しめ記憶してお
き、画像人力信号と前記メモリに記憶しておいた補正信
号とを変調器に加えて画像人力信号を前記ブラウン管の
シェーディング特性と逆の特性を与えるように変調し、
このように変調した画像人力信号をブラウン管の輝度変
調端子に加えシェーディングを補正するようにしたこと
を特徴とするものである。

さらに本発明の・シェーディング補正装置は、ブラウン
管上に映出される画像を写真機によって撮影するとき、
写真機の光学系と同等のシェーディング特性を有する光
学系をブラウン管と、そのラスタ像を受光する受光素子
との間に配置し、標準信号によって映出された前記ブラ
ウン管のラスタ像を受光する前記受光素子の出力を、前
記ブラウン管および写真機の光学系のシェーディングの
補正信号としてメモリに予じめ記憶しておき、画像入力
信号と前記メモリに記憶しておいたシェーディング補正
信号を変調器に加えて画像入力信号を前記ブラウン管及
び写真機の光学系のシェーディングと逆の特性を与える
ように変調し、このように変調した画像人力信号をブラ
ウン管の輝度変調端子に加えブラウン管及び写真機のシ
ェーディングｆ：ＩＩＩ正するようにしたことを特徴と
するものである。

以下図面ｒｔ＃照して本発明の詳細な説明する。

第１ｉ１１は本発明のシェーディング補正装置の一実施
例の構成を示すブロック図である。本実ＭＲにおいてシ
ステム全体の制御は、画像人力信号に同期シてシステム
パルスジェネレータＢからＨｓニー０１面の水平制御信
号、ＶＳニー１１［１の垂直制御信号。

Ｐ：水平画素制御信号、ＨＢニブロックの水平制御信号
、ｖＢニブロックの垂直制御信号、の各信号を発生させ
、これらを必要な回路に供給することによって行なって
いる。まず、シェーディング補正データを作成するとき
は、切替スイッチ２１を白色信号側としてシェーディン
グテスト信号発生器ｎからの標準信号をＤ／Ａ変換変換
器部え、ミラーλは白黒画像を表示するＦＳＳ管／から
の光束が直進できるように光路外の位置に動かす。ＦＳ
Ｓ　ｖＩ／上のラスターからの光束は、フィルタを及び
シェーディング補正光学系７ｔ−経て光電子増倍管ｒに
入射するＦＳＳ管ｌ向コイルｌには、システムパルスジ
ェネレータＢよりラスタ走査を制御するために水平、垂
直ｆｌ［ｌ＃信号Ｈｓ、ｖｓを供給する。Ｒ９０゜Ｂフ
ィルタ３と６は全く同一のもので構成されている。絞り
を含む補正光学系７は写真機グのフィルムｊと光電子増
倍管ｒに生ずるシェーディングが至く同一になるように
補正するもので、写真鳴ダのレンズダａによるシェーデ
ィング補正の外、絞りａｂによるシェーディングの補正
も同時に行なっている。第１図に示す実施列では写真機
ダと光電子増倍管ｔを別の場所に設けてミラーλによっ
てＦＳＳ　ｑｌｌ　／の光束がいずれかに入射する構成
としたが、これを一体としてＩｌｌ正データを作成する
ときは１個の光学系を有する暗箱内にフィルムと光電子
増倍管を置換えて配置できるようにすることも可能であ
る。

フィルタ６を切換えることによってＲ，Ｇ、Ｂ各別に得
られる光電子増倍管ｒの出力は画像信号６塩回路９に供
給され、ここでダラインごとに走査線が選択され、選択
された走査線上において１画素おきに画素データをサン
プルホールドしてＡ／Ｄ変換を行ない、順次のｔ個のデ
ータを加算してバッファメモリｌｏに書込む。次に平均
値算出回路／／においてそれぞれ６参本の走査線から抜
取った〆≦本の走査線について求めて書込んだ１４債の
データの平均値を算出してｌブロックの平均値とするっ
そのた−め、ｌブロックの総置素数は（２Ｘ、ｒ）Ｘ６
弘＝　１０２ｇとなる。本実施例においては、ｂ’ｓｓ
管上の映像は第２図に示すように水平方向が≠９．垂直
方向が３２のｔｓｔｒブロックに区切られ、それぞれの
ブロック内における各画素の平均ｌＩを各ブロックのデ
ータとしている。この各ブロックについて計算ざｎた平
均値の差がシェーディングを与えることになる。ＦＳＳ
管及び光学系によって生ずるシェーディングは一般に中
央が明るく周辺が暗くその間の階調は穏やかな変化をす
る性質のものであるから、ｍｙのブロックに区切れば十
分正確にその変化の状況を表わすこと力、％１ｒｙ’／
ｌＱシ子寄コントロール回路ぶの制御によりＲ，Ｇ、Ｂ
各別のフレームメモリ／−２ａｓ／Ｊｂ　＋　／２０　
Ｌ記憶さｎ、入力信号の補正をするときにＲ，Ｇ、Ｂ切
替器／Ｊ　ｆ介して続出される。また、第１図に示すよ
うに画像信号処理回路９．バッファメモリ／θ、平均値
算出回路／ｌ　、メモリコントロール回路３には、各回
路を制御するために水平、垂直の同期信号ＨＢ　、　Ｖ
Ｂのほか水平画素信号Ｐ、水平、垂直ブロック信号１１
Ｂ、ＶＢその他必要な信号が加えられている。平均値算
出は低速演算でよいのでマイクロコンピュータを使用し
ている。

入力信号を加えて所要のカラーフィルムを作成するとき
は、切替スイッチ１を入力信号側として入力信号ｔ−Ｄ
／ム変変換器管加え、Ｒ，Ｇ、Ｂ切替器／Ｊ　、　／９
及びＲ，Ｇ、ＢフィルタＪ、４をいずれかの位置にセッ
トし、ＦＳ８ｉ１”／からの光束ｒｔｔラー２によって
直角に曲げ写真機ダのフィルムｊ上にＦ８８管上の輝点
を結像させ写真を撮影する。切替スイッチ／Ｊ　、　／
９及びフィルタ３．６は次々と自動的に切替えられ、Ｒ
，Ｇ、Ｂのそれぞれの画像なフィルム上に重ね撮りする
構成となっている。

人力信号はインターフェース２グを介してｌライン毎に
ラインバッファｎに記憶された後、変調器に加えられる
制御信号Ｈ８，Ｖ８．Ｐの制御に基づいてＤ／ム変変換
器管介して順次読み出される。また、シェーディング補
正は、先に基準信号を用いて計算され、フレームメモリ
／Ｊａ　、　／２ｂ　、　／２０に記憶されている補正
データを選択スイッチ１３を介して読、出し、これを人
力信号とともに変調器／７ａ　、　／７ｂ　。

／７０に加えることによって行なわれる。フレームメモ
リ／２ａ　、　／Ｊｂ　、　／２０から補正データを読
出すとき、シェーディングがあｎば相隣るブロックに対
応する人力信号は不連続な補正データによる補正を受け
ることになるので、本発明では補正データの内挿を行な
っている。第３図は内挿計算の方法を模式的に示す図で
ある。各ブロックのデータを各ブロックの中央における
値とし、相隣るブロックのデータが直線的に変化するも
のとして６グ等分し、この等分線上の籠を内挿値とする
ものである。

第３図において、相隣るブロックのデータをｖｌ。

■２としｖｌから数えてｎ番目の等分線上のデータをＶ
とすれば、■は次式によって表わされる。

ＶＢ　−ＶＩ Ｖ　＝＝　Ｖｌ　＋　−Ｘ　ｎ　（ｎ：　Ｏ〜６３　）
４ この計算は各ブロックについて６グ回、画面全体で１ｆ
ｆ１００，３６２回行なわれるので、コンピュータのソ
フトプログラムでは時間がかかり過ぎるため、本発明で
はロジック回路を使用して高速計算を行なっている。第
１図は本発明の一実施例で使用する副走査線方向の内挿
を行なうためのロジック回路を示す図である。副走査方
向く垂直走査方向）の相隣るブロックのデータＮ’ｌ　
＊　ＶＢはフレームメモリからア岑ユムレータＪ／　、
　３２に取出さｎ１減算器ｊ３に加えられて（”／ｇ−
Ｖｘ）が計算される。この結果は演算器３１に加えられ
カウンタ３Ｓからの計数１ｉｎとＲＯＭに記憶されてい
る数値６弘からｎ　（ＶＢ　−Ｖｌ　）／６４を計算し
、その値を加算器３６に加える。加算器３乙にはＶｌも
加えられており、その値から上式に示したＶが求められ
る。このようにしてＶのあるｎに対する値（ｎは上述の
通りＯから順番に１３まで変化する）を求めた後、ｎの
籠はそのままとして走査方向の次の相隣る２つのブロッ
クについて同様の計算を行ない第３図におけるＶ′を求
める。以下同様の計算を実行し、ｎの１つの値に対して
１９個の内挿点を求めて１本の走査線を完成する。本実
施例では、ｌ杢の走査線を作ると同時に、第１図に示す
ようにλつのブロック間の計算が終ＴしだいＤ／／ム換
器／３を介しアナログ値となったデータに対して後述す
る主走査方向（水平走査方向）の補間回＠ｌ乙により走
査線方向の補間を行ない、システムパルスジェネレータ
Ｂから供給される各制御信号ＨＢ　、ＶＳ、Ｐ　、ＨＢ
。

ＶＢの制御のもとで補間を終了したアナログデータを連
続して変調器／７ｊＬ　、　／７ｂ　、　／７０に供給
しているり次に、ｎの値を変えてｎ＋１に対して同様の
計算を行ない隣接する走査線を求め、以下同様の計算を
繰返して２行のブロック間に６参本の走査Ｓを求める。

これを各走査線につき３／＠繰返してそれぞれ６参杢の
走査線を求め計／　９１ｒ１１本の走査１ｌａ２完成す
る。第５図は本実施例で用いる主走査方向内挿法を示す
ブロック図である。第５図の回路においては、ｌ走査線
上において内挿しようとするλつの画素の手前のｌｉ１
票データＶ１をサンプルホールド回路Ｂでホールドし、
後の画素データＶ１’とともに演算器、？′７に加えそ
の差を求め、これをミラー積分回路３ｇに加えるとｖ１
′とＶｌとの間がほぼ直線的に変化したデータが出力さ
れる。周知のようにミラー積分回路は三角波又はのこぎ
り波の発生に使用される完全積分回路である。

上述のような方法で内挿を完了したアナログデータは、
Ｒ，Ｇ、Ｂ各別に連続して変調器／７ａ　。

／７ｂ　、　／７０に供給されＲ、Ｇ　、Ｈのシェーデ
ィング補正を行なう−。この変調器は補正データのレベ
ルに対して逆の特性を与える回路であればよく種々の方
法があるが、本実施列では入力信号を補正データによっ
て割り算を行なう方法を採用した。第６図は本発明の変
調器における変調方法を示すブロック図である。第６図
に示す回路は、乗算回路俊と演算回路ダｌと増幅器侵を
組合わせて除算＠賂を構成している。この変調器には制
御パルスとしてｕｓ、　ｖＢ　、　ｐの各信号が供給さ
れている。この変調器を入力信号が通過すると、ＦＳＳ
管のシェーディングを補正する方向に人力信号が変調さ
れ、その結果ＦＳＳ管にはシェーディングがほとんどな
い画像を表示することができる。図中Ｅ３は主走査方向
補間回路１６からの補正データー　Ｅｉｎは人力信号、
そしてＫＯは出力信号をそれぞれ示している。シェーデ
ィング補正の終了した信号はさらに１１　＋Ｅ１ｇｌ略
ｎ−ａ、　／ｒｂ　、　ｔｔｏに供給される。コノ補正
回路では、それぞれフィルムのγ、　ＦＳＳ管のγ。

入力回路特性、ペデスタル特性の補正ご行ない、その信
号をＲ＋ＧｖＢ別にＦＳＳ管へ供給し前述した方法で写
真撮影を行なう。

以上詳細に説明したように本発明によれば、ＦＳＳ管及
び写真機の光学系のシェルディングを極めて精密にかつ
迅速に補正することができ、データを記憶しておく７レ
ームメモリは全画素数に比べて極めて少くてすみ、メモ
リの節約が可能である。ざらに本発明は、ＦＳＳ管上に
映出される画儒の写真撮影を行なう場合だけでなく　Ｆ
ＳＳ管のシェーディング補正を精密に行なう必要のある
他の目的にも使用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はＦＳＳ管上の画像の写真撮影装置においてシｘ
　−７’イングな補正する本発明のシェーディング補正
装置の一例の構成を示すブロック図、第一図は本発明に
おいてＦＳＳ管のスクリーン面をブロックに区分した状
態を示す線図、第３図は各区分間の副走査刃部の内挿法
を示す４１図、第！Ｉ図は第３ｆ１４に示す内挿法を実
行するロジック回路を示すブロック図、第Ｓ図は主走査
方向の内挿を行なう回路を示すブロック図、第６図は人
力信号を補正信号により変調を行なう回路を示すブロッ
ク図である。 ノ・・・ＦＳＳ管、λ・・・ミ　ラー、３．６・・・Ｒ
、Ｇ　　、Ｂフィルタ、ダ・・・写真機、ｓ−’Ｉ＃真
ｙイルム、７・・・端正用光学系、ｒ・・・光電子増倍
管、９・・・画像信号処理回路、１０・・・バッファメ
モ！Ｊ、／／・・・平均値算出回路、ｌλ・・・フレー
ムメモリ、／３　、　／９・・・Ｒ，Ｇ、Ｂ切替スイッ
チ、／ｌ・・・副走査線方向補間回路、ｔＳ　。 〃・・・Ｄ／ム変換器、ｌ≦・・・主走査方向補間回路
、／７・・・変調器、／ｌ・・・補正回路、１・・・切
替スイッチ、ｎ・・・テスト信号発生器、ｎ・・・ライ
ンバッファ、２９・・・インターフェース、Ｂ・・・シ
ステムパルスジエネレー・夕、に・・・メモリコントロ
ール、ｎ・・・ＦＳＳ’ｆ偏向コイル。 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｌ　標準信号によってブラウン管上に映出されるラスタ
   像な受光する受光素子の出力をブラウン管のシェーディ
   ング補正信号としてメモリに予じめ記憶しておき、画像
   入力信号と前記メモリに記憶しておいた補正信号とを変
   調器に加えて譜像入力信号を前記ブラウン管のシェーデ
   ィング特性と逆の特性を与えるように変調し、このよう
   に変調した画像入力信号をブラウン管の輝度変調端子に
   加えシェーディングを補正するようにしたことな特徴と
   するシェーディング補正装置。 ２　ブラウン管上に映出される画像を写真機によって撮
   影するとき、写真機の光学系と同等のシェーディング特
   性を有する光学系をブラウン管と、そのラスタ像を受光
   する受光素子との間に配置し、標準信号によって映出さ
   れた前記ブラウン管のラスタ像を受光する前記受光素子
   の出力を、前記ブラウン管および写真機の光学系のシェ
   ーディングの補正信号としてメモリに予しめ記憶してお
   き、１像入力信号と前記メモリに記憶しておいたシェー
   ディング補正信号を変調器に加えて画像入力信号を前記
   ブラウン管及び写真機の光学系のシェーディングと逆の
   特性を与えるように変調し、このように変調した画像入
   力信号をブラウン管の輝度変調端子に加えブラウン管及
   び写真機のシェーディングを補正するようにしたことｅ
   特徴とするシェーディング補正装置。 ＆　標準信号として白色信号を入力してブラウン管上に
   白色ラスタ像を映出させ、このラスタ像を赤、像、青色
   フィルタを切替えることによって別々に受光し、その出
   力を赤、緑、青色用の各別のメモリに記憶し、赤、緑、
   青色のシェーディングを各別に補正できるようにしたこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第２項記載のシェーディ
   ング補正装置。 本　ブラウン管面を幾つかの範囲に区分し、各区分内の
   受光出力の代表値をメモリに書込み、シェーディング補
   正するときには前記代表値を読出し、内挿を行なって各
   区分間のシェーディング補正信号を作成するようにした
   ことを特徴とする特許請求の範囲第２項記載のシェーデ
   ィング補正装置０ ４　前記ブラウン管面の各区分間の内挿を、各区分間で
   その代表値が直線的に比例するものとして行なったこと
   を特徴とする特許請求の範囲第４項記載のシェーディン
   グ補正装置。