DE1673915A1 - Transformation und Registrierung von fotografischen Bildern - Google Patents

Description

-ING. KLAUS BERNHARDT

_D.8 MÜNCHEN 8 15V2

ZEPPELJNSTRASSE 73

ITEK CORPORATION

10 Maguire Road

Lexington, Massacftusetts, USA

Transformation und Registrierung von fotografischen

Bildern

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur Kompensation von Bildverzerrungen und betrifft insbesondere das Gebiet der Fotogrammetrie. Vornehmlich bezieht sich die Erfindung auf die Registrierung ähnlicher fotografischer Stereobilder, sei es zu deren stereoskopischer Untersuchung, sei es zur Ableitung von Geländemessungen, insbesondere für Höhen- und Entfernungsmessungen. Im einzelnen betrifft die Erfindung ein Betrachtungsgerät oder Stereoskop, in dem Transformationen zweiter und höherer Ordnung, die zur Registrierung erforderlich sind, selbsttätig ausgeführt werden.

Wie in der älteren Anmeldung I 28 903 IXb/42c erläutert, ist das Bestehen von Verzerrungen bei einem Paar von fotografischen Stereobildern eine übliche Erscheinung und den Fachleuten der Fotogrammetrie durchaus bekannt. Als Folge derartiger relativer Bildverzerrungen erfordert die Durchführung der Registrierung eines Paars fotografischer Bilder im allgemeinen eine oder mehrere Bildtransformationen zur Korrektur oder Kompensation der Verzerrungen, die bei einem oder beiden derartigen Bildern durchzuführen sind. Die Bedeutung der erwähnten Ausdrücke "Transformation" und "Registrierung" sowie bestimmter weiterer^ nachstehend benutzter Ausdrücke ist im einzelnen in der genannten älteren Anmeldung er-

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läutert.. Diese befaßt sich ferner mit Bildtransformationen zum. Zwecke der Registrierung ähnlicher, aber nicht iden'tiscaerß-ilder, un in diesen homologe Punkte zu ermitteln. Eine typische.:Anordnung enthält zwei Kathodenstrahlröhren oder Lichtpunktabtaster sowie einen Rastergenerator, der auf diesen Möhren ein Abtastraster zu erzeugen hat. Derartige Raster werden entsprechend durch geeignete Objektive auf die Bildemulsionan eines Paares von Stereo* aufzeichnungen abgebildet. Wenn'der Elektronenstrahl, der in jeder Röhre erzeugt wird,- dem Abtastraster auf deren Schirm folgt, so tauten die erzeugten Lichtpunkte der Rohren synchron die fotografischen Bilder ab. Die Bilder modulieren das Abtastlicht, das zu einem Paar von fotoelektrischen Detektoren oder Aufnahmeeinrichtungen, wie Fotovervielfaeherröhren gelangt, die entsprechend dem einfallenden Licht Videoausgang3signale erzeugen, die sich entsprechend dieser Lichtmodulation verändern.

Die oben bezeichnete ältere Anmeldung befasst sich vornehmlich mit Transformationen erster und zweiter Ordnung. Die vorliegende Anmeldung betrifft, die Kompensation von Verzerrungen höherer Ordnung, um größere Genauigkeit und höhere VergrÖsserungen der Bilder zu ermöglichen und die Auswertung von Fotografien grösserer Abmessungen zu gestatten.

Panoramafotografien enthalten "im ganzen gesehen beachtliche Verzerrungen dritter und höherer Ordnung. Um die Auswertung grö-sserer Abschnitte einerPanoramafotografie zu ermöglichen, ist es wünschenswert, dabei systematische Transformationen höherer als der zweiten Ordnung durchzuführen. Ein (reländerelief bringt ferner schwerwiegende relative Verzerrungen bei einem Paar von Stereofotografien mit sich. Derartige Verzerrungen können siph beliebig ändern, sei es, dass sie von einer sehr hohen Ordnung sind, und sei es* dass sie nicht- einer systematischen Transformation ünterwoif an werden können, Diese sind beschränkt auf Bildverschiebungen in der X-Richtung, da nur die X-Parallaxe ein Geländerelief wiedergibt. . - ,. , .

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i:·.,.:··. S;ii'i:tühi"-ung von Verserrungen als Folge eines Geländereliefs i-r.; :.n den Fig. 2 /and 3 erläutert» deren jede zeigt, dass rela- -ji"'e BiIdverzerrungen in Form von örtlichen Maßstabdifferenzen ent-■■stehen,' 5-σbald die Geländeoberfläehe nicht parallel zur Bild- oder i'ot-oebene der .Auf nähme kamer a ist» -USTIe im Einzelnen anhand von Fig. 2 ^;erläutert, erscheint die horizontale Entfernung JD längs einer Ciislättdeneigmig (z.B. die Länge einer pro^izierten Neigung) ν-.ΛΊ- tuen antspz'-ecshenden Betraehtungzentren 1 und 2 her gesehen als ^T.:rr2ge c]_? in der Fsteebene einer Aufnahmekamera an dsia jeweiligen Be i-rachtinigssentrum 1 und diese erscheint als viel grössere Ent-■roriiung 5„ längs der Fotoebene einer- Vermessungskamera am Betrach=· tuiigs?.entrum. Wie erkennbar, ist der Abstand d_ß bedeutend grosser ala der Abstand ά_τ« jöementsprechend erscheint jedes Geländeelement ^_n als kleines Abstandseletaent· ^, innerhalb des Eildabstande d_o 'vgl.Fig.2a, in welcher diese Entrernungselemente Δ_Λ und A_n di-

T R

rel*t \'ar.gleichbar sind). Daher können die beiden ähnlichen, aber nicht identischen Bilder, die durch die Entfernungen d^ und d_R

t herden_? nicht miteinander registriert werden, und dabei Funkte in diesen nicht festgelegt werden „solange nicht ίί'.'-as odor baiöe der Bilder einer Korrekturtransformation unterwor-= ΐί.: sind;, um diese Unterschiede in der Fotoebene mindestens so y/git :va '-erringern, dass eine Registrierung der Bilder ermöglicht wird.

2:.:a Zweoke dsr weiteren Erläuterung ist in den Figuren 2 und 3 Ga.3 Yi-rhältnis B/H mit-1 angenommen. Dabei ist B die Basisentferi:ung Ewisehen zwei aufeinanderfolgenden fotografischen Aufnahme= orten, von denen aus ein Stereopaar von Panorainaaufnahmen herge~ stallt wird. H ist die kürzeste Durchschnittsentfernung zwischen der ZM fotografierenden Oberfläche und den fotografischen Aufnahmeorten ,die Messimg sollte von der Eintrittspupille der Vermessungskamera aus erfolgen). Dementsprechend" ist der Betrag ^p gleich 1/2 D tanöi mit <&p entsprechend der Hälfte der Differenz zwischen den Entfer=· liUügen-dp "St im Bild. Dabei 'i's¹i?<3£der Winkel der Geländeneigung gegen über der horizontalen Bezugsebene.

Aus Fig.3 ist ersiehtlich, dass ^ede Geländeneigung eine bestimmte ifeißvtabdifferenz -erzeugt, und dass eine unregelmässige Geländeober-= fläche sich in einen komplizierten Muster von relativen Verzerrungen

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ausdrückt,,, wodurch die zu registrierenden Bilder erhabCLiche Unterschiede erhalten. Soaiit erscheine» entsprechende G-eXänd-selemente <& y. ala versshiedene EntfernuftgseleffientQiÄ^ (jede Entfernung ist Von links nach rechte zu betrachten) innerhalb der Bilderttfernug $_T in d&r jPotoebfcne, wenn das GeläHde vom Betrachtimgszentruni 1 her betrachtet wird!, Dieao erscheinen als-Entfernungsei'einenie,*, innerhalb ier Bildentferramg dg ISngs der Fatoebeiie, wenft das m Betrachtungzentriim 2 her betrachtet wird.

Pig.1, iis identisch E&t der i*ig.i in der oben tx^wähsten, äl-■".teren Aaiaelduttg ist» lässt sich erfc,, inen, dasa es insgesamt zehn ^rEränsfcrinatioaen er-ster und zweiter Ordnung gibt, welche die X- und Ύ-Parallaxe» -umfassen. Dabei ia.t au beachten, dasa die Ausführung dieser= Transformationen die Bearbeitung in eine» Registrierinstrument mit zehn Freiheitsgradea erfordert. Zusätzlich zu diesen !Trans formationen und den dabei erforderlichen zehn Freiheitagraden mues dabei zur Erleichterung ein automatischss Stervsoskop auch Einrich·» tungen zur Erfassung und Beseitigung der relativen Bildverechiebuogeii in der X- und Y-Richtüng ('s.B. Transfornationen nullter Ordnung gemase dem vorbergenannten Klassifizierun^aeystem) enthalten. I»ie Beseitigung dies'^r Verachioturtgen erfordert zwei zusätzliche Freiheitsgrade. Daher auss ein automatisches Instrument zur Ausführung solcher Transformationen nullter, erster und zweiter Ordnung zwölf Freiheitsgrade ermöglichen (zwei Freineitsgrade für die nullte Ordnung, vier Freiheitegrrade für die erete Ordnung und eeehs Fraiheitsgrade für die zweite Ordnung der'Traneformationen).

Das R<3gistriersystem und das dazugehörige automatische'Stereoskop

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gemäss äev genannten älteren Anmeldung sieht diese zwölf Frelheifcsgrade vor üqö jgestatfcsi die Ausführung von Transfojfirationen nnllter, eratar und shelter Ordnung« Wie in diener AnmeBmg erläutert, können auch Transformationen höherer Ordnung exisiiglicht werden- BIe vorliegende Anmeldung betrifft ein einfaches System? das mit der früher entwickelten Technik und deren Grundsätzen kompatibel ist. !Die Erweiterung auf l^fr&neföraiationen dritter Ordnjung würde dia Erfassung land Stsueruiig von acht weiteren * freiheit'a» graden erfordern^ dies äurob di* folgende^ Arten von Transfonaationei. auögedrüalct werden: " '' ' . - : ,

χ*, in χ χ in y

χ*γ in χ χ in y

xj in x xy in y

y^ in χ y' in y

Die Exweiteruni?: auf Transformationen vierter Ordnung würde das Etfordernia von zehn weiteren Freiheitsgraden mit sich Vringen» Transrormationen fünfter Ordnung weitere zwölf Freiheitsgrada

demzufolge wäahat die Anzahl der Freiheitsgrade₉ die erfasst und ge« ^ .■steuert werden müssen, mit der Ordnung&zahl sehr stark an. Ein optimal ausgelegtes Instrument kann jed&en.weniger Freiheitegrade besitzen,als dies theoretisch erforderlich ist Da zunächst die Prajektionsveriüerrungen durch die Neigung der.Kameraachae bei der Aufnahme nur Verzerrungen erster und zweiter Ordnung awieshen den Stereobildern orzeugeß, da ferner Veraerrungen höherer Ordnung duroh Unregelmasaiskeiten des fotografierten Geländes eiögefuhrt werden, und weil Verzerrunger bis zur. hundereten Ordnung unter bestienften.⁴ ·- Bedinßuogen abhängig von dar Zerklüftung des Geländes und dor

ιοββύ/ootd

«α» Q α»

. Auflösung der Fotografien Bedeutung besitzen können, und da schließlich die Verzerrungen zufolge des Geländereliefs hur X-Parallaxen .umfassen, (die X-Richtung ist dabei die Richtung der Eewegung der Aufnahmekamera von einem Betrachturigssjentrum zuman« ösren Betrachtungszentrum, wodurch kein beachtlicher Wechsel der Lage der Y=Richtung der Kamera während der Bewegung entsteht) ver-. fingert sich die Anzahl der Freiheitsgrade für ein optimal ausgelegtes Instrument auf die Hälfte des theoretischen Maximums.

Dessen ungeachtet kann ein derartiges rasches Anwachsen der Anzahl der erforderlichen Freiheitsgrada mit der Ordnungszahl und die zugehörige Erhöhung des Aufwandes bei der Instrumentierung unter bef.timmten Umständen unerwünscht sein. . :

Zial der vorliegenden Erfindung ist es, einj System zu schaffen, mi^ dsssen Hilfe Transformationen zweiter und höherer Ordnung in einem P.sgis :ri er instrument, entsprechend der genanntan älteren Patentanmeldung, ausgeführt werden können, bei dem jedoch wesentlich wenig*? w Aufwand in den Schaltungen zur Erfassung und Steuerung der Transformationen erforderlich iat.JDae nactietefaend offenbart« Syetaa. ist in gleicher Weise zur- Durclifü&rung voa IranefortaBttpnen erster Ordnung geeignet, obwohl die besonderen Vorteile hinsichtlich dar ,; Schal■t-ungsvereinfachung bei Transformationen niedriger Ordnung, nicht vollständig zu Tage treten, da zu^ deren Aueftthxunf j^ur eiiw» i._; Anzahl von Freiheitegraden er£ard,erlie*r

Kurz gesagt, ermöglicht das System getnfees der Erfindung Tranifor«

BAD ORIGINAL

mationen bei einem oder beiden Bildern eines Paares, um das eine mit dem. anderen zu registrieren, indem Komponenten eines Parallaxenfehler-Signale in Übereinstimmung mit ihrer harmonischen Beziehung zur Abtaetfrequenz der Lichtpunktabtaströhre derart abgeleitet werden, dass die an einem beliebigen Punkt im Bildbereich erzeugte Transformation nicht nur das Ergebnis des ermittelten Fehlersignalee lot, wenn der Abtastpunkt den in Betracht gezogenen genauen Bereich Übei^ert» eondern auch desjenigen FehlersignCes, das bei der Abtastung der an die vorhergehend abgetasteten Linien angrenzenden Bereiche abgeleitet wird, und dass dabei die Verschiebung des Abtastpunktes an jed^r Stelle im Bild als Ergebnis einer dort erforderlichen Transformation eine Funktion von Fehlersignales darstellt, die von einem mehr oder weniger kreisförmigen Bereich um den betrachteten Bildpunkt abgeleitet sind.

In den Zeichnungen bedeuten:

Fig.1 eine Darstellung eirier^; Anzahl von Bildtransformationen, Fig.2 eine schematische Darslfe^llung einer unebenen Geländeober- fläche in Beziehung zu einem" !»aar von einander entfernten "Betracatungszentren und einer Fotoebeiie,

Fig.2a ein Diagramm zum*Vergleich der relativen Grossen von Geländea-bmesoUTigen, wie sie in den Fotcebenen entsprechend erscheinen, in VeTbintfun^-Wit den zwei Betrachtunge«entren gemäss Fig.2, Fig.3 eine schematiache Darstellung einer unebenen Geländeoberfläche mit positiven und negativen Neigungen in Beziehung zu einem Paar voneinander entfernter BetrachtungsZentren und einer Fotoebene, Fig.3a ein Diagramm zum Vergleich der relativen Grossen von Ge=

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län<3eabmessungen_s wie sie in den Fotoebenen entsprechend "erseheinen, in Verbindung mit zwei Betrachtungszentren gemäss Pig»3$ Fig... 4 ein Blockschaltbild zur Erläuterung des funkt i one Ilen Zusammenwirkens der Hauptbestandteile eines automatischen Stereoskops naoh der Erfindung. Ein derartiges Stereoskop stimmt hinsichtlich seiner Hauptbestandteile mit dem Stereoskop überein, das in der vorgenannten älteren Anmeldung offenbart ist,

Pig.5 ein Blocksehaltbild eines schnellen X-Parallaxensystems» P Fig.6 den Verlauf der Frequenz (Abscisse) gegenüber der Dämpfung in Decibel (Ordinate) zur Erläuterung des Frequenzganges, Fig.7 das Schaltbild einer Auaführungsform, Fig. 8 den Verlauf der Frequenz gegenüber der Dämpfung in Decibel zur Darstellung einer Frequenzkurve mit vielen Höckern, Fig,9 den Verlauf der Frequenz gegenüber der Dämpfung in Decibel zur Darstellung der Phasenverschiebung für die verschiedenen Frequenzen, die einen Höcker gemäss Fig.8 enthalten, Fig.TO den Verlauf der Frequenz gegenüber der Dämpfung in Decibel

^ zur Erläuterung des Frequenzganges,

Fig.11 ein Schaubild zur Erläuterung der Phasenverschiebung (Ordinate mit Klammern versehen) gegenüber einem Höcker im Frequenzgang (zweiter Bereich dv Ordinate) gegenüber der Frequenz CAbscisse) für einen Integrator, wie in Fig»12 dargestellt, Fig.12 ein schematisehes Schaltbild einer Ausführungsform eines Integrators,

Fig.· 13 ein Blocksehaltbild eines kombinierten Korrelations- und TransförnjationssysteBia, das einen Integrator enthält,

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Allgemeine Besehreibung

Als Einleitung der näheren Beschreibung der Einzelheiten einer Bildtransformation gemäss der Erfindung sei eine kurze Beschreibung eines automatischen Stereoskops für ein solches Transformationssystem vorangeschickt. Hierzu sei insbesondere auf Fig. 4 verwiesen, die sehematisch ein Paar von Bildtransportelementen 56a und 56b zeigt, von denen.ein Paar fοtografiseher Transparentbilder 57a und 57b gehalten werden, die ein Paar stereografische Fotogra«= fien darstellen. Die Anordnung umfasst ferner ein Abtastsystem mit ä zwei, im wesentlichen identischen, Liehtpunktabtastern 58a und 58b, ferner ein Lichtsammeisystem mit zwei fotoelektrischen Detektoren,

die allgemein mit 59a.und 59b bezeichnet sind. Die Abtaster 58a und 58b sind mit den fotoelefctrischen Detektoren 59a und 59b entsprechend verbunden. Die Abtaststrahlen der Abtaster 58a und 58b sind nach oben durch die fotografischen Transparentbilder 57a. und 57b auf die Detektoren 59a und 59b gerichtet, wie in der Zeichnung angedeutet.

Die mit dem Bildinhalt modulierte Lichtenergie eines derartigen Abtaststrahls wird durch den fotoelektrischen Detektor gesammelt, und die dementsprechenden,Ausgängssignale werden zu einem binokularen Sichtgerät 62 geleitet, das ein Paar Okulare (nicht dargestellt) enthält, die an die Augen der Bedienungsperson angepasst werden können _f die in jedem Falle ein stereografisches Modell der Bildbezirke sehen wird, die auf den fotografischen Transparentbildern 57a und 57b gerade abgetastet werden. Die Transportelemente* 56a und 56b sind getrennt beweglich, sodass die Bildbezirke, die vom Abtaststrahl beaufschlagt werden, in beliebiger Weise wählbar

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sind. In Fig. 4 ist das Abtastsystem mit den Abtastern 58a und

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58b, das Lichtsammeisystem mit den Detektoren 59a und f>9"b das Transportsystem mit den Transportelementen 56a und 56fc in ein durch unterbrochene Linien dargestelltes Rechteck eingeschlossen? das in seiner Gesamtheit mit 67 bezeichnet ist.

Die Einrichtungen zur Abtastung und Wiedergabe wirken in einer SchaltungsOrdnung zusammen, die einen Rastergenerator 68, swei Video-Signalformer 69a und 69b, die mit den fotoelektrischen Detek=- toEschaltungen 59a und 59b verbunden sind, eine Korrelationsanordnung 7O₉ ein Transformationssystem 71 und zwei Gruppen von Ablenkverstärkern 72 und 73 umfasst, deren erste mit den Lichtpunktabtasteinrichtungen 58a und 58b und die zweite mit der Betraehtungsanord·= nung 62 verbunden sind. Zur Beschreibung des funktionellen Zusammen= Wirkens der in Fig.4 dargestellten Bestandteile ist zunächst zu bemerken, dass die Abtasteinrichtungen 58a, 58b Kathodenstrahlröhren 74a und 74b enthalten, dass ß.33 Sichtgerät 62 zwei Bildröhren 75a und 75b enthält und dass das Lichtsammeisystem mit Foteverviel-= facherröhren 76a und 76b ausgestattet ist.

Beim Betrieb der Anordnung werd"en die transparenten Stereobilder ^ 57 auf die Transportelemente 56a und 56b gelegt, die derart ausgebildet sind, dass die Transparentbilder zueinander in eine I>estimmt8 Lage gebracht werden können. Es ist üblich, jedoch nicht wesentlich, dass diese Transparentbilder aus Glasdiapositiven bestehen, und die Transporteinrichtung sieh dadurch auszeichnet, dass die Elemente 56a und 56b in Abhängigkeit von kleinen Verschiebekräften frei gegen=· einander verschoben werden können. Auf diese Weise kann die Bedienungsperson wahlweise verschiedene Bezirke der Fotografien 57a

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und 57b in die Wege der Abtaststrahlen der Abtaster 58 zu den zugehörigen Detektoranordnungen 59 bringen.

Der Rastergenerator 68 erzeugt ein Signal mit derartigem Verlauf,, dass dieses nach Zuführung zu den Ablenksystemen der Abtaströhren 74a und 74b und der Bildröhren 75a und 75b das erforderliche Abtastraster auf den Schirmen dieser Röhren erzeugt. Die Korrelationsanordnung 70 nimmt die Video-Signale am Ausgang der Video-Signalformer 69a und 69"b ab, die mit den Bildröhren 75a und 75b verbun- ^ den sind, und ermittelt in diesen Signalen die Zeitunterschiede zwischen, den zusammengehörigen Einzelheiten im linken und rechten Kanal der Anordnung. Die Korrelationsanordnung 70 erhält ferner

Bezugssignale aus dem Hastergenerator 68, welche die Lage des Abtastpunktes getrennt in der X- und Y-Richtung angeben.

Aus diesen vier Eingangssignalen (d.lu linkes und rechtes Video-Signal und den Bezugssignales für die Koordinaten X und Y der Abtestpunkte) bildet die Korrelat!onsanordnung 70 die Richtung des Parallaxenfehlers und gibt diese Information als Fehlersignale auf den Leitungen 291 ... 300 und 317, 318 aus.

Die Signale des Rastergenerators werden den Kathodenstrahlröhren 74 des Abtasters und den Röhren 75 des Sichtgerätes zugeführt und erzeugen in jedem Falle ein rechteckiges Abtastraster. Das Transformationssystem 71 erzeugt Signale, die in Kombination mit den Signales des Bastergenerators den Abtaströhren zugeleitet werden

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und dae Aussehen des Rasters dieser Abtaströhren verändern- Da das Raster auf jeder der Bildröhren quadratisch bleibt, enthält die Darstellung, wie sie durch die Bedienungsperson auf diesen Bildröhren zu erkennen let, Transformationen, die komplementär zum Wechsel im Auesehen des Rasters der Lichtpunktabtasterröhren 74a und 74b sind. Die durch das Transformationssystem 71*erzeugten Signale stehen unter der Einwirkung der entsprechenden Transformationssteuersignale (Fehlersignale) aus der Korrelationsanordnung

Ist kein Regietrierfehler vorhanden, so sind alle Fehlersignale null* In diesem Zustand bleiben die Raster der lichtpunktabtaströhren 74a und 74b quadratisch, und,wiß für die Bedienungsperson ersichtlich, liegt keine Transformation der Darstellung vor. Ist jedoch die Registrierung unvollständig, so sind ein oder mehr erste Transformationssteuersignale (Fehlersignale) vorhanden, und durch das System 71 wird eine entsprechende Transformation erzeugt. Diese Signale werden dann den ift der Verstärkereinheit 72 verstärkten Signalen hinzugefügt. Letztere enthält Horizontal- und Vertikalverstärker für den rechten und linken Kanal 115a, 115b und 116a, 116b. Anstelle einer Erzeugung eines quadratischen Rasters auf dem Schirm der Lichtpunktabtasterröhren wird eine Transformation der für die Registrierung erforderlichen Art erzeugt. Wie nachstehend erwähnt, erfolgen alle diese Transformationen in gleicher Weise für das linke und das rechte Abtastraster,, jedoch im gegenläufigen Sinn.

Die von den. Fotoveiivielfacherröhren 76a und 76b an die zugehöri«

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gen Bildröhren 75a, 75b übertragenen Videosignale durchlaufen die Video-iSignalformer 69a und 69b, die einen konstanten Bildkontrast oder Tönungsbereich sicherstellen. Hierzu enthält jeder Video- Signalformer eine automatische Verstärkerregelung, welche die Signalverstärkung derart regelt, dass die Auegangsamplitude des Videosignals trotz Änderungen der Eingangsamplitude, infolge von Unterschieden im örtlichen Bildkontrast, im wesentlichen konstant bleibt. Auf diese Weise wird der ganze Helligkeitsbereich der Bildröhren 75a, 75b ausgenutzt. t|

Bas Abtastraster -

Bas gewünschte Abtastraster unterliegt sowohl menschlicher als auch elektronischer Betrachtung eines Paares von Stereofotografie^. Benutzt wird ein zweifaches Diagonalmuster mit einer Vielzahl von Zeilensprunghilfsrastern, die ein vollständiges Raster oder einen Abtastzyklus bilden (d.h. ein vollständiges Abtastmuster, das darauf wiederholt wird). Bei einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst das Abtastmuster ein quadratisches Raster mit einer Wechaelfrequenz fj von 30 Hz, bei dem jedes Raster durch zwei Halbraster im Zeilensprung gebildet wird. Jedes Halbraster besteht im wesentlichen aus 205 Zeilen diagonal oder das ganze Raster aus 510 Zeilen.

In kurzen Worten funktioniert das Traneformationssystem 71 folgendermassen: Die Anwesenheit eines positiven X-Registrierungsfehlersignales für den X-Masstab auf der leitung 291 wird eine erhöhte X-Ablenkung bei der linken Abtastkathodenstrahlröhre 74b bewirken. Bas hat eine Vergrößerung der Breite des Rasters in X-Richtung auf

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dem Schirm dieser Röhre zur Folge, wie in Fig.1a dargestellt. Gleichzeitig erfolgt eine Abnahme der X-Ablenkung bei der rechten Abtastkathodenstrahlröhre 74a mit der Folge einer Verringerung der Rasterbreite in X-Richtung auf dem Schrim, wodurch ein enges Raster mit einer Transformation entsteht, die der in Fig.1a gezeigten entgegengesetzt ist. Ist $ao Registrierfehlersignal für den X-iiaa8tab_f das an der Leitung 291 liegt mehr negativ als positiv, so ist das gebildete Auegangsaignal des Diodulators 270 in seinem Signalverlauf eine invertierte verkleinerte Nachbildung des Verlaufs des X-Abtastsignals auf der Leitung 114» welches daa Produkt eines derartigen, Abtastsignals, multipliziert mit einer negativen Zahl, darstellt, welche die Grosse der Spannnung des Fehlersignals für den X-Masstab auf der Leitung 291 ausdrückt· In diesem Fall ist das Signal auf der Ausgasigeleitung 303, das die zusammengesetzten Eingangssignale auf der Leitung 114 darstellt» mit einer Berichtigung aus den Signalen übe? die Leitungen 291 ·.· 300 und 317 und 318 gleich dem

auf der Leitung 114 zugeführten X«Abtastsignal verringert um die Amplitude der zusammengesetzten Korrektursignale. Ist dieses negativ, so besitzt dieses eine umgekehrte Phasenlage gegenüber dem Abtastsignal auf der Leitung 114. Daher wird die Amplitude des linken X-Ablenksignales auf der Ausgangsleitung 303 verringert, was zu· eixumengeren Raster auf der Lichtpunktabtasterröhre 74b führt.

· »teilt da« Auvgengtnlgnal auf der Leitung 304 die Differenz zwischen dem Eingangssignal zur !-Abtastung auf der Leitung

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114 und der umgekehrten Abbildung eines Korrektursignals dar. Da die Abbildung negativ ist, ist diese Differenz äquivalent der Summe der Signale auf der Leitung 114 und einer nicht umgekehrten Abbildung davon. Das Signal auf der Ausgangsleitung 304 besitzt daher eine erhöhte Amplitude" und" führt zu einem Abtastraster auf 1er rechten Kathodenatrahlabtaströhre 74a mit einer vergrösserten Abmessung in X-Richtung. -

Alles in allem ist ersichtlich-* dass die Wirkung eines Fehlersignals für den X-Maßstab auf der Signalleitung 291 darin besteht, dass eine Transformation des Rasters im X-Maßitab auf Jeder der JVAchtpunktabtasterrb'hren 74a und 74b erzeugt wird, und dass Richtung und Grösee einer solchen Iransformation dem Vorzeichen und der Grosse des Fehlersignals auf der Leitung 291 entsprechen. Weiterhin ist eine derartige Transformation, wie sie bei der linken Kathodenstrahlröhre 74b durchgeführt wurde, hinsichtlich ihres Vorzeichens

entgegengesetzt zur entsprechenden Transformation gerichtet, die bei der rechten Kathodenstrahlröhre 74a ausgeführt wurde*

Es lässt sich in völlig analoger Weise zeigen, dass ein Fehlersignal für den Y-Maßstab, das dem Modulator 273 über die Signalleitung 294 zugeführt wird, eine Transformation für.den Y-Maßstab bei den Kathodenstrahlröhren 74a und 74b bewirkt. Dieses erzeugt entsprechend Transformationen für den Ϊ-ΜεQstab im entgegengesetzten Sinn auf der linken und rechten Abtastkathodenstrahlröhre 74a und 74b.

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Das in 4er genannten älteren Anmeldung eingehender beschriebene Transformationssystem 71 kann auch bei Auftreten eines Keigiingsfehlersignals wirksam sein* Ein positives X~ileigungsfehlersignal wird dem System 74 über die Signalleitung 292 zugeführt. Als Folge der Anwesenheit eines positiven X-fJeigungsfehlereignals auf der Leitung 292 und der Bildung einer verkleinerten Abbildung des Y-Abtastaignals im System 71 wird das X-Neigungafehlersignal zusätzlich dem X^Abtastsignal fai^^ die Leitung 1.14 ^ zugeführt wird. Auf der Ausgangssignalleitung 303 erscheint die Summe dieser Signale» Ein derartiges Ausgangssignal wird, wie oben beschrieben« derX-Ablenkepule des linken Lichtpunktabtasters 74b zugeführt. Da die Lage des Abtastflecks in jedem Falle eine lineare Funktion der X- und Y-Ablenksignale ist, wird die Lage des Abtastflecke in Raster der linken AbtaBtkathodenstrahlröhre durch die Hinzufügung eines aus dem Y-Abtastsignal abgeleiteten Signals zum X-Abtastsignal modifiziert. Somit wird das quadratische Raster auf * der linken Lichtpunktabtaströhre 74b, wie in Fig.Ta gezeigt, trans= formiert.

Wird im einzelnen ein derartiges Raster nach rechts (wie aus Pig.1 ersichtlich) oder in der positiven -!«Richtung in seinem oberen Teil verschoben, so entspricht das der Hinzugabe eines positiven X-Korrektursignals zum X-Koordinatensignal (d.h. der zeitliche Wert des X-Abtasteignals), Serientsprechend wird d&& R&ate<r naob l.itilcß b^w.in de X-Richtung in seinem unteren Teil verschoben und zwar

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BAD ORIGINAL

entsprechend der Beigabe eines negativen Y-Koordinatensignals zum X-Koordinatensignal. Eine derartige Verschiebung des Rasters in X-Richtung ist, wie dann ersichtlich, proportional dem Augenblickswert der Y-Koordinate, und die Verschiebung reicht von Hull im Mittelpunkt des Rasters (entsprechend einer Zuführung des Y-Koordinatensignals Null) bis zu einer maximalen positiven Verschiebung am oberen Ende des Rasters, die einem Maximum des fositiven Y-Koordinatensignals entspricht. In ähnlicher Weise reicht diese bis zu einer maximalen, negativen Verschiebung am Grund des Rasters, die einem Maximum des negativen Y-Koordinatensignals entspricht. Eine entsprechende komplementäre Verschiebung im Raster der rechten Abtastkathodenstrahlröhre wird _Nin ähnlicher Weise über die Ausgangssignalleitung 304 bewirkt.

Die Erzeugung von in Pig.1 dargestellten Transformationen zweiter Ordnung wird nachstehend kurz beschrieben. Auf den entsprechend vorgesehenen Fehlersignalleitungen 298 ... 300 erscheinen

' 2 2 2 2

die Pehlersignale χ in x, y in χ, χ in y und y in y»

Die Modulatoren des Iransformationssy8tems 71 enthalten Multiplikationsschaltungen, die auf eine Registrierung von Pehlersignalen hin, diese und die Abtasteignale in X- und Y-Riehtung multiplizieren, nachdem die Abtasteignale in entsprechend vorgesehenen Schaltungeanordnungen quadriert wurden.

Die noch verbleibenden zwei Transformationen zweiter Ordnung, d.h.

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ORiGiNALlNSPECTED

die Traneformationen xy in χ und xy in y, wie in der Fig. 1k und fig.in dargestellt, werden unterdrückt und zwar in Abhängigkeit von den Registrierfehlersignaleti, die auf den entsprechenden Leitungen 295 und 296 zugeführt werden. Die Modulatoren im Sy» stem 71 erhalten Ihr zweites Signal aus einem Multiplizierer, der ein Signalprodukt mit einem Verlauf abgibt, der in jedem Augenblick proportional dem Produkt der beiden Eingangssignal m ist, die diesem über die Leitungen 114 und 113 zugeführt werden, nämlich die X- und Y-Abtastsignale.

Wie im Falle der Transformationen erster Ordnung, die oben beschrieben wurden, werden die Tranformationssignale zweiter Ordnung der rechten und linken Lichtpunktabtasterröhre 74a und 74b im entgegengesetzten Sinne zugeführt, um komplementäre Transformationen im linken und rechten Kanal zu erzeugen.

Allgemein arbeiten die Modulatorschaltungen im Transformationssystem 71 mathematisch als Multiplizierer. Die in Fig.1 dargestellten Transformationen sind daher im wesentlichen vom Signalverlauf zur Erzeugung des Abtastrastere unabhängig. In dieser Hinsicht bildet eine Verschiebung einer unverzerrten Koordinatenlage im Abtastraster eine Funktion von dieser Koordinatenlage und daher eine Funktion von den Momentanwerten der X- und Y-AbtastSignalspannungen, welche diese Lage auedrücken. Daher können die Rasterverschiebungen oder Bildtransformationen gemäse Fig.1 sowohl mit: Fernsehabtastrastern, als auch mit einfachen oder zweifachen Diagonalabtastrastern durohge führt werde_n. T 0 ββ*2-/0 0-1 9-■· λ ■

ORIGINAL INSPECTED

Jedem einzelnen Pehlerei^naleingang ist ein Modulator zugeordnet» Dabei ist beachtlich, dass Vorzeichen und Gröese des Korrektur-» signals, das von jedem Modulator abgegeben wird, eine Punktion der Polarität und Grosse des zugeführten Hegißtrierfehlersignals ist. Daher ist in jedem Äugenblick das Ausgangssignal um so grosser, je grosser das Fehlersignal am Eingang eines jiodulators ist unrd umgekehrt. _.-■.- , ,

Ausgangssignale können gleichzeitig auftreten, und es können zur selben Zeit Parallaxenfehlerslgnale auftreten. Weiterhin können alle Fehlersignale positiv sein, sie können negativ sein, sie können teilweise positiv und teilweise negativ sein, scbliesslich können auch einige null sein -was für eine Kombination auch immer zur Registrierung beim linken und_. rechten fotografischen Bild abgetastet wird, es erscheinen jedenfalls alle diese Pehlersignsle an den Summenpunkten innerhalb des Transformationssystems 71.

Die Korrelationseinheit 70 enthält 12 Analysatorbaugruppen, die \ eine Fehlerregietrierung zwischen den abgetasteten Bildern entsprechend den verschiedenen Typen unter den zehn Primärtransformat ionen nach Pig.1 und der Transformation nullter Ordnung oder den X- und Y-Parallaxentransformationen ermitteln. Derartige Ermittlungsvorgänge beruhen auf den Zeitdifferenzen beim Erfassen der zeitlichen Unterschiede zwischen dem linken und rechten Video-Eingangssignal. Diese Signale werden entsprechend über die Eingangssignalleitungen 325 und 326 übertragen. Perner beruhen diese auf den zeitlichen

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- 2Ö -

Differenzen der Signale aus den entsprechenden Video-Eingängen

\ und den X- und Y-Bezugesignalen (leitungen 527*328) oder daraus abgeleiteten Signalen. Im einzelnen ist jedoch die Ana.lysatorbau·= gruppe in der Lage, ein sich ander ndes Parallaxensignal mit den zugeordneten X- und Y-Bezugssignalen oder daraus abgeleiteten Signalen zu fcorrelierer und daraus ein Registrierfehlersignal abzuleiten, das im Zusammenhang mit dem besonderen Bezugssignal am Eingang steht.

Die Analysatorbaugruppeakönnen derart ausgeführt werden, dass sie unempfindlich gegenüber Y-Parallaxenkomponenten, X-Parallaxenkomponenten oder Parallaxenveränderungen sind, die nicht mit einem Bezügesignal am Eingang zusammenhängen, die aber andererseits im Zusammenhang mit Bezugesignalen für andere Baugruppen stehen. Durch Korrelation zusammengesetzter Parallaxenänderungen mit einem zugeordneten Bezugssignal lässt sich jede Analysatorbaugruppe ausschliesslich gegenüber einer einzeihen Verzerrungskorrponente im zusammengesetzten Parallaxensignal empf indlich machen. Die Wirkung der verschiedenen Analyaatorbaugruppen ist voneinander unabhängig. Es gibt daher keine gegenseitigen Störungen.

Wie in der Siteren Anmeldung«.}beschrieben, enthält das eigentliche

Korrelatipnesystem eine Vielzahl von Korrelationseinheiten» die bis auf ihre,Bandi'^aee identisch sind« Durch wirksame Unterteilung des ganzen Video-Spektrums in Teile begrenzter Bandbreite wird das Ausmass der Informationsverluöte infolge der Besehneidung oder Ver-

ringerung der Amplitude dieser Video-Signale wesentlich verringert. Demzufolge gestattet eine Anordnung mit einer Vielzahl von Korrelationseinheiten die Verwendung einer ausserordentlich einfachen Korrelationsschaltungstecbnik, bei der sogenannte "EXCLUSIVE - ODER"-Gatter in Kombination mit Amplitudenbegrenzungsschaltungen verwendet werden, zumal die Signale der Nullpegel-Diskriminatoren sich zeitlich langsam verändern.

Die Laufzeit jedes Korrekturkanals für die Primärtransfarmation ist weitgehend von der Charakteristik der Tiefpassfilter, insbesondere von deren Grenzfrequenzen abhängig. Höhere Grenzfrequenzen erzeugen einen schnelleren Anstieg des Signales und erhöhen Jedoch die Anfälligkeit des Systems gegenüber Rauschön sowie einen zeitliche»Verlust der Bildkorrelatiön, der kurzzeitig in Gebieten mit wenig* oder keinem Bildinhalt bei einem oder beiden abgetasteten Bildern auftritt.

In der obigen Beschreibung des "automatischen Stereoskops" sind, soweit sie sich auf die Systeme zur Bildtransformation und Korrelation bezieht, wesentliche Einzelheiten fortgelassen, und zwar im besonderen hinsichtlich der beispielsweisen Ausführung der Schaltungen, da diese £ins*lheiten für das Verständnis der vorliegenden Erfindung unwesentlich sind. Alle diese Einzelheiten sind in der genannten älteren Patentanmeldung beschrieben, auf die hinsichtlich dieser fehlenden Einzelheiten Bezug genommen wird. Es soll damit zum Ausdruck gebracht werden, dass die ausführlichen Erläuterungen

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dieser älteren Anmeldung durch diese und andere Hinweise eingeschlossen werden sollen.

Kompensation der Verzerrungen höherer Ordnung Allgemeine Überlegungen

Das Transformationesystem 71 enthält zehn Modulatoren jeweils für die ^lm Freiheitsgrade, die für die Transformationen erster und zweiter Ordnung erforderlich sind. Da jeder Modulator einen eigenen Fehlersignaleingang benötigt, muss -ein getrenntes Registrierfehlersignäl durch das Korrelationssystem 70 für jeden Modulator bzw." den durch diesen repräsentierten Freiheitsgrad erzeugt werden. Die Einheit 70 umfasst fünf Korrei/ationsbaügrüppen. Jede Baugruppe liefert-ein .Fehlereignäl für jeden der zehn Freiheitsgrade zur Ausführung der Transformationen erster und zweiter Ordnung. Die jeweils zugehörigen Fehlersignale von den verschiedenen Korrela·= tionsbaugruppen werden zu einer Reihe von zehn Registrierfehlersignalen auf summiert (diese umfassen nicht die zwei Signale nullter Ordnung oder die X- und Y-Parallaxensignale). Diese warden als Fehlersignale den Eingängen der Transformationssöhaltutigsanordnung der Einheit 71 zugeführt.

Jede der Korrelationsbaugruppen enthält einen eigenen Multiplizierkorraldior inform eines sogenannten "EXCLUSIVE - Oi)EH=¹ ·~ Gatter* für jeden der genannten zehn Freiheitsgrade, Jeder derartige talbipliaierlcorrelator erhält als Eingangssignal sowohl κΐπ Abtaafcbszugsaignal" als auch ein Signal, das aua den bei-ion Viilh'O-Rin-

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gangssignalen fur die Einheit abgeleitet let.

Nachstehend eel unter Berücksichtigung der Erfassung und Korrektur der Terzerrungen, die X-Parallaxen einsehlieesen, die Wirkungeweise eines Integrators bei den vorher erläuterten Korrelations- und Traneformationsayatemen betrachtet· Das Eingangssignal für einen derartigen Integrator besteht aus einem nicht gefilterten X-Parallaxensignal, wie es Über die Leitung 317 übertragen wird· Allgemein lässt sich feststellen, dass der Hittelwert des X-Parallaxensignale auf der Leitung 317 unter verschiedenen Bedingungen der Parallaxe und relativen Bildverzerrung normaler Weise im wesentlichen null ist, da die Schaltungsanordnungen eur Ermittlung und Korrektur der X-Parallaxe (wie oben erläutert) dahingehend wirken, dass die Bilder 57a und 57b bei der Abtastung In X-Richtung unter ständiger Registrierung gehalten werden· Sie Anwesenheit von Bildverzerrungen erzeugt unter diesen Umständen Schwankungen in X-Parallaxeneignal, wenn sich ΰίΒΤ Abtastfleck über die Bilder bewegt und Gebiete erfasst , die sowohl Im positiven, als auch im negativen Sinne örtliche Parallaxen zeigen. Oa das Abtaatraster periodisch und regelmässig ist, erfolgen diese Schwankungen des X-Parallaxensignals naturgemäßes ebenfalls periodisch und enthalten Vielfache der Zeilen- und Bildfrequenzen des Abtastrasters. Biese Vielfachen hängen von der Zerklüftung des in diesen Bildbereichen wiedergegebenen Geländes ab sowie von der entsprechenden Vielgeataltigkeit des resultierenden X-Parallaxenaignsls.

f a / 4 y ι

Die Schwankungen dee X- und Y-Perallaxeneignale enthalten die erforderliche Information;, um die korrigierenden; Transformationen im Abtastraster auszurichten. Ia der beschriebenen Apparatur werrdiese Parallaxensigiiale getrennt den zehn fiLodulatoren der ßin« belt TT zur Auflösung in Elnzelbestandteile zugeleitet, welche die erforderlichen: zehn Freiheitsgrade bilden, die für die fransfoCTiationen erster und zweiter Ordnung ei^orderliefa sind. Jn Ihn,-lieher Weise steuern Schwankungen in dem i-Parallaxensignal bei der Anordnung ösen der Erfindung die Kcriakturechaltungen an und führen damit korregierende Transformation en in die Abtastraster ein, Pie Wirkungsweise der Erfindung lasit eich bei der Erfassung und Korrektur von Verzerrungen erster Qfdnung (d.h. zur Ausführung einer Iransformation erster Ordnung) janTenden. Aber zwecks Vereins fachung sei in der vorliegenden Anmelduig angenommen! dajs Vers Zerrungen nuliter u|id ers1?er Ordnung, iie in d§r ilteyen Anweisung erläutert, erfasst und korregiert werd n. Hierauf %W$* bereits oben kurü ?egu^ genommen. Ilaher wird im ^iiieslnen nur auf ¥frze.frun|fn zweiter und höherer Ordnung eingfg,*ngm sowie zuv^r auf 4ij|< $ψ* läuterung einer hierfür geeigneten Auijführungsform eines Intg^ratora, Ferner wird eine icurze Dbersi-ht üier das Wesen des Spektrum^ ein§§ Xr-Parallaxensignals bei Anw-senheit von relativen Verzerrungen ver·«· schiedener Arten zwischen ''en linlcei und rechten Bildern gegeben^ Hierzu sollte beachtet wer<len, dass die. Schwankungen des X-Parallaxensignals, die Vielfache der Zeiler.freq.uens des Abtastrasters sind, sur Anzeige des VoriandenseinB von Verzerrungen höherer Ordnung verwendet werden körian. Die Sciawanlcungeri mit niedriger J?re™ !

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quenz, die Vielfache der Bildfrequenz des Abtastrasters darstellen, bleiben ausaer Betracht.

.Zunächst sei der Fall des Bestehens von einfachen Verzerrungen erster Ordnung zwischen dem rechten und linken Bild betrachtet» wie sie durch Geländeneigungen in dir X-Richtung verursacht werden. Bei dieser Betrachtung sei angenommen, dass der Parallaxenmittelwert auf null zurückgeführt 'wurde, und zwar mittels eintr (| Schaltungsanordnung nur Erfassung und Korrektur der Parallaxe (vgl. dit altere Anmeldung). Ferner sei angenommen, dass das X-Parallaxeri-Signal unter diesen Bedingungen Epischen posit Iren und negativen Werten synchron mit der Bewegung des Abtastflecka schwankt. Ist der Abtastfleck einea Liohtpunktabtaeters jeweils linke vom Mittelpunkt des betrachteten Bildbereicha gelegen (dieser Bildbereich entspricht im allgemeinen der Form und Fläche de* Abtastraster«}, und sei angenommen, die Geländeneigung verlaufe in einer derartigen Richtung, dass ein negatives X-Parallaxen signal entsteht, denn wächst das Parallaxensignal bis zum Wert

etwa i» der üSitte des Bildbereiohs «!,wenn «ilen Jede*^ Aettetfleck in Richtung auf die rechte Seite jedes Bildbertiches 1» Abtaetrester bewegt; Das Signal wird positiv, wenn sich der Flecfe Im Bildbereich nach rechts bewegt. Diese Veränderung im Parallaxensignal wiederholt sich eykliach, wenn die Abtastflecke sich In X-Hichtung vor und Zurück♦ entsprechend den Ablenk3ignalen_# bewegen. Daher ist ersichtlich, dass eine Geländeneigung, in X· Richtung eine X-Parallaxenveränderung mit Zeilenfrequenz der Ab-

•1Qi.eU70.Oti. . ' -_:- ■ .. r.

. BAD

. - 26 -

tastflecke bewirkt, und daaa sich diese Schwankungen des Parallaxensignala mit dem Bezugssignal für die X-Koordinate des Abtastflecke In Phase befinden.

Das Vorliegen einer öeländtneigung in ϊ-Richtung führt zu Schwankungen des X-Parallaxenaignals derart, daae dessen Mittelwert Hull tat wie im vorhergehenden Felle. Sind jedoch die Abtastflecken in der unteren Hälfte der Bildbereiche, so ist das Vorzeichen des Signale sozusagen positiv gegenüber den Potential bei Anwesenheit der Abtestfleoke in der oberen Hälfte der Bildbereiche. Da eich jeder Abtastfleck regelates!« in der T-Richtung zwiacheri der oberen und unteren Hälfte des Bildes in Wechsel bewegt« erzeugt eine Greländeneigung in der !-Richtung ein alt derselben Frequent und Phaeenlage echwankendee X-Parallaxensignal wie dft* Referent* signal für dit Y-loordinate der Abtastfleoke. UIe Schwankungen der X-Parmllaaeneignale lassen «Ich alt Detektoren ermitteln, die in der genannten älteren Anmeldung vollständig beschrieben sind 'itüMi oben kure erwähnt wurden. Die au e diesen «bg*leiteten $β*ΐ f^ _} gietrierfehlersignale wirken auf die Modulatoren in der Tranefor-'^:'iÄ#öiEiip^;oh*l,t^-f !*■ ·|1«ι weeentlleber Punkt," der Mi aw vstlii* genden Srfiodueg cu benähten~let, besteht- darin, dass jede fSQeii^^ Terzfyru^i er'eter Ordhiin«

wiedergibt und eine Wechaelstromkomponente dare;ellt, deren Frequenz entweder mit der X- oder Y-Zeilenfrequenz übereinstimmt und mit diese* gleichphasige %at.

;- Γ j-: -10014270010 .'■■ :/.;

Zur Betrachtung-der"Ai:; "-d^s 'X^Parällaxensignals hei Anwesenheit von relativen Bildverzerrungen zweiter Ordnung sei zunächst an-

eii, dass tine χ in x-Verzerrung, wie in Pig«, 1b dargestellt,

r sei angenommen, dass Parallaxen (Verzerrungen . . aiill'fei" Ordnung) und Verzerrungen erster Ordnung durch JErkennungs- , .ine Transiöirmatiönsechaltun'gen beseitigt worden sind. Aus Fig. 1b, --ist erkenhtiar,'da'ss die X-Parallaxen für die linke und rechte S.ei-, fee des Bilafeldea das gleiche Vorzeichen besitzen (in dieser figur TC'sitix¹·,' wenn' auf die üblichen kartesischen Koordinaten X und Y Bezug genommen wird),und dass die X-Parallaxe im mittelteil des Bildes entgeg'engese'tztes Vorzeichen besitzt. Bewegt sich der Ab-■;astfle"ck in* der X-Richtung ypr und zurück, so ändert sich demger- :iäßs sin "X-i'ärällaxensignal, das an der Leitung 317 liegt, zwischen positiven und negativen Werten, und die Frequenz dißper Schwingun^- gen beträgt dag Doppelte der it-Zeilenfrequenz bzw. d§r Ahtastfre- qnenz in X

Bei&pielsweiae; isei -.an^enpmnren, das X~Parallaxensignal sei negativ, v/eijia sich ,der, Abtastfleok links von der Bildmitte'befindet. Wandert der Abtastfleck: zur Bildmitt'e, dann wird "das Parallaxensignal positiv, und-setzt der Fleck seine Bewegung nach der rechten Seite ■:■.<*& Bildes .,fort, ,so νιίτά daß Parallaxeneignal erneui" negativ, £ehrt ai*r Abtastfleclr. in seincT Bewegung um und wandert von der rechten j-er ;:; t'-e·:- lin'ncii Seite über die Bildmitte,* so wird''das X"°Parallaxen~ _:^-!.,- . : erneut: ji, der ii;" tte des Bildfeldes positiv undjlinke davon n>:fr?'\r"^s', J>etn.'reaäes lot die Anwesenheit eines .Signals mit der dop-

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BAD OBiGWAL

pel ten Prequenz des. Abtastsignals in JtHRicht-ung auf. übt .Leitung 31? (&*&, -Zleilenfrequenz in X^Riciitung) ein Erkennungszeichen für eine χ in x~Verzerrung zwischen dem "Linken und reoirten Bild. In ähnlicher Weise lässt sich zeigen, dass die AnweBenhei-fc von X« Parallaxenkompementen teit dieifacner Beilenfi'equenzi des Abtastsi^nals ^ei JBewe^ung in X-Riclrtaig^₁ relativ© yeraerrungen dritter Ordnung angefigen«und zwar im besonderen eine % in x—VerzerruTig* £ntsprechend «eigt die Anwesenheit einee Parailaxensignals aiit vierfacher geilenfrequenz in X^flieiitung das ßesteiien von Varzerrungen vierter Ordnung an usw.

Betrachtet man als nächstes las Wesen des X-ParallaxerrsignaXs bei

2
Anwesenheit von y in x^Verzerrjing, d.h. relativen Bildverzerrun— gen zweiter Ordnung, wie in fig* t^ dargestellt, so löset sieh dieser Figur entnehmen, dass die !«Parallaxe eine Punktion der y-Koorclinate des Abtastfleckg ist und dass die 3Uiaralla%e das* seIfee Vorzeichen besitzt, wenn der Abtastflecfe Jeweils entweder in der oberen oder unteren Hälfte des Bildes oder des (in der Darstellung positiv) sich befindet, Ferner ist ersiclitlicii, dass die XeParallaxe ein hierzu entgegengesetztes Vorzeichen be^ sitzt (in Pig.I3 negativ), w&nn der Abtastfleck sich jeweils im mittleren Bereich eines derartigen Bildfeldes befindet»

■ Bewegen sich beispielsweise die Flecke von oben nach imten im Bildfeld, so wird das Parallaxensignal negativ» d.h. es ändert sieh

1GÖ842/0019 :■■■-

BAD ORIGINAL

in Richtung auf einen positiven Wert, wenn die Abtastflecke den Mittelteil des Bildfeldes überqueren, und das Signal wird wiederum einen negativen Wert annehmen, wenn die Abtastflecke sich in Richtung auf den unteren Teil des Bildfeldes bewegen. Kehren die Abtastflecke ihre Bewegungen um, so ändert sich das Parallaxensignal von einem negativen Wert In einen positiven, wenn die Flecke vom unteren Teil des Bildfeldes kommend dessen mittlere Teile überqueren, und wird wieder negativ, wenn die Flecke in den oberen Teil des Bildfeldes eintreten.

Daraus ist ersichtlich, dass das X-Parallaxensignal beim Bestehen

2 ■

einer y in x-Verzerrung mit der doppelten Zeilenfrequenz bei Bewegung der Abtastflecke in Ϊ-Richtung schwankt (z.B. Zeilenfrein Ϊ-Richtung), und zwar gleichphasig mit diesem. Demge-

iaäss bedeutet ein X-Parallaxensignal mit doppelter Zeilenfrequenz

2 eier Y-Abtastung auf der Leitung 317 das Vorliegen von y in x-Ver sjerrungen zwischen den linken und rechten Bildern. In ähnlicher bedeutet das Torliegen eines X-Parallaxensignals mit aompo

ßenten, die die dreifache Zeilenfrequenz in Ϊ-Richtung besitzen, das Beatehen einer Verzerrungskomponente der Art y in χ usw., unbegrenzt bis zu höheren Ordnungen.

Schnelles Parallaxensystem

Vor einer ins einzelne gehenden Beschreibung einer Ausführungsform eines Integrators und dessen Zusammenwirken mit den Korrelations-

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-30-- '■■.=

und Iransformationssystemen, wie allgemein aus Fig.4 ersichtlich, sei die Betrachtung auf eine sehr vereinfachte Schaltungsanordnung zur Korrektur von Verzerrungen gelenkt, die in Fig.5 als Block= diagramm dargestellt ist. Eine derartige Schaltungsanordnung soll nachstehend als "schnelles Parallaxensystem'^! bezeichnet werden, und obwohl diese in der vereinfachten dargestellten Form Transformationen zweiter und höherer Ordnung praktisch nicht ausführen kann, so sei diese doch hilfsweise zur Beschreibung der nachstehenden Ausführungsform eines ausgeführten Integrationsystems herangezogen.

Die Schaltungeanordnung 239 nach Fig.5 enthält einen Video-Korrelator als Baugruppe 346, der über die Leitungen 325 und 326 linke und rechte Vid»o-Eingangaaignale zugeführt werden (vgl. Fig.4). Das Ausgangssignal der Baugruppe 346 wird über die Leitung 356 der Analysatorbaugruppe 357 zugeführt und bildet eines von deren Eingangssignalen. Die Analysatcrbaugruppe 357 erhält als zweites Ein« gangssignal über die Leitung 398 das Ausgangs signal der Differenzschal tuhg 396, deren Eingangtaignal die X-Koordinate» bzw. X-Beaugssignale bilden, die von < jsr Eingangsleitung 327 über die Verzöge runge se haltung 585 und die üeitung 386 zugeführt werden. '

Das Ausgangs signal der Analysutorbaugruppe 357 bildet das genannte Fehlersignal für die X~Paiullaxenregistrierung aus einer der Korrelationseiriheiten des Systems 70. Dieses Signal tritt auf der Leitung 317'auf. In ähnlicher Weise werden die X-Parallaxensig·=·

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BAD ORIGINAL

iiale als Fehl.erslgnal«, von_:^i.,er weiteren ähnlichen Korrelations= einheit en 35P .*« 333. der. Leitung .317'zugeführt,. (die allen diese* Einheiten gemeinsam ist) und dabei, werden die Fehlersignale alge= braisch addiert* pie. aufsummierten Ausgangs signale der verschie- . denen Korrelationseinheiten, werden über die Leitung 317'einem Bandpassfilter 600 zugeleitet, dessen Aus gangssignal der Leitung 301 zugeführt wird, welch letzteres das genannte Steuersignal bzw» das X«Korrektursignal bildet, das. ein Eingangssignal für die; <(| Hybridschaltung 283 darstellt* JDifi_ä,Hybridschaltung. 2,83 verarbeitet das X~Korrektursignal und das X-Abtastaignal, das über die Leitung IH (vgl. auch Fig.4) zugeführt wird_tund liefert die Korrekturei$~ iiale· für die Parallaxe an die' linke und recht Kathodenstrahlröhre 74b· und 74a über die Leitungen 303 Und 304, wie zuvor beschrieben, um die' Korrekturtransformktioö in die Abtastraster dieser Röhren einsufUhren· uit dem Ziel, die Grröss'e 4^sii^cöer Eelativverschiebung bzw. X-Parallaxen zwischen den beiden Bildern zu beseitigen,

Wie zuvor angedeutet, sind die BestandteiXe der Video^Korrelator-= baugruppe 346, der Analysatorbaugruppe 33^» ^des Differenzierglie-= des396 'und der Verzögerungsleitung 385 die gleichen, wie bei den Korrej^ionseinheiten 330; _e.Y 353 und, wie erwähnt, ist die Schal« tungseinheit 329 gemäss Fig„5 im wesentlichen die gleiche wie bei dein vorher beschriebenen X-Paraliaxenkanal. Dabei bildet eine Aus=· nähme, da'ss die" Tiefpassehaltung durch ein Filter 600 ersetzt ist, wodurch das X-Parallaxensignal, das dem Transformationeeystein 71 über die Signalleitung 317 zugeführt wird, das Transformations=·

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- 32 - ■
system ohne besondere Veränderung wirklich durchläuft.

Die Frequenzkennlinie des filters 600 ist in Pig.6 dargestellt* aus der ersichtlich ist, dass zusätzlich zu einer Tiefpasscharakteristik für den Frequenzbereich von Bull Ms etwa 20 Hz das Filter auch einen Hochpassbereich von etwa 30 kHz Isis hinauf zu etwa 8 AiHz "besitzt* Dieser Hochpassbereich stellt einen Bereich,

™ "beginnend mit etwa der doppelten Zeilenfrequenz des Abtastsysteins, bis zur Obergrenze des Video-Spektrums dar. Der Tiefpassbereich des Filters 600 ist in Fig.6 mit der Klammer 601 bezeichnet und erfüllt im wesentlichen dieselbe Funktion wie die Tiefpässe für die Kompensation erster und zweiter Ordnung,. Insbesondere wird das von dem Analysator 357 erzeugte Fehlersignal für die X-Parallaxe in jeder der Korrelationseinheiten 329 ·»· 333 über mehere Bildfolgen des Abtastrasters gemittelt, um ein Fehlersignal abzuleiten, das die X-Parallaxe, über den vollständigen Bildbereich gemittelt,

^ darstellt. Der Hochpassbereich des Filters 600 ist in Fig.6 mit der Klammer 602 bezeichnet. Das Filter lässt in diesem Bereich die Schwankungen des X-Parallaxensignals von 30 kHs bis 8 MHz durch und gestattet somit, dass diese Schwankungen die Lage des Abtastflecks in der X-Bichtung beeinflussen.

Das 30 kHz-Signal stellt die doppelte Zeilenfrequenz des Abtast— rasters dar (510 Zeilen pro Bild, multipliziert mit der Bildwechselfrequenz von 30 Hz) und ist daher kennzeichnend für die

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Anwesenheit von Verzerrungen zweiter Ordnung bei den abgetasteten Bildarn, wie bereits oben erläutert wurde. Dementsprechend werden aufeinander folgende Verzerrungen höherer Ordnung zwischen diesen Bildern durch fortschreitend höhere Frequenzen im Bandpassbereic!i 602 wiedergegeben ,und" zwar bis zu einer oberen Grenzfrequens, die durch die ßrenzfrequenzen des Video-Spektrums begrenzt werben, die durch die Auflösung des Abtastsystems bestimmt sind.

:/ie aus Fig. 6 orsichtlich, sperrt das Filter 600 im Bereich von 20 Hz bis etwa ;»0 kHz. Dieser Bereich ist durch die Klammer 603 bezeichnet. Der Beireich 603 des Filters bewirkt eine Unterdrückung der Schwankungsfreqienzen im X-Parallaxensignal, welche die Verzerrungen erster Ordnung, darstellen, und bewirkt ferner die unterdrückung niedriger Schwankungsfrequenzen zufolge der Bild- und Halbbildwechself requenzeη.

Betrachtet man df.e Art und Weise, in der die Schaltungsanordnung nach Fig5 arbeitet, so ist folgendes ersichtlich: Erstens wird die Y-Parallaxe durch die Wirkung der Schaltungsanordnung zur Ermittlung der Ϊ-Parallaxe und zur Iransformation bereinigt. Zweitens werden die Verserrungen erster und zweiter Ordnung für X und Y entsprechend, annäher nd durch die Wirkung der Schaltungsanordnung zur Transformation erster Ordnung bereinigt. Drittens werden die Verzerrungen zweiter und höherer Ordnungen nur durch Geländeunre-

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BAD

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gelmässigkeiten erzeugt, wodurch örtliche Parallaxen zufolge derartiger Verzerrungen zweiter und höherer Ordnung nur in der X= Richtung auftreten. Aufgrund dieser Annahmen arbeitet das schnelle X-System nach Pig.5 im allgemeinen wie nachfolgend geschildert.

Das Auftreten parallaxeabhängier Schwankungen im Bandpassbereich 602 muss von einer Parallaxe in X-Richtung als Folge von Verschiebungen im Geländerelief herrühren. Durch Zuführung solcher Signalschwankungen direkt zu den Abtastschaltungen der AMastkathodenstrahlröhren 74a und 74Ϊ» wird eine unmittelbare Korrektur hinsichtlich der X-Parallaxe Punkt für Punkt ohne Rücksicht auf die Ordnung der Verzerrungen und die Lage des Abtastflecks im Raster erreicht. Wie jedoch bereite erwähnt, bestehen eine Anzahl von Schwierigkeiten, die ein derartiges schnelles X-Parallaxensystem praktisch unbrauchbar machen« Diese Schwierigkeiten beruhen auf dem Fehlen einer Glättung oder Integration des X-Parallaxensignals vor seiner Zuführung zu den Ablenkschaltungen der Abtastkathodenstrahlröhren.

Unter diesem Gesichtspunkt enthält das Signal auf der Leitung 356 zwischen dem Ausgang der Video-Korrelationsbaugruppe 346 und der Analysatorbaugruppe 357 die Summen-und Differenzfrequenzen aus dem linken und rechten Video-Signal. Die Differenzsignale zufolge dieser Differenzfrequenzen enthalten die Parallaxeninformation, die bei der Parallaxenermittlung nach der Analyse durch die Analy-

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satorbaugruppe 3-57. ,gebraucht w_tird« ,Die Summensignale, die aus diesen Summenfrequenzen resultieren * besitzen Jedoch etwa die doppelte Frequenz der Videosignale und sind .zum Zwecke der Parallaxenabtastung nicht brauchbar. Dennoch werden diese Summensignale der Analysatorbaugruppe zugeführt und erscheinen im Signal auf der Leitung 317'mit ihrer vollen Amplitude. Derartige Summen-» signale besitzen Videö-Komponenten, die innerhalb des Uandpassbereiches 602 liegen und v/erden vom Filter 600 zum Ablenksystem der Abtastkathodenstrahlröhre durchgelassen, wo sie schnelle unre^elmässige Bewegungen der Abtastfleeke verursachen. Obwohl diese doppelten Video-Frequenzsignale im nutzbaren Spektrum für Sie i.rmittlung von Verzerrungen {d.h. innerhalb des Bereichs 602) liefen, können sie nicht mittels eines einfachen Bandpassfilters beseitigt werden. .

Könnte, man jedoch die Wirkung derartiger doppelter Video—-FrequenasignaliDDinponenten beseitigen, so würde das schnelle X-Parallaxen-System nach Fig.11 durch eine andere Schwierigkeit beeinträchtigt, die auf dem Jfehlen einer Mittelung oder Integration des X-Parallaxensignals beruht, Im einzelnen würde jedenfalls als Folge des Fehlens einer derartigen Mittelung bzw. Integration des X-K.orrektursignals auf der Leitung 301 dieses Signal eine Funktion des an der Leitung 317'liegenden Fehlersignals sein. Demzufolge könnte ein Störsignal die beiden Abtastfleeke in einem derart grossen

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Ausmass aus ihrer richtigen Lage ablenken, dass eine weitere Korrelation unmöglich wird. Demzufolge würden alle Korrekturschleifen gewissermassen geöffnetjund zwar einschliesslieh der betrachteten X-Parallaxenschleife. Da das X-Parallaxensignal ohne eine Korrelation unregelmäesigen Schwankungen unterliegt, wärr* ein

Wiederinbetriebsetzen des Systems ohne Eingriff von Hand weitgehend unmöglich. Schliesslich besteht eine weitere Schwierigkeit bei der Anordnung nach Fig.11 in der Instabilität der Korrekturschleife für die X-Parallaxe, die durch Phasenverschiebungen wegen der steilen Sperrcharakteristik hervorgerufen wird, die für das Bandpassverhalten des FiIteis 600 erforderlich ist.

Die Schaltungsanordnung nach Fig.7

Eine Integratorschaltung, die Bildtransformationen ausführt und die nachteiligen Eigenschaften der Bandpassfilteranordnung nach Fig.5 vermeidet, ist- in Fi^.7 dargestellt und nachstehend beschrieben. Die Schaltungsanordnung nach Fig.7 stellt allgemein einen Transistorenverstärker d&r, der die Eigenschaften eines Bandpassfilters mit einer Vielsrahl v^n Durchlassbereichen bzw. eines Kammfilters besitzt. Dieser wird lachstehend im einzelnen beschrieben.

c·

Die Schaltungsanordnung ist in ihrer Gesamtheit mit dem Bezugszei= ohen 600a bezeichnet, um ihre'Laie und Verbindung im Korrelations- eysteni entsprechend dem oben beachi-iebenen Filter in einfacher Weise zu verdeutlichen. Im Hinblick darauf aei ferner bemerkt, dass in

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Pig.7 die Zuführung dea Eingangssignala für die Schaltungsanordnung 600a über die Signalleitung 317 dargestellt ist. Somit besteht dieses Eingangssignal aus der Summe aller ungefilterten X-Parallaxensignale von den Korrelationseinheiten 329 ... 333. Fig.7 zeigt ferner, dass der Ausgang der Schaltungsanordnung 600a mit der Leitung 301 verbunden ist, die zu einem der Eingänge der Hybridschaltung 283 führt.

Die Schaltungsanordnung 600a umfasst einen Transistor 604 in Emitterschaltung, dessen Basis über die Koppelungskapazität 605 die Gesamtheit der X-Parallaxensignale auf.der leitung 317'zugeführt wird. DLe Torspannung für den Traneistor 604 wird über mehrere Widerstände 606,607 und 608 erzeugt, von denen die.ersten beiden in Reihe zwischen Masse und einer Seite eines Entkoppelungswiderstandes 609 geschaltet sind, dessen anderer Anschluss mit der Betriehsspannungsquelle über die leitung 610 verbunden ist. Der Verbindungspunkt der Widerstände 606 und607 liegt an der Ba- m sie des Transistors 604 zusammen mit dem Kondensator 605. Der Widerstand 608 liegt zwischen Emitter des Transistors und Masse.

Die Widerstände 606, 607 und 608 legen den Arbeitspunkt des Transistors 604 fest. Ihre Dimensionierung ist entsprechend den Transietoreigenschaften und der vorhandenen Betriebsspannung gewählt. Dabei kann den üblichen Bemessungaregeln gefolgt werden, wie sie in der Druckschrift "Transistor Circuit Design"

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des Engj/neering Staff äsr Texas Inatruments Inc., veröffentlicht 1963 durch Mc-Graw-Hill Book Company, enthalten sind»

Der Emitter des Tranaistore ist mit Masse über einen Seriniiwiderstand 611 zum Kondensator 612 verbunden, die gemeinsam den ffiderstand 608 überbrücken. Der Widerstand ü> 11 und der Kondensator 612 bestimmen den Wechselstromwiderstand am Ermitter des Tranaistora

604 und damit die Spannungeverstärkung dieser Stufe der Schaltunga-

™ anordnung;

Der Collector des Transietors 604 ist galvanisch mit der Basis des Transistors. 613 über die Leitung 614 verbunden. Der Translator 613 ist in Collectorechaltung geschaltet und dient als Treiberstufe mit kleinem Innenwideretand für die Signalausgangsleitung 301, die mit dem Emitter über den Koppelungskondensator verbunden ist. Der Transistor 613 dient ferner dazu, an der Leitung 614 einen hohen Widerstand zu bilden und eine ungleichmässige Belastung der Vielzahl von Schwingungskreisen 617, 618 und 619» die daran angeschossen sind, zu. vermeiden. Der Emitter des Transistors 613 ist über den Widerstand 620 mit ISSasse verbunden und bestimmt die Emitter·« Vorspannung. Ferner dient dieser der Zuführung des Gleichstroms zum Translator» Der Collector des Transistors liegt unmittelbar an der Stromversorgungsleitung 610«

Jeder der Schwingungskreise 617 .». 619 besteht aus einer Induk-

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tivität, einer Kapazität und einem Widerstand in Parallelschaltung, Jeder Kreis ist auf eines der Maxima in der genannten Frequenzcharakteristik abgestimmt* Zur Kennzeichnung sind die Induktivitäten, Kapazitäten und Widerstände der verschiedenen Schwingkreise entsprechend mit den Bezugszeichen 621, 622. und 623, 624, 625 und 626, 627 und 628 und 629 bezeichnet. Als weiterer Bestandteil der Schaltung 600 a ist ein Kondensator 630 zwischen der Verbindung der Widerstände 606 und 609 gegenüber Masse eingeschaltet, dessen Kapazität eine niederohmige Masaeverbindung für den Wechselstrom darstellt.

Jeder der Schwingungskreise 617, 618 und 619 ist auf einen besonderen, von den übrigen verschiedenen, Durchlaeebereich bzw. ein Maximum abgestimmt. Zum Beispiel ist der Kreis 617 (d,h. die Induktivität 621 und die Kapazität 622) auf die doppelte Zeilenabtastfrequenz derart abgestimmt, dass der Sesonan8verlauf den Schwankungen bei Verzerrungen zweiter Ordnung im X-Parallaxeneignal angepasst 1st. Der Kreis 618, (d.h. die Induktivität 624 und die Kapazität 625), kann auf die dreifache Zeilenabtastfrequenz abgestimmt sein, um bei Verzerrungen dritter Ordnung einen Verlauf der Resonanz in Anpassung an die Schwankungen im X-Parallaxensignal zu ermöglichen. In gleicher Weise kann der Kreis 619 zur Anpassung an die Schwankungen im X-Parallaxensignal bei Verzerrungen vierter Ordnung abgestimmt sein. Die Widerstände 623» 626 und 629 können,

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BAD ORIGINAL

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wie dargestellt, fest oder auch veränderbar sein. Ihre Werte werden derart gewählt, dass die Güte Q der zugehörigen Kreise die für die erforderlichen Resonanzverläufe festgelegten Werte erhält.

Eine kammartige Frequenzkurve ist in Fig.8 dargestellt. Wie ersichtlich, enthält diese eine Vielzahl von Durchlasabereichen, die mit 631 ... 635 bezeichnet sind, τοη denen jeder mit einem Vielfachen der Zeilenabtastfrequenz zusammenfällt (die Bezeichnung "fs" bezeichnet in Fig.8 die Abtastfrequenz) und entspricht einer besonderen Ordnung der relativen Verzerrungen, wie sie als Frequenzen der Schwankungen des X-Parallaxensignals in Erscheinung treten. Dis Frequehzkurve gemäss Fig.H besitzt fünf Höcker, die beispielsweise entsprechend mit der zweiten, dritten, vierten, fünften und sechsten Harmonischen der Zeilenabtastfrequenz zusammenfallen. DeingemSsf lässt eine Schaltung mit einer derartigen Frequenzkennlinie die Schwankungen im X-Parallaxensignal durch, welche die relativen Verzerrungen zweiter, dritter, vierter, fünfter und sechster Ordnung zwischen den linke und rechts abgetasteten Bildbereicben repräsentieren. Wenn auch die Schaltungsanordnung nach Pig«.7 zur Vereinfachung auf drei Schwingungakreiee 617,618 und 619 beschränkt ist, was, wie ausgeführt, im Hinblick auf eine Übereinstimmung mit den Höckern 631, 632 und 633 entsprechend zweiter, dritter und vierter Ordnung erfolgen konnte, βό ist eine derartige Begrenzung keineswegs notwendig. Eine Ausdehnung auf höhere Ordnungen lässt sish in der erforderlichen Weise dliroh Erweiterung der Schaltunge-

— ^K

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anordnung 600a, hinsichtlich der erforderlichen Anzahl von Schwingungekreisen, ermöglichen. Die Schaltungsanordnung naoh Fifj.7, die das Kammfilterverhalten naob Fig.8 besitzt, vermeidet die, eingangs geschilderten Schwierigkeiten, die dem schnellen Parallaxerisystem naJh Fig.5 anhaften.-Insbesondere hinsichtlich dee breiten Spektrums der Komponenten mit doppelter Videofrequenz (| im Y-Parallaxenoignal beseitigt ein Filter mit kammartigem ?requenzverhalten alle diese Signalkomponenten, auseer kleinen Resten innerhalb der ijchmalen Durohlaasbereiohe der Höcker. Da die Durchlaasbereiche ziemlich, schmal sind, (d.h., entsprechend einem Produkt aus der Ordnungszahl, multipliziert mit 60 Hz für jeden Durehlaasbereioh) werden die geringen Anteile dieser Signalkomponenten etwe. um vier Grb'ssenordnungen verkleinert und bilden damit keine Einfluasgröasen für die Arbeitsweise des rückgekoppelten Integrationssystems. Ferner ist wegen Her geringen Breite der Durchlassbereiche das über die Leitung301 der Hybridschaltung 283 auge« führte Korrektureignal dein au^enbliolclioben X-ParallaxeßBignal auf der Leitung 517'nicht äquivalent. Da jeder Höcker in der Frequenzkurve, genauer gesagt den Beitrag eines einzelnen Schwingungekreises darstellt, der eine hohe Selektivität besitzt, so muss die Anwesenheit einer Frequenzkomponente im X-Parallaxensignal auf der Leitung 317', die eine Verzerrung zwischen dem linkea und rechten · Bildbereioh repräsentiert, mehrere Perioden andauern, bevor sich eine wirksame Amplitude am Ausgang der Schaltungsanordnung 600a einstellt-,

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BAD

Schliessllch lassen eich die Schwierigkeiten durch Instabilitäten als Folge von Phasenverschiebungen in den geschlossenen Korrekturschleifen vollständig beseitigen, wenn ein derartiger Höcker im Frequenzverlauf sich aufgrund der Wirkung eines einzigen Schwingungskreises bildet, der keine grösseren Phasendrehungen als 90° für jede Frequenz verursachen kann {bei einem optimalen System ist besonders vorteilhaft, durch zwei Schwingungen kreise für jeden Durchlassbereich die Phasenverschiebung zu begrenzen, um die Phasenverschiebungen oder Zeitverzögerungen im Bereich der Höcker des Fr'equenzyerlaufes festzulegen, wie nachstehend in Verbindung mit Fig.12, besebiri&ban). Um zu erreichen, dass alle, ausser einem der Schwingungskreise, denen jeweils ein Höcker der Frequenzkurve zugeordnet ist, nur in einem verhältnismässig schma« lern Spektrum wirksam sind, sollten die Phasendrehungen längs der Flanken der Höcker im wesentlichen kleiner als 180° sein. Dabei wird die Stabilität der geschlossenen Korrekturschleife in Übereinstimmung mit den üblichen Bemessungsregeln für ein Segenkoppelungssystem erreicht.

Der typische Verlauf eines Signals hinsichtlich Amplitude und Phase im Resonanzgebiet eines Durchlassbereiches oder innerhalb eines Höckers (einer der Durchlasebereiche 631 ...635) für die Schaltung 600a ist in Fig»9 dargestellt. Wie aus dieser Figur ersichtlich, die den Durohlassbereich 631 zeigt, besitzt das Ausgangs-Signal des Schwingungskreises im Bereich der Resonanzfrequenz

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einen stellen Anstieg, obwohl die Phasendrehung innerhalb dieses Frequenzbereiches 90° nicht tiberschreitet. Da die Stabilität des Systeme erfordert, dass Phasendrehungen für jeden Funkt im Spek-, trum 180° nicht Überschreiten _f in dem die Verstärkung in der RÜckkoppelungsschlelfe grosser als Sins ist, lässt sich ein einziger Schwingungskreis für jeden Durchlassbereich oder Höcker (d.h. ein SchwingungBkreis pro Durchlasebereich} in einfacher Weise im gewünschten stabilen Zustand halten. Dabei ist vorausgesetzt, dass % zusätzliche Verzögerungen oder Phasendrehungen Innerhalb der Rückkoppelungsschleife an von der Mittelfrequenz entfernten Lagen für jeden der Höcker im Prequenzverlauf 90° nicht überschreiten.

Der steile Kennlinienverlauf bringt als Folge der endlichen Breite des Spektrums der Schwankungen im X-Parallaxensignäl, das jede einzelne Ordnung der Verzerrungen wiedergibt, eine Schwierigkeit mit eich. Eine derartige begrenzte Breite des Spektrums für jede Ordnung beruht auf der Tatesche, dass die Verzerrungen jeglicher Ordnung über dem Bildbereich nicht allgemein gleichmässig sind. Wenn " sich der Abtaatfleck von Punkt zu Punkt über das Bildfeld bewegt, so wachsen oder vermindern sich die jede einzelne Ordnung der Verzerrungen wiedergebenden Frequenzen in Abhängigkeit von der fleigungsverteilung des Geländes, das durch das Bild wiedergegeben wird. Eine derartige Modulation jeder Frequenzkomponente führt zum Auftreten von Seitenbänder in Übereinstimmung mit der bekannten Modulationstheorie. Derartige Seitenbänder unterscheiden sich hinsichtlich ihrer Frequenz gegenüber solchen, die eine Verzerrung

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im gleichbleibenden Zustand wiedergeben.

Der steile Anstieg des Phasenverlaufs nach Pig.9 bewirkt, dass derartige Seitenbandfrequenzen diffenrentielle Verzögerungen erfahren mit dem Ergebnis, daas das X-Korrektürsignal, das von der Schaltung 60Oa an die leitung 301 abgegeben wird, nicht in der geeigneten zeitlichen Lage eintrifft, um eine genaue Korrektur oder Traneformation des Abtastrastere, ausser für diejenigen Frequenzkomponenten, zu erzeugen, die ganz eng bei den Mittenfrequenzen der Höcker im Frequenzverlauf liegen. Derartige differentielle Verzögerungen sind in Pig. 10 verdeutlicht, aus der die umhüllende Verzerrung für einen einzelnen Schwingungskreis hervorgeht, und durch die erläutert ist, dass für die verschiedenen Frequenzkomponenten, die eine einzelne Verzerrungsordnung des Fehlersignals umfassen, ein Unterschied in der Verzögerungszeit besteht (d.h. eine Verzögerungszeit über den Resonanzbereich eines einzelnen Bandpasses). Die Schwierigkeiten zufolge der Unterschiede in den Verzögerungszeiten lassen sich in der nachfolgend beschriebenen Weise beseitigen.

- Integratorschaltung nach Fig.12

Fig.11 dient der Erläuterung des Frequenzverhaltens einer Filteranordnung (die in Fig.12 dargestellt und nachstehend beschrieben wird), bei der jeder ßesonanzhöcker bzw. jeder Durcnlaasbereich

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durch Zusammenwirken zweier Schwingungskreise erzeugt wird, die so angeordnet sind, dass eine minimale Veränderung der Gesamtverzögerung erreichbar ist. Aus Fig.11 ist ersichtlich, dass die Neigung des Verlaufes der Phasendrehung gegenüber Fig.9 (die Änderung des Maßstabes ist zu beachten) wesentlich kleiner ist, jedoch nähert sich die äusserste Phasendrehung unglücklicherweise dem Wert 180° bei den Frequenzen, die entfernt von der Mittenfrequenz der Reso- (§ nanz liegen. Die unterbrochene linie 636 in Fig.11 deutet die Wirkung an, die sich im Resonansverlauf durch Verschmälerung des Resonanzbereiches eines der beiden Schwingungekreise bei den von der Mittenfrequenz des Resonanzhöckers entfernten Frequenzen erreichen lässt. Die äusserste Phasendrehung erreicht hierbei etwa 90° und nähert sich einem Maximalwert von 135° bei Frequenzen, die eine Stabilität erreichen, da die grösste Phasendrehung, wie vorher erläutert, noch unterhalb der 180^o-Grrenze liegt.

Ein Integrator mit derartigen Eigenschaften ist in Fig«-12 dargestellt und in seiner Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 600b be~ zeichnet. Wie bei der in Fig.7 dargestellten Schaltungsanordnung 600a ist die Einfügung der Schaltungsanordnung 600b in ein Korrelationssystem angegeben, und es ist erkennbar, dass die Eingangssignale der Schaltungsanordnung von der Analysatorbaugruppe 357 jeder der Korrelationseinheiten 329 ... 333 Über die Leitung 317' zugeführt werden* und dass der Ausgang der Schaltungsanordnung über

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die Leitung 301 mit der Hybridschaltung 283 verbunden ist. Allgemein betrachtet, stellt die Schaltungsanordnung 600b einen Transistorverstärker mit einer Vielzahl jeweils paarweise zusammengehöriger Schwingungskreise dar. Dabei bewirkt ein derartiges

Paar von Schwingungskrei&en ein Frequenzverhalten ähnlich der in einer unterbrochenen Linie dargestellten Kurve 636 in Fig.11.

Beachtlich iat, dass die Schaltungsanordnung 600b der Schaltungsanordnung 600a ziemlich ähnelt und nur insoweit in Einzelheiten abweicht, als dass der Wideretand 611 und der kondensator 612 im Emitterzweig des Traneistors 604 (Fig.13) durch eine Vielzahl von Schwingungskreleen ersetzt sind. Dementsprechend sind in Fig.12 die gleichen Bezugszeichen vorgesehen, um einander entsprechende Segenstände eu bezeichnen. Zur Unterscheidung ist lediglich der Buchstabe "b" zugefügt.

Im einzelnen enthält der Integrator 600b zusätzlich drei weitere Schwingungskreise, die mit dem Emitter 604b verbunden sind« Diese Schwingungskreise sind entsprechend mit 637, 638 und 639 bezeichnet. ,Jeder dieser Kreise besteht aus einer Serienschaltung einer Induktivität, einer Kapazität und eines Widerstandes. Alle drei Kreise sind parallel geschaltet. Zwecks positiver Kennzeichnung sind die Spulen, Kondensatoren und Widerstände in den drei Kreisen entsprechend mit den Ziffern 640, 641 und 642; 643, 644

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und .645: 646, 647 und 648 bezeichnet. Zur Vereinfaohung der folgenden Erläuterung sei angenommen, dass die Kreise 637, 638 und 659 entsprechend sashe bei den Resonanzfrequenzen der Kreise 617b, 618b und 619b abgestimmt sind und dass diese Kreise in der Reihenfolge Ihrer Bezifferung mit den Frequenzen Übereinstimmen, die für die Verzerrungen zweiter, dritter und vierter Ordnung maesgebend sind.

Die Widerstände 642, 645 trad 648 können veränderbar oder, wie dargestellt, Festwideretände sein. Sie bewirken eine Festlegung der Güte Q des zugehörigen Schwingungskreises am Emitter des Transistors 604b in der gleichenWeise wie die Widerstände 625b, 626b und 629b die Güte der Sohwingungskreise festlegen, die mit diesen am Collector des Transistors 604 liegen. Dies wurde oben in Verbindung mit der Sehaltungaaimrdnung 600a erläutert* Die Wirkungsweise der Schaltungsanordnung 600b ist ähnlich der Schaltung 600a mit Ausnahme« dass der Resonanzwideretand der Schwingkreisschaltungen 657, 638 und 659 von einem durch den Widerstand 608b bestimmten Maximalwert auf einen Minimalwert abfällt, der durch den Widerstand 642 bestimmt ist, und zwar für die Schaltung 657. Die Widerstände 645 und 648 haben für die Kreise 638 und 659 die entsprechende Bedeutung. Für Frequenzen, die mit den Mittelfrequenzen oder Resonanzhöckern der Schwingungskreise zusammenfallen, steigt die Gresamtverstärkung der Schaltungsanordnung 600b ziemlich unver-

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mittelt an, da das Ausgangssignal, das an die Leitung 301 abgegeben wird, sieh aus verhältnismässig grossen Ausgangssignalen beider zu einem Paar zusammengefasster Schwingkreise zusammensetzt. Bei entfernt von diesen Eeeonanzhöckern liegenden Frequenzen fällt die Gesamtverstärkung der Schaltungeanordnung ziemlich etark ab, da der Reaonanzwiderstand der Kreise 617b, 618b und 619b absinkt und der Widerstand der Kreise 637, 638 und 639 ansteigt. Die Wirkung dee Wideretandsanstieges der Schwingkreise 637, 638 und 639 ist jedoch durch den Widerstand 608b begrenzt, welcher der Dämpfung dieser Schwingkreise entgegenwirkt. Daher . wirken bei Frequenzen, die entfernt von den Resonanzfrequenzen der Schwingkreise liegen, nur die Kreise 617b, 618b und 619b auf das Ausgangssignal der Leitung 301 ein. Auf diese Weise entsteht ein Frequenzverhalten ähnlich der Kurve 636 in Fig.11.

Sähe der Mitte bei im Resonanzbereich liegenden Frequenzen sind beide Schwingungekreise eines jeden Paares wirksam und haben auf daie gesamte Frequenzverhalten der Schaltung 600b Einfluss, und es «ntsteht das Phasen- und Laufzeitverhalten in der xiähe der Resonanzfrequenzen. Bei weiter von der Mittenfrequenz entfernten Frequenzen wird die Dämpfung des Schwingungskreises (oder der Schwingungskreise) am Emitter des Transistors 604 als Folge des Wider-Btandes 608b verringert, und das Frequenzverhalten der Schaltüngsändrdnung ähnelt dem eines einzelnen Schwingungskreises (d.h, dem Schwingungskreis oder den Sohwingungskreisen 617b, 618b oder 619b)·

Da die Schwingungskreise 617b, 618b, 6f9b, 637 und 639 alle ziemlich genau auf Vielfache der Zeilenabtastfrequenz abgestimmt sind, bildet eine Rastertransformation (d.h. eine Verschiebung des Abtastflecks) an jedem Punkt im Bildfeld nicht nur das Ergebnis von ermittelten Fehlereignalen beim Durchlaufen des inbetracht gezogenen genauen Bereiches, sondern auch von Fehlersignalen, die davon abgeleitet sind, dass der Abtastfleck vorher benachbarte - * Bereiche und vorhergehende Abtastzeilen durchlaufen hat. Auf diese Weise bildet die Korrekturverschiebung des Abtastflecke injtdem Punkt des Bildfeldes als Ergebnis der dort erforderlichen Transformation eine funktion des Registrierfehlersignale, das von einem im allgemeinen kreisförmigen Bereich um den betrachteten Bildpunkt herum abgeleitet ist. Auf diese Weise bewirken die transformierten Abtastsignale auf den leitungen 303 und 304 eine Kastertransformation für beliebige Funkte im Bildbereich und sind das Ergebnis einer Vielzahl von Signalen, von denen viele aus den benachbarten Punkten im Bildbereich herrühren. Diese sind zusammen auf einen Mittelwert gebracht oder integriert, um ein<&_χ Korrektursignal auf der Leitung 301 zu bilden, das zur Ausführung der KorrekturtranB-formation geeignet ist.

Zusammenfassung

Wie oben erwähnt, verringern Bildtraneformationen in der beeobrie* benen Weise wesentlich den erforderlichen Sohaltungaaufwand sowohl

37.0 010"

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für das Korrelationseyβtem, das die Regietrierfehlersignale erzeugt, als. auch für da» Transformationseystem, das eingangs die Δ_χ undA±_ Korrektureignale und eohliesslich die transformierten X- und Y-Abtaetsignale erzeugt* \m Hinblick auf eine weitere Betrachtung zur Verringerung des Aufwandes sei auf Fig.13 verwiesen, die eine der genannten.Korrelationeseinheiten (insbesondere die Korrelationaeinheit 329 in den Pig.Φ und 5) In Verbindung mit dem oben erwähnten Traneformation»Byβtem 71 zeigt. Eine Abänderung bildet dabei dieEinfügung eines Integrators in den X-Kanal zur Beseitigung der Verzerrungen zweiter und höherer Ordnung. Eine Integration im Y-Kanal lsi nicht erforderlich. £s ist hervorzuheben, dass eine gleichzeitige Integration im X- und Y-Kanal einen Unterschied der X- und Y-Zeilenfrequenz von mehr als der Breite der Frequenzhöcker bei den Kammfiltern der Integratoren in diesen Kanälen erfordert» Die Anordnung nach Fig.13 umfasst alle nötigen Bestandteile zur Ermittlung .von Verzerrungen nullter und erster Ordnung und zur Erzeugung von. daraus abzuleitenden Regis 1&ierfehlersignalen. Die X- und" Y-Parallaxenfehlersignale, bzw. Signale nullter Ordnung, werden direkt übtr das Tranaformationaayatem mittels der Leitungen 301 und 302 übertragen und erfordern dabei keine besonderen Modulatoranordnungen im Transformationesystem. Die beiden Hybridschaltungen 283 und 284 ermöglichen als Teile des Systems 71 (vgl. Pig.4) Korrekturtaneformationen sowohl in X- als auch in Y-Riohtung, die im gegenläufig« Sinn In die AbtABtraeter der beiden Liohtpunktab-

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—■51 — "

taster 74a und 74b eingeführt werden«, .. .

X-ie X- wad ϊ-Parallaxenslgnale (Signale, nullter Ordnung) auf den Leitungen 317'und 31.8* werden entsprechend zu den Hybrid schaltungen 283 und 284 über die Tiefpassfilter 334 und 335 sowie die Leitungen 317-302 und 318-302,geleitet. In gleicher Weise werden die X-Maßstab-s X-Neigungs-, Y-Nelguns- undY-Maßstab- Registrier- m fehlersignale {Registrierfehlersignale erster Ordnung) auf den Leitungen 291 \ 292', 293'und 294'den zugehörigen Modulatoren 270, 27t, 272 und 273 über Tiefpässe und leitungsverbindungen 336-291, 337-292, 338-293 und 339-294 zugeleitet. Sie entsprechenden Registrierfehlersignale nullter und erster Ordnung von anderen Korrelations«=» einheiten 330' ... 333 liegen an zugehörigen SignalleiT.üngeii 317^ ;-:s; 291% 292% 293°und 294-'auf der Jingangsseite der Tiefpassfilter, ,

Die Verzerrungen zweiter Ordnung ind die Transformationen zu deren ([ Korrektur werden in der Schaltungsanordnung nach Pig»13 mittels eines Integrators 600b (oder eixes Sinzelkreisintegrators 600a) ausgeglichen, der alle Registrisrfefalersignaltomponenten zvi^iter Ordnung, die in Hen Korrelatiooseinheiten der vorhergenannt<m Schaltungen vorgesehen sind, ersetzt und der ferner Modulatoren, Multiplizier- und Quadrierschaltungen in dem früher beschriebenen Transforraationssyetem 71 unnötig macht. Zusätzlich kann, wie bereits erwähnt, der Integrator im X=Kanal nicht nur Verzerrungen

/ο/

, zweiter Ordnung, sondern auch dritter, vierter, fünfter und höherer Ordnung in einfacher Weise bei Vergrößerung der Anzahl der Abstimmkreise im Integrator behandeln. Es ist nämlich lediglich erforderlich, für jede zu behandelnde Verzerrungeart Schwingkreise vorzusehen. Die in Fig.12 dargestellte Schaltungsanordnung 600b gestattet somit die Behandlung der erläuterten Verzerrungen zweiter, dritter und vierter Ordnung*

™ Der rückgekoppelte Integrator 600b für den X-Kanal erhält als Eingangssignal die Gesamtheit der X-Parallaxenfehlersignale bei der Registrierung von allen Korrelationseinheiten. Diese Signale liegen an der Leitung 317'. Der Integrator liefert sein Ausgangssignal direkt über den Summenpunkt 285 und die Signalleitung 301an die Hybridschaltung 283.

Alle elementaren Signale bzw. Signalkomponenten, die in ihrer Gesamtheit dasA_x-Kori»ektursignal auf der Leitung 30"? darstellen, erscheinen am Summenpunkt 285 und stellen alle Signalkonrpcnenten für die Durchführung der Korrekturtransformationen nullter, erster und höherer Ordnung im-X-Kanal dar. Die Ordnungszahl der Verzerrungen kann ohne Begrenzung wesentlich vergrössert werden. Dabei ist kein weiterer Aufwand ausser zusätzlichen Schwingkreisen in jedem der rückgekoppelten Integratoren für jede Verzerrungsordjaung erforderlich. Im Y-Kanal liegen derartige, dasA_v-Korrektursignal bildende Komponenten an der Leitung 302 und erscheinen am

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Summenpunkt 286 zur Ausführung der Transformationen nullter und erster Ordnung.

Im TransformationsBystem nach Fig»15 erfolgt die Rastertransformation wie zuvor gleichzeitig bei jedem der lichtpunktabtaster 74a und 74b» Diese Bedingung ist jedoch nicht zwingend. Die Registrierung eines Bildpaares lässt sich auch bei Durchführung -der Transformationen ausschlieeslieh bei dem einen oder dem anderen Lichtpunktabtaster erreichen* Für diesen Fall können die HybridSchaltungen 283 und 264 in Fortfäll kommen, da deren Funktion eine gegensinnige Beeinflussung der X-Abtastsignale bildet. So bewirkt die Hybridschaltung 283 bei der linken und rechten Abta3tkathodenstrchlröhre gegenläufige Rastertransformationen. In ähnlicher Weise wird durch die Hybridschaltung 284 das Γ-Äbtastsignal beeinflusst.

Sollen nur im Raster eines der Abtaster Tranformationen durchgeführt werden, so können die Hybridschaltungen 283 und 284 durch eirffrchs Summenprodukte.ersetzt werden,wie dies der Punkt 285 längs der Leitung 301 ist« In dieser Weise könnte dasd -Korrekturai^nal airf des'Leitung 301, beispielsweise der linken Abtastviilu'Oi di?rch Ilinsufügung des X-Abtastsignals auf der Leitung 114 "und dea^p-Korrektursignala'auf der Leitung 30 an jedem Summenpunlrh 2B5 augeführt werden. Darauf wird das Auagangssignal an COf¹Wi solohin Summenpunkt direkt der Ausgansleitung- 303 zuge-

führt. Da bei einem aolchen Ausführungsbeispiel bei der rechten Abtaströhre keine X-Transforniation gewünscht wird, kann die Ausgangsleitung 304 die Hybridschaltung umgehen und direkt mit der X~Abtastsignalleitung 114 verbunden werden. Ähnliche Änderungen können hinsichtlich der ^-Korrekturschaltung gemacht werden.

Aus dem Vorstehenden ist ersichtlich, dass die beschriebene Anordnung Bildtransformationen zur Korrektur von Verzerrungen zweiter und höherer Ordnung durch solche Massnahmen bewirkt, dass homologe Bereiche in ähnlichen, fotografischen Transparentbildern oder anderen Bildern zur Registrierung gebracht werden können. Zu diesem Zwecke werden die Schwankungen im Parallaxensignal ausgenutzt, die Vielfache der Zeilenabtastfrequenz sind. Üblicherweise werden ganzs Vielfache verwendet, die harmonisch zur Abtastfrequenz sind. Daher bildet die Hinzufügung eines einfachen Filters zur Schaltungsanordnung das einzige Erfordernis, um Verzerrungen einer höheren Ordnung auszugleichen, wodurch eine bemerkenswerte Schaltungsver?? einfachung erzielbar ist.

Die nachfolgende Aufstellung stellt die Bemessungswerte eines typischen Schaltbeispiela zur Erläuterung dart

Dj?r Integrator nach Pig»7 ■ . Transistor 604 2N708

Kondensator ' 605 O.tuF

1 ■ 0 8 8 A 2 / 0 0 1

	- 55 -	10 K 0hm
Yfiderstand	606	TO k 0hm
Widerstand	607	1.0 k 0hm
Widerstand	608	2,2 k 0hm
Widerstand	609	100 0hm
Widerstand	611	10^P
Kondensator	612 ■	2N708
Transistor	613	1.0/eP
Kondensator	616	1.0 k 0hm
Widerstand	620 ·:	5.6 mHy
Induktivität	621	0.005/fcP
Kondensator	622	5 k Ohm
Widerstand	623	3.7 mHy
Induktivität	624	0.033/cP
Kondensator	625	7.5 k 0hm
Widerstand	626	2.8 mHy
Induktivität	627	0.0025/*. P
Kondensator	628	10 k Ohm
Widerstand	629	10/tP
Kondensator	630

Die Yeraorgungsspannung zwischen der Stromversorg&ngsleitung 610 und Masse beträgt -20 Volt.

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- 56 Der rückgekoppelte ."Integrator nach Fig.12

Widerstand	608b	.1.0 k Ohm
Induktivität	640	56/6Hy
Kondensator	641	O.O5/tF'
Widerstand	642	500 0hm
Induktivität	643	37.3/tHy'
Kondensator	644	Ό.Ο-35/cP
Widerstand	645	200 Ohm
Induktivität.	646	■2.8/cHy
Kondensator	647	0.025/tP
Widerstand	648	100 Ohm

(Die übrigen Schaltungseinheiten besitzen die gleichen Bemessungen wie die entsprechenden Elemente der Schaltung nach Pig.7." Die Speisespannung ist ebenfalls gleich.)

Zu "beachten ist, dass die Schaltungsbemessungen nicht kritisch * sind und in Abhängigkeit von äusseren und inneren Parametern, der Wahl der Transistoren, dem speziellen Ziel der Schaltung in der jeweiligen Ausführung usw. weitgehend abgeändert werden können.

Die Bestandteile der Schaltungsanordnung nach Fig.15, auf die nicht im einzelnen eingegangen wurde, haben folgende Bedeutung: •385,387s Verzögerungaglieder zum Ausgleich der Verzögerung . 34Ö! Video-Korrekturschaltung
Leitung 327: Eingangsleitung für das X-Bezugssignal

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. - 57 -

Leitungen 325 und 326: Linker und rechter Video-Eingang.

Leitung 328: Eingangsleitung für das Y-Bezugssignal

386, 388i Verbindungsleitungen (falls erforderlich mit geeignete» AbschluBswiderstand)

447, 449: Begrenzungsverstärker (für X- und r-Signale)

396» 397J Differenzierschaltungen .

357ι 358: Analysaotrbaugruppen; das Ausgangesignal zeigt eine . Null-Abweichung von einem-Mittelwert bei Fehlen von X-(oder Y)-Verzerrungen, es ändert sich aber beim Auftreten von Verzerrungen. Ein Ausgang ist jeweils mit den Leitungen 317J 318'verbunden, (vgl* Fig.5.) auf denen die X- und Y-Parallaxenfehlersignale auftreten.

A31» 4-38, 439» 436: Analysatorbaugruppen: Diese erzeugen X- und

Y-Fenlersignale bezug!. Maßstab und Neigung auf den Ausgangsleitungen 2915 292Ϊ 293', 294'

334, 336, 337, 338, 339, 335: Tiefpasschaltungen 270, 271, 272, 273: Modulatoren (Multiplizierschaltung)

285, 286: Summierschaltungen

Die Zusammenschaltung der verschiedenen Baugruppen ist aus den Zeichnungen ersichtlich, und ihre Arbeitsweise wurde im Üahinen der Gesamtbescuireibung kurz erläutert.

In der ewigen Beschreibung der Erfindung wurden zur Offenbarung im einzelnen nur Ausführungsbeispiele erläutert. Für den Fach-

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mann 1st jedoch ersichtlich, dass, ohne von den Grundsätzen der Erfindung abzuweichen* viele Änderungen im einzelnen möglich sind>

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Claims (18)

Patentansprüche

1. Verfahren zur Transformation eines Abtastrasters bei einem Lichtpunktabtaster zur Korrektur von Verzerrungen bei der Abtastung eines Bildes, bei dem das Video-Ausgangssignal eines Lichtpimlctabtasters mit einem Signal verglichen wird, das als BeKttgssignal eur Ermittlung von Zeitunterschieden zwischen den Signalen dient und bei dem aus beliebigen Zeitunterschieden zwischen den Signalen ein Parallaxensignal abgeleitet wird, das der Parallaxe zwischen einem solchen Bild und dessen Bezugsgrössen proportional ist, gekennzeichnet durch die Auswahl solcher Komponenten des Parallaxensignals, die ein Vielfaches der Abtastfrequenz des Lichtpunktabtasters bilden, zur Ableitung eines Korrektur si ijnsla und Kombinationen eines derartigen Korrektursignals mit einem Ablenkeignal fUr den Lichtpunktabtaster zum Erzeugen einer Korrskturtransformation in dessen Abtastraster.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kombination des Parallaxensignals mit einer Signalkomponente derart erfolgt, dass diese zusammen das Korrektursignal bilden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass aus den Parallaxensignal mindestens eine zusätzliche Komponente abgetrennt wird, die ein weiteres Vielfaches der Abtastfrequenz de· Liohtpunktabtastrattere darstellt, und dass alle derartigen

Signalkomponenten derart kombiniert werden, dass sie zusammen ein Korrektursignal bilden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn*· zeichnet, dass aus dem Parallaxerisignal mindestens e.ne zusätzliche Komponente abgetrennt wird, die ein weiteres Vielfaches der Abtastfrequenz des Lichtpunktabtasters darstellt« und lass alle derartigen Signalkomponenten und das Parallaxensignal cerart kombiniert werden, dass aie zusammen das Korrektursignai bilden.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass Jede der Signalkomponenten harmonisch zur Abtastfrequenz ist·

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch •zeichnet, dass aus jeglidaen Zeitdifferenzen zwischen deti Vide·»- ausgangssignal und einem Referenzsignal ein zusätzliches Parallaxensignal abgeleitet wird und dass ein derartiges Parällaxensignal proportional einer Parallaxe in der einen Achsrichtung des Abtastrasters und ein anderes Parallaxensignal proportional der Parallaxe in Richtung vor, dessen anderer Achse ist und dass aus diesem Zusätzlichen Parallaxensignal eine Komponente abgeleitet wird, die einem Vielfachen der Abtastfrequenz längs der einen Achse des Abtastrasters entspricht, um ein zusätzliches Korrektursignal zu erhalten, und dass die erstgenannte Signalkomponente ein Vielfaches der AbtastfreQuenz längs der anderen Achse des Abtaitrasters ist und dass diese Korrektursignale entsprechend

mit den Ablenksignalen für dia Licbtabtastraater kombiniert werden, so dass eine Korrekturtraneformation des betreffenden Abtastrastera längs einer jeden Achse erzielt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem zur Korrektur der relativen Verzerrungen eines Paares von Bildern ;fedee durch μ einen lichtpunktabtaster zum Zwecke der Registrierung abgetastet 7/ird, σο dass jedes als Bezugsgrösse für das andere dient, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ableitung eines Korrektursignals ein Violfaches der Abtastfrequenz jedes Lichtpunktabtastrasters abgetrennt wird und das3 das Korrektursignal dem Ablenksignal mindestens eines der Lichtpunktabtastraster, überlagert wird.

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die. Korrektursignale mit den entsprechenden Ablenkaignalen jedes Lichtpunktabtastrasters algebraisch gegensinnig derart über- (| lagert werden, dass die Raster gegenläufgi einer Korrekturtransformation unterworden werden, und dass dabei die Grosse der !Transformation, die anderenfalls für ein Raster erforderlich ist, verringert ist.

9. Anordnung zur Durchführung einer Registrierung homologer Bereiche bei einem Paar ähnlicher Bilder _f bei der ein Paar

von Lichtpunktabtastrastern zur Abtastung dieser Bilder, ein Rastergenerator zur Erzeugung der Abieriksignale zur Bildung des Abtastrastore für jeden Abtaster und ein Korre-

/001Ö μ · ·

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lator zum Vergleich der Videoausgangssignals der Lichtjunktabtastraster vorgesehen sind, um daraus ein Parallaxensignal zur Darstellung der relativen Verschiebungen zwischen solchen homologen Bildbereichen abzuleiten, gekennzeichnet durch eine selektive Schaltungsanordnung (Fig.7: 617, 618, 619f Fig.12: 6i7b, 618b, 619b) zur Abtrennung einer Komponente aus dem Parallaxensignal, die ein Vielfaches der Abtastfrequenz

»(68-113» 114) der Abtaster (58a, 58b) darstellt, um ein Korrektursignal zu erhalten, und ferner durch Mittel (71) zur Überlagerung eines derartigen Korrektureignais mit einem Ablenkeignal aus dem Rastergenerator (68) sowie durch Zuführung des so kombinierten Siganls zu mindestens einem der Lichtpunktabtastraster (58a, 58b) zur Durchführung einer Korrekturtransformation im zugehörigen Abtastraster·

10. Anordnung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, dass die selektive Schaltungsanordnung eine Filterschaltung (Fig.7,Fig.8)

fe mit einem Durchlassbereich enthält, der auf die genannte Vielfache der Abtastfrequenz abgestimmt ist.

11. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die selektive Schaltungsanordnung einen Verstärker (Fig.7 und Fig.12) mit einem Bandpasafilter enthält, das auf die Vielfache der Abtaötfrequenz abgestimmt ist.

12. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daaa in dam Veratärker ein Transistor vorgesehen io-t, deuaen Basis

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mit einem Korrelator (320 .». 333) "Verbunden ist, von dem die Parallaxensignale zugeführt werden, und dass im Collectorkreis eine Pilteranordnung (617, 618, 619) eingeschaltet ist.

13. Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein zusätzliches Bandpassfilter (Figl12: 637, 638, 639) im Emitterkreis des Transistors (604Tb) liegt und dass von den Filtern (617, 618,619) eines eine schmälere Bandbreite als die anderen

(637, 638*639) besitzt. f

14. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die selektive Schaltungsanordnung eine -Vielzahl von Filtern enthält (617. 618, 619), von denen eines (617) einen Durchlassbereich besitzt, der mit dem genannten Vielfachen der Abtastfrequenz Übereinstimmt, und dass sämtliche ausgewählte! Vielfachen zur Bildung des Korrektursignals kombiniert sind.

15. Anordnung nach Anspruch 10 oder 14, dadurch gekennzeichnet,

dass jede der genannten Filteranordnungen ein Paar Bandpassfilter ä (Fig.12s 617, 618, 619; 637, 638, 639) erttiält, die entsprechend .auf eine der fielfachen der Abtastfrequenz abgestimmt sind, und dass eines der Filter ;jedes Paares eine schmälere Bandbreite als das andere besitzt.

16.Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass durch den Korrelator aus dem Vergleich des Video-Ausgangseignals des lichtpunktabtasters ein zusätzliches Parallaxensignal abgeleitet ·

wird, das ein derartiges Parallaxensignal zur Darstellung der relativen Verschiebungen der Bildbereiche längs einer Abtast~ achse darstellt, während das andere Parallaxensignal zur Darstellung der relativen Verschiebungen der Bildbereiche längs der anderen Achse des Rasters dient, und dass entsprechend den vorhergehenden Ansprüchen für jede Achse eine frequenzselektive Schaltungsanordnung vorgesehen ist.

17. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verstärker mit bestimmter Durchlasscharakteristik vorgesehen ist, bei dem einem Transistor (Fig. 12: 604-b) an der Basis ein Signal, das eine Vielzahl harmonischer Komponenten enthält, zugeleitet wird, und dass ein Paar von Bandpassfiltern (617b, 618b, 619b; 637, 638,639) vorgesehen ist, die jeweils entsprechend mit dem Emitter und dem Collector verbunden sind, und dass jedes Paar auf die gleiche Signalkomponente abgestimmt ist, indem eines dieser Filter eine kleinere Bandbreite als das andere zur Einstellung der Phasendrehung im Ausgangssignal am Collector des Transistors besitzt.

18. Verstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Collector und dem Emitter des genannten Transistors zusätzliche Filter verbunden sind, dass diese auf die Frequenz einer weiteren Komponente des Eingangssignals abgestimmt sind und dass deren Durchlassbereiche unterschiedliche Breite besitzen.

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