CN1250314A - 成像装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种成象装置,产生至少一个图像划分信号。由视频信号表示的每一个图像依据图像划分信号,至少分为第一和第二区域。对第一区域的平均亮度和第二区域的平均亮度进行检测。依据第一区域的平均亮度校正第一区域中的闪烁,得出第一校正合成区域。依据第二区域中的平均亮度校正第二区域中的闪烁,得出第二校正合成区域。第一校正合成区域和第二校正合成区域结合为校正合成图像。

Description

成像装置
本发明一般涉及例如，可用于摄像机系统的成像装置或固态成像装置。特别是，本发明涉及具有抑制在由视频信号表示的图像中的闪烁功能的成像装置或固态成像装置。此外，本发明涉及可在成像装置中用到的用于抑制闪烁的视频信号处理电路。
在NTSC中，等于场频的倒数的场周期是1/60秒，即，16.6毫秒。由50Hz交流电供电的荧光灯产生的光以10ms周期反复亮灭。在一些情况下，用由50Hz交流电供电的荧光灯照亮由NTSC摄像机拍摄其图像的物体。在这些情况下，由摄像机的输出信号表示的图片以50ms的周期闪烁(3-场-相应周期)，50ms等于16.6ms和10ms的最小公倍数。
已知的闪烁校正系统逐场(field by field)处理视频信号。已知闪烁校正系统对于只在一部分1-场区域中发生的闪烁不太有效。
本发明的第一目的在于提供能够有效地抑制只在一部分1-场区域(或1-帧区域)中发生的闪烁的成像装置。
本发明的第二目的在于提供能够有效地已知只在一部分1-场区域(或1-帧区域)中发生的闪烁的视频信号处理电路。
本发明的第一方面提供了一种成象装置，包含第一装置，用于产生至少一个图像划分信号；第二装置，用于依据第一装置产生的图像划分信号，将由视频信号表示的每一个图像划分为至少第一和第二区域；第三装置，用于检测第一区域平均亮度和第二区域平均亮度；第四装置，用于依据第三装置检测的第一区域平均亮度来校正第一区域中的闪烁，得出第一校正合成区域；第五装置，用于依据依据第三装置检测的第二区域平均亮度来校正第二区域中的闪烁，得出第二校正合成区域；及第六装置，用于将第一校正合成区域和第二校正合成区域结合为校正合成图像。
本发明的第二方面以本发明的第一方面为基础，提供了一种成象装置，其中第三装置包含用于依据第一装置产生的图像划分信号，检测第一区域的平均亮度和第二区域的平均亮度的装置。
本发明的第三方面以本发明的第一方面为基础，提供了一种成象装置，其中第四装置包含第一视频放大器，用于以第一增益放大依据第一区域的视频信号，以及依据第三装置检测的第一区域的平均亮度，控制第一增益的装置，其中第五装置包含第二视频放大器，用于以第二增益放大依据第二区域的视频信号，以及依据第三装置检测的第二区域的平均亮度，控制第二增益的装置。
本发明的第四方面以本发明的第一方面为基础，提供了一种成象装置，其中第一装置包含用于设置图像划分信号，以在校正合成图像的第一校正合成区域和第二校正合成区域之间形成非醒目边界的装置。
本发明的第五方面以本发明的第一方面为基础，提供了一种成象装置，其中第一装置包含设置图像划分信号，以在第一区域和第二区域之间形成活动边界的装置。
本发明的第六方面以本发明的第一方面为基础，提供了一种成象装置，其中第四装置和第五装置包含用于以可控制的增益放大视频信号的公共视频放大器；当视频信号依据第一区域时，依据第三装置检测的第一区域的平均亮度，控制视频放大器的增益的装置，以及当视频信号依据第二区域时，依据第三装置检测的第二区域的平均亮度，控制视频放大器增益的装置。
本发明的第七方面以本发明的第一方面为基础，提供了一种成象装置，它还包含第七装置，用于依据第三装置检测的第一区域的平均亮度，决定第一区域中是否出现闪烁；第八装置，用于依据第三装置检测的第二区域的平均亮度，决定第二区域中是否出现闪烁；第九装置，用于依据第七装置和第八装置作出的判断结果，控制由第一装置产生的图像划分信号，以去掉第一区域和第二区域之间的边界。
本发明的第八方面提供了一种视频信号处理电路，包含第一装置，用于将由视频信号表示的每一个图像划分为第一和第二区域；第二装置，用于处理依据第一区域的视频信号，以校正第一区域中的闪烁；及第三装置，用于处理依据第二区域的视频信号，以校正第二区域中的闪烁。
本发明的第九方面以本发明的第八方面为基础，提供了一种视频信号处理电路，它还包含用于改变第一和第二区域之间的边界的第四装置。
本发明的第十方面以本发明的第八方面为基础，提供了一种视频信号处理电路，它还包含第四装置，用于检测在第一区域中是否出现闪烁；第五装置，用于检测在第二区域中是否出现闪烁；第六装置，用于依据第四装置的检测结果和第五装置的检测结果，改变第一区域和第二区域之间的边界。
图1是现有技术固态成像装置的方框图。
图2是根据本发明的第一实施例的固态成像装置的方框图。
图3是由视频信号表示的图像的例子的示图。
图4是在场中的划分区域和水平场划分(division)脉冲信号和垂直长划分脉冲信号的示图。
图5是用于控制在图2中的微机程序段的流程图。
图6是在图2中场划分脉冲发生器的方框图。
图7是在图2中区域组合装置的方框图。
图8是在图2中的平均亮度检测器的方框图。
图9是根据本发明的第二实施例，在场中划分区域和水平场划分脉冲信号和垂直场划分脉冲信号的示图。
图10是根据本发明的第三实施例的固态成像装置的方框图。
图11是根据本发明的第四实施例的固态成像装置的方框图。
图12是用于控制在图11中的微机的程序段的流程图。
图13是根据本发明的第五实施例的固态成像装置的方框图。
图14是根据本发明的第六实施例的固态成像装置的方框图。
图15是根据本发明的第七实施例的固态成像装置的方框图。
下面，为了能够更好地理解本发明，将描述现有技术的固态成像装置。
参照图1，现有技术固态成像装置包括CCD-基成像装置1，它将模拟视频信号输出到预处理部分2。预处理部分2使模拟视频信号经过预处理，诸如，CDS和AGC。预处理部分2把所得模拟视频信号输出到A/D变换器3。A/D变换器3把预处理部分2的输出信号转换成相应的数字视频信号。A/D变换器3把数字视频信号输出到平均亮度检测器4和乘法器7。装置7把数字视频信号与可变增益因子相乘。从模拟的角度来看，乘法器7起到了具有可变增益的放大器功能。
在图1的现有技术固态成像装置中，平均亮度检测器4计算由从A/D变换器3输出的数字视频信号所表示的每一场的平均亮度(luminance)(平均亮度(brightness))。平均亮度检测器4通知微机5每一场计算得的平均亮度。微机5根据计算得的每一场的平均亮度确定所需的增益因子。选择所需增益因子以抑制或校正在由从A/D变换器3输出的数字视频信号表示的图像中的闪烁。微机5设定在乘法器(放大器)7中的所需增益因子。装置7将A/D变换器3的输出信号与所需增益因子相乘，抑制或校正在由A/D变换器3的输出表示的图像中的闪烁。乘法器7把所得数字视频信号输出到主信号处理部分8。主信号处理部分8把乘法器7的输出信号变换成预定格式的视频信号。主信号处理部分8输出预定格式的视频信号。
在图1的现有技术固态成像装置中，平均亮度检测器4、微机5和乘法器(放大器)7通过逐场信号处理来协同执行闪烁校正或闪烁抑制。逐场信号处理易于导致对只发生在一部分1-场区域中的闪烁的不充分校正或不充分抑制。
                           第一实施例
图2示出根据本发明的第一实施例的固态成像装置。图2的固态成像装置包括CCD-基成像装置11。成像装置11把模拟视频信号输出到预处理部分12。预处理部分12使模拟视频信号经过预处理，诸如CDS和AGC。预处理部分12把所得模拟视频信号转换成A/D变换器13。A/D变换器13依据采样时钟信号，把预处理部分12的输出信号转换成相应的数字视频信号。A/D变换器13把数字视频信号输出到平均亮度检测器14和乘法器17A、17B、17C和17D。从A/D变换器13输出的数字视频信号具有一系列数字采样。装置17A、17B、17C和17D分别把数字视频信号与可变增益因子相乘。从模拟的角度来看，乘法器17A、17B、17C和17D起到具有可变增益的放大器的作用。
在图2的固态成像装置中，将由从A/D变换器13输出的数字视频信号所表示的每一场分成四个区域(第一、第二、第三和第四划分区域)，如下面详细所述。平均亮度检测器14计算由从A/D变换器13输出的数字视频信号所表示的每一场的相关四个划分区域的平均亮度。平均亮度检测器14通知微机15每一场的相关四个划分区域计算得的平均亮度。
微机15包括输入/输出端、CPU、ROM和RAM的组合。微机15根据存储在ROM中的程序进行操作。程序被设计成能够执行下面所述的处理。
微机15中的RAM装载有每一场的四个划分区域的位置的数据块Hstart和Vstart。微机15可分析由A/D变换器13的输出信号所表示的图像，而且依据分析结果产生划分区域位置的数据块Hstart和Vstart。另一方面，可将划分区域位置数据块Hstart和Vstart从外部设备送到微机15。微机15将划分区域位置数据块Hstart和Vstart馈送到场划分脉冲发生器19。
应注意，在微机15中，ROM(而不是RAM)可装载有确定每一场的四个划分区域位置的固定数据块Hstart和Vstart。
微机15根据每一场的四个划分区域的计算得的平均亮度，分别确定用于四个划分区域的所需增益因子。选择所需增益因子来抑制或校正在由从A/D变换器13输出的数字视频信号所表示的多个场上的四个划分区域中的闪烁。微机15分别设定乘法器(放大器)17A、17B、17C和17D中所需的增益因子。
分别把乘法器(放大器)17A、17B、17C和17D分配给每一场的四个划分区域。装置17A把A/D变换器13的输出信号与相关所需的增益因子相乘，抑制或校正在由A/D变换器13的输出信号所表示的多个场上的四个划分区域的第一划分区域中的闪烁。乘法器17A把所得数字视频信号Sa输出到区域组合装置20。装置17B把A/D变换器13的输出信号与相关的所需增益因子相乘，抑制或校正在由A/D变换器13的输出信号所表示的多个场上的四个划分区域的第二划分区域中的闪烁。乘法器17B把所得数字视频信号Sb输出到区域组合装置20。装置17C把A/D变换器13的输出信号与相关的所需增益因子相乘，抑制或校正在由A/D变换器13的输出信号所表示的多个场上的四个划分区域的第三划分区域中的闪烁。乘法器17C把所得数字视频信号Sc输出到区域组合装置20。装置17D把A/D变换器13的输出信号与相关的所需增益因子相乘，抑制或校正在由A/D变换器13的输出信号所表示的多个场上的四个划分区域的第四划分区域中的闪烁。乘法器17D把所得数字视频信号Sd输出到信号组合装置20。
场划分脉冲发生器19依据划分区域位置数据块Hstart和Vstart，产生水平场划分脉冲信号Hpul和垂直场划分脉冲信号Vpul。水平场划分脉冲信号Hpul和垂直场划分脉冲信号Vpul组表示每一场的四个划分区域的位置。场划分脉冲发生器19把水平场划分脉冲信号Hpul和垂直场划分脉冲信号Vpul输出到平均亮度检测器14和区域组合装置20。平均亮度检测器14从这组水平场划分脉冲信号Hpul和垂直场划分脉冲信号Vpul得出每一场的四个划分区域的信息。
基本上，区域组合装置20依据水平场划分脉冲信号Hpul和垂直场划分脉冲信号Vpul，从乘法器17A、17B、17C和17D的输出信号Sa、Sb、Sc和Sd中选择一个信号。具体而言，当水平场划分脉冲信号Hpul和垂直场划分脉冲信号Vpul组的当前状态与四个划分区域中的第一划分区域相对应时，区域组合装置20选择乘法器17A的输出信号Sa。当水平场划分脉冲信号Hpul和垂直场划分脉冲信号Vpul组的当前状态与四个划分区域中的第二划分区域相对应时，区域组合装置20选择乘法器17B的输出信号Sb。当水平场划分脉冲信号Hpul和垂直场划分脉冲信号Vpul组的当前状态与四个划分区域中的第三划分区域相对应时，区域组合装置20选择乘法器17C的输出信号Sc。当水平场划分脉冲信号Hpul和垂直场划分脉冲信号Vpul组的当前状态与四个划分区域中的第四划分区域相对应时，区域组合装置20选择乘法器17D的输出信号Sd。区域组合装置20把所选信号Sout输出到主信号处理部分21。
主信号处理部分21把区域组合装置20的输出信号Sout转换成预定格式的视频信号。主信号处理部分21输出预定格式的视频信号。
划分区域位置数据块Hstart表示在每一场的四个划分区域之间的垂直伸展边界的水平位置。划分区域位置数据块Vstart表示在每一场的四个划分区域之间的水平伸展边界的垂直位置。较佳的是，由划分区域位置数据块Hstart和Vstart所表示的垂直伸展边界和水平伸展边界是可移动的。另一方面，垂直伸展边界和水平伸展边界可以是固定的。
A/D变换器13的输出信号在给定或更长时间间隔内持续表示图3中的图像的情况下，最好把划分区域位置数据块Hstart和Vstart设为表示垂直伸展边界和水平伸展边界(如图4所示)。
图4中的场的“A”划分区域、“B”划分区域、“C”划分区域和“D”划分区域分别与每一场的第一划分区域、第二划分区域、第三划分区域和第四划分区域一致。因此，分别把乘法器17A、17B、17C和17D分配给图4中的“A”划分区域、“B”划分区域、“C”划分区域和“D”划分区域。
在NTSC中，等于场频率的倒数的场周期是1/60sec，即，16.6ms。由50Hz交流电供电的荧光灯所产生的光以10ms周期亮和灭。在某种情况下，由50Hz交流电供电的荧光灯照亮由NTSC电视摄像机拍摄其图像的物体。这时，由电视摄像机的输出视频信号表示的图片以等于16.6ms和10ms的最小公倍数的50ms周期(3-场-相应周期)闪烁。
微机15借助上述闪烁条件，确定每一场的相应划分区域(“A”划分区域、“B”划分区域、“C”划分区域和“D”划分区域)所需的增益因子。具体地说，对于每一场的每个划分区域，微机15将最后三场中的当前划分区域计算得的平均亮度相加。微机15将加法结果除以3，以计算在最后三场上当前划分区域的第二平均亮度。微机15计算在当前划分区域计算得的平均亮度和它的第二平均亮度之差。微机15依据计算得的差确定对于当前划分区域的所需增益因子。选择所需的增益因子以减小该差值。
如图4所示，水平场划分脉冲信号Hpul在每一场以由划分区域数据块Hstart所表示的水平位置向左伸展的位置上具有值0。水平场划分脉冲信号Hpul在每一场以由划分区域数据块Hstart所表示的水平位置向右伸展的位置上具有值1。在由划分区域位置数据块Hstart所表示的水平位置上及其周围，水平场划分脉冲信号Hpul的值沿着向右方向从0线性增加到1。
如图4所示，垂直场划分脉冲信号Vpul在每一场以由划分区域数据块Vstart所表示的垂直位置向上伸展的位置上具有值0。垂直场划分脉冲信号Vpul在每一场以由划分区域数据块Vstart所表示的垂直位置向下伸展的位置上具有值1。在由划分区域位置数据块Vstart所表示的垂直位置上及其周围，垂直场划分脉冲信号Vpul的值沿着向下方向从0线性增加到1。
区域组合装置20依据水平场划分脉冲信号Hpul和垂直场划分脉冲信号Vpul，根据下列等式，将乘法器17A、17B、17C和17D的输出信号Sa、Sb、Sc和Sd组合成组合所得信号Sout。
Sout＝Vpuls·{Hpul·(Sa-Sb)-Hpul·(Sc-Sd)+(Sc-Sa)}
                           -Hpuls·(Sa-Sb)+Sa    …(1)
如前所述，微机15根据存储在内部ROM的程序进行操作。图5是对于每一场执行的程序段的流程图。
如图5所示，程序段的第一个框S1从平均亮度检测器14读取最后一场的各四个划分区域计算得的平均亮度的信息。
在框S1之后的框S2确定或计算对于各四个划分区域的所需增益因子。具体地说，对于四个划分区域中的每个区域，框S2把最后三场中的当前划分区域计算得的平均亮度相加。框S2将加法结果除以3以计算在最后三场上的当前划分区域的第二平均亮度。框S2计算当前划分区域计算得的平均亮度和它的第二平均亮度之差。框S2依据计算得的差，根据预定函数或预定表确定对于当前划分区域所需的增益因子。选择所需增益因子以减小该差值。
在框S2之后的框S3把计算得的所需增益因子的信号分别输出到乘法器17A、17B、17C和17D。于是，在乘法器17A、17B、17C和17D中，分别设定了计算得的所需增益因子的信号。
在框S3之后的框S4把划分区域位置数据块Hstart和Vstart输出到场划分脉冲发生器19。在框S4之后，程序段的当前执行周期结束。
如图6所示，场划分脉冲发生器19包括计数器19A和19B、减法器19C和19D和值变换器19E和19F。
装置19A对采样时钟信号脉冲计数。计数器19A由水平同步脉冲信号的每个脉冲复位。计数器19A把计数所得信号输出到减法器19C。减法器19C接收划分区域位置数据块Hstart。装置19C从由计数器19A的输出信号所表示的值中减去由划分区域位置数据块Hstart所表示的值。装置19C把减下来的结果信号输出到值变换器19E。值变换器19E把减下来的结果信号转换成水平场划分脉冲信号Hpul。值变换器19E包括ROM，它存储提供接下去的值变换函数的表格。当由减下来的结果信号所表示的值小于预定负极限值时，水平场划分脉冲信号Hpul具有值0。当由减下来的结果信号所表示的值大于预定正极限值时，水平场划分脉冲信号Hpul具有值1。当由减下来的结果信号所表示的值从预定负极限值增加到预定正极限值时，水平场划分脉冲信号Hpul的值从0增加到1。当由减下来的结果信号所表示的值等于0时，水平场划分脉冲信号Hpul的值等于0.5。
装置19B对水平同步脉冲信号的脉冲计数。计数器19B由场同步脉冲信号的每个脉冲复位。计数器19B把计数结果信号输出到减法器19D。减法器19D接收划分区域位置数据块Vstart。装置19D从由计数器19B的输出信号所表示的值中减去由划分区域位置数据块Vtart所表示的值。装置19D把减下来的结果信号输出到值变换器19F。值变换器19F把减下来的结果信号转换成垂直场划分脉冲信号Vpul。值变换器19F包括ROM，它存储提供接下去的值变换函数的表格。当由减减下来的结果信号所表示的值小于预定负极限值时，垂直场划分脉冲信号Vpul具有值0。当由减下来的结果信号所表示的值大于预定正极限值时，水平场划分脉冲信号Vpul具有值1。当由减下来的结果信号所表示的值从预定负极限值增加到预定正极限值时，垂直场划分脉冲信号Vpul的值从0线性地增加到1。当由减下来的结果信号所表示的值等于0时，垂直场划分脉冲信号Vpul的值等于0.5。
如图7所示，区域组合装置20包括减法器20A、20B、20C、20D和20E，乘法器20F、20G和20H以及加法器20J和20K。
减法器20A接收乘法器17A和17B的输出信号Sa和Sb。装置20A从信号Sa中减去信号Sb，从而产生信号“Sa-Sb”。减法器20A把信号“Sa-Sb”输出到乘法器20F。乘法器20F接收水平场划分脉冲信号Hpul。装置20F把信号Hpul和信号“Sa-Sb”相乘，从而产生“Hpuls·(Sa-Sb)”。乘法器20F把信号“Hpuls·(Sa-Sb)”输出到减法器20D和20E。
减法器20B接收乘法器17C和17D的输出信号Sc和Sd。装置20B从信号Sc中减去信号Sd，从而产生信号“Sc-Sd”。减法器20B把信号“Sc-Sd”输出到乘法器20G。乘法器20G接收水平场划分脉冲信号Hpul。装置20G把信号Hpul和信号“Sc-Sd”相乘，从而产生信号“Hpuls·(Sc-Sd)”。乘法器20G把信号“Hpuls·(Sc-Sd)”输出到减法器20D。
减法器20C接收乘法器17A和17C的输出信号Sa和Sc。装置20C从信号Sc中减去信号Sa，从而产生信号“Sc-Sa”。减法器20C把信号“Sc-Sa”输出到加法器20J。
装置20D从信号“Hpuls·(Sa-Sb)”中减去信号“Hpuls·(Sc-Sd)”，从而产生信号“Hpuls·(Sa-Sb)-Hpuls·(Sc-Sd)”。减法器20D把信号“Hpuls·(Sa-Sb)-Hpuls·(Sc-Sd)”输出到加法器20J。装置20J把信号“Sc-Sa”和信号“Hpuls·(Sa-Sb)-Hpuls·(Sc-Sd)”相加，从而产生信号“Hpuls·(Sa-Sb)-Hpuls·(Sc-Sd)+(Sc-Sa)”。加法器20J把信号“Hpuls·(Sa-Sb)-Hpuls·(Sc-Sd)+(Sc-Sa)”输出到乘法器20H。
乘法器20H接收垂直场划分脉冲信号Vpul。装置20H把信号Vpul和信号“Hpuls·(Sa-Sb)-Hpuls·(Sc-Sd)+(Sc-Sa)”相乘，从而产生信号“Vpul{Hpuls·(Sa-Sb)-Hpuls·(Sc-Sd)+(Sc-Sa)}”。乘法器20H输出信号“Vpul{Hpuls·(Sa-Sb)-Hpuls·(Sc-Sd)+(Sc-Sa)}”输出到减法器20E。
装置20E从信号“Vpul{Hpuls·(Sa-Sb)-Hpuls·(Sc-Sd)+(Sc-Sa)}”中减去信号“Hpuls·(Sa-Sb)”，从而产生信号“Vpul{Hpuls·(Sa-Sb)-Hpuls·(Sc-Sd)+(Sc-Sa)}-Hpuls(Sa-Sb)”。减法器20E把信号“Vpul{Hpuls·(Sa-Sb)-Hpuls·(Sc-Sd)+(Sc-Sa)}-Hpuls(Sa-Sb)”输出到加法器20K。
加法器20K接收乘法器17A的输出信号Sa。装置20K把信号“Vpul{Hpuls·(Sa-Sb)-Hpuls·(Sc-Sd)+(Sc-Sa)}-Hpuls(Sa-Sb)”和信号Sa相加，从而产生由前面所述的等式(1)所表示的组合结果信号Sout。加法器20K把组合结果信号Sout输出到主信号处理部分21。
如图8所示，平均亮度检测器14包括累加器14A、14B、14C、14D、比较器14E和14F、转换器(switch)14G、计算器14H、计数器16A、16B、16C和16D、除法器18A、18B、18C和18D和锁存器51A、51B、51C和51D。
比较器14E接收水平场划分脉冲信号Hpul。将具有值0.5的固定信号馈送到比较器14E。装置14E把水平场划分脉冲信号Hpul和固定信号相比较，从而把水平场划分脉冲信号Hpul二进制成水平位置信号Hp。比较器14E把水平位置信号输出到转换器14G。
比较器14F接收垂直场划分脉冲信号Vpul。把具有值0.5的固定信号馈送到比较器14F。装置14F把垂直场划分脉冲信号Vpul与固定信号相比较，从而把垂直场划分脉冲信号Vpul二进制成垂直位置信号Vp。比较器14F把垂直位置信号Vp输出到转换器14G。
水平位置信号Hp和垂直位置信号Vp是“0”和“0”的一组信号与在每一场中的第一划分区域(“A”划分区域)相对应。水平位置信号Hp和垂直位置信号Vp是“1”和“0”的一组信号与在每一场中的第二划分区域(“B”划分区域)相对应。水平位置信号Hp和垂直位置信号Vp是“0”和“1”的一组信号与在每一场中第三划分区域(“C”划分区域)相对应。水平位置信号Hp和垂直位置信号Vp是“1”和“1”的一组信号与在每一场中第四划分区域(“D”划分区域)相对应。
计算器14H接收来自A/D变换器13的数字视频信号。装置14H计算由数字视频信号的每一次采样所表明的亮度，而且生成表示它的的信号(采样亮度信号)。计算器14H把采样亮度信号输出到累加器14A、14B、14C和14D。
把累加器14A、计数器16A、除法器18A和锁存器51A分配给在每一场中的第一划分区域(“A”划分区域)。把累加器14B、计数器16B、除法器18B和锁存器51B分配给每一场中的第二划分区域(“B”划分区域)。把累加器14C、计数器16C、除法器18C和锁存器51C分配给每一场中的第三划分区域(“C”划分区域)。把累加器14D、计数器16D、除法器18D和锁存器51D分配给每一场中的第四划分区域(“D”划分区域)。
转换器14G接收采样时钟信号。转换器14G依据水平位置信号Hp和垂直位置信号Vp，把采样时钟信号的每个脉冲发送到累加器14A、14B、14C和14D之一和计数器16A、16B、16C和16D之一，作为启动脉冲。具体地说，当一组水平位置信号Hp和垂直位置信号Vp的当前状态与第一划分区域(“A”划分区域)相对应时，转换器14G把启动脉冲输出到累加器14A和计数器16A。当一组水平位置信号Hp和垂直位置信号Vp的当前状态与第二划分区域(“B”划分区域)相对应时，转换器14G把启动脉冲输出到累加器14B和计算器16B。当一组水平位置信号Hp和垂直位置信号Vp的当前状态与第三划分区域(“C”划分区域)相对应时，转换器14G把启动脉冲输出到累加器14C和计数器16C。当一组水平位置信号Hp和垂直位置信号Vp的当前状态与第四划分区域(“D”划分区域)相对应时，转换器14G把启动脉冲输出到累加器14D和计数器16D。
每一个累加器14A、14B、14C和14D中把存储的值和当前采样亮度相加，而且依据每个启动脉冲存储加法结果作为新存储值。当不接收任何启动脉冲时，每个累加器14A、14B、14C和14D继续保存所存储的值。累加器14A、14B、14C和14D由场同步脉冲信号的每个脉冲复位。累加器14A把存储值的信号输出到除法器18A。累加器14B把存储值的信号输出到除法器18B。累加器14C把存储值的信号输出到除法器18C。累加器14D把存储值的信号输出到除法器18D。
每一个计数器16A、16B、16C和16D对所采用的启动脉冲计数。计数器16A把计得的脉冲数目的信号输出到除法器18A。计数器16B把计得的脉冲数信号输出到除法器18B。计数器16C把计得的脉冲数信号输出到除法器18C。计数器16把计得的脉冲数信号输出到除法器18D。计数器16A、16B、16C和16D由场同步脉冲信号的每个脉冲复位。
装置18A把累加器14A的输出信号的值除以计数器16A的输出信号的值。除法器18A把除得的结果信号输出到锁存器51A。在每一场结束处，累加器14A的输出信号的值等于由在第一划分区域(“A”划分区域)中的采样所表示的亮度总和，而计数器16A的输出信号的值等于在第一划分区域(“A”划分区域)中的采样的总数。于是，在每一场结束处，除法器18A的输出信号表示第一划分区域(“A”划分区域)的平均亮度。
装置18B把累加器14B的输出信号的值除以计数器16B的输出信号的值。除法器18B把除得的结果信号输出到锁存器51B。在每一场结束处，累加器14B的输出信号的值等于由在第二划分区域(“B”划分区域)中的采样所表示的亮度总和，而计数器16B的输出信号的值等于在第二划分区域(“B”划分区域)中的采样的总数。于是，在每一场结束处，除法器18B的输出信号表示第二划分区域(“B”划分区域)的平均亮度。
装置18C把累加器14C的输出信号的值除以计数器16C的输出信号的值。除法器18C把除得的结果信号输出到锁存器51C。在每一场结束处，累加器14C的输出信号的值等于在第三划分区域(“C”划分区域)中的采样所表示的亮度总和，而计数器16C的输出信号的值等于在第三划分区域(“C”划分区域)中的采样的总和。于是，在每一场结束处，除法器18C的输出信号表示第三划分区域(“C”划分区域)的平均亮度。
装置18D把累加器14D的输出信号的值除以计数器16D的输出信号的值。除法器18D把除得的结果信号输出到锁存器51D。在每一场结束处，累加器14D的输出信号的值等于由在第四划分区域(“D”划分区域)中的采样所表示的亮度总和，而计数器16D的输出信号的值等于在第四划分区域(“D”划分区域)中的样品的总数。于是，在每一场结束处，除法器18D的输出信号表示第四划分区域(“D”划分区域)的平均亮度。
锁存器51A、51B、51C和51D接收场同步脉冲信号，而且对场同步脉冲信号的每个脉冲作出响应。装置51A将除法器18A的输出信号锁存在每一场结束处。装置51A把锁存信号输出到微机15，它表示第一划分区域(“A”划分区域)的平均亮度。装置51B把除法器18B的输出信号锁存在每一场结束处。装置51B把锁存信号输出到微机15，它表示第二划分区域(“B”划分区域)的平均亮度。装置51C把除法器18C的输出信号锁存在每一场结束处。装置51C把锁存信号输出到微机15，它表示第三划分区域(“C”划分区域)的平均亮度。装置51D把除法器18D的输出信号锁存在每一场结束处。装置51D把锁存信号输出到微机15，它表示第四划分区域(“D”划分区域)的平均亮度。
                            第二实施例
本发明的第二实施例除了如下所述的设计改变外，与它的第一实施例相类似，在本发明的第二实施例中，由A/D转换器13的输出信号表示的每一场被分为两个区域，即，内部划分区域和外部划分区域。在本发明的第二实施例中，微机5中的RAM或者ROM装载有决定每一场的两个划分区域的位置的数据块Hstart，Hend，Vstart和Vend。
微机15将划分区域位置数据块Hstart，Hend，Vstart和Vend馈送到场划分脉冲发生器19。场划分脉冲发生器19依据划分区域位置数据块Hstart，Hend，Vstart和Vend产生水平场划分脉冲信号Hpuls和垂直场划分脉冲信号Vpuls。
如图9所示，划分区域数据块Hstart表示每一场的内部和外部划分区域之间垂直延伸的左侧边界的水平位置。划分区域位置数据块Hend表示每一场的内部和外部划分区域之间垂直延伸的右侧边界的水平位置。划分区域位置数据块Vstart表示每一场的内部和外部划分区域之间水平延伸的上侧边界的垂直位置。划分区域数据块Vend表示每一场的内部和外部划分区域之间水平延伸的下侧边界的垂直位置。
内部和外部划分区域与本发明的第一实施例的“A”划分区域、“B”划分区域、“C”划分区域和“D”划分区域具有以下关系。内部划分区域依据“D”划分区域，而外部划分区域依据“A”划分区域、“B”划分区域和“C”划分区域的总和。
如图9中所示，水平场划分脉冲信号Hpuls在每一场的由划分区域位置数据块Hstart表示的水平位置的向左延伸的部分中和在每一场的由划分区域位置数据块Hend表示的水平位置的向右延伸的部分中的值为0。水平场划分脉冲信号Hpuls在每一场的由划分区域位置数据块Hstart表示的水平位置和由划分区域位置数据块Hend表示的水平位置之间的值为1。在由划分区域位置数据块Hstart表示的水平位置处及其周围，水平场划分脉冲信号Hpuls的值沿向右的方向从0线性增加到1。在由划分区域位置数据块Hend表示的水平位置处及其周围，水平场划分脉冲信号Hpuls沿着向右的方向从1线性减小到0。
如图9中所示，垂直场划分脉冲信号Vpuls在每一场的由划分区域位置数据块Vstart表示的垂直位置的向上延伸的部分中和在每一场的由划分区域位置数据块Vend表示的垂直位置的向下延伸的部分中的值为0。垂直场划分脉冲信号Vpuls在每一场的由划分区域位置数据块Vstart表示的垂直位置和由划分区域位置数据块Vend表示的垂直位置之间的值为1。在由划分区域位置数据块Vstart表示的垂直位置处及其周围，垂直场划分脉冲信号Vpuls的值沿向下的方向从0线性增加到1。在由划分区域位置数据块Vend表示的垂直位置处及其周围，垂直场划分脉冲信号Vpuls沿着向下的方向由从1线性减小到0。
在本发明的第二实施例中，平均亮度检波器14计算两个划分区域各自的平均亮度(平均明亮度)，即，在每一个由A/D转换器13的输出信号表示的每一场中的内部和外部划分区域各自的平均亮度。依据所计算的内部和外部划分区域的平均亮度，完成在内部划分区域上的闪烁校正和在外部划分区域上的闪烁校正。基本上，内部划分区域上的闪烁校正和外部划分区域上的闪烁校正是相互独立的。
                            第三实施例
本发明的第三实施例类似于本发明的第一和第二实施例，下面指出设计改变上的不同之处。
图10示出了根据本发明的第三实施例的固态成象装置。图10的固态成象装置包含乘法器22和转换器23，它们替代了图2中乘法器17A、17B、17C和17D以及区域组合装置20。
乘法器22从A/D转换器13接收数字视频信号。装置22将数字视频信号与可变增益因子相乘。从模拟的角度看，乘法器22作为具有可变增益的乘法器。
转换器23从场划分脉冲发生器19接收一组水平场划分脉冲信号Hpuls和垂直场划分脉冲信号Vpuls。转换器23接收微机15的输出信号，它们表示每一场中的第一、第二、第三和第四划分区域(“A”划分区域、“B”划分区域、“C”划分区域和“D”划分区域)各自所需的增益因子。转换器23依据水平场划分脉冲信号Hpuls和垂直场划分脉冲信号Vpuls，选择一个所需增益因子。转换器23将选出的所需增益因子通知乘法器22。
具体地，当这组水平场划分脉冲信号Hpuls和垂直场划分脉冲信号Vpuls的当前状态依据第一划分区域(“A”划分区域)时，转换器23选出第一划分区域(“A”划分区域)所需的增益因子。当这组水平场划分脉冲信号Hpuls和垂直场划分脉冲信号Vpuls的当前状态依据第二划分区域(“B”划分区域)时，转换器23选出第二划分区域(“B”划分区域)所需的增益因子。当这组水平场划分脉冲信号Hpuls和垂直场划分脉冲信号Vpuls的当前状态依据第三划分区域(“C”划分区域)时，转换器23选出第三划分区域(“C”划分区域)所需的增益因子。当这组水平场划分脉冲信号Hpuls和垂直场划分脉冲信号Vpuls的当前状态依据第四划分区域(“D”划分区域)时，转换器23选出第四划分区域(“D”划分区域)所需的增益因子。
装置22将A/D转换器13的输出信号与所需增益因子相乘，由此将A/D转换器13的输出信号改变为闪烁校正合成数字视频信号Sout。乘法器22将数字视频信号Sout输出到主信号处理部分21。
                            第四实施例
本发明的第四实施例类似于本发明的第一和第二实施例，下面指出不同的设计改变。
图11示出了根据本发明的第四实施例的固态成象装置。图11的固态成象装置包含替代了图2的微机15的微机15A。
微机15A根据存储在内部ROM中的程序运作。图12是对每一场都执行的程序段流程图。
如图12所示，程序段的第一块S11从平均亮度检测器14读出最后一场的四个划分区域各自计算得的平均亮度信息。
块S11之后的块S12确定或计算四个划分区域各自所需的增益因子。尤其地，对于四个划分区域的每一个区域，块S12将最后三场中计算得的当前划分区域的平均亮度相加。块12将相加结果除以3，以在最后三场上计算得的当前划分区域的第二平均亮度。块S12计算当前划分区域最新的平均亮度和其第二平均亮度的差。块S12根据预定的函数或预定的表，依据计算得的差值确定当前划分区域所需增益因子。选择所需增益因子以减小差值。
在块S12之后的块S13将计算得的所需增益因子信号分别输出到乘法器17A、17B、17C和17D。由此，分别在乘法器17A、17B、17C和17D中设置计算得的所需增益因子信号。
块S13后的块S14对四个划分区域中的每一个区域，将S12计算的差值与预定的参考值比较。当差值大于预定参考值时，块S14确定在当前划分区域中正在发生闪烁。否则，块S14确定闪烁从当前划分区域中消失。由此，块S14分别对四个划分区域产生闪烁出现/消失信息块。块S14依据闪烁出现/消失信息块，控制划分区域位置数据块Hstart和Vstart。
尤其地，当四个划分区域中只有一个有闪烁时，划分区域位置数据块Hstart和Vstart保持相同。当四个划分区域都有闪烁时，划分区域位置数据块Hstart和Vstart保持相同。当四个划分区域都没有闪烁时，划分区域位置数据块Hstart和Vstart保持相同。当四个划分区域中的两个有闪烁时，改变划分区域位置数据块Hstart和Vstart以扩展两个闪烁的划分区域中的一个。当四个划分区域中的三个具有闪烁时，改变划分区域位置数据块Hstart和Vstart以扩展三个闪烁的划分区域的中间一个。控制划分区域数据块Hstart和Vstart能够使闪烁区域只包含在四个划分区域中的一个划分区域中。
在块S14之后的块S15将划分区域位置数据块Hstart和Vstart输出到场划分脉冲发生器19。块S15后，程序段的当前执行周期结束。
                            第五实施例
本发明的第五实施例类似于本发明的第一或第二实施例，下面指出设计的改变。
图13示出了根据本发明第五实施例的固态成象装置。图13的固态成象装置包含延迟电路80。延迟电路80的输入端连接到A/D转换器13的输出端。延迟电路80的输出端连接到乘法器17A、17B、17C和17D的输入端。
延迟电路80将预定的延迟提供给发送到乘法器17A、17B、17C和17D的数字视频信号。考虑到要给乘法器17A、17B、17C和17D施加所需增益因子信号，延迟电路80补偿由平均亮度检测器14和微机15引起的信号延迟。
                            第六实施例
本发明的第六实施例除下面设计上的变化外，类似于本发明的第三实施例。
图14示出根据本发明的第六实施例的固态成象装置。图14的固态成象装置包括延迟电路82。延迟电路82的输入端连接到A/D转换器13的输出端。延迟电路82的输出端连接到乘法器22的输入端。
延迟电路82将预定的延迟提供给传送到乘法器22的数字视频信号。考虑到要给乘法器22施加所需增益因子信号，延迟电路82补偿由平均亮度检测器14、微机15和转换器23引起的信号延迟。
                            第七实施例
本发明的第七实施例除下面设计上的改变处，类似于本发明的第四实施例。
图15示出根据本发明的第七实施例的固态成象装置。图15的固态成象装置包括延迟电路80。延迟电路80的输入端连接到A/D转换器13的输出端。延迟电路80的输出端连接到乘法器17A、17B、17C和17D的输入端。
延迟电路80提供预定的延迟给传送到乘法器17A、17B、17C和17D的数字视频信号。考虑到要给乘法器17A、17B、17C和17D施加所需增益因子信号，延迟电路80补偿由平均亮度检测器14和微机15A引起的信号延迟。

Claims (10)

1.一种成象装置，其特征在于包含：
第一装置，用于产生至少一个图像划分信号；
第二装置，用于依据第一装置产生的图像划分信号，将由视频信号表示的每一个图像划分为至少第一和第二区域；
第三装置，用于检测第一区域平均亮度和第二区域平均亮度；
第四装置，用于依据第三装置检测的第一区域平均亮度校正第一区域中的闪烁，得出第一校正合成区域；
第五装置，用于依据第三装置检测的第二区域平均亮度校正第二区域中的闪烁，得出第二校正合成区域；及
第六装置，用于将第一校正合成区域和第二校正合成区域结合为校正合成图像。
2.如权利要求1所述的成象装置，其特征在于第三装置包含用于依据第一装置产生的图像划分信号，检测第一区域的平均亮度和第二区域的平均亮度的装置。
3.如权利要求1所述的成象装置，其特征在于第四装置包含第一视频放大器，用于以第一增益放大依据第一区域的视频信号，以及依据第三装置检测的第一区域的平均亮度，控制第一增益的装置，其中第五装置包含第二视频放大器，用于以第二增益放大依据第二区域的视频信号，以及依据第三装置检测的第二区域的平均亮度，控制第二增益的装置。
4.如权利要求1所述的成象装置，其特征在于第一装置包含用于设置图像划分信号，以在校正合成图像的第一校正合成区域和第二校正合成区域之间形成非醒目边界的装置。
5.如权利要求1所述的成象装置，其特征在于第一装置包含设置图像划分信号，以在第一区域和第二区域之间形成活动边界的装置。
6.如权利要求1所述的成象装置，其特征在于第四装置和第五装置包含用于以可控制的增益放大视频信号的公共视频放大器；当视频信号依据第一区域时，用于依据第三装置检测的第一区域的平均亮度，控制视频放大器的增益的装置；以及当视频信号依据第二区域时，依据第三装置检测的第二区域的平均亮度控制视频放大器增益的装置。
7.如权利要求1所述的成象装置，其特征在于还包含：
第七装置，用于依据第三装置检测的第一区域的平均亮度，决定第一区域中是否出现闪烁；
第八装置，用于依据第三装置检测的第二区域的平均亮度，决定第二区域中是否出现闪烁；
第九装置，用于依据第七装置作出的判断结果以及第八装置作出的判断结果，控制由第一装置产生的图像划分信号，以去掉第一区域和第二区域之间的边界。
8.一种视频信号处理电路，其特征在于包含：
第一装置，用于将由视频信号表示的每一个图像划分为第一和第二区域；
第二装置，用于处理依据第一区域的视频信号，以校正第一区域中的闪烁；及
第三装置，用于处理依据第二区域的视频信号，以校正第二区域中的闪烁。
9.如权利要求8所述的视频信号处理电路，其特征在于还包含用于改变第一和第二区域之间的边界的第四装置。
10.如权利要求8所述的视频信号处理电路，其特征在于还包含：
第四装置，用于检测在第一区域中是否出现闪烁；
第五装置，用于检测在第二区域中是否出现闪烁；以及
第六装置，用于依据第四装置的检测结果和第五装置的检测结果，改变第一区域和第二区域之间的边界。
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