DE2844333A1 - Anordnung zur korrektur von rasterdeckungsfehlern in einer fernsehkamera - Google Patents

Description

RCA 72 273 Ks/Ki ·

U.S. Serial No: 841,196 ^u.
Filed: October 11, 1977 -τ*

ECA Corporation
New York, N.Y., V. St. v. A.

Anordnung zur Korrektur von Rasterdeckungsfehlern in einer

Ferns ehkamera

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung, die dafür sorgt, daß in einer Fernsehkamera die von mehreren Bildaufnahmeeinrichtungen erzeugten Raster miteinander in Deckung kommen.

Viele der heutigen Fernsehkameras enthalten zwei oder mehr Bildaufnahmeeinrichtungen zur Gewinnung von Videosignalen, welche die Bildinformation der aufgenommenen Szene beinhalten. In solchen Kameras sind jedem dieser einzelnen Aufnahmeeinrichtungen (meist Aufnahmeröhren) gesonderte Mittel in Form von Ablenkvorrichtungen und Ablenksignalgeneratoren zugeordnet, um das jeweils aufgenommene Bild in einem Raster abzutasten und somit ein rasterbezogenes Signal zu erhalten. Durch mechanische und physikalische Ausrichtung und durch genaue Auswahl oder Anpassung der Bildaufnahmeröhren hinsichtlich ihrer Ablenkempfindlichkeit sowie der Ablenkvorrichtungen und der zugeordneten Ablenksignalgeneratoren versucht man, die von den einzelnen Bildaufnahmeröhren kommenden rasterbezogenen Signale möglichst gut miteinander in Deckung zu bringen. Trotz größter Sorgfalt hierbei ist jedoch praktisch nicht möglich, die gewünschte Rasterdeckung ohne irgendwelche zusätzlichen Maßnahmen zur Feinjustierung bestimmter Rasterparameter zu erreichen, wozu insbesondere die Zentrierung, die Breite, die Höhe, die Linearität, der Rhombusfehler und die Drehung eines Rasters gegenüber dem anderen gehören, die bezüglich einer inner-

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halb der selben Kamera optisch projezierten Szene in Übereinstimmung zu bringen sind.

Es sind Kamerasysteme entwickelt worden, die sowohl eine örtliche als auch eine ferngesteuerte normale Einstellung der genannten Parameter erlauben. Solche Einstellungen sind jedoch zeitraubend und erfordern häufige Nachjustierung, um eine zufriedenstellende Deckung der einzelnen Raster in einer mit mehreren Bildaufnahmeeinrichtungen arbeitenden Fernsehkamera aufrechtzuerhalten.

Es sind daher automatische Systeme zur Korrektur von Deckungsfehlern wünschenswert, und solche Systeme sind auch bereits entwickelt worden. Im allgemeinen wird bei den bekannten Methoden der automatischen Deckungsfehlerkorrektur ein Testbild von der Kamera aufgenommen, und die dabei von jeder Bildaufnahmeröhre abgeleiteten Videosignale werden auf Phasen- oder Zeitverschiebungen hin verglichen.

Ein üblicher Phasendetektor, im allgemeinen als Pegelvergleichsschaltung ausgebildet, vergleicht ein ausschlagendes Videosignal mit einem Bezugsspannungspegel, um die Position festzustellen, die eines der rasterbezogenen Videosignale gegenüber den anderen rasterbezogenen Videosignalen einnimmt. D.h., die Vorder- oder Rückflanken der Videosignale werden bestimmt und verglichen, worauf ein Fehüersignal erzeugt wird, das in Relation zur Verschiebung der Videosignale steht. Normalerweise sind aber die typischen Formen der Videosignale von verschiedenen Bildaufnahmeeinrichtungen, die ein Testbild oder eine Szene betrachten, nicht völlig gleich, da die Videosignale sprunghafte Änderungen im Bild nicht mit der idealen Rechteckwellenform wiedergeben sondern eine Spitzenamplitude mit sehr unterschiedlichen Anstiegs- und Abfallverzögerungen durchlaufen.

Ein herkömmlicher Detektor ist daher unfähig, den geforderten Punkt der Spitzenamplitude jedes rasterbezogenen Signals genau zu bestimmen, indem er die Koinzidenz der Vorder- oder Rückflanken der verschiedenen Videosignale bestimmt.

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Es sind kompliziertere Detektoren entwickelt worden, in denen mehrere Eroten von Überschneidungen sowohl der Vorder- als auch der Rückflanke mit einem speziellen Bezugsmuster entnommen werden, worauf mittels eines elektronischen Rechners und eines komplizierten Erogramms die Spitzenamplitude ermittelt wird, um den Unterschied zwischen den rasterbezogenen Videosignalen festzustellen.

Die vorstehend beschriebenen Systeme zur automatischen Deckungskontrolle haben jedoch keine Verbreitung gefunden, denn obwohl bei ihnen die Justierung automatisch geschieht, arbeiten die Einrichtungen zum Fühlen der Fehldeckung eines Rasters gegenüber einem anderen Raster entweder nicht genau genug oder erhöhen, wie im Falle der komplizierteren Detektoren, die Kompliziertheit und die Kosten des automatischen Systems über Gebühr.

Mit der vorliegenden Erfindung wird ein System zur Herbeiführung oder Aufrechterhaltung der Rasterdeckung in einer Fernsehkamera geschaffen, die mindestens zwei Bildaufnahmeeinrichtungen sowie Einrichtungen zur Bildung zugehöriger Fernsehraster enthält, die sich in ihrer gegenseitigen Position hinsichtlich einer gemeinsamen, an den Aufnahmeeinrichtungen abgebildeten Szene unterscheiden können. Das System enthält eine Vorrichtung, um in den Blickweg der Bildaufnahmeeinrichtungen ein gemeinsames Referenzobjekt einzubringen, das eine erste und eine zweite Grenze hat und die Bildaufnahmeeinrichtungen dazu bringt, ein erstes bzw. ein zweites rasterbezogenes Signal zu erzeugen. Es ist eine Einrichtung vorgesehen, um mindestens eine den Fernsehrastern gemeinsame Zeile auszuwählen, welche die rasterbezogenen Signale enthält, deren Amplitude ab der ersten Grenze auf eine Spitzenamplitude zwischen den beiden Grenzen ansteigt und von dieser Spitzenamplitude zur zweiten Grenze hin abfällt. Das System enthält ferner eine Einrichtung zur Einstellung eines gemeinsamen Zeitbezugs an der genannten gemeinsamen Fernsehzeile, der zeitlich und örtlich "vor" dem gemeinsamen Referenzobjekt liegt. Ein Taktgeber liefert eine erste und eine zweite Bezugsfrequenz. Ein erster und ein zweiter Signalübertragungskanal mit jeweils einem Signaldetektor sprechen

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auf das erste und das zweite rasterbezogene Signal an, um ein erstes bzw. ein zweites Torsteuersignal zu erzeugen, wenn das erste und das zweite rasterbezogene Signal einen gegebenen Bezugspegel überschreiten. Ein erster und ein zweiter Zähler sind mit der ersten bzw. der zweiten Bezugsfrequenz gekoppelt und sprechen auf das gemeinsame Zeitbezugssignal und auf das erste bzw. das zweite T or st euer signal an, um die Perioden der ersten Frequenz vom gemeinsamen Zeitbezug bis zu dem ersten und zweiten Torsteuersignal zu zahlen und um die Perioden der zweiten Frequenz während der Dauer der Torsteuersignale zu zählen, wobei der Summenzählwert des ersten und des zweiten Zählers die Lage der Spitzenamplitude der rasterbezogenen Signale relativ zum gemeinsamen Zeitbezug anzeigt. Mit dem ersten und dem zweiten Zähler ist eine Steuereinrichtung gekoppelt, die auf den Summenzählwert im ersten und zweiten Zähler anspricht, um ein Steuersignal zu erzeugen, das die Differenz- in der Position der Fernsehraster anzeigt. Mit den rasterbildenden Einrichtungen ist eine Anordnung gekoppelt, die unter dem Einfluß des Steuersignals die Differenz zwischen den Ra s t erp ο s it i onen verm inder t.

Die Erfindung wird nachstehend an Ausführungsbeispielen an Hand von Zeichnungen näher erläutert.

Figur 1 zeigt das Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Anordnung zur Korrektur von Easterdeckungsfehlern·,

Figuren 2, 3a bis 3b, 4a bis 4b zeigen Signalformen zur Veranschaulichung der Arbeitsweise der Anordnung nach Figur 1;

Figur 5 ist ein Blockschaltbild einer Ausführungsform eines Basterdeckungs-Detektors gemäß der Erfindung;

Figuren 6 und 7 zeigen typische Eeferenzmuster, die zur Eealisierung der Erfindung verwendet werden können;

Figur 8 zeigt das Blockschaltbild eines anderen Ausführungsbeispiels für einen Easterdeckungs-Detektor gemäß der Erfindung.

In der Figur 1 ist links oben eine Karte 100 mit einem Eeferenz-

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muster dargestellt, das z.B. aus einem weißen Balken 110 auf einem schwarzen Hintergrund besteht. Dieses Referenzmuster ist im Blickweg C-C einer Fernsehkamera 120 angeordnet. Die Karte mit dem Referenzmuster kann alternativ auch durch Einsetzen innerhalb des Linsensystems in den Blickweg C-C gebracht werden, wie es mit der gestrichelten Linie D-D¹ angedeutet ist.

Die Fernsehkamera 120, die ein typische Farbfernsehkamera mit beispielsweise drei Bildaufnahmeröhren und zugeordneten rasterbildenden Schaltungen 160 sein kann, erzeugt drei Videoausgangssignale VVj, Vq und Vg für den roten, den grünen und den blauen Bildauszug der im Blickweg C-C gesehenen Szene. Da die Referenzbildkarte 100 im gemeinsamen Blickweg C-C aller drei Bildaufnahmeröhren liegt und da ein Normalweiß gleiche Anteile von roter, grüner und blauer Farbe enthält, stellen die Videoausgangssignale Vtj, Vg und Vg Wellenformen dar, die charakteristisch für die Position der drei farbbezogenen Raster sind. D.h., wenn die Raster der drei Bildaufnahmeröhren nicht gleiche Größe haben oder nicht vollständig miteinander in Deckung sind, dann gibt es Positions- bzw. Zeitunterschiede zwischen den Wellenformen der zu den einzelnen Rastern gehörenden Signale.

Ein Rasterdeckungs-Detektor 130 fühlt, wie es weiter unten noch ausführlicher erläutert werden wird, den Positionsunterschied der drei Videosignale und liefert an seinem Ausgang ein Fehlersignal, das einer Verarbeitungseinrichtung (Steuersignalerzeuger) 140 zugeführt wird. Dieser Steuereignalerzeuger 140 ermittelt das Maß und die Richtung des Deckungsfehlers jedes rasterbezogenen Signals, indem er eines der rasterbezogenen Signale, z.B. das Grünsignal, als Bezug zugrundelegt. Betrag und Richtung des Deckungsfehlers des Rotsignals gegenüber dem Grünsignal und des Blausignals gegenüber dem gleichen Grünsignal ergeben daher zwei Steuersignale, welche die Versetzung des roten und des blauen Rasters gegenüber dem grünen Raster anzeigen.

Das Rotraster-Differenzsignal und das Blauraster-Differenzsignal vom Ausgang des Steuersignalerzeugers 140 werden dann auf einen Rasterkorrektursignalgeber 150 bekannter Bauart gekoppelt, dessen

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Ausgangsgröße den rasterbildenen Schaltungen 160 zugeführt wird, worin z.B. die Zentrierung des "blauen und des roten Basters so justiert wird, daß sie mit dem grünen Easter zusammenfällt und somit die auf Zentrierfehler zurückzuführende Fehldeckung der Easter beseitigt wird.

In ähnlicher Weise werden mit Easterkorrektursignalen, die mit Hilfe des Steuersignalerzeugers gebildet werden, auch andere Parameter der Easter wie Höhe, Breite, Linearität und Ehombusfehler justiert.

Die in Figur 1 dargestellteund vorstehend allgemein beschriebene Anordnung bildet somit einen geschlossenen Eegelkreis zur automatischen Regelung der Basterdeckung, wobei die Genauigkeit der erzielten Deckung fast vollständig davon abhängt, wie genau der Eästerdeckungs-Detektor 130 Positions- bzw. Zeitunterschiede in den Videoausgangssignalen Vn, Yn und Vn fühlen kann. Die Figur 2 zeigt typische Formen des Verlaufs eines Videosignals, das abgeleitet wird, wenn der Abtaststrahl einer Aufnahmeröhre das Bild eines im Blickweg liegenden Beferenzmusters überquert. Die Wellenform a in Figur 2 zeigt einen idealen Verlauf des Videosignals, wenn der Strahl die Grenze vom völligen Schwarz zum völligen Weiß überquert. Da jedoch der Strahlfleck eine endliche Größe und das Aufnahmesystem keine unendlich große Bandbreite hat, entspricht der typische Signalverlauf eher der Wellenform b in Figur 2. Wenn z.B. der Strahl der Bildaufnahmeröhre defokussiert ist, dann wird die resultierende Apertürverzerrung größer, so daß das ausgangsseitige Videosignal mehr der Wellenform c in Figur 2 entspricht.

Es ist selten möglich, durch Anpassung oder Auswahl der Bildaufnahmeröhren sicherzustellen, daß die einzelnen Videosignale aus einer Mehrröhrenkamera alle einander gleich sind, d.h. alle den mit der Wellenform b oder mit der Wellenform c in Figur 2 gezeigten Verlauf bekommen. In der Praxis wird man eher mit einer Kombination der verschiedenen dargestellten Wellenformen rechnen müssen. Aus den Figuren 3 und 4 wird ersichtlich, daß dann die herkömmlichen Flankendetektoren wie oben erwähnt unfähig sind, die gewünschte Position des Spitzenwerts der Videosignale genau

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zu "bestimmen. Die Figur 3a zeigt, wie zwei Videosignale A und B, die gemäß den Figuren 4a und 4b gegeneinander verschoben sind, wunschgemäß hinsichtlich der Zeit oder Position ihrer Scheitelpunkte t und t, zueinander liegen sollen. Wenn man sich bei der Positionierung der Weülenformen A und B an der Vorderflanke orientiert und hierzu einen herkömmlichen VorderfHankendetektor veriirendet, dann wird der Scheitelpunkt t der Wellenform A vor dem Scheitelpunkt t-, der Wellenform B zu liegen kommen, wie es die Figur 3b zeigt. In ähnlicher Weise wird, wenn man die Eückflanke erfaßt, der Scheitelpunkt der Wellenform A nach dem Scheitelpunkt der Wellenform B zu liegen kommen, d.h. es ergibt sich die in Figur 3"b mit der gestrichelten Wellenform A¹ gezeigte Situation, wo der Scheitelpunkt t ' hinter dem Scheitelpunkt t^ Wellenform B liegt.

Eine weitere Schwierigkeit bei der Verwendung von Flankendetektoren besteht darin, daß der Bezugspegel E genau beibehalten werden muß. Bei Betrachtung der Figur 3b wird deutlich, daß bei Aufwärtsverschiebung des Bezugspege3s E der Scheitelpunkt t näher an den Scheitelpunkt t·^ rückt. Umgekehrt rückt bei Abwärtsbewegung des Bezugspegels E der Scheitelpunkt t weiter vom Scheitelpunkt t-, weg.

Die Figur 5 zeigt eine Ausfuhrungsform eines erfindungsgemäßen Easterdeckungs-Detektors 130, mit dem die Probleme überwunden v/erden, die sich bei Verwendung herkömmlicher, flankenfühlender Detektoren ergeben. In der Anordnung nach Figur 5 werden zwei rasterbezogene Videosignale, die z.B. den Signalen Vo und V_& in Figur 1 entsprechen und gemäß den Figuren 4a und 4b gegeneinander versetzt sind, auf die Eingangsklemmen zweier Video-Torschaltungen 10 und 12 gekoppelt. Ein Torsteuersignal G, das von einem (nicht dargestellten) Zeilenwähler abgeleitet wird, aktiviert die Torschaltungen 10 und 12 und setzt zwei Flipflops 18 und 20 zurück, und zwar sämtlich zu einem Zeitpunkt t_Q, der in den Figuren 4a und 4b eingezeichnet ist. Die Aktivierung der Torschaltungen 10 und 12 läßt die rasterbezogenen Signale an den Ausgängen dieser Schaltungen erscheinen, von wo sie zu dem einen Eingang eines jeweils zugeordneten Vergleichers 14 bzw. 16 gelangen. Die anderen

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Eingänge der Vergleicher 14 und 16 sind mit einer Bezugsspannung Vg-rvp gekoppelt, die als Pegel K in den Figuren 4a und 4t eingezeichnet ist. Im Betrieb sind daher die Ausgangssignale der Vergleicher 14 und 16 niedrig, "bis die Amplituden der eingangsseitigen Videosignale A und B auf einen Punkt ansteigen, wo sie die Bezugsspannung Vg-rm überschreiten. An diesem Punkt gehen die Ausgangssignale der Vergleicher 14 und 16 hoch, was nicht unbedingt zur gleichen Zeit erfolgt, da die Videosignale wie im Falle der Figuren 4a und 4b gegeneinander verschoben sein können. Die Ausgangssignale der Vergleicher 14 und 16, die hoch oder niedrig sein können, werden jeweils auf den Eingang eines zugeordneten Flipflops 18 bzw. 20 und auf einen Eingang eines jeweils zugeordneten Verknüpfungsgliedes 22 bzw. 28 gegeben. Die Ausgangssignale der Flipflops 18 und 20 werden jeweils auf einen Eingang eines jeweils gesonderten Verknüpfungsgliedes 24 bzw. 26 gegeben. Der andere Eingang jedes der Glieder 26 und 24 ist mit dem Ausgang eines Taktimpulsgebers 46 gekoppelt, der z.B. mit einer Nennfrequenz von 100 MHz arbeitet. Das Taktsignal vom Ausgang des Taktgebers 46 wird außerdem über einen durch 2 teilenden Frequenzteiler (1:2- Untersetzer) 48 auf jeweils einen Eingang der beiden Verknüpfungsglieder 22 und 28 gegeben. Die Ausgangssignale der Verknüpfungsglieder 22 und 24 werden in einer ODER-Verknüpfung dem Eingang einer Zählschaltung 30 zugeführt, während die Ausgangssignale der Glieder 26 und 28 in einer ODER-Verknüpfung dem Eingang einer Zähl schaltung 34 zugeführt werden. Die Ausgänge der Zähler 30 und 34 sind mit zugeordneten Eingängen einer arithmetischen Logikeinheit 32 gekoppelt, die z.B. die in den Zählern 30 und 34 gespeicherten Zählwerte miteinander addieren oder voneinander subtrahieren kann, um an einer Ausgangski emme 0 die Summe oder die Differenz der in den Zählern 30 und 34 jeweils insgesamt aufgelaufenen Zählwerte anzuzeigen.

Der in Figur 5 dargestellte Detektor arbeitet auf folgende Weise: Das Videosignal A wird der Torschaltung 10 zugeführt, und zu einem Zeitpunkt t_Q (in Figur 4a gezeigt) erscheint ein Torsteuersignal G, das die Torschaltung 10 aktiviert und das Flipflop 18 setzt. Das Ausgangssignal des Flipflops 18 aktiviert somit das

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ble Iber..l5ii i^-cöf^ecpssia gssälilt hätte_o GoiEäß der

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i* - ¥ = ( Έ ° Asisahl d©r Zählschritte*Έ1) _s (1;

d_c = 7 ^# C ? 3 Anzahl der Zählschritte d₂) (2)

*~ el

' 2 = Y · ( Ύ <· Anzahl der Sähischritte dp) 2
Die Entfernung von t« "bis t ists

d_o
dt_a = CL₁ -f -£ , (3)

- 10 -

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"X 4

dt = V ° (ϊ - Anzahl der Zählschritte d. + V (4 · Anzahl der ^{a ! x} Zählschritte d₂)

In den obigen Gleichungen ist V die Tastgeschwindigkeit des Ab-

taststrahls und somit konstante Die Größe γ ist ebenfalls eine Konstante, wobei f die Frequenz des Taktimpulsgebers ist. Daher kann geschrieben werden:

dt_e ^ Anzahl der Zählschritte d,- + Anzahl der Zählschritte d_o oder:

dt £ Gesamtanzahl der Zählschritte im Zähler.

In ähnlicher Weise wird das der Torschaltung 12 zugeführte Videoeingangssignal B, das der Wellenform in Figur 4b entspricht, mit dem Vergleicher 16, dem Flipflop 20 und den Verknüpfungsgliedern 26 und 28 ausgewertet, um im Zähler 34 eine Gesamtzahl auflaufen zu lassen, die gleich der zeitlichen Lage bzw. räumlichen Position des Scheitelpunkts t^ des Videoeingangssignals B in Figur 4b ist.

Die Zähler haben nun in ihren jeweiligen Registern einen digitalen Zählwert gespeichert, der die rasterbezogenen Orte der Scheitelpunkte t und t-u wiedergibt. Die arithmetische Logikeinheit 32

CL D

subtrahiert den einen Zählwert vom anderen, um an der Ausgangsklemme 0 eine Digitalzahl zu liefern, welche die Ortsdifferenz der beiden den Videosignalen A und B zugeordneten Raster wiedergibt. Diese Digitalzahl kann z.B. in einem als Steuersignalerzeuger verwendeten Mikroprozessor direkt verwendet werden, um das gewünschte Steuersignal zu gewinnen, oder sie kann in einem digitalen Akkumulator gespeichert und durch einen Digital/Analog-Wandler in ein Steuersignal umgewandelt werden. Das Ausgangssignal des Digital/Analog-Wandlers kann auf eine Steuergleichspannung reduziert werden, die sich in einem geschlossenen Regelkreis auf die Zentrierschaltungen der rasterbildenden Schaltungen 160 in Figur 1 rückkoppeln läßt, um die Position der Raster relativ

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zueinander nachzustellen»

Bis hierher wurde der erfindungsgemäße Detektor nur in Verbindung mit der horizontalen Hasterzentrierung "beschrieben;, die an Hand eines einzelnen vertikalen weißen Balkens in dem als Testbild verwendeten Referenzmuster erfolgt« Die Figur 6 zeigt ein Referenzmuster, das sich dazu eignet, die Raster sowohl vertikal als auch horizontal miteinander in Deckung zu bringen. Die Figur 8 zeigt zusätzliche Anordnungen für den Einsatz des Detektors nach Figur 5 zum Fühlen sowohl der vertikalen als auch der horizontalen Rasterdeckung. Das in Figur 6 dargestellte Referenzmuster enthält zwei schräge weiße Linien A bzw. A¹, wie sie von einer ersten Bildaufnahmeeinrichtung gesehen werden, und zwei schräge weiße Linien B bzw. B¹, wie sie von einer zweiten Bildaufnahmeeinrichtung gesehen werden. Die Versetzung rühre daher, daß die jeweils zugeordneten Raster sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung falsch miteinander ausgerichtet sind (horizontaler und vertikaler Deckungsfehler). Der Detektor nach Figur 5 wird in der Schaltung nach Figur 8 in der weiter unten beschriebenen Weise verwendet, um die Scheitel der Videoamplitude für Orte f und g sowie für Orte h und k auf einer Bezugslinie R bzw. R¹ festzulegen, die zu einem Zeitpunkt t_Q bzw. t_Q' für eine gemeinsame Zeile beginnt. Die horizontale Versetzung ist dann

e + e'

H « —2 , (4)

und die vertikale Versetzung ist Tr e - e¹

(5)

wobei e die Versetzung zwischen den Scheiteln der Videosignale bei f und g entlang der Bezugslinie R ist und e¹ die Versetzung zwischen den Scheiteln der Videosignale bei h und k entlang der Bezugslinie R¹ ist. Die Bezugslinien R und R¹ liegen auf einer gemeinsamen Zeile.

Die Figur 8 zeigt, wie der Detektor nach Figur 5 zum Erfassen sowohl der horizontalen als auch der vertikalen Versetzung ver-

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verwendet wircL Derjenige Ieil der in Üigur 8 dargestellten Anordnung, .dessen Elemente mit des gleichen Zahlen wie in Figur 5 "bezeichnet sind9 arbeitet in d©2? gleichen Heise wie die Anordnung naeh Figur 5° In Figur 8 ist ein Zeilenzähler 50 dargestellt, der an seinem Eingang Bezugssignale empfingt₅ die is Halation a"a den Vertikal«= und Hosisontals^neteionsigaalea. des IPernsehsystems stehen, und der mit Hilfe "bekannter Ereguensteilerscnaltungan ein Zeilensteuersignal ableitete.Bas Zeilsastsuersignal kann S₉B. die Zeile Ir₀ 128 eines bestimmten TeilMldes angeben₉ wenn das Beferensmuster im Bereich der lütt® fies Sasters !!©§■& _s wie es "bei a in Figur 7 dargestellt isto Das i?osa. Ausgang des Z@ilsnwählers 50 gelieferte Zeilensteuersignal x-jird auf &@n SSingang eines monostafailen Multivibrators 52 gekoppelte Di© ansteigende Flanke des Ausgangssignals des Multivibrators 52 t-jisel· auf ein ODER-Glied 5^ gegeben₂ welches das .!Torsteuersignal G as, cli",o ®O2?scIia,ltungen 10 und 12 und an di© S st ζ eingang© der 2?lipflopg 'Ib imn, SO liefert» Die Eückkippz©it dss mono stabil ©n SfelMviteQuC^a 25 ist so eingestellt ₉ daß die Dauer oder Lsbage des Sorstanessigasla der Bszrugslinie H-S entspricht ₉ die das Hustsr der seaslgüs Idnien A usd B in -^igur 6 schneidet_o- Hährend dsr B&mqt dos ÜJorSteuersignals speichert der Detektor die gezählten falctiispulse is. den Zälilern 30 und 5^₉ wie es weiter oben la Verbindung iiit Fig^s? 5 beseic?iebaa. wordea isto Asa &de des Tossisuersignals ("bs-stiaiat durch den monostabilen Multivibrator 52) stellt die atm erscheinende Hiickflanke des Ausgangssignals des iaonostaMlen Hultivi'brators 52, die auf den monostabilen Multivibrator 56ς, den aonostabilen liultivibrator 42 und einen Datenverriagelungspuffer 38 gekoppelt wird, den Detektorteil der Anordnung nach !Figur 8 neu ein, so daß er die rechte Seite des in Figur 6 dargestellten Husters, d.h. die linien A' und B' in der nachstehenden Weise abfragt. Die Bückflanke des Ausgangssignals des aonostabilen Multivibrators 52 wird als Einschaltsignal für den Datenverriegelungspuffer 38 verwendet, so daß der Ausgang der arithmetischen Logikeinheit 32, der die Größe e in Figur 6 als Digitalzahl wiedergibt, im Puffer 38 festgehalten wird und an der Klemme O¹¹ für eine weitere Verarbeitung in nachstehender Weise zur Verfügung steht.

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Das Ausgangssignal das aonostaMlen Multivibrators 52 triggert außerdem den monostabilen Hultryxbratör 42 ₉ dessen Ausgangssignal einem ODER-Glied 44 SHgsfufet iriz&cj das seinerseits tiit den Hiickstellansciilüssen der Sänlss? JO -JBo 34- verbunden ist₀ um die Zähler für die nächste £fessi2ia§ aii loseheso Di® BüeldriLppseit dss monostaMlen MültiriJJrators 42 ist so eingestellt₉ daß die arithmetische Siniieit 52 «Εά ά®5? SafcenYer-riegslungspiiffsE¹ 38 genügend Seit Ziaben, ilass Operation Tor der Sückstellung der Zähler zu ;eenaen₃ ¥i'5 oben sr-^SIiat ₃ x-iird das Ausgangssignal des monostabil en Iialtrribrato^s 52 auBsrdsa auf des. moaostalailea Multivibrator fS <re2;cppelt₃ cLsssse. SüeMrippssit so eingsstsllt ist₉ daß die erneute Srseugimg das E-srstsmsrsigaals sie Bi22?chführung der Messung auf der rssätss. 8'strbe d®s Eefarensaustsrs (Linien A^B und B¹ in ZTieiir 6>· TsrssSger-'ö i-jisdo Hie bsi d©s? Hessimg auf der linken 3si-"s 232 Husts^s srseiig'?; äse aoaostsibil© Efelti^riteatos¹ 58, der -:· ü "iiiissas-sasigaal des Boaostabilen Hultiviteators 5S gs= triggers ¥ird, sin Migaagssisiual_s aess-sa lT©sd©rflaak® auf das ODEE-G-Ii sd 54 g-sfcsppely ¥2j?do iüa Had® des¹ E3@ssi2ag auf der rscJatsa Seite des Ssfsrenz-QUE-sass liofsst ds:? aoaosta^il© HiaitiviDrator 58 ein Sinschaltsigsial fiir sis.@a. Batsa^/sr-risgelimsspiiffsr 36₀ womit das Ergebnis der Hessimg ä&s SQehten S®ita ia di®sen Paffsr übertragen i^iraj 30 da£ dsj? 2-ä'alWQs^₀ dss¹ ai® Große ©° (3?igiar 6) in Digitalfora darstellt ₉ an dei¹ El@iaa@ -3" *ψ<§^£ηφ®£ gemacht wirl_o Gleichseitig ,setzt das Signal des aonostaMlds Eultiviteators 58 die Zähler JO -=jnd 54 über dsa iaoBOstaMlen Eiialti^ifeatoE¹ 40 mad das ODER-Glied 4-4 surfick» Auf diese ¥©ise x-msß.en di© ¥eraessungen des linken und des rechten Heferenaausters seitlich auf ein-= und denselben Detektor verteilt. Die DateHV®s?ri©g@li2agspiaff©r 38 und 36 enthalten nun die Begebnisse des liaken yad des sichten Sefe=» renzmusters, d.h, die GröBen e und θ^β ₀ Suroli ©in© eieh ansohließende Verarbeitung (nicht dargestellt)₉ beispi©lsw©is© in einem für den Steuersignalerzeuger 140 verwendeten Mikropsoaessor oder mit Hilfe einer Digital/Aüalog-XJmsetzungj gemäß den G-leichungen (4) und (5) wird nun ein Horizontal- und ein Vertikal-Korrektursignal erzeugt, um die rasterbildenden Schaltungen 160 nach Figur 1 zur Korrektur des horizontalen und vertikalen Zentrierfehlers nachzus t e11en.

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Weiter oben wurde insbesondere in Verbindung axt Figur 5 "beschrieben, daß das Rotsignal V_fi mit dem Grünsignal Vg. verglichen wird und daß der Deckungsfehler zwischen diesen Signalen mittels eines Rot/Grün-Differenzsignals korrigiert wird. Bei einer Dreifarbenkamera mit drei Farbrastern wird der Vermessungsvorgang für das Blausignal wiederholt, indem dieses Signal mit dem Grünsignal verglichen wird und die Fehldeckung mittels eines Blau/Grün-Differenzsignals korrigiert wird. Es erfordern also nur zwei der drei Raster, nämlich der Rotraster und der Blauraster, eine Justierung gegenüber dem Grünraster, der hier die Rolle des Bezugsrasters spielt.

Die Figur 7 zeigt ein Referenzmuster, mit dessen Hilfe sowohl die horizontalen und vertikalen Zentrierfehler als auch die Breiten- und Höhenfehler, die Linearitätsfehler, die Bhombusfehler und die Verdrehungsfehler korrigiert werden können, so daß eine totale Rasterdeckung erzielt wird. Wie beim Detektor nach Figur 8 wird auch hier der Zeilenwähler jeweils zur Abgabe bestimmter Zeilensteuersignale eingestellt, im abgebildeten Fall z.B. für die Zeile abc , die Zeile def und die Zeile ghi. Unter Steuerung durch eine zusätzliche logische Schaltungsanordnung, zB. einen Mikroprozessor (nicht dargestellt), kann der Detektor nach Figur 8 im Zeitmultiplex so betrieben werden, daß für jeden Rastervergleich die Ergebnisse der Vermessung des linken und rechten Musterteils an jeder der Stellen a bis i in Digitalform im Speicher gespeichert werden und dann durch den Mikroprozessor in Digitalform mathematisch weiterverarbeitet werden, um Steuersignale für alle die oben in Verbindung mit der totalen Rasterdeckung genannten Parameter zu erzeugen.

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e e rs e

Claims (5)

Patentansprüche

1. Schaltungsanordnung zum Erfassen der Position der Scheitelamplitude eines Signalverlaufs, der im wesentlichen gleich geformte "Vorder- und Rückflanken aufweist, mit einer Einrichtung zur Erzeugung eines Bezugspegels, der die Vorder- und Rückflanken des Signalverlaufs schneidet, gekennzeichnet durch:

a) eine Auswahleinrichtung (50) zur Lieferung eines Bezugszeitsignals ("t«), das in Zeit und Position vor der Position des Signalverlaufs liegt;

b) einen ersten und einen zweiten Taktgeber (4-6, 4-8) zur Erzeugung einer ersten und einer zweiten Bezugsfrequenz;

c) einen Signalübertragungskanal (10, 14-, 18) mit einer kühleinrichtung (14·), die ein Tastsignal erzeugt, wenn der Signalverlauf über dem Bezugspegel liegt;

d) eine Zähleinrichtung (30), die mit dem ersten (4-6) und dem zweiten (48) Taktgeber gekoppelt ist und durch das Bezugszeitsignal und Tastsignal derart gesteuert wird, daß sie ab dem Bezugszeitsignal bis zum Tastsignal die Perioden der ersten Bezugsfrequenz zählt und während des Tastsignals die Perioden der zweiten Bezugsfrequenz zählt, so daß der Gesamtzählwert der Zähleinrichtung die Position der Scheitelamplitude des Signalverlaufs anzeigt.

2. Mit einer Schaltungsanordnung nach Figur 1 versehene Einrichtung zur Korrektur von Rasterdeckungsfehlern in einer Fernsehkamera, die mindestens zwei Bildaufnahmeeinrichtungen sowie Einrichtungen zur Bildung zugehöriger Fernsehraster enthält, die sich in ihrer Position bezüglich einer gemeinsamen,

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an den Bildaufnahmeeinrichtungen abgebildeten Szene voneinander unterscheiden können, dadurch gekennzeichnet,

a) daß eine Vorrichtung (100) vorgesehen ist, um in den Blickweg der Bildaufnahmeeinrichtung ein gemeinsames Referenzobjekt (110) mit einer ersten und einer zweiten Grenze einzufügen, das die Bildaufnahmeeinrichtungen zur Erzeugung eines ersten (A) bzw. eines zweiten (B) rasterbezogenen Signals veranlaßt;

b) daß die Auswähleinrichtung (50) mindestens eine den Fernsehrastern gemeinsame Zeile auswählt, welche die rasterbezogenen Signale enthält, deren Amplitude ab der ersten Grenze auf einen Scheitelwert zwischen der ersten und der zweiten Grenze ansteigt und vom Scheitelwert zur zweiten Grenze hin abfällt;

c) daß die Auswähleinrichtung (50) an der gemeinsamen 3?ernsehzeile einen gemeinsamen Bezugszeitpunkt (tg) festlegt, der in Zeit und Position vor dem gemeinsamen Referenzobjekt (110) liegt;

d) daß ein zweiter Signalübertragungskanal (12, 16, 20) und eine zweite Zähleinrichtung (34) vorgesehen sind, um mit den Gesamtzählwerten der ersten und der zweiten Zähleinrichtung die Positionen der Scheitelamplituden der rasterbezogenen Signale bezüglich des gemeinsamen Bezugszeitpunkts anzuzeigen;

e) daß mit der ersten (30) und der zweiten (34-) Zähleinrichtung eine Verarbeitungseinrichtung (140) gekoppelt ist, die aus der Differenz der Zählwerte der Zähler ein Steuersignal gewinnt, welches die Differenz in der Position der Fernsehraster anzeigt;

f) daß mit der rasterbildenden Einrichtung (160) eine Korrektureinrichtung (150) gekoppelt ist, die auf das Steuersignal anspricht, um die Differenz in der Rasterposition zu vermindern.

3· Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Bezugsfrequenz (f/2) halb so hoch wie die

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erste Bezugsfrequenz (f) ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das gemeinsame Referenzobjekt (110) ein Musterbild ist, welches mindestens einen schwarzen Balken auf einem weißen Hintergrund aufweist.

5. Einrichtung nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, daß die Amplitude der rasterbezogenen Signale von der ersten Grenze des Referenzobjekts auf einen Scheitelwert zwischen der ersten und der zweiten Grenze abfällt und vom Scheitelwert zur zweiten Grenze hin ansteigt.

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