DE1448615A1 - Verfahren und Schaltungsanordnung zur automatischen Verfolgung eines von einem elektronischen Bildgeber aufgenommenen Gegenstandes - Google Patents

Verfahren und Schaltungsanordnung zur automatischen Verfolgung eines von einem elektronischen Bildgeber aufgenommenen Gegenstandes

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DE1448615A1
DE1448615A1 DE19631448615 DE1448615A DE1448615A1 DE 1448615 A1 DE1448615 A1 DE 1448615A1 DE 19631448615 DE19631448615 DE 19631448615 DE 1448615 A DE1448615 A DE 1448615A DE 1448615 A1 DE1448615 A1 DE 1448615A1
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S3/00Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received
    • G01S3/78Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received using electromagnetic waves other than radio waves
    • G01S3/782Systems for determining direction or deviation from predetermined direction
    • G01S3/785Systems for determining direction or deviation from predetermined direction using adjustment of orientation of directivity characteristics of a detector or detector system to give a desired condition of signal derived from that detector or detector system
    • G01S3/786Systems for determining direction or deviation from predetermined direction using adjustment of orientation of directivity characteristics of a detector or detector system to give a desired condition of signal derived from that detector or detector system the desired condition being maintained automatically
    • G01S3/7864T.V. type tracking systems

Description

  • Verfahren und Schaltungsanordnung zur automatischen Verfolgung eines von einem elektronischen Bildgeber aufgenommenen Gegenstandes Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur automatischen Verfolgung eines von einem elelctronischen Bildgeber aufgenommenen Gegenstandes, der sich relativ zum Bildgeber und/oder zu seinem Hintergrund bewegt und sich von dem letateren in Grauwert unterscheidet, sowie auf eine Schaltungsanordnung zur Druchführung diese Verfahrens.
  • Es wurden bereits verwschieden Verfahren und Anordnungen zur automatischen Verfolgeung von gegen-@tänden ständen entwickelt, die sich relativ zu einem Beobachtungspunkt und/oder zu ihrem Hintergrund bewegen. Alle diese @ Verfahren versagen jedoch, wenn esd darum geht, einen Gegenstand zu verfolgen, dessen Geschwindigkeitskomponente in Richtung der Sichtlinie zwischen ihm und dem Beobachtungspunkt sehr gering oder gar Null ist und der sich von seinem Hintergrund nur durch verhältnismäsig kleine Grauwert-Differenzen unterscheidet.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Schaltungsanordnung zu schaffen, mit denen es m8glich ist, Gegenstände auch unter den vorstehenden Verhältnissen zu verfolgen.
  • Das erfindungsgemässe Verfahren, mit dem diese Aufgabe gelöst wird, ist dadurch gekennzeichnet, daß das von dem Bildgeber aufgenommene Bild mindestens zu Beginn der Verfolgung auf dem Bildachirm einer Kathodenstrahlröhre wiedergegeben wird, das Schirmbild zu Beginn der Verfolgung von Mand bis auf den kleinstmöglichen Bildausschnitt unterdräckt wird, der den gesamten Gegenstand und seine nächste @@-gebung enthält, in dem Bildausschnitt nur ein Graupegelbereich bestimmter Breite- aufgezeichnet und der Mittelwert Mittelwert dieses Bereiches zu Beginn der Verfolgung von Hand so gewillt wird, daß er etwa mit dem mittleren Graupegel de Gegenstandes übereinstimmt, und daß nach liesen manuellen Einstellungen Abweichungen des rlittelpunktes des Gegenstandes vom Mittelpunkt des Bildausschnittes woei Abweichungen des mittleren Graupegels des Gegenstandes vfl Mittelwert des aufgezeichneten Graupegelbereiches automatisch festgestellt werden und festgestellte Abweichungen der flittelpunkte durch Nachführen entweder des Bildgebers oder des Bildausschnittes oder des Gegenstandes und festgestellte Abweichungen des mittleren Graüpegels @@@ Gegenstandes vom Mittelwert des Graupgeelbereiches du@@ Nachführen des Graupegelbereiches korrigiert werden.
  • Vorzugsweise werden das Bild des Gegenstandes oder der Bildausschnitt auftommtisch vergrössert oder vorkleinert, wenn sich der Gegenstand den Bildgeber kleinert, wenn sich der nähert oder von diesem entfernt.
  • Die erfindungsgemässe Schaltungssnordnung zur Durchführting des erindungsgemässen Verfahrens ist gekennzeichnet durch einen elektronischen Bildgeber, eine mit diesen verbundene Bildiwedergabeeinrichtung mit einer Kathodenstrtahlröhre, eine von von den Synchronistationsimpulsen gesteuerte, zwischen dem Bildgeber und die Bildwiedergabeeinrichtung eingeschaltetes Schaltung zum Unterdrücken des Schimrbildes bis auf einen Bildausschnitt, eine Schaltung zur manuellen Einstellung der Grösse und der Lage des Bildausschnittes auf dem Bildschirm, eine Schaltung zum manuellen Einschränken der in dem Bildausschnitt sur Darstellung gelangenden Gruapeglwettye auf einen wählbaren Ereich, eine Schaltung, die eine Regelspannung liefert, wenn sich der in dem vorgewählgten Gruuapegelbereich befindlich Bildinhalt des Bildausschnitts auf dem Bildschirm verschiebe, eine Schatung sur automatischen Machführung des Graupegelbereiches, wenn sich der mittlere Graupegel des in dem vorgewählten Graupegelbsreich befindlichen Bildinhaltes verändert, und durch eine von der Regelspannung gest@urerte Schaltung zum automatischen @achführen des Bildebebes, des Bildausschnittes oder des Gegenstandes.
  • Di. schaltung zum Unterdrdcken des Schirmbildes unterdrückt dieses vorzugsweise bis auf einen Bildausschnitt mit zu den Koordinaten der Strahlablenkung parallelen Begrenzungslinien.
  • Bls Als Bildgeber und Bildwiedergabeeinrichtung können eine Fernschaufnahmekamera bzw. ein Fernsehempfänger verwendet wrden.
  • Im letztern Falle@rd das Scghirmbild vorzugsweise bis auf einen rechteckigen oder quadratischen Bildausschnitt unterdrückt. Hierfür kann eine Schaltung verwendet werden, die ausgestattet ist mit einer von dem Zeiclensynchronisationsimpusl gesteuerten eilenverzögerung, die eino gewisse Zeit (Verzögerungszeit) nach dem Auftreten des Zeilensynchronistationsimpulses einen lipuls (Zeilenverzögerungsimpuls) abgibt, einer von dem Bildsynchrondisationsimpuls-gesteuerten Bildverzögerung, die eine bestimmte Zeit (Verzögerungezit) nach dem Auftreten des Bildysnchronisationsimpulses einen Impuls (Bildverzögerungsimpuls) abgibt, enen von das Zeilenverzögerungsipuls gesteuerten Zeilenselektro@mpuls-Generator, der beim Auftreten des ZeilenverzUgerungsimpulses einem Impuls (Zeilens.leorimpuls) von vorbestimjmter Breite abgibt, einem Bildselketoirmpuls-Generator, der beim Auftreten des Bilverzögerungsimpulses einen Impuls (Bildspelketrorimouls) von vorbestimmter Breite abgibt, einer von dem Zeilenselektorimpuls und dem Bilasalektori;puls gesteuerten jCöinzidenzschaltung, die beim gleichzeitigen Auftreten dieser Impulse einen Impuls (Moinzidenzimpuls) abgibt dessen Breite der Dauer des gleichzeitigen Auftretens tretens der vorgenannten Impulse entspricht, und mit eines Zeitselektor, der die Fernsehkamer während der Dauer des Koinzidenzimpulses über einem Schalter mit dem Fer@@@@@@@@@@@@@@ger und dirket mit einem Amplitudsnselketror verbinde,t der an den Bernschempf@@ger angeschlossen ist und aus as Tal Bildgeber gelieferten Bildsignal nur bestimmte Graupegelwerte zum Fernseho@fänger durchläßt.
  • Die Schaltung zur automatischen Nachführung des Graupegels kann einen mit dem Ausgang des Zeitselektors verbundenen Amplitudendiskriminator und eine mit dem Ausgang des Amplitudendiskriminators verbundene, eine vorbestimmte Übertragungsfunktion ergebende Schaltung aufweisen, die die Anteile des von dem Zeitselektor kommenden Bildsignales beisersetis eines von dem Amplitudendiskriminator festgelegten mittleren Graupegels integriert und bei Ungleichheit dieser Anteile eine Steuerspannung liefert, die den Durchlassbereich des Amplitudenselektor korriegierend verschiebt.
  • Die Schaltung zur Erzeugung der Regeispannung weist vorzugsweise eine erste Schaltung zum Erzeugen einer einer ersten Regelspannung bei horizontaler Verschieboo. des Inhaltes des Bildausschnittes und eine zweite @@@@@@@tung @@@ @@@@@@@@@@@ einer zweiten Regelsp@nung bei vertikaler Vershiebung dieses Inhaltes auf.
  • Dabei kann die erstgenannte Schaltung ausgestattet sein mit einem von dem Zeilenverzögerungsimpuls gesteuerten Zeilendiskriminatorimpuls-Generator, der beim Auftreten des Zeilenverzögerungsimpulses einen Impuls (Zeilendiskriminatorimpuls) von gleicher Breite wie der Zeilenselketoimpuls abgibt, einem Zeilendiskriminator an dem der Zeilendiskriminatorimpuls und der Bildeskektroimpuls, über eine Und-Schaltung verknüpft, sowie ein von dem Amplitudenselektor glieferter, in einer Breite der Breite des in dem Graupegelbereich befindlichen Bildsignales entsprechender Impuls (mplitudeneelektorimuls) anligeen und der zusammen mit einer ihm nachgeschalteten, eine bestimmte Übertragungsfunktion ergebenden Schaltung die Anteile des Amplitudenselektorimpulses beiderseits der zeitlichen Mitte des Zeilendiskriminatorimpulses integriert irnd bei Üngleichneit dieser Anteile dieerste Regelspannung liefert.
  • Die Schaltung zur Erzeugung der zweiten Regelspannung konn ausgestaäet sein mit einem von dem Bildverzögerungsimpuls rungsimpuls gesteuerten Bilddiksriminatorimpuls-Generator, der beim Auftreten des bildverzögerungsimpulses einen Impuls (Bilddiskriminatorimpuls) von gleicher Breite wie der Bildselektorimpuls abgibt, einem bilddiskriminator, an dem derBilddiskriminatorimpuls und der Zeilenselektorimpuls, über eine Und-Schaltung verknüpft sowie der Amplitudenselektorimpuls anliegen und der zusammen mit einer ihm nachgeschalteten, eine vorbestimmte Übertragungsfunkti on ergebenden Schaltung die vor und nach der zeitlichen Mitte des Bilddiskrimianatorimpulses auftretnden amplituden-@@ektorimpulse mit unterschiedlichem Vorziehcne integriert und die zweite Regelspannung schafft, wenn das Integral von Null verschieden ist.
  • Die beiden Begelspannunge können dazu hergenommen werden, die Verzögerungszeit der Zeilenverzögerung bzw. die Verzögerungszeit der Bildverzögerung im Sinne einer Nachftihrung dea Bildausschnittes zu verändern, Sie können aber auch dazu benützt werden, eine elektrisch gesteuerte Stelleinrichtung für den 3ildgeber im Sinne einer Nachführung des Bildgebers. nachzusteuern. Eine weitere Möglichkeit besteht schließlich noch darin, die beiden Regelspannungen für die die Steuerung einer Schaltung zur nachführung des Gegenstandes zu verwenden.
  • Zur manuellen Verschiebung des Bildausschnittes auf dem Bildschirm und nur manuellen Kinstellung des in den Bildausschnitt zur Derstellung gelangenden Graupegelbereiches werden vorzugsweise Schaltungen vorgeschen, die manuell veränderbare Vorspannungen für die v rschiedenen Übertragungsfunktions-Schaltungen erzeugen.
  • Die Erfindung wird nachfolgend an Hand der in der Zeichnung dargestellten ausführungsbeispieles näher erläutert. In der Zeichnung sind: Fig. 1 eine schematische Darstellung des Bildeschirm@@ der Bildröhre eines Fernschempfängers mit bis auf einen rechtecktigen @ildausschnitt unterdrückten Schirmbild, Fig. 2das Blockschaltbild einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemässen schaltungsanordnung, Fig. 3 Fig. 3 eine Drstellung der auf verschiedenen Leitungen der Schaltungsanordnung nach Fig.2 auftretenden elektrischen Signals und Fig.4 die Darstellung eines Ausschnittes aus Fig. 3 in vergrössertem Zeitmaßstab mit einigen Signalen aus Fig. 3 und weiteren auf anderen Leitungen auftretenden Signal@.
  • Der Der in dem Blockschaltbild der Fig.2 dargestellte @ldgeber 1, der bei dem bevorzugten Ausführungs-@@@piel der erfindungsgemässen Schaltungsnordnung eine Fernschaufnahmekamera ist, synchronisiert über die Zuleitungen lb und lc die Bild- und Zeilen-Ablenkgeneratoren eines handelsüblichen Fernsehgerätes 2. Die Synchronisationsimpulse für die Sägezshngenertoren von Zeile und Bild stossen jeweils ein zeitverzögerungsglied für @ Zeile 3 bzw. bild 4 an, die eine gewisse Zeit nach dem Auftreten des Zeilen-bzw. Bildsynchrnisationsimpulses jeweils einen Impuls abgeben.
  • Die Ausgangsimulse der Zeilenverzögerung und der Bildverzögerund sind in Fig.3, Ltd.3a und 4a, dargestellt. Sie triggern ihrerseits Jeweils einen Zeilendizkriminatorinpuls-Generator 5 und einen Zeilenzleketoimpus-Generator 6 bzw. einen Bilddiskriminatorimpuls-Generator 7 und einen Bildselektorimpuls-Generator 8.
  • Die Zeilenselektroimpulse und die Bildselektorimpulse sind an eine Koinzidenzschaltung 9 angelegt die beim zeitlichen Zusammentreffen dieser Impulse ausgangsseitig seitig die in Fig.3, Leitung 9a, dargestellten Koinzidanzimpulse an einen sog. Zeitselektor 10 abgibt, Während der Dauer eines jeden Koinzidenzimpulses verbindet der Zeitselektor 10 den Bildgeber 1 mit einem Amplituden-Diskr@nator 11 und einem Amplitudenseletktor 12 sowie über einen Schaltor 13 mit dem Fernsehgerät 2. Das Ausgangssignal des Zeitselektors (Fig. #, Ltg.lOa) ergibt auf dem bildschirm den in Fig.1 zu sehenden Bildausschnitt.
  • Durch Einstellung der Breite der Zeilen- und Bildsekektorimpulse (Fig.3, Leitungen 6a und 8a) wird die Grösse des Bildausschnittes festgelegt.
  • Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß durch eine Minderung der Verzögerungszeit der Zeilen-bzw. Bildverzögerung 3 bzw. 4 der Bildausschnitt in horizontaler bzw. vertikaler Richtung verschoben wird, die Grösse des Bildausschnittes dabei aber erhalten bleibt.
  • Der Amplitudendiskriminater 11, an dessen Eingang während der Dauer der Koinzidenzimpulse daß in Abb.4, Leitung 10a, dargestellte, vom Bildgeber gelieferte Signal anlieg, meacht die in Fig.4 bei diesem Signal eingezeichnete Schwelle 2 zur Mullinie Nullinis fünidie Leitung 11a und sperrt das Signal in den Bere@@@@ I und IV. Das auf der leitung 11a auftretende @@@@@@@@@@@@@@ und bezüglich der Nullinte positive und zegative Anteile aufweisende Signal wird in einer dem Amplitudendiskriminator 11 nachgeschalteten Mschaltung 14 mit einer vorgesgebenen Übertragungsfunktion integriert. Diese Schaltung 14 liefert bei Ungleichneit des Inhaltes der negativen und positiven Signalanteile eine Meichspannung, die die Lage der drei Schwellen bein Signal aus Fig.4, Leitung 10a, derart verschebt, daß die posieinen und negativen Steile dieses Signales wieder gleich werden. Dadurch erhält man praktisch eine automatische nachführung des auf dem Bildschirm zur Darstellung gelangenden Graupegelbereiches bei einer langsamen Änderung des mttleren Graupegels des zu vertolgende Gegenstandes Befindet sich die Amplitude des von dem Zeitselektor 10 gelieferten bildsignales innerhalb der in Fig.4, Leitung 10a, eingezeichneten drei Schwellen 1, 2, 3, so liegt an der Ausgangsleitung 12a des Amplitudenselektors 12 ein Impuls an. Pieser kann nur während des @@@ von dem Zeit@@@@@@@keor 10 @@@@@@@@@@@@@@ten Bildsignales auftreten und hat eine feste Amplitude sowie dis gleiche oder eine kleinere Breite als dieses.
  • Nach Ablauf der halben zeitlichen Breite eines jeden während der Dauer des Bildeslektorimpulses auftretenden Zeitselektroimpulses, oder1 was dem entspricht, nach Ablauf der Hälfte der Zeit, die zum Schreiben einer Zeile in dem Bildausschnitt benötigt wird, bewirkt ien zu den Schaltmitteln für die hortzontea\l nachführung des Bildausschnittes gehörender Zeilendiskriminator 15, daß die Auswertung des von dem Amplutudenselektor 12 gelieferten Impulses (Fig.4, Leitung 12a) statt vorher positvi, jetzt negativ @@@@rch eine dem Zeilendiskriminator 15 nachgeschalte@@ eine bestimmte Übertragungsfujnktion ergebende Schaltung 16 bewertet wird. Zu di@@@@ Zweck werden dem Zeilendiskriminator 15 der Zeilendiskriminatorimpuls und der Bild@@@@@@@@@@torimpuls, über eine und-schaltung 17 verk@üpft, zugeführt.
  • Wenn die zeitliche Mitt des von dem Amplitudenselektor 12 an die Leitung 12a abgegebenen Impulses nicht mit dieser sprunghaften Bewertungsänderung zusammenfällt, @@menfällt, so entsteht am Ausgang der vorgenannten Schaltung 16 eine Regelspannung, die tu der Zeilenverzpgerung 3 surückgeführt ist und diese so weit vor- oder nachstellt, bis die Mittellinien der von de@ Amplitudenselektor 12 und von dem Zeilenselektor-@@@@@@@-@@@@@@@@@@@@ @@@@@@@@ten Impulse @@@@@@menfallen.
  • @@@@@@@@@ wird der Bil@@@@@@@@@@@@tt dem sich horizontal über denBildschirm bewegenden Tile des zu verfolgenden Gegenstandes nachgeführt.
  • Nach Ablauf der halben zeitlichen Greite des Bildselektorimpulses, d.h. nach Ablauf der Hälfte der zeit, die verstrsicht, bis alle Zeilen in dem Bildausschnitt geschrieben sind bewirkt ein zu den Schaltmitteln für die vertikale Nachführung des Bildaus@chnittes gehörender Bilddiskriminator 18, daß die auswertung der während der Dauer des Bildselektorimpulses von dem Amplitudesnelektor gelieferten Impulse statt vorher positiv, jetzt negativ durch einen dem Bilddiskriminator 18 nachgeschaltete, eine bestimmte Übertragungsfuntkion ergeende Schaltung 19 bewertet wird. Zu diesen zweck werden dem Bilddiskriminator 18 minator 18 der Zeilenselektorimpuls (Fig.3, Leitung 6a) und der Bilddiskriminstorimpuls, (Fig.3, Leitung 7a), 2ber eine Und-Schaltung 20 verknüpft, zugeführt. Wenn das Integral der von dem Amplitudenselektor 12 während der ersten Hälfte des Bildselektorimpulses abgegebenen Impulse kleiner oder grösser ist als das Integral der von deLs Amplitudenselektor 12 während der zweiten hälfte des Bildselektorimpuises abgegebenen Impulse, so entsteht am Ausgang der vorgenannten Schltung 19 eine Regelspannung, die zu der Bilverzögerung 4 zurückgeführt ist und diese so weit vor- oder nachstellt, bis diese Integrale wieder gleich gross sind. Hierdurch wird der Bildausschnitt dem sich vertikal über den Bildschirm bewegenden Bild des zu verfolgenden Gegenstandes nachgeführt.
  • Die vorgenannten Regelspannungen der Schaltungen 16 und 19 kannen auch dafür hergenormen werden den Bildgeber zu verschwnken. In diesem Falle würde der Bildauschnitt auf dem bildschirm stehenblieben und das Bild das zu verfolgendenGegenstandes durch Naschführen der Fernsehaufnahme-Kamera in der Mitte das Bildausschnittes gehalten werden. Die beiden Regelsaannungen Regelspannungen könnten aber auch dafür benutzt werden, eine Kinrichtung zu steuern, die dne Cegenstand im Sinne einer Nachführnng lenkt. Auch hier werden der Bildaussohnitt auf dem Bildschirm stehenbleiben und der Gegenstand in dessen Mitte gehalten werden.
  • Die vorstehdn beschriebenen schaltungsanordnung bewirkt in p@xi daß de dargestellte Bildausschnitt in die in Fig.1 mit I-IV bezeichneten Segmente unterteilt wird und die Bildinhalte der vier Segmente gemessen und zur Durchführung der Korrekturverschiebungen #Z und #B gemäss den gleichungen #Z=(II-I) = (III-IV) I + II + III + IV #B = (II-III) = (I - IV) I + II + III + IV # zueinander in Beziehung gesetzt werden.
  • Die manuelle Einstellung der Lage des Bildausschnittes auf dem Bildschirm und des in dem Bildausschnitt dargestellten Graupegelbereiches kann man leicht dadurch erhalten, daß man den Schaltungen 14, 16 und und 19 jeweils eine diese vorspannende Gleichspannung 21, 22, 23 zuführt. Durch Änderung der Gleichspannungen 21 und 23 von Hand ist es möglich, den bildausschnitt bei konstanter Höhe und Briete horizontal und vertikal um jede gewünschte Stre@@ über den Bildschirm soweit zu verschieben, bis das Bild des zu verfolgenden Gegenstandes in dem Bildausschnitt erscheint. Zu diesem Zeitpunkt wird der Schalter 13 geöffnet. Dann wird durch Änderung der Gleichspannung 22 bie ganze Skala der auf dem bildschirm in dem Bildausschnitt darstellbaren Grauwerte durchlaufen. H@erbei wird einmal ein Punkt erreicht, in dem ja wesentlichen nur noch der ou verfelgende Gegenstand von dem Hintergrund scharf abgehoben, in dem bilausschnitt zu sehen ist.
  • Wenn zich die Grösse des bildes des zu verfolgenden Gegenstandes infolge iner Änderung des Abstandes des Gegenstandes von dem Bildgebra ändert, @@llte auch die Grösse des Bildausschnittes dieser Änderung angepaßt werden. Bei @ner Änderung der Grösse des Bildes de@ zu verfolgendne Gegenstandes in dem bildausschnitt oder sich auch die Bildinhalte der vier Segmente, Diese @@derung der Bildinhalte kann dafür ausgenutzt werden, i eine elektronische Schaltung zu steuern die die die Zeilen- und Bildaslektrerimpulse bie einem Wachzen de@ Bildinhaltebraiter und bei einer Abnahme der Bildinhalte schmaler macht und damit den Bildausschnitt vergrössert bzw. verkleinert.
  • 3. ist offenstehtlich, daß die Erfindung nicht auf die Verwendung einer Fernschaufnahme-Kamera als Bildgeber mithorizontaler, in vertikaler Richtung fertzchrietender Zeilensbtastung des aufzunshmenden Bildes, und auf die Benutzung eines ahndelsüblichen Fernschgekätes mit entsprechender Zeilensblenkung 51. Bildwiedergabesin@@tung beschränkt ist. Es könnten auch Geräte Verwendung finden, die nach dem Prinzpi der Spiralabtastung oder nach dem bei Radargeräten zur Anwendung gelangenden Abtastprizip arbeiten0 Das erfindungsgemässe Verfahren und die erfindungsgemässe Schaltungsanrodnung können zur automatischen Verfolgung eines bewegten Gegenstandes entweder mit feststehender Kamera und dem Bild des Gegenstandes nachgeführtem Bildausschnitt oder mit dem Gegenstand nachgefffhrter Kamera und feststehendem Bildausschnitt oc'er oder mit feststehender Kamera, feststehendem Bildausschnitt und nachgeführtem Gegenstand benützt werden und beispielsweise bei der Ansteuerung eines Bodenlieles aus der Luft, beim Raumfahrt-Rendezvous-flanöver, bei der Bahnermittlung eines Raumflugkörpers, beim Ermitteln der position eines Flugkörpers durch anpeilen von Sternen u.s.w. Anwendung finden. Patentansorüche

Claims (1)

  1. P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Verfahren zur automationchen Verfolgung eines von einem elektronischen Bildgeber aufgenommenen Gegenstandes, der sich relativ zum bildgeber und/ oder zu zeinnmm Mintergrund bewegt und einen anderen Grauwert aufweist als der letzter,e dadurch gekennzeichnet, daß das von dem Bildgber aufgenommene Bild mindestens zum Beginn der Verfolgung auf dem Bildschirm einer Kathodenstrahlröhre wiedergegeeben wird, das Bochirmbild zu Beginn der Verfolgung von Hand bis auf den kleinstmöglich@n Bildausschnitt unterdrückt wird, der den ge@@ten Gegenstand und seine nächste Umgebung enthält, in dem Bildauss@hnitt nur ein Graupegelbereich bestimmter Breite aufgezeichnet und der Mittelwert dieses Bereichne zu Beginn der Verfolgung von Mand @ gewählt wird, daß er etwa mit dem mittleren Graupegel desn gegenstnande übereinestimmt, und daß nach diesen munuellen Einstellungen Abweichungen des Mittelpunktes des Gegenstandes vom Mittelpunkit des Bildausschnittes sowie Ab-Weichungen des mitteleren Graupegels des Gegenstandes vom Mittelwert des aufgeszet hneten Grpapegelbereichnes automatisch automatisch festgestellt werden und festgestellte Abweichungen der Mittelpunkte durch Machführen entweder des Bildgebers, das Bildauschnittes oder des Gegenstzndes und festgestellte Abweichungne des mittleren Graupegels des Gegenstandes vom Mittelwert des Graupegelbereiches durch Nachführne des Graupegelbereiches korrigiert werden@ 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bild des Gegenstandes oder der Bildauschnitt automatisch vergrössert oder verkleinert werden, wenn sich der Gegenstand dem Bildgber nähert oder von diesem entfernt.
    3. Schaltungsanordnung zur Durchführung des verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen elektronischen Eildgeber (1), eine mit diesem verbundeme Bildwiedergabeinrichunt (2) mit einer Kathodenstrahlröhre, eine von dem Bynchroinstionsimpulsen gesteuerte, zwischen den Bildgeber (1) und die Bildwiedergabecinrichtung (2) eingeschaltete Behaltung (3, 4, 6, 8, 9, 10) zum Unterdrücken des Schirmbildes bis auf einen bildauschnitt, eine Schaltung (3, 16, 21 und 4, 19, 23) zur manuellen Einstellung stellung der Grösse und der Lage des Bildausschnittes auf dem Bilschirm der Kathodenstrahlröhre, eine Schaltung (12, 14, 22) zur manuellen Einschränken der in dem Bildausschnitt zur Der-Stellung gelangenden Graupegelwerte auf einen wählbaren Bereich, eine Schaltung (3, 5, 8, 17, 1,, 12, 16 und 4, 7, 6, 20, 18, 12, 19) zur Erzeugung einer Reglespannung, wenn sich der in dem vorgewählten Graupegelbereich befindlcihe Bildeinhalt des Bildauschnittes auf dem Bildschirm verschiebt, eine Schaltung (11, 14, 12) zur automatischen Nachführung des Graupegelbereiches, wenn sich der mittlere Graupegel des in dem vorgewählten Graupegelbereich befindlichen Bildinhaltes verändert, und durch eine von der Regel spannung gesteuerte Schaltung zum automatischen Nachführen dees Bildgebers, des Bildauschnittes oder des Gegenstandes.
    4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung zum Unterdrücken des Schirmbildes dieses bis auf einen Bildausschnitt mit zu den Koordinaten der Strahlablenkung parllelen Begrenzungslinie unterdrückt.
    5.
    5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Bildgeber (1) eine Fernsehkamera und die Bildwiedergabeeinrichtung (2) ein Fernsehempfänger sindX 6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung zum Unterdrücken des Schirmbildes dieses bis auf einen rechteckigen oder quadratischen Bildauschnitt unterdrückt und hierfür ausgestattet ist mit einer von dem Zeilensynchronisationsimpuls gesteuerten Zeilenverzögerung (3), die eine gewisse Zeit (Verzögerungszeit) nach dem Auftreten des Zeilensynchronisationsimpulses einen Impuls (Zeilenverzögerungsimpuls) abgibt, einer von dem bildsynchronisationsimpuls gesteuerten Bildverzögerung (40, die eine bestimmte Zeit (Verzögerungszeit) nach dem Auftreten des Bildsynchronisationsimpulses einen Impuls (Bildverzögerungsimpuls) abgibt einen von dem Zeilenverzögerungsimpuls gesteuerten Zeilenzelektorimpuls-Generator (6), der beim Auftreten des Zeilenverzögerungsimpulese einen Impuls (Zeilenselektorimpuls) von vorbestimmter Breite abgibt, einen einem Bildselektorimpuls-Genertor (8), der beim Auftreten des Bildverzögerungsimpulses einen Impuls (Bildselektroimpuls) von vorbestimmter Breite abgibt, einer von dem Zeilenselektorimpuls und dem Bildzelektorimpuls gesteuerten Koinzidenzchaltung (9), die beim gleichzeitigen Auftreten dieser Impulse einen Impuls (Koinzidenzimpuls) abgibt, dessen Briet der Dauer des gleichzeitigen Auftretens der vorgenannten Impulse entspricht, und mit einerm Zeitzelektor (100, der die Fernschkamera (1) während der Dauer das Koinzidenzimpul@@@ über einem Schalter (13) mit dem Fernchampfänger und direkt mit einem Amplitudenselektor (12) verbindet, der an den Fernschempfänger (2) angeschlossen ist und aus dem von der Fernschkamera (1) gelieferten Bildsignal nur bestimmte Graupegelwerte zum Fernzehempfänger (2) durchläßt.
    7. Schaltungs@@erdnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung zur autematischen Maschführung des Graupgelbereichen einem mit dem Ausgand des zeitselktords (10 verbundene Amplitduesiskriminator (11) und eine mit dem Ausgeng des Amplitudeniskirmitators vervundesn, eine vorbestimtte Übertragungsfutktion ergebende Schaltung (14) tung (14) aufweist, die die Anteile des von dem Zeitselektor (10) kommenden Bildsignales beidersets eines von dem Amplitudeniskriminstor (11) festgelegten mittleren Graupegels integeriert und bei Ungleichbheit deiser Anteile eine Steuerspannung liefert, die den Durchlashbereich des Anplitudenselektors (12) konrrigierende vorschicbt.
    @. Shcaltungs@@@@@@@@@ nach einen der Ansprüche 3 bis 7, dadhruc gekennzeichnet, daß die Schaltung @@@ Erszeugen der Reglespannung eine erste Schaltung @@2 Erzeugen einer ersten Reglespannung bie horizontaler Verschiebung des Inhaltes des Eildausschnittes und eines zeiwte Schlatungs Erugeon einer zwieten Reogelspannung bei vortikaler Vorschiebund diesS Inhaltes @@fwist, wobei die erstegun@@@@te @@@@@@tung aussgestatt ist mit deinem von den Zeilenvoerzögerungsimpuls gesteuerten Zeilondiskrimistorimpuls-G@@@@@@@tor (5), der beim afutreten des Zeilenvorzögerungsimpulese inen Impuls (Zeilondiskriminatorimpuls) von gleicher Erite wieder zeilonselekterimpuls abgibt, einen Zeiliendiskrininator (15), an dem der Zeilendiskrinimatoerimpuls und der Bildselketerimpuls, über eine Und-schaltung (17) verkönft, @@oel sowie ein von da Amplitudenselektor (12) glieferter, in seiner Breite der Breite des in dem Graupegelebereich befindlichen Bildsignales entsprechendner Impuls (Ampl8itdenselektor-Impuls) anliegen und der zusammen mit eine ihmachgeschalteten, eine bestimmte Übertragungsfunktion ergebenden Schaltung (16) die Anteile des ANplitudenselektor-Impulsse beidersteits der zeitlichn Mitte des Zeilendiskriminator-Impulses integriert und bei Umgelichhit dieser steile die erste Regelspannung liefert, und wobei die zweite Schaltung ausgestattet ist mit einem von dem Bildverzögerungsimpulse gesteuerten bilddiskriminatorimpuls-Generator (7), der beim Auftreten des Bidverzögerungsimpulses einen Impuls (Bilddiskriminatorimpuls) von gelicher Breite wie der Bildselektrorimpuls bgibt, einem Bilddiskriminator (18), an dem der bilddiksrimintorimpusl und der Zeilenselektroimpusl, über eine Und-Schaltung (2) verknüpft, sowie der Amplitdenselektorimpuls anliegen und derm zusammen mit einer ihm nachgeschalteten, eine bestimmte Übertragungsfunktion ergebenden Schaltung (19) die vor und nach. der zeitlichen Mitte des Bilddiskriminstorimpulsses auftretenden tretenden Amplitudenselketorimpulse mit untere schielichen Vorzeichen integriert und die Breite Regelepsnannung schafft, wenn das Integral von Null Verschieden ist.
    9. Schaltungsnaordnung nach Anspruch 8, dadurch gekeknzeichnet, daß die erste Regelspannung die Verzögerungszeit der Zeilenverzögerung (3) und die weite Regelspannung die Verzögerungszeite der Bildverögerung (4) im Sine einer nachführung -des Bildauschnittes verändern.
    10.Schaltungsanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Fernsehkamera (1) eins elektrisch gesteuerte Stelleinrichtung aufweist und die beiden Regelsapnungen diese Stelleinrichtung im Sinne einer Nachführung der Fernschkamera nachsteuern.
    11. Schaltungsanrodnung nach Ansrpuch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Regelspannungen eine Schaltung zur Nachführung des Gegenstandes steuern. l2 12. Schaltungsanrodnung nach e@em der Ansprüche 7 bis 11, gekenneichnet durch Schaltungen (21, 22, 23) zur Erzeugeung von manuel veränderbaren Vorspannungne für die verschiedene, eine bestimmte Übertragungsfuntion ergebenden Schaltungen (16, 14, 19), zweck Einstellung der Lage des Bildausschnittes auf dar Bildschirm und des in dem Bildausschnitt zur Darstellung gelangenden Graupegelbereiches.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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FR2397762A1 (fr) * 1977-07-11 1979-02-09 Nippon Electric Co Dispositif de reperage pour produire des effets speciaux sur une image de television

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FR2397762A1 (fr) * 1977-07-11 1979-02-09 Nippon Electric Co Dispositif de reperage pour produire des effets speciaux sur une image de television

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