DE2926981C2 - Method and circuit arrangement for influencing the automatic sensitivity control of a television camera in the case of highlights occurring in the image field - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Beeinflussung der Empfindlichkeitsautomatik einer Fernsehkamera gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Schaltungsanordnung zur Durchführung dieses Verfahrens.The invention relates to a method for influencing the automatic sensitivity of a Television camera according to the preamble of claim 1 and a circuit arrangement for implementation this procedure.

Beim Einsatz solcher Fernsehkameras, beispielsweise zu Überwachungszwecken, kommt es häufig vor, daß Spitzlichter, wie z. B. Autoscheinwerfer oder helle Fensterflächen, im Bildfeld die Lichtempfindlichkeitsregelung der Fernsehkamera so ungünstig beeinflussen, daß praktisch nur diese Spitzlichter im Videosignal mit genügend großer Amplitude vorhanden sind, während die Signalanteile in den unteren Graubereichen last vollkommen unterdrückt werden. Eine Verbesserung dieses Regelverhaltens macht eine Zusatzschaltung erforderlich.When using such television cameras, for example for surveillance purposes, it often happens that Highlights, such as B. car headlights or bright window surfaces, the light sensitivity control in the image field affect the television camera so unfavorably that practically only these highlights are included in the video signal Sufficiently large amplitudes are available, while the signal components are in the lower gray areas be completely suppressed. An additional circuit improves this control behavior necessary.

In diesem Zusammenhang ist bereits ein Gerät bekannt (»Eclipser«, Fa. Evershed Power-Optics. Großbritannien), welches die Spitzlichter im Videosignal durch einen Grauwert ersetzt, bevor dieses Videosignal als Regelgröße der Lichtempfindlichkeitsautomalik der Fernsehkamera zugeführt wird. Erfahrungsgemäß reicht jedoch eine solche Austastung der Spitzlichter alleine nicht aus, um eine Beeinflussung der Lichtempfindlichkeit in genügender Größe erzielen zu können. Zudem hat diese Gerät noch den Nachteil, daß dann, wenn ein plötzlicher, sehr starker Lichteinfall eine augenblickliche I Ihersteuerunir des Videosignals hervorruft, das ganze Videosignal durch einen Grauwert ersetzt wird und die Lichtempfindlichkeil der Fernsehkamera sich folglich statt auf einen kleineren, auf ihren größten Wert einstellt, wodurch die Übersteuerung noch erhöht und die Lichtempfindlichkeit gerade dadurch nicht mehr zurückgeregelt wird.A device is already known in this context ("Eclipser", Evershed Power-Optics. Great Britain), which replaces the highlights in the video signal with a gray value before this Video signal is fed as a control variable of the automatic light sensitivity of the television camera. According to experience However, such a blanking of the highlights alone is not enough to influence the To be able to achieve light sensitivity in a sufficient size. In addition, this device has the disadvantage that when a sudden, very strong incidence of light causes a causes instantaneous control of the video signal, the entire video signal is replaced by a gray value and the light-sensitive wedge of the television camera consequently adjusts itself to its largest value instead of a smaller one, whereby the overdrive still increased and the light sensitivity is no longer regulated back precisely as a result.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Beeinflussung der Empfindlichkeitsautomatik einer Fernsehkamera sowie eine Schaltungsanordnung zu schaffen, die bei auftretenden Spitzlichtern im Videosignal entweder allcine oder zusammen mit der Austastung der .Spitzlichter Einfluß auf die Lichtempfindlichkeitsregelung einer oder mehrerer Fernsehkameras derart nimmt, daß das als Regelgröße zur Lichtempfindlichkeitsautomatik der Kamcra(s) geführte Videosignal in geeigneter Weise und Größe verändert wird.The invention is based on the object of a method for influencing the automatic sensitivity control a television camera as well as a circuit arrangement, which when highlight lights occur in the video signal either allcine or together with the blanking of the .Spitzlichter influence on the light sensitivity control one or more television cameras takes such that it is used as a control variable Automatic light sensitivity control of the Kamcra (s) guided video signal in a suitable manner and size will.

Die Lösung erfolgt erfindunesgcmäß bezüglich des Verfahrens durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs I und bezüglich der Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 3 angegebenen Merkmale.The solution is made according to the invention with respect to the Method by in the characterizing part of claim I and with respect to the circuit arrangement to carry out the method by those specified in the characterizing part of claim 3 Characteristics.

Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgcmaßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung ergeben sich aus den I Interansprüchcn.Advantageous further developments of the invention The method and the circuit arrangement according to the invention emerge from the interclaims.

Zweckmäßig wird zur Verhinderung eines Fchlverhaltens eier Regelschaltung zur Beeinflussung derIt is useful to prevent bad behavior eier control circuit to influence the

Lichiempfindlichkeit der Femsehkarnera(s) bei plötzlich auftretenden großen und zu einer Übersteuerung des Videosignals führenden Helligkeiissprüngen, das Ersetzen der Spitzlicher durch einen einstellbaren Grauwert und/oder die Amplitudenveränderung der Regelgröße unterbrochen und erst nach dem Zurückregeln der Empfindlichkeitsautomatik der Fernsehkamera und dem dadurch bewirkten Abklingen der Übersteuerung wieder aktiviert.Lichi sensitivity of the Femsehkarnera (s) suddenly Large brightness jumps that occur and lead to an overload of the video signal, the replacement the more pointed by an adjustable gray value and / or the amplitude change of the controlled variable interrupted and only after the automatic sensitivity control of the television camera and activated again after the overdrive has subsided.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die Empfindlichkeit der Femsthkamera(s) bei auftretenden Spitzlichtern wirkungsvoll beeinflußt und dadurch eine wesentliche Verbesserung der Bildwiedergabe in den unteren Graubereichen erzielt werden kann, und daß ferner die Erfindung ohne großen Aufwand in Fernsehkameras anwendbar ist.The advantages achieved by the invention are in particular that the sensitivity of the Femsthamera (s) effectively influenced when highlights occur and thereby an essential Improvement of the image reproduction can be achieved in the lower gray areas, and that furthermore the Invention is applicable without much effort in television cameras.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungsfiguren beispielsweise näher erläutert. Es zeigtThe invention is explained in more detail below with reference to the drawing figures, for example. It shows

Fig.! ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung zur Durchführung up.-.! Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens undFig.! a block diagram of an inventive Circuit arrangement for carrying out up.-.! Explanation of the method according to the invention and

F i g. 2 eine vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung gemäß Fig. 1.F i g. 2 shows an advantageous embodiment of the circuit arrangement according to the invention according to FIG. 1.

Gemäß Fig. 1 wird das Videosignal 31 an den Eingang eines ersten Schwellwertschalters 11 mit einstellbarer Ansprechschwelle gelegt, der bei auftretenden Spitzlichtern entsprechende Impulse gleichzeitig einer Siebschaltung 16 mit nachfolgendem weiterem Schwellwertschalter 12 und über Schaltvorrichtungen 12' und 12" einer Mischeinrichtung 13 und einer Regelgrößenveränderungsschaltung 15 zuführt. Mit der Mischeinrichtung 13 werden die Spitzlichter durch einen einstellbaren Grauwert Ucjr (Einrichtung 14) ersetzt und die Amplitude des so entstehenden Ausgangssignals 33 mit der Regelgrößenveränderungsschaltung 15 bei auftretenden Spitzlichtern beeinflußt, bevor es zur Lichtempfindlichkeitsregelung der Kamera geführt wii.l. Der Schwellwertschalter 12 unterbricht mit Hilfe der Schaltvorrichtung 12' bzw. 12" die Spitzlichtaustastung und/oder die Regelgrößenänderung, wenn das Videosignal 31 übersteuert ist und damit eine Siebschaltung 16 eine entsprechend hohe Gleichspannung erzeugt.According to Fig. 1, the video signal 31 is applied to the input of a first threshold switch 11 with an adjustable response threshold, which, when highlight lights occur, sends corresponding pulses simultaneously to a filter circuit 16 with a subsequent further threshold switch 12 and, via switching devices 12 'and 12 ", a mixer 13 and a control variable change circuit 15 With the mixing device 13, the highlights are replaced by an adjustable gray value Ucjr (device 14) and the amplitude of the output signal 33 produced in this way is influenced with the control variable change circuit 15 when highlights occur, before it is led to the light sensitivity control of the camera interrupts the highlight blanking and / or the control variable change with the aid of the switching device 12 'or 12 "if the video signal 31 is overdriven and a filter circuit 16 thus generates a correspondingly high DC voltage.

Die Wirkungsweise des erfindun^sgemäßen Verfahrens wird nachfolgend anhand der eine vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung gemäß Fig. I darstellenden F i g. 2 näher erläutert.The mode of operation of the method according to the invention is shown below with the aid of an advantageous one Embodiment of the circuit arrangement according to the invention according to FIG. 2 closer explained.

Hierin wird ein aus dem Verstärker einer Fernsehkamera abganommenes Videosignal 31 nach einem Koppelkondensator 17 mittels einer Transistorstufe 19; 20 auf einen definierten Gleichspannungspegel Uk geklemmt und an den einen Eingang des an der Versorgungsspannung Ub liegenden Schwellwertschalters 11 gelegt. An dessen anderem Eingang steht die mit einem Einstellwiderstand 18 gewählte Schwellenspannung, so daß immer dann, wenn Spitzlicher Amplitudenüberhöhungen im Videosignal 31 hervorrufen, diese Schwcllcnspannung überschritten wird und am Ausgang entsprechende Impulse 32 entstehen, welche tlunn über die Schaltvorrichtung 12 der an der Versorgungsspannung Un liegenden Mischeinrichtung 13. vorzugsweise einem VideomischT, als Schaltsignal zugeführt werden, ι welches statt des Videosignals 31 von einem Eingang Λ die mit einem Einsteliv iderstand 14 festgelegte, einem bestimmten Grauwert entsprechende Gleichspannung Uan von einem Eingang B des Videomischers 13 an dessen Ausgang (Ausgangssignal 33) durchschaltet. Das Ausgangssignal 33 besteht folglich aus dem normalen Videosignal, in welches statt der Spitzlichter ein Grauwert eingemischt wurde.Here, a video signal 31 taken from the amplifier of a television camera is transmitted to a coupling capacitor 17 by means of a transistor stage 19; 20 clamped to a defined DC voltage level Uk and applied to one input of the threshold switch 11 connected to the supply voltage Ub. At the other input is the threshold voltage selected with a resistor 18, so that whenever peaks cause excessive amplitudes in the video signal 31, this threshold voltage is exceeded and corresponding pulses 32 arise at the output, which tlunn via the switching device 12 of the supply voltage Un mixing means 13, preferably, ι which the 14 specified a video mixing, are supplied as a switching signal instead of the video signal 31 from an input Λ esistance with a Einsteliv, a specific gray value corresponding DC voltage Uan from an input B of the video mixer 13 at its output (output signal 33) switches through. The output signal 33 consequently consists of the normal video signal, into which a gray value has been mixed in instead of the highlight.

Das Ausgangssignal 32 des Schwellwertschalters Il gelangt über die Schaltvorrichtung 12" auch an die Regelgrößenveränderungsschaltung 15, wo es zunächst mittels einer Spitzenwertgleichrichtungsschaltung 15' in eine Gleichspannung 36 umgewandelt wird, die immer dann, wenn Impulse im Ausgangssignal 32 des Schwellwertschalters 11 vorhanden sind, sofort auf einen hohen Pegel ansteigt und die mit einem Spannungsteiler 25, 26 eingestellte Schwellenspannung eines an der Versorgungsspannung Ub liegenden zweiten Schwellwertschalters 15" überschreitet, so daß dessen Ausgangsstufe durchschaltet und den Fußpunkt eines Spannungsteilers 27, 28 auf Masse legt, so daß das über den Widerstand 27 als Regelgröße zur Lichtempfindlichkeitsaiitomatik der Kamera geführte Videosignal 34 dann entsprechend verkleinert wird und damit eine Veränderung der Regelgröße erfolgt und eine vergrößerung des Kameraausgangssignals erreicht wird. Die Spitzenwertgleichrichtungsschaltung 15' zur Steuerung des Schwellwertschalters 15" kann beispielsweise aus der Basis-Emitter-Diodenstrecke eines gleichzeitig als Impeaanzwandler dienenden Transistors mit nachfolgender Siebschaltung, oder aus einer nachtriggerbaren, monostabilen Kippschaltung mit einer Eigenzeit etwas größer als eine Bildperiodendauer des Videosignals bestehen, wobei beide sofort nach dem Auftreten von spitzlichtbedingten Impulsen 32 am Ausgang des erstsn Schwellwertschalters 11 einen hohen Gleichspannungspegel erzeugen, solange Spitzlichter im Bild vor handen sind. The output signal 32 of the threshold value switch II also reaches the control variable change circuit 15 via the switching device 12 ″, where it is first converted into a DC voltage 36 by means of a peak value rectification circuit 15 ', which is immediately applied whenever pulses are present in the output signal 32 of the threshold value switch 11 a high level rises and the threshold voltage set with a voltage divider 25, 26 of a second threshold switch 15 ″ connected to the supply voltage Ub exceeds it, so that its output stage switches through and connects the base of a voltage divider 27, 28 to ground, so that the resistor 27 The video signal 34 carried as a control variable for the light sensitivity system of the camera is then correspondingly reduced and thus a change in the control variable takes place and an increase in the camera output signal is achieved. The peak value rectification circuit 15 'for controlling the threshold value switch 15 "can, for example, consist of the base-emitter-diode path of a transistor that is also used as an impedance converter with a downstream filter circuit, or of a retriggerable, monostable multivibrator with a proper time slightly greater than a frame period of the video signal, both of which Immediately after the occurrence of spiked light-induced pulses 32 at the output of the first threshold switch 11 generate a high DC voltage level as long as highlights are present in the picture.

Eine Schaltungsanordnung nach der bisher beschriebenen Art würde dazu führen, daß eine plötzliche Übersteuerung des Videosignals 31, hervorgerufen durch einen Helligkeitssprung im Bildfeld, eine Totalau^tastung des Ausgangssignals 33 verursacht und damit der Lichtempfindlichkeitsautomatik ein Signal 34 angeboten wird, das nur aus dem Ersatzgrauwert besteht und darüber hinaus noch durch die Regelgrößenveränderungsschaltung 15 verkleinert ir,t. Die Lichtempfindlichkeitsautomatik würde demzufolge fälschlicherweise auf höchste Empfindlichkeit regeln und damit die Übersteuerung noch vergrößern. Im Extremfall führt dies dazu, daß die Empfindlichkeilsautomatik auch nach Abklingen des Helligkeitssprunges noch auf ihrem höchsten Wert verharrt. Um dieses Fehlverhalten zu unterbinden, wird das Ausgangssignal 32 des ersten Schwellwertschalters Il über eine Siebschaltung 16', i6" zur Erzielung einer Effektiv-Gleichspannung 35 einem an der Versorgungsspannung Ur liegenden, dritten Schwellwertschalter 12 zugeführt, der dann, wenn diese Effektiv-Gleichspannung 35 infolge einer Übersteuerung des Videosignals 31 die mit einem Spannungsteiler Γ3, 24 eingestellte Schwellenspannung übersteigt, die Schaltvorrichtungen 12' und gegebenenfalls auch 12" (gestrichelte Verbindungslinie) umschaltet und somit die Spitzlichtaustastung und gegebenenfalls auch die Amplitudenveränderungsschaltung der Regelgröße außer Betrieb setzt, so lange, bis die Lichtempfindlichkeitsautonutik der Fernsehkamera zurückgcregelt hat und die Übersteuerung abgeklungen ist.A circuit arrangement of the type described above would result in a sudden overdrive of the video signal 31, caused by a jump in brightness in the image field, causing a total blanking of the output signal 33 and thus the automatic light sensitivity system is offered a signal 34 which consists only of the substitute gray value and furthermore reduced by the controlled variable changing circuit 15 ir, t. As a result, the automatic light sensitivity control would incorrectly set the system to the highest level of sensitivity and thus increase the override. In the extreme case, this means that the automatic sensitive wedge remains at its highest value even after the sudden change in brightness has subsided. In order to prevent this malfunction, the output signal 32 of the first threshold value switch II is fed to a third threshold value switch 12 connected to the supply voltage Ur via a filter circuit 16 ', i6 "to achieve an effective DC voltage 35 as a result of an overload of the video signal 31 exceeds the threshold voltage set with a voltage divider Γ3, 24, switches the switching devices 12 'and possibly also 12 "(dashed connecting line) and thus puts the highlight blanking and possibly also the amplitude change circuit of the controlled variable out of operation until the light sensitivity auto-control of the television camera has been reduced and the overload has subsided.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims (7)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren und Schaltungsanordnung zur Beeinflussung der Empfindlichkeitsautomatik einer Fernsehkamera bei im Bildfeld auftretenden, Amplitudenüberhöhungen im Videosignal hervorrufenden Spitzlichtern, wobei die Amplitudenüberhöhungen durch einen einstellbaren Grauwert ersetzbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß1. Procedure and circuit arrangement for influencing the automatic sensitivity control of a television camera in the case of excessive amplitudes occurring in the image field highlighting in the video signal, whereby the amplitude increases can be replaced by an adjustable gray value, characterized in that — das Videosignal mit einer Schaltung zur Erkennung und Weiterverarbeitung von Spitzlichtern in seiner Amplitude bei auftretenden Spitzlichtern, die einen bestimmten, einstellbaren Pegel im Videosignal überschreiten, verändert wird, wobei diese Amplitudenänderung aufrechterhalten wird, solange Spitzlichte·· im Bild vorhanden sind,- the video signal with a circuit for the detection and processing of highlights in its amplitude when highlights occur, which have a certain, adjustable level exceed in the video signal, is changed, this amplitude change being maintained as long as there are pointed lights in the picture, — das am^litudenveränderte Videosignal wenigstens einer Regelschaltung zur Beeinflussung der Lichtempfindlichkeit der Fernsehkamera(s) als Regelgröße zugeführt wird, wobei durch die Amplitudenveränderung des Videosignals (Regelgröße) die Lichtempfindlichkeit der Fernsehkamera^) erhöht wird.- At least the video signal that has changed in size a control circuit for influencing the light sensitivity of the television camera (s) as Controlled variable is supplied, whereby the amplitude change of the video signal (controlled variable) the light sensitivity of the television camera ^) is increased. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei plötzlich auftretenden großen und zu einer Übersteuerung des Videosignals führenden Helligkeitssprüngen das Ersetzen der Spitzlichter durch einen jinstellbaren Grauwert und/oder die Amplitudenveränderung der Pegelgröße unterbrochen und erst nach dem Zurückregeln der Empfindlichkeitsautomatik der Fernsehkamera und dem dadurch bewirkten Abklingen der Übersteuerung wieder aktiviert wird.2. The method according to claim 1, characterized in that when suddenly occurring large and the replacement of the highlight lights leading to an overload of the video signal interrupted by an adjustable gray value and / or the change in amplitude of the level size and only after adjusting the automatic sensitivity control of the television camera and the the resulting decay of the overdrive is reactivated. 3. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Schwellwertschalter (H) mit einstellbarer Ansprechschwelle vorgesehen ist, dem das Videosignal (31) zugeführt wird, und dessen Ausgang mit einer Regelgrößenveränderungsschaltung (15) verbunden ist.3. Circuit arrangement for performing the method according to claim 1, characterized in that that a first threshold switch (H) is provided with an adjustable response threshold, the the video signal (31) is supplied, and its output with a controlled variable change circuit (15) is connected. 4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß für die Regelgrößenveränderungsschaltung (15) ein Spitzenwertgleichrichter (15') mit nachfolgendem zweitem Schwellwertschalter (15"), welcher die Amplitudenveränderung der Regelgröße durchführt, vorgesehen ist.4. Circuit arrangement according to claim 3, characterized in that for the controlled variable changing circuit (15) a peak value rectifier (15 ') followed by a second threshold value switch (15 "), which changes the amplitude of the controlled variable, is provided. 5. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des ersten Schwellwertschalters (11) über eine Siebschaltung (16', 16") mit einem driüen Schwellwertschalter (!2) verbunden ist, der mindestens eine Schaltvorrichtung (12'; 12") ansteuert, welche das Ersetzen der Spitzlichter durch einen einstellbaren Grauwert und/oder die Amplitudenveränderung der Regelgröße unterbricht.5. Circuit arrangement for performing the method according to claim 2, characterized in that that the output of the first threshold switch (11) via a filter circuit (16 ', 16 ") with a three threshold value switch (! 2) is connected, the at least one switching device (12 '; 12 ") which controls the replacement of the highlights by an adjustable gray value and / or the change in amplitude the controlled variable interrupts. 6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der .Spitzengleichrichter (15') aus der Basis-Emiuer-Diodenstrecke eines Transistors, der gleichzeitig eine Impedanzwandlung bewirkt, mit nachfolgender Siebschaltung besteht.6. Circuit arrangement according to claim 4, characterized in that the peak rectifier (15 ') from the base Emiuer diode path of a transistor, which simultaneously effects an impedance conversion, with a subsequent filter circuit. 7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Spitzengleichrichter (15') als nachtriggerbare monostabile Kippstufe ausgebildet ist, deren Eigenzeit vorzugsweise etwas größer als eine Bildperiodendauer des Videosignals gewählt7. Circuit arrangement according to claim 4, characterized in that the peak rectifier (15 ') is designed as a retriggerable monostable multivibrator, the proper time of which is preferably somewhat greater is selected as a frame period of the video signal