JPS61191166A - 画像処理装置 - Google Patents
画像処理装置Info
- Publication number
- JPS61191166A JPS61191166A JP60031042A JP3104285A JPS61191166A JP S61191166 A JPS61191166 A JP S61191166A JP 60031042 A JP60031042 A JP 60031042A JP 3104285 A JP3104285 A JP 3104285A JP S61191166 A JPS61191166 A JP S61191166A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image
- picture
- image sensor
- light
- shifted
- Prior art date
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- Granted
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- Image Processing (AREA)
- Facsimile Image Signal Circuits (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の分野〕
本発明は、画像をフィルタリング処理の施された電気信
号に変換する画像処理装置に関する。
号に変換する画像処理装置に関する。
現在、広範力分野で画像処理への要求があり、中でも画
像信号から雑音等の影響を取り除くフィルタリング処理
は、基本的な処理さして重要である。フィルタリング処
理は1例えば画像を画素列に分解して読取る際に、ある
画素の読取り値を、その画素を含んだ近傍の複数画素の
出力の重みつき平均として算出することによって行なわ
れる。従来、このような処理においては、撮像装置の出
力信号に対して、計算機を用いたソフトウェア或いは専
用ノ1−ドウエアで乗算。
像信号から雑音等の影響を取り除くフィルタリング処理
は、基本的な処理さして重要である。フィルタリング処
理は1例えば画像を画素列に分解して読取る際に、ある
画素の読取り値を、その画素を含んだ近傍の複数画素の
出力の重みつき平均として算出することによって行なわ
れる。従来、このような処理においては、撮像装置の出
力信号に対して、計算機を用いたソフトウェア或いは専
用ノ1−ドウエアで乗算。
加算を繰り返す事が行なわれていた。従って、画素数が
多いときには演算時間が非常に長くなった)、あるいは
処理速度を上げるために高価な装置を用ざるを得ない等
の欠点があった。
多いときには演算時間が非常に長くなった)、あるいは
処理速度を上げるために高価な装置を用ざるを得ない等
の欠点があった。
本発明の目的は、画像をフィルタリング処理された電気
信号に短時間で変換する、簡易な構成の画像処理装置を
提供することにある。
信号に短時間で変換する、簡易な構成の画像処理装置を
提供することにある。
4本発明の上記目的は、固体撮像素子と、同一の画像を
固体撮像素子に相対位置を変化させながら複数回露光す
る手段と、各々の露光によって誘起され固体撮像素子内
で累積された電荷を電気信号として取多出す手段とから
画像処理装置を構成するととによって達成される。
固体撮像素子に相対位置を変化させながら複数回露光す
る手段と、各々の露光によって誘起され固体撮像素子内
で累積された電荷を電気信号として取多出す手段とから
画像処理装置を構成するととによって達成される。
以下、図面に従って本発明の詳細な説明する。
第2図は画像の一部分を示す拡大図であり、1け画像を
示す。画像1に対するフィルタリング処理は以下のよう
な演算で実行される。重みつき平均を行なう画素の範囲
が3X3画素であるとすると、例えば画素X5のフィル
タリングされた出力Yけ次式で与えられる。
示す。画像1に対するフィルタリング処理は以下のよう
な演算で実行される。重みつき平均を行なう画素の範囲
が3X3画素であるとすると、例えば画素X5のフィル
タリングされた出力Yけ次式で与えられる。
Y =、X aiXi (1)こ
こでXiは画素の明るさ、aiは各画素についての重み
を表わす係数である。他の画素についても同じ重みが用
いられて、同様の演算が行なわれ、画像全体のフィルタ
リングが実行される。
こでXiは画素の明るさ、aiは各画素についての重み
を表わす係数である。他の画素についても同じ重みが用
いられて、同様の演算が行なわれ、画像全体のフィルタ
リングが実行される。
第1図は、本発明の画像処理装置の第1実施例を模式的
に示す概略構成図である。図中、2は原稿、フィルム、
写真印画紙などの入力画像であり、3はレンズ、4はレ
ンズ3を透過した光束を偏向する第1のミラー、5は第
1のミラー4で反射した光束を、前記とけ直交方向に偏
向するだめの第2のミラーである。6,7は夫々ミラー
4.ミラー5を駆動するためのモータでアシ、ハルスモ
ータが適している。8はレンズ3の結像位置におかれた
イメージセンサ(固体撮像素子)で、CCD (Cha
rge Coupledpevice )やB B D
(Bucked Brigade Device)等
が用いられる。9,10は夫々モータ6、モータ7を駆
動するモータドライバ、11けイメージセンサ8を駆動
するイメージセンサドライバであり、これらはコントロ
ーラ14によって制御される。また、12はイメージセ
ンサ8から取り出される電気信号であり、13は電気信
号12を増幅するアンプである。15Fi、一般に空間
光変調器等に用いられる可変透過本フィルタで、コント
ローラ14からの信号に従って、透過率を様々に変化さ
せる。
に示す概略構成図である。図中、2は原稿、フィルム、
写真印画紙などの入力画像であり、3はレンズ、4はレ
ンズ3を透過した光束を偏向する第1のミラー、5は第
1のミラー4で反射した光束を、前記とけ直交方向に偏
向するだめの第2のミラーである。6,7は夫々ミラー
4.ミラー5を駆動するためのモータでアシ、ハルスモ
ータが適している。8はレンズ3の結像位置におかれた
イメージセンサ(固体撮像素子)で、CCD (Cha
rge Coupledpevice )やB B D
(Bucked Brigade Device)等
が用いられる。9,10は夫々モータ6、モータ7を駆
動するモータドライバ、11けイメージセンサ8を駆動
するイメージセンサドライバであり、これらはコントロ
ーラ14によって制御される。また、12はイメージセ
ンサ8から取り出される電気信号であり、13は電気信
号12を増幅するアンプである。15Fi、一般に空間
光変調器等に用いられる可変透過本フィルタで、コント
ローラ14からの信号に従って、透過率を様々に変化さ
せる。
入力画像2はレンズ3によってミラー4,5を介してイ
メージセンサ8上に結像される。ミラー4はモータ6に
よって回転し、その結果イメージセンサ8上の入力画像
2の像はX方向にシフトする。同様にミラー5はモータ
7によって回転し、入力画像2の偉はX方向にシフトす
る0 次に、第3図を用いて本発明の方法によるフィルタリン
グの原理を説明する。ここでは、簡単の為、−次元で説
明する。第3図において、20はイメージセンサ8の上
に形成された入力画像2の像である。また、21はミラ
ー4の回転によってX方向にイメージセンサ8の1画素
分シフトした入力画像2の像であり、22は同じ〈2画
素分シフトした入力画像2の像である。
メージセンサ8上に結像される。ミラー4はモータ6に
よって回転し、その結果イメージセンサ8上の入力画像
2の像はX方向にシフトする。同様にミラー5はモータ
7によって回転し、入力画像2の偉はX方向にシフトす
る0 次に、第3図を用いて本発明の方法によるフィルタリン
グの原理を説明する。ここでは、簡単の為、−次元で説
明する。第3図において、20はイメージセンサ8の上
に形成された入力画像2の像である。また、21はミラ
ー4の回転によってX方向にイメージセンサ8の1画素
分シフトした入力画像2の像であり、22は同じ〈2画
素分シフトした入力画像2の像である。
23.24,25.26はそれぞれイメージセンサ8の
受光部を示す。受光部23,24,25゜26上の像2
0の明るさをそれぞれXl、X2.X3゜X4とする。
受光部を示す。受光部23,24,25゜26上の像2
0の明るさをそれぞれXl、X2.X3゜X4とする。
このとき、重みつき平均の画素範囲を3画素とすると、
X2に対応する位置の画像のフィルタリング出力Y2は
、 Y2=、ΣaiXi (2)で
求められる。ここで、aiけ各画素についての重みであ
る。
X2に対応する位置の画像のフィルタリング出力Y2は
、 Y2=、ΣaiXi (2)で
求められる。ここで、aiけ各画素についての重みであ
る。
第3図において、まず前述の可変透過本フィルタ15を
調整して重み係数a1に比例した光量で像20をイメー
ジセンサ8に露光する。このとき、受光部23,24.
25.26に蓄積される電荷はそれぞれalXl 、
alX2 、 aIX3 、 alX4に比例する。次
に、ミラー40回転によって像20を1画素ピッチ分シ
フトして像21の位置に移動させ、また可変透過本フィ
ルタ15の透過率を変化させて、a2に比例した光量で
像21を与え電荷を蓄積させる。電荷は最初の電荷に加
算されて蓄積されるから受光部23.24.25に蓄積
される電荷はそれぞれaIXl 十a2X2. a1X
2十a2X3 、 aIX3 +a2X4に比例する。
調整して重み係数a1に比例した光量で像20をイメー
ジセンサ8に露光する。このとき、受光部23,24.
25.26に蓄積される電荷はそれぞれalXl 、
alX2 、 aIX3 、 alX4に比例する。次
に、ミラー40回転によって像20を1画素ピッチ分シ
フトして像21の位置に移動させ、また可変透過本フィ
ルタ15の透過率を変化させて、a2に比例した光量で
像21を与え電荷を蓄積させる。電荷は最初の電荷に加
算されて蓄積されるから受光部23.24.25に蓄積
される電荷はそれぞれaIXl 十a2X2. a1X
2十a2X3 、 aIX3 +a2X4に比例する。
更1fCミラー 40回転により像21をもう1画素ピ
ッチ分シフトして像22の位置に移動させ、a3に比例
した光量で像22を与えると受光部23.24に蓄積さ
れる電荷はそれぞれa I Xl +a 2X2 +a
3X3 。
ッチ分シフトして像22の位置に移動させ、a3に比例
した光量で像22を与えると受光部23.24に蓄積さ
れる電荷はそれぞれa I Xl +a 2X2 +a
3X3 。
aIX2+a2X3+a3X4に比例する。即ち、受光
部23の電荷は(2)式で示したフィルタリング出力Y
2に比例していることが分る。従って、この電荷を読み
出してやれば、X2に対応するフィルタリング出力が得
られることになる。一方、X3に対応するフィルタリン
グ出力¥3は、 Y3=、ΣaiXi+x (3)l寓
1 であり、これは受光部24に蓄積された電荷量から求め
られる。このように、3回の露光と2回の像のシフトに
より、画像全体に亘るフィルタリングが行なえる。
部23の電荷は(2)式で示したフィルタリング出力Y
2に比例していることが分る。従って、この電荷を読み
出してやれば、X2に対応するフィルタリング出力が得
られることになる。一方、X3に対応するフィルタリン
グ出力¥3は、 Y3=、ΣaiXi+x (3)l寓
1 であり、これは受光部24に蓄積された電荷量から求め
られる。このように、3回の露光と2回の像のシフトに
より、画像全体に亘るフィルタリングが行なえる。
第1図においてミラー5けモータ7によって回転され入
力画像2の像をイメージセンサ8上でX方向にシフトす
る。従って、これによって第3図と同様の動作を行なえ
ば、2次元のフィルタリングが可能である。第4図でこ
のような2次元のフィルタリングの原理を説明する。第
4図はイメージセンサ8の概略平面図であり、30け入
力画像のイメージセンサ上の像を示す。
力画像2の像をイメージセンサ8上でX方向にシフトす
る。従って、これによって第3図と同様の動作を行なえ
ば、2次元のフィルタリングが可能である。第4図でこ
のような2次元のフィルタリングの原理を説明する。第
4図はイメージセンサ8の概略平面図であり、30け入
力画像のイメージセンサ上の像を示す。
31.32,33,34,35,36,37゜38.3
9はそれぞれイメージセンサ8の受光部であり、それぞ
れ対応する像30の各部分の明るさをxl、x2.x3
.x4.x5.x6.xl、x8.x9とする。ここで
、像30を順次シフトし、イメージセンサ8で撮像して
いくことにより、2次元フィルタリングが行なわれる。
9はそれぞれイメージセンサ8の受光部であり、それぞ
れ対応する像30の各部分の明るさをxl、x2.x3
.x4.x5.x6.xl、x8.x9とする。ここで
、像30を順次シフトし、イメージセンサ8で撮像して
いくことにより、2次元フィルタリングが行なわれる。
第5図は、第4図における像シフトの順序を示す概略図
である。40はイメージセンサ8上における像30の移
動曲線である。丸印から丸印の間の矢印一本で一画素ピ
ッチ分の移動を表わす。像30がイメージセンサ8上を
移動曲線40に沿って移動すれば受光部31にはXl、
X2゜x3.x、 、x5.x4.xl、x8.x9の
順で像30の各部分が露光される。従って可変透過率フ
ィルタ15を制御し、イメージセンサ8に与える像30
の光量を順にal、al、a3.a6.a5.a4.a
l、a8゜a9に比例するようにすると、受光部31に
蓄積される電荷はΣaIXiに比例する。これはX5に
1=1 対する3×3画素内の重みつき平均の処理結果
□となっている。このような電荷の蓄積は、イメージセ
ンサ8の全ての受光部についていっせいに行なわれてい
るわけであるから、9回の露光と8回の像シフトで3×
3マスクを用いたフィルタリングが画像全体に渡って行
なわれる。
である。40はイメージセンサ8上における像30の移
動曲線である。丸印から丸印の間の矢印一本で一画素ピ
ッチ分の移動を表わす。像30がイメージセンサ8上を
移動曲線40に沿って移動すれば受光部31にはXl、
X2゜x3.x、 、x5.x4.xl、x8.x9の
順で像30の各部分が露光される。従って可変透過率フ
ィルタ15を制御し、イメージセンサ8に与える像30
の光量を順にal、al、a3.a6.a5.a4.a
l、a8゜a9に比例するようにすると、受光部31に
蓄積される電荷はΣaIXiに比例する。これはX5に
1=1 対する3×3画素内の重みつき平均の処理結果
□となっている。このような電荷の蓄積は、イメージセ
ンサ8の全ての受光部についていっせいに行なわれてい
るわけであるから、9回の露光と8回の像シフトで3×
3マスクを用いたフィルタリングが画像全体に渡って行
なわれる。
上記、2次元フィルタリングは第1図に示した装置にお
いて次のようにして実行される。必要な制御信号はコン
トローラ14から供給される。まずコントローラ14か
らの信号によってイメージセンサドライバ11はイメー
ジセンサ8の電荷を掃き出し、露光が開始される。この
とき、コントローラ14は可変透過基フィルタ15を制
御し、alに比例した光量を透過させる。
いて次のようにして実行される。必要な制御信号はコン
トローラ14から供給される。まずコントローラ14か
らの信号によってイメージセンサドライバ11はイメー
ジセンサ8の電荷を掃き出し、露光が開始される。この
とき、コントローラ14は可変透過基フィルタ15を制
御し、alに比例した光量を透過させる。
透過した光によってイメージセンサ8を露光した後、コ
ントローラ14けモータドライバ9に信号を送シ、モー
タ6によってミラー4を、入力画像2の像がイメージセ
ンサ8上でX方向に1画素ピッチ分シフトするように回
転させる。
ントローラ14けモータドライバ9に信号を送シ、モー
タ6によってミラー4を、入力画像2の像がイメージセ
ンサ8上でX方向に1画素ピッチ分シフトするように回
転させる。
同時釦、コントローラ14け可変透過率フィルタ15の
透過基を切シ換え、alに比例した光量をイメージセン
サ8に与える。更にミラー4はコントローラ14からの
信号に従い、もう1画素ピッチ分y方向に像をシフトし
、同様の光量制御によってa3に比例した光量でイメー
ジセンサ8を露光する。
透過基を切シ換え、alに比例した光量をイメージセン
サ8に与える。更にミラー4はコントローラ14からの
信号に従い、もう1画素ピッチ分y方向に像をシフトし
、同様の光量制御によってa3に比例した光量でイメー
ジセンサ8を露光する。
次にコントローラ14は、モータドライバ10に信号を
送り、モータ7はモータドライバ10からの駆動信号に
従ってミラー5を、入力画像2の像がX方向に1画素ピ
ッチ分シフトするように回転させる。この位置でa6に
比例した光量で儂を与えた後、コントローラ14は再び
モータドライバ9に信号を送り、モータ6は入力画像2
の像がX方向に1画素ピッチ分シフトするようにミラー
4を回転させる。ここで、イメージセンサ8にはs a
5に比例した光量で像が与えられる。以下、同様にミラ
ー4.ミラー5の回転によって像をX方向、X方向にシ
フトし露光を繰り返すと、イメージセンサ8の受光部に
は入力画像2の2次元フィルタリングされた画像信号が
蓄積される。全露光が終了した後、コントローラ14は
イメージセンサのドライバ11に読み出し開始の信号を
与え、イメージセンサ8から画像信号12が読み出され
る。画像信号12はアンプ13によって増幅され次段の
適当な処理回路に送られる。
送り、モータ7はモータドライバ10からの駆動信号に
従ってミラー5を、入力画像2の像がX方向に1画素ピ
ッチ分シフトするように回転させる。この位置でa6に
比例した光量で儂を与えた後、コントローラ14は再び
モータドライバ9に信号を送り、モータ6は入力画像2
の像がX方向に1画素ピッチ分シフトするようにミラー
4を回転させる。ここで、イメージセンサ8にはs a
5に比例した光量で像が与えられる。以下、同様にミラ
ー4.ミラー5の回転によって像をX方向、X方向にシ
フトし露光を繰り返すと、イメージセンサ8の受光部に
は入力画像2の2次元フィルタリングされた画像信号が
蓄積される。全露光が終了した後、コントローラ14は
イメージセンサのドライバ11に読み出し開始の信号を
与え、イメージセンサ8から画像信号12が読み出され
る。画像信号12はアンプ13によって増幅され次段の
適当な処理回路に送られる。
以下に本発明の他の実施例を説明する。図面において、
第1図と同一の部材たけ同じ符号を付し、詳細な説明は
省略する。
第1図と同一の部材たけ同じ符号を付し、詳細な説明は
省略する。
第6図は本発明の第2の実施例を示す斜視図である。4
1.42はそれぞれ入力画像2をX方向、X方向にシフ
トするための平行平板であり、ガラスあるいはプラスチ
ック等の透明体で作製されている。43.44はそれぞ
れ平行平板41.42を駆動するためのモータである。
1.42はそれぞれ入力画像2をX方向、X方向にシフ
トするための平行平板であり、ガラスあるいはプラスチ
ック等の透明体で作製されている。43.44はそれぞ
れ平行平板41.42を駆動するためのモータである。
モータドライバやイメージセンサドライバ、可変透過率
フィルタあるいけコントローラについては第1の実施例
で示しだものと同様であるので図示しない。この第2の
実施例においては入力画像2の像のシフトは平行平板4
1.42の回転□によって行なう。
フィルタあるいけコントローラについては第1の実施例
で示しだものと同様であるので図示しない。この第2の
実施例においては入力画像2の像のシフトは平行平板4
1.42の回転□によって行なう。
第7図は平行平板の回転による像のシフトの原理を示す
正面図である。ここで、45は入力画像201点より出
てイメージセンサ8上に像を結ぶ結像光束であや、46
は像点である。また、47は平行平板41が回転した状
態を示す。
正面図である。ここで、45は入力画像201点より出
てイメージセンサ8上に像を結ぶ結像光束であや、46
は像点である。また、47は平行平板41が回転した状
態を示す。
48は回転した平行平板47に対する結像光束であシ、
49け結像光束48の像点である。
49け結像光束48の像点である。
イメージセンサ8上において、平行平板41を介したと
きの入力画像2のある1点からの結像光束45は像点4
6に像を結ぶ。一方1回転した平行平板47に対しては
結像光束48は平行平板47へ入射するまではもちろん
結像光束45と同一の光路を通るが、入射後像点49に
像を結ぶ。像点49け像点46に対してX方向にシフト
されている。いま平行平板41は、紙面に垂直な軸を回
転軸として回転させたが、紙面に平行な軸を回転軸とし
て回転させれば像点はX方向にシフトする。
きの入力画像2のある1点からの結像光束45は像点4
6に像を結ぶ。一方1回転した平行平板47に対しては
結像光束48は平行平板47へ入射するまではもちろん
結像光束45と同一の光路を通るが、入射後像点49に
像を結ぶ。像点49け像点46に対してX方向にシフト
されている。いま平行平板41は、紙面に垂直な軸を回
転軸として回転させたが、紙面に平行な軸を回転軸とし
て回転させれば像点はX方向にシフトする。
第6図において平行平板41けモータ43によって回転
され入力画像2の像をイメージセンサ8上でX方向にシ
フトする。一方、平行平板42けモータ44によって回
転され像をX方向にシフトする。第2の実施例における
フィルタリングも第1の実施例と全く同様に像シフトと
重み係数aiに比例した光量をイメージセンサ8に与え
る露光の過程の繰り返しによって行なわれる。
され入力画像2の像をイメージセンサ8上でX方向にシ
フトする。一方、平行平板42けモータ44によって回
転され像をX方向にシフトする。第2の実施例における
フィルタリングも第1の実施例と全く同様に像シフトと
重み係数aiに比例した光量をイメージセンサ8に与え
る露光の過程の繰り返しによって行なわれる。
一第8図は本発明の第3の実施例を示す斜視図である。
本実施例においても、第6図と同様に儂シフト手段のみ
を図示する。501.502はガラス板であり、51は
ガラス板501.502の間にはさまれた透明弾性体で
ある。透明弾性体51の材料としては例えばシリコーン
ゴム36(商品名:KE104Ge/、信越化学製)が
適しており、ガラス板50□、502との接着はシラン
カップリング剤で行なうことができる。ガラス板501
゜502はy軸に平行であシ、互いにある角度をなして
透明弾性体51と共にプリズムを形成している。521
e 522はガラス板であり、また53は51と同じ
透明弾性体である。ガラス板521゜522はX軸に平
行であシ、透明弾性体53と共にプリズムを形成してい
る。
を図示する。501.502はガラス板であり、51は
ガラス板501.502の間にはさまれた透明弾性体で
ある。透明弾性体51の材料としては例えばシリコーン
ゴム36(商品名:KE104Ge/、信越化学製)が
適しており、ガラス板50□、502との接着はシラン
カップリング剤で行なうことができる。ガラス板501
゜502はy軸に平行であシ、互いにある角度をなして
透明弾性体51と共にプリズムを形成している。521
e 522はガラス板であり、また53は51と同じ
透明弾性体である。ガラス板521゜522はX軸に平
行であシ、透明弾性体53と共にプリズムを形成してい
る。
透明弾性体51.53はガラス板501 r 502、
あるいはs21.522を動かすとそれに追随して形を
変えるために、プリズムを可変頂角プリズムとすること
ができる。結像光学系の光路中にプリズムが挿入されて
いるとその頂角に従って光束が振れ像がシフトするとい
うことは良く知られておυ、プリズム頂角が変わればそ
れにつれて像は連続的にシフトする。
あるいはs21.522を動かすとそれに追随して形を
変えるために、プリズムを可変頂角プリズムとすること
ができる。結像光学系の光路中にプリズムが挿入されて
いるとその頂角に従って光束が振れ像がシフトするとい
うことは良く知られておυ、プリズム頂角が変わればそ
れにつれて像は連続的にシフトする。
ガラス板501.502と透明弾性体51で形成される
プリズムはガラス板502を図示していない駆動系によ
って動かすことによってその頂角を変え、入力画像2の
像をイメージセンナ8上でX方向にシフトする。一方、
ガラス板521゜522と透明弾性体53で形成される
プリズムはガラス板522を図示していない駆動系によ
って動かすことによりその頂角を変え、入力@*2の像
をX方向にシフトする。
プリズムはガラス板502を図示していない駆動系によ
って動かすことによってその頂角を変え、入力画像2の
像をイメージセンナ8上でX方向にシフトする。一方、
ガラス板521゜522と透明弾性体53で形成される
プリズムはガラス板522を図示していない駆動系によ
って動かすことによりその頂角を変え、入力@*2の像
をX方向にシフトする。
第3の実施例におけるフィルタリングも第1゜第2の実
施例と全く同様に像シフトと重み係数alに比例した光
量をイメージセンサ8に与える露光の過程との繰り返し
によって行なわれる。
施例と全く同様に像シフトと重み係数alに比例した光
量をイメージセンサ8に与える露光の過程との繰り返し
によって行なわれる。
第9図は可変頂角プリズムの他の構成例を示す略断面図
である。60け平凹レンズ、61は平凸レンズを示し、
平凹レンズ60の凹面の曲率と平凸レンズ61の凸面の
曲率は符号が異なるだけで絶対値は同じである。平凹レ
ンズ60の凹面と平凸レンズ61の凸面を合わせ、平凸
レンズ61を少しずらすと第9図(a)のように頂角Φ
1のプリズム°として働き、さらに平凸レンズ61をず
らすと第9図(b)のように頂角Φ2のプリズムとして
働く。このような構成でも可変頂角プリズムを実現でき
る。従って、第3の実施例において示した結像光路中に
、透明弾性体を用いた可変頂角プリズムの代シにこのプ
リズムを挿入しても同様にフィルタリングを行なうこと
ができる。
である。60け平凹レンズ、61は平凸レンズを示し、
平凹レンズ60の凹面の曲率と平凸レンズ61の凸面の
曲率は符号が異なるだけで絶対値は同じである。平凹レ
ンズ60の凹面と平凸レンズ61の凸面を合わせ、平凸
レンズ61を少しずらすと第9図(a)のように頂角Φ
1のプリズム°として働き、さらに平凸レンズ61をず
らすと第9図(b)のように頂角Φ2のプリズムとして
働く。このような構成でも可変頂角プリズムを実現でき
る。従って、第3の実施例において示した結像光路中に
、透明弾性体を用いた可変頂角プリズムの代シにこのプ
リズムを挿入しても同様にフィルタリングを行なうこと
ができる。
第10図は本発明の第4の実施例の像シフト手段のみを
示す略断面図である。7o1.7o2は電気光学材料で
ありB 80 、 LiNbO3,K D P 。
示す略断面図である。7o1.7o2は電気光学材料で
ありB 80 、 LiNbO3,K D P 。
PLZTなどが用いられる。711.712.713
。
。
714は透明電極であり、ITOなどが適している。7
3は方解石などの複屈折材料であり、74も同じく複屈
折材料であるがその厚みは複屈折材料73の半分である
。72は入射光であり、75.76はそれぞれ入射光7
2に対応した複屈折材料73中における常光線と異常光
線である。77.78はそれぞれ常光線75.に対応し
た複屈折率材料74中の常光線、異常光線であり、79
,8.0はそれぞれ異常光線76に対応した複屈折基材
料74中の常光線、異常光線である。81.82,83
.84はそれぞれ常光線77、異常光線78.常光線7
9.異常光線80の出射光である。
3は方解石などの複屈折材料であり、74も同じく複屈
折材料であるがその厚みは複屈折材料73の半分である
。72は入射光であり、75.76はそれぞれ入射光7
2に対応した複屈折材料73中における常光線と異常光
線である。77.78はそれぞれ常光線75.に対応し
た複屈折率材料74中の常光線、異常光線であり、79
,8.0はそれぞれ異常光線76に対応した複屈折基材
料74中の常光線、異常光線である。81.82,83
.84はそれぞれ常光線77、異常光線78.常光線7
9.異常光線80の出射光である。
電気光学材料701の両面には透明電極711゜712
が設けられておりこれに約IKVの電圧を印加すること
により、電気光学材料701は偏光回転素子として働く
。すなわち入射光72を直線 □偏光にしておき
、その偏光方向を電気光学材料 701の2つの
主軸とそれぞれ45°傾くようにして入射させる。透明
電極711.712にかける電圧を適当にコントロール
すると電気光学材料701からの出射光は入射光72と
同じ直線偏光かあるいはそれに直交した偏光方向の直線
偏光となる。電気光学材料701からの出射光はその偏
光方向に応じて複屈折材料73の常光線75あるいけ異
常光線76となシ異常光線76の場合は複屈折材料76
の表面で屈折するときに通常のスネルの法則には従わず
常光線75とは異なる方向忙進行する。このため複屈折
材料73から出射するときは、常光線75.異常光線7
6は異なる位置から出射する。
が設けられておりこれに約IKVの電圧を印加すること
により、電気光学材料701は偏光回転素子として働く
。すなわち入射光72を直線 □偏光にしておき
、その偏光方向を電気光学材料 701の2つの
主軸とそれぞれ45°傾くようにして入射させる。透明
電極711.712にかける電圧を適当にコントロール
すると電気光学材料701からの出射光は入射光72と
同じ直線偏光かあるいはそれに直交した偏光方向の直線
偏光となる。電気光学材料701からの出射光はその偏
光方向に応じて複屈折材料73の常光線75あるいけ異
常光線76となシ異常光線76の場合は複屈折材料76
の表面で屈折するときに通常のスネルの法則には従わず
常光線75とは異なる方向忙進行する。このため複屈折
材料73から出射するときは、常光線75.異常光線7
6は異なる位置から出射する。
電気光学材料702には透明電極”a=714が設けら
れており電圧の印加によって入射直線偏光を偏光方向が
90°回転した。直線偏光にする。
れており電圧の印加によって入射直線偏光を偏光方向が
90°回転した。直線偏光にする。
常光線75は電気光学材料702によって偏光方向を制
御され複屈折材料74中で常光線77あるいけ異常光線
78となる。複屈折材料73での伝搬と同じく複屈折材
料74中でも常光線77と異常光線78は、異なる方向
に進み、異なる位置から出射する。ただし複屈折材料7
4の厚みは複屈折材料73の半分であるから出射の際の
常光線77と異常光線78の分離距離は複屈折材料73
の場合の半分である。同様に異常光線76も電気光学材
料702で偏光方向を制御され複屈折率材料74中で常
光線79かあるいけ異常光線80になる。出射の際の常
光線79と異常光線80の分離距離は常光線77と異常
光線78の分離距離と同じである。
御され複屈折材料74中で常光線77あるいけ異常光線
78となる。複屈折材料73での伝搬と同じく複屈折材
料74中でも常光線77と異常光線78は、異なる方向
に進み、異なる位置から出射する。ただし複屈折材料7
4の厚みは複屈折材料73の半分であるから出射の際の
常光線77と異常光線78の分離距離は複屈折材料73
の場合の半分である。同様に異常光線76も電気光学材
料702で偏光方向を制御され複屈折率材料74中で常
光線79かあるいけ異常光線80になる。出射の際の常
光線79と異常光線80の分離距離は常光線77と異常
光線78の分離距離と同じである。
出射光81,82.83.84は互いに等しい距離だけ
シフトしており、出射光を出射光81.82,83.8
4のどれにするかは電気光学材料701.702に印加
する電圧の組み合わせによって決まシ、例えば、下表の
ようになる。
シフトしており、出射光を出射光81.82,83.8
4のどれにするかは電気光学材料701.702に印加
する電圧の組み合わせによって決まシ、例えば、下表の
ようになる。
第10図に示した素子で像のシフトが可能であるから例
えば3×3のマスクでフィルタリングを行なう場合は出
射光81,82.83を利用してX方向の像シフトを行
ない、同じ構成の素子をもう一組90°回転して配置し
、X方向の僚シフト素子として用いれば、第1の実施例
と同様に処理が行なえる。
えば3×3のマスクでフィルタリングを行なう場合は出
射光81,82.83を利用してX方向の像シフトを行
ない、同じ構成の素子をもう一組90°回転して配置し
、X方向の僚シフト素子として用いれば、第1の実施例
と同様に処理が行なえる。
以上の説明において重み付き平均はイメージセンサ8の
受光部の位置に対応する入力画像2の像の画素情報を基
に実行するように述べたが実際はそれに限定されず任意
の位置の画素の値を用いることができる。
受光部の位置に対応する入力画像2の像の画素情報を基
に実行するように述べたが実際はそれに限定されず任意
の位置の画素の値を用いることができる。
第11図は像と重み付き平均に用いられる画素の位置を
示す平面図である。901.・・・・・・、909はイ
メージセンサ8の受光部で、互いKaだけ離れて並んで
いる。91□、・・・・・・、91.は像30の互いに
bだけ離れたところにある画素である。
示す平面図である。901.・・・・・・、909はイ
メージセンサ8の受光部で、互いKaだけ離れて並んで
いる。91□、・・・・・・、91.は像30の互いに
bだけ離れたところにある画素である。
これまでの説明でけ像30をaの整数倍シフトするよう
に述べたが、aの値とは異なる任意のbの値だけ像をシ
フトしてもフィルタリングされだ出力が得られる。例え
ば、受光部905を中心として3×3のマスクによるフ
ィルタリングには受光部905と画素911・・・・・
918の位置の像30の画情報を用いても行なうことが
できる。
に述べたが、aの値とは異なる任意のbの値だけ像をシ
フトしてもフィルタリングされだ出力が得られる。例え
ば、受光部905を中心として3×3のマスクによるフ
ィルタリングには受光部905と画素911・・・・・
918の位置の像30の画情報を用いても行なうことが
できる。
従来の電気的なフィルタリング処理の場合は利用できる
画素情報はイメージセンサ8の受光部位置に対応したも
のに限定されるが、本発明の装置では自由な位置から画
素情報を持ってくることができ演算の自由度が上る。
画素情報はイメージセンサ8の受光部位置に対応したも
のに限定されるが、本発明の装置では自由な位置から画
素情報を持ってくることができ演算の自由度が上る。
また本発明の装置の構成で画像読み数少の解像度をイメ
ージセンサの画素数で決まる解像度より上げることがで
きる。
ージセンサの画素数で決まる解像度より上げることがで
きる。
第12図は像と画像読み取りの画素の位置を示す平面図
である。931.・・・・・・、 9316は受光部9
01・・・・・・909の位置を基準とし、受光部のピ
ッチaの半分のピッチiでX、X方向にすきまなく像を
埋めつくしたときの画素の位置である。
である。931.・・・・・・、 9316は受光部9
01・・・・・・909の位置を基準とし、受光部のピ
ッチaの半分のピッチiでX、X方向にすきまなく像を
埋めつくしたときの画素の位置である。
まず受光部90□、・・・・・・909の位置で画像を
入力し、メモリーに蓄える。次に、像30をX方向1
。
入力し、メモリーに蓄える。次に、像30をX方向1
。
に2 aソフトし画像を入力すると画素931,932
゜938、939.93.5.9316が入力できこれ
をまたメモリ−に蓄える。更に像30をX方向に2 a
シフトして画像を入力すると画素93λh 936+
9311 。
゜938、939.93.5.9316が入力できこれ
をまたメモリ−に蓄える。更に像30をX方向に2 a
シフトして画像を入力すると画素93λh 936+
9311 。
9313が入力でき、メモリーに蓄える。最後に像30
をもう一度X方向に1aシフトして画像を人力すると画
素933.935.937.9310,93□2゜93
14が入力でき、これをメモリーに蓄えた後、既に蓄え
られている画素信号を合わせて所定の位置に並べればイ
メージセンサ8でそのまま画像を入力したときに比べて
、X方向で2倍、X方向で2倍、トータルで4倍解像度
が上がって入力できていることに彦る。
をもう一度X方向に1aシフトして画像を人力すると画
素933.935.937.9310,93□2゜93
14が入力でき、これをメモリーに蓄えた後、既に蓄え
られている画素信号を合わせて所定の位置に並べればイ
メージセンサ8でそのまま画像を入力したときに比べて
、X方向で2倍、X方向で2倍、トータルで4倍解像度
が上がって入力できていることに彦る。
第13図は、本発明の方法によるフィルタリング処理の
結果を示す図で、(a)は処理前、(b)は処理後の画
像である。ここで横軸は位置、縦軸はその位置での光強
度を示す。このように本発明によれば、96に示すよう
な雑音の多い原画像を、97のような雑音を除去した処
理像にすることが出来る。本発明において、重み平均を
とる画素数及び重み係数は、望まれるフィルタリングの
程度によって決定されるが、最も簡単には、第4図の如
く画素範囲を3×3画素とし、9つの重み係数を全て1
にすれば良い。よシ良好なフィルター特性を得るには画
素範囲を5×5画素等拡げて行き、また重み係数をガウ
ス関数に従って定めるなど様々な方法がある。
結果を示す図で、(a)は処理前、(b)は処理後の画
像である。ここで横軸は位置、縦軸はその位置での光強
度を示す。このように本発明によれば、96に示すよう
な雑音の多い原画像を、97のような雑音を除去した処
理像にすることが出来る。本発明において、重み平均を
とる画素数及び重み係数は、望まれるフィルタリングの
程度によって決定されるが、最も簡単には、第4図の如
く画素範囲を3×3画素とし、9つの重み係数を全て1
にすれば良い。よシ良好なフィルター特性を得るには画
素範囲を5×5画素等拡げて行き、また重み係数をガウ
ス関数に従って定めるなど様々な方法がある。
本発明は、前述の実施例に限らず種々の応用が可能であ
る。例えば、実施例では露光量の調整を可変透過率フィ
ルタで行なったが、入力画像とイメージセンサとの間に
シャッターを設け、このシャッターの開口時間を重み係
数に従って変化させることによっても可能である。また
、入力画像の照明光源の輝度を変化させても良い。
る。例えば、実施例では露光量の調整を可変透過率フィ
ルタで行なったが、入力画像とイメージセンサとの間に
シャッターを設け、このシャッターの開口時間を重み係
数に従って変化させることによっても可能である。また
、入力画像の照明光源の輝度を変化させても良い。
また、シフトの方法としては、本発明の如く像とイメー
ジセンサとを移動させる方法の他に。
ジセンサとを移動させる方法の他に。
電荷を転送させながら露光する方法が考えられるが、本
発明はこのような方法と組み合せて用いることが出来る
。例えばX方向のシフトを電荷転送によって行ない、X
方向を本発明のよう′に像シフトさせれば、光学的な像
シフト機構と、イメージセンサの構造とが、どちらもあ
まり複雑にしなくて済むといった利点がある。
発明はこのような方法と組み合せて用いることが出来る
。例えばX方向のシフトを電荷転送によって行ない、X
方向を本発明のよう′に像シフトさせれば、光学的な像
シフト機構と、イメージセンサの構造とが、どちらもあ
まり複雑にしなくて済むといった利点がある。
以上説明したように、本発明の画像処理装置に依れば、
イメージセンサ上で演算処理が行なわれる為、出力され
た電気信号を処理する計算機や特殊なハードウェアが不
要で、装置構成を簡単、安価にするものである。また、
全ての画素で並列して処理が行なわれる為、画素数が増
加しても処理時間は変わらず、大量の画像情報でも高速
に処理出来る効果を有する。
イメージセンサ上で演算処理が行なわれる為、出力され
た電気信号を処理する計算機や特殊なハードウェアが不
要で、装置構成を簡単、安価にするものである。また、
全ての画素で並列して処理が行なわれる為、画素数が増
加しても処理時間は変わらず、大量の画像情報でも高速
に処理出来る効果を有する。
第1図は本発明の画像処理装置の第1実施例を示す概略
図、第2図は画像の一部分を示す平面図、第3図は本発
明によるフィルタリングの原理を説明するイメージセン
サの略断面図、第4図は2次元のフィルタリングの原理
を示すイメージセンサの平面図、第5図は第4図におけ
る像シフトの順序を示す概略図、第6図は本発明の第2
実施例の像シフト手段を示す概略図、第7図は第6図の
装置における像シフトの原理を説明する略断面図、第8
図は本発明の第3実施例の像シフト手段を示す概略図、
第9図(a)。 (b)は第8図の装置における可変頂角プリズムの他の
構成例を示す略断面図、第10図は本発明の第4実施例
の像シフト手段を示す略断面図、第11図及び第12図
は本発明の装置における画素と受光部との位置関係を示
す平面図、第13図(a)、 (b)は夫々フィルタ
リング処理前及び処理後の画像の様子を示す図である。 2・・・入力画像、3・・・レンズ、4,5・・・ミラ
ー、6.7・・・モータ、8・・・イメージセンサ、9
.10・・・モータドライバ、11・・・イメージセン
サドライバ、12・・・電気信号、13・・・アンプ、
14・・・コントローラ、15・・・可変透過車フィル
タ。 第q図 (幻 とめ OU 61 f)U 577I
、 り/274 Z4 第1/図 (−c1
図、第2図は画像の一部分を示す平面図、第3図は本発
明によるフィルタリングの原理を説明するイメージセン
サの略断面図、第4図は2次元のフィルタリングの原理
を示すイメージセンサの平面図、第5図は第4図におけ
る像シフトの順序を示す概略図、第6図は本発明の第2
実施例の像シフト手段を示す概略図、第7図は第6図の
装置における像シフトの原理を説明する略断面図、第8
図は本発明の第3実施例の像シフト手段を示す概略図、
第9図(a)。 (b)は第8図の装置における可変頂角プリズムの他の
構成例を示す略断面図、第10図は本発明の第4実施例
の像シフト手段を示す略断面図、第11図及び第12図
は本発明の装置における画素と受光部との位置関係を示
す平面図、第13図(a)、 (b)は夫々フィルタ
リング処理前及び処理後の画像の様子を示す図である。 2・・・入力画像、3・・・レンズ、4,5・・・ミラ
ー、6.7・・・モータ、8・・・イメージセンサ、9
.10・・・モータドライバ、11・・・イメージセン
サドライバ、12・・・電気信号、13・・・アンプ、
14・・・コントローラ、15・・・可変透過車フィル
タ。 第q図 (幻 とめ OU 61 f)U 577I
、 り/274 Z4 第1/図 (−c1
Claims (1)
- (1)画像を電気信号に変換する画像処理装置において
、 固体撮像素子と、前記画像を前記固体撮像 素子に相対位置を変化させながら複数回露光する手段と
、各々の露光によつて誘起され前記固体撮像素子内で累
積された電荷を前記電気信号として取り出す手段とを有
することを特徴とする画像処理装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60031042A JPS61191166A (ja) | 1985-02-19 | 1985-02-19 | 画像処理装置 |
| US06/829,071 US4707743A (en) | 1985-02-19 | 1986-02-13 | Method and apparatus for image conversion with multiple exposures for filtering |
| DE3645184A DE3645184C2 (ja) | 1985-02-19 | 1986-02-19 | |
| GB8604087A GB2173371B (en) | 1985-02-19 | 1986-02-19 | Method and apparatus for converting image into electrical signals |
| DE19863605322 DE3605322A1 (de) | 1985-02-19 | 1986-02-19 | Verfahren und vorrichtung zur umsetzung eines bildes in elektrische signale |
| GB8900187A GB2210754B (en) | 1985-02-19 | 1989-01-05 | Method and apparatus for converting image into electrical signals |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60031042A JPS61191166A (ja) | 1985-02-19 | 1985-02-19 | 画像処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61191166A true JPS61191166A (ja) | 1986-08-25 |
| JPH0547017B2 JPH0547017B2 (ja) | 1993-07-15 |
Family
ID=12320426
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60031042A Granted JPS61191166A (ja) | 1985-02-19 | 1985-02-19 | 画像処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61191166A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007025676A1 (de) * | 2005-08-29 | 2007-03-08 | Gerd Stueckler | Digitale filmkamera |
| JP2010221204A (ja) * | 2009-03-25 | 2010-10-07 | Fuji Kikai Kogyo Kk | 塗工装置 |
-
1985
- 1985-02-19 JP JP60031042A patent/JPS61191166A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007025676A1 (de) * | 2005-08-29 | 2007-03-08 | Gerd Stueckler | Digitale filmkamera |
| JP2010221204A (ja) * | 2009-03-25 | 2010-10-07 | Fuji Kikai Kogyo Kk | 塗工装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0547017B2 (ja) | 1993-07-15 |
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