DE2009523C3

DE2009523C3 - Method and device for observing a scene

Info

Publication number: DE2009523C3
Application number: DE19702009523
Authority: DE
Inventors: Ernst-August Dr.-Ing. 2000 Hamburg Mueller
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1970-02-28
Filing date: 1970-02-28
Publication date: 1975-07-10
Also published as: DE2009523B2; DE2009523A1

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Einrichtung zur Beobachtung einer Szene mit Hilfe einer Femseh-Aufnahme- und -Wiedergabeeinrichtung. The invention relates to a method and a device for observing a scene With the help of a television recording and playback device.

Bei der Beobachtung von Szenen in Räumen oder auch im Freien werden sehr häufig Femseh-Aufnahme- und -Wiedergabegeräte verwendet. Besonders im militärischen Anwendungsbereich, beispielsweise zum Zwecke der Aufklärung oder 2'.ielbeobachtung, kommen solche Geräte zur Anwendung, die zudem durch eine Ausrüstung mit Bildverstärker- und/oder Büdwandlerröhren auch eine Beobachtung bei Dunkelheit oder schlechten Sichtverhältnissen ermöglichen. Aber trotz der Zwischenschaltung solcher Bildverstärkerröhren ist es mitunter unmöglich oder doch sehr schwierig, bestimmte Details einer Szene genau genug erkennen und identifizieren zu können.When observing scenes indoors or outdoors, television recording and playback devices are used. Especially in military applications, for example For the purpose of clarification or target observation, such devices are used that also by equipping it with image intensifier and / or Büdwandler tubes, observation in the dark or poor visibility. But despite the interposition of such With image intensifier tubes it is sometimes impossible or very difficult to identify certain details of a scene to be able to recognize and identify precisely enough.

Fernseh-Aufnahme- und -Wiedergabegeräte sind allgemein bekannt. So ist z. B. aus dem Prospekt der Firma »General Electric« mit der Bezeichnung GEA-8055 (8M) 12-66, S. 21, eine Farbfernsehkamera mit der Typenb^zeichnung PE-250 ersichtlich, die wahlweise mit einer höheren und einer niedrigen Bildfolgefrequenz arbeitet. Je nachdem, ob die Kamera nach der US-Norm oder nach der CCIR-Norm betrieben wird, liegt die Bildfolgefrequenz bei 60 Hz oder bei 50 Hz.Television recorders and reproducers are well known. So is z. B. from the prospectus of Company "General Electric" with the designation GEA-8055 (8M) 12-66, p. 21, a color television camera with the type drawing PE-250, which can be optionally selected with a higher and a lower Frame rate is working. Depending on whether the camera complies with the US standard or the CCIR standard is operated, the frame rate is 60 Hz or 50 Hz.

In dem Buch von Dr.-Ing. Alfred Bigalke, »Meßtechnik der Elektronenstrahl-Oszillographen«, sind auf den S. 43 bis 45 Bildschirme von Bildwiedergabegeräten beschrieben, die durch geeignete Wahl der Bildschirmsubstanzen unterschiedliche Nachleuchtzeiten aufweisen. Derartige Bildschirme finden in der Medizin oder Radartechnik Verwendung. Aus dem Prospekt N 20-1; 12/61/8 der Firma »Fernseh GmbH« ist eine Normwandleranlage vom Typ NV15 B mit zwei Bildkontrollgeräten bekannt, denen je ein Signal mit höherer bzw. niedrig; .er Bildfolgefrcquenz (US- bzw. CCIR-Norm) zugeordnet sind. Die Kontrollgeräte geben ein Bild jeweils synchron zum zu wandernden Signal wieder. Eine Wiedergabe eines Bildes auf beiden Bildschirmen gleichzeitig mit hoher oder niedriger Bildfolgefrequenz ist bei dieser Normwandleranlage jedoch nicht vorgesehen.In the book by Dr.-Ing. Alfred Bigalke, "Measurement technology of electron beam oscillographs", are described on p. 43 to 45 screens of picture display devices which can be selected by suitable selection of the screen substances have different persistence times. Find such screens Use in medicine or radar technology. From the prospectus N 20-1; 12/61/8 of the company »Fernseh GmbH «a standard converter system of the type NV15 B with two image control devices is known to which one signal each with higher or lower; . are assigned to the image sequence frequency (US or CCIR standard). The control devices reproduce an image synchronously with the signal to be migrated. A reproduction an image on both screens at the same time with high or low frame rate is at this one Standard converter system, however, not provided.

Auf die Bedeutung unterschiedlicher Abtastgeschwindigkeiten auf dem Gebiet der Radartechnik wird in dem Buch von Louis N. Ridenour, »Radar System Engineering«, S. 41 bis 47, hingewiesen. Langsame Abtastvorgänge liefern unter anderem so günstige Signal-Reusch-Verhältnisse, daß genaue Identifizierungen von Objekten an Hand der auf einem Radarschirm wiedergegebenen Echosignale möglich sind. Auch ist es aus der DT-AS 10 89 487, in der eine Vorrichtung zum Durchleuchten mit Röntgenstrahlen beschrieben ist. bekannt (Spalte 8, Zeile 6A bis Spalte 9, Zeile 3), ein abgetastetes Bild auf einem beweglichen Träger beispielsweise magnetisch zu stapeln und von diesem dann mit beliebiger Frequenz abzutasten. Hierdurch wird ermöglicht, daß eine lanp;samere Bildabtastung flimmerfrei mit hoher Frequenz wiedergegeben werden kann. Je langsamer die Bildabtastung ist, desto geringer ist die notwendige Bandbreite des Verstärkers und desto größer die Güte des Bildes, d. h., es wird ein gutes Verhältnis zwischen Signalspannung und Rauschspannung erzielt.The importance of different scanning speeds in the field of radar technology is pointed out in the book by Louis N. Ridenour, "Radar System Engineering", pp. 41 to 47. Slow scanning processes provide, among other things, such favorable signal-Reusch ratios that precise identification of objects is possible on the basis of the echo signals reproduced on a radar screen. It is also from DT-AS 10 89 487, in which a device for transillumination with X-rays is described. known (column 8, line 6A to column 9, line 3) to stack a scanned image on a movable carrier, for example magnetically, and then to scan it at any frequency. This enables a slower image scan to be reproduced at a high frequency without flicker. The slower the image scanning, the lower the necessary bandwidth of the amplifier and the greater the quality of the image, ie a good ratio between signal voltage and noise voltage is achieved.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht nun darin, ein Verfahren und eine Einrichtung zu schaffen, mit deren Hilfe bestimmte Details einet auf einem Fernsehbildschirm beobachteten Szene zum Zwecke der Identifizierung wenigstens vorübergehend mit größerer Schärfe wiedergegeben werden können, wobei die Bildinformationen nur mit einer höheren oder mit einer niedrigeren Bildfolgefrequenz ausgelesen zu werden brauchen und keine magnetische Stapelung der abgetasteten Bilder vorgenommen werden muß.The object on which the invention is based is now to provide a method and a device with the help of which certain details of a scene observed on a television screen for the purpose of identification, at least temporarily, are displayed with greater clarity can, with the image information only with a higher or with a lower frame rate Need to be read out and no magnetic stacking of the scanned images made must become.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Lösung dieser Aufgabe besteht darin, dad die aufgenommenen Bildinformationen wahlweise mit höherer oder niedrigerer Bildfolgefrequenz ausgelesen werden und daß die ausgelesenen Bildinformationen auf zwei verschiedenen Bildschirmen mit unterschiedlicher, den Bildfolgefrequenzen angepaßter Nachleuchtdauer einer Wiedergabeeinrichtung synchron zum Auslesevorgang wiedergegeben werden. Zur Durchführung des Verfahrens schlägt die Erfindung eine Einrichtung vor, bei der als Bildwiedergabeeinrichtung eine Bildwiedergaberöhre mit einem Bildschirm von kurzer Nachleuchtdauer zur Wiedergabe von Bildern hoher Bildfolgefrequenz und eine Bildwiedergaberöhre mit einem Bildschirm von langer Nachleuchtdauer zur Wiedergabe von Bildern kleiner Bildfolgefrequenz vorgesehen sind.The inventive method for solving this problem consists in dad the recorded Image information can be read out optionally with a higher or lower frame rate and that the read out image information on two different screens with different, the Image repetition frequencies of adapted persistence of a display device synchronous to the readout process be reproduced. The invention proposes a device for carrying out the method before, in the case of a picture display tube with a screen of a short time as the picture display device Afterglow duration for the reproduction of pictures with high frame rate and a picture display tube with a screen with a long persistence for reproducing images at low frame rates are provided.

Dabei sollen gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfindung die Bildwiedergaberöhre mit dem Bildschirm kurzer Nachleuchtdauer und die Bildwiedergaberöhre mit dem Bildschirm langer Nachleuchtdauer zusammen mit der Bedienungseinheit der zugeordneten Fernsehkarnera(s) in einem gemeinsamenIn this case, according to a further proposal of the invention, the picture display tube with the screen short afterglow period and the picture display tube with the screen with long afterglow period together with the control unit of the assigned television camera (s) in a common

Gehäuse angeordnet sein. Günstigerweise soll die Bildwiedergaberöhre mit dem Leuchtschirm von langer Nachleuchtdauer zur Wiedergabe eines begrenzten Bildausschnittes der Bildwiedergaberöhre mit dem Bildschirm kurzer Nachleuchtdauer vorgesehen sein.Housing be arranged. Conveniently, the picture display tube with the fluorescent screen from long persistence for the reproduction of a limited image section of the picture display tube be provided with the screen for a short afterglow period.

Die Erfindung geht von der an sich bekannten Tatsache aus, daß durch eine kleinere Bildfolgefrequenz der Bildwiedergaberöhre die Qualität des Bildes verbessert werden kann, da die mit der Fern- i» sehkamera (Aufnahmegerät) aufgenommenen Bildinformationen während der längeren Perioden zwischen zwei Bildfolgen gespeichert bzw. integriert und infolgedessen mit verbessertem Störabstand wiedergegeben werden. So ist es z. B. aus der »NTZ«, 1966, »5 Heft 7, S. 409 bis 419, insbesondere auf S. 416, linke Spalte, bekannt, detailreiche Bilddokumente mit optimaler Bildschärfe zu übertragen und hierzu die Bildfolgefrequenz vorübergehend zu vermindern.The invention is based on the fact, known per se, that a smaller frame rate the picture quality of the picture can be improved, since the remote control i » camera (recording device) recorded image information during the longer periods between two image sequences are stored or integrated and as a result reproduced with an improved signal-to-noise ratio will. So it is B. from the "NTZ", 1966, "5 Issue 7, pp. 409 to 419, especially on p. 416, left Column, known to transmit detailed image documents with optimal image sharpness and for this purpose the Reduce the frame rate temporarily.

Es sind demzufolge auch schon Geräte bekannt, deren Bildwiedergaberöhren mit einer kleineren Bildfolgefrequenz als normalerweise üblich arbeiten. Jedoch besteht der wesentliche Nachteil dieser Geräte darin, daß mit ihnen nur ruhende Szenen, aber keine bewegten Bilder genügend scharf beobachtet werden können, da bewegte Objekte infolge der kleinen Bildfolgefrequenzen nur als verwischte, unscharfe Lichtflecken wiedergegeben werden.Devices are therefore already known whose picture display tubes have a lower frame rate work than usual. However, there is the main disadvantage of these devices in the fact that with them only calm scenes, but no moving images, are observed with sufficient sharpness because moving objects can only be seen as blurred, blurred due to the small frame rates Light spots are reproduced.

Die Erfindung gibt dagegen die Möglichkeit, eine Beobachtung mit der »normalen« Bildwiedergaberöhre durchzuführen und nur von Fall zu Fall, wenn also ein auf dem Bildschirm bei »normaler« Bildfolgefrequenz nicht genau erkennbares Detail identifiziert werden soll, auf niedrigere Bildfolgefrequenz umzuschalten. Die Bildinformationen brauchen somit vorteilhafterweise nur mit einer höheren oder mit einer niedrigeren Bildfolgefrequenz ausgelesen zu werden. Ils wäre zwar denkbar, die Bilder mit unterschiedlicher Bildfolgefrequenz auf ein und derselben Bildwiedergaberöhre zu empfangen, jedoch wäre dies wegen der verhältnismäßig kurzen Nachleuchtdauer der üblichen Bildschirme unbefriedigend, da kleine Bildfolgefrequenzen in diesem Fall ein starkes Flimmern des empfangenen Bildes zur Folge liätven. Aus diesem Grunde werden zwei Bildwiedergaberöhren verwendet, wobei die ei i . einen Bildschirm mit krrzer Nachleuchtdauer und die andere einen Bildschirm langer Nachleuchtdauer aufweist.The invention, however, gives the possibility of a Carry out observation with the "normal" picture display tube and only on a case-by-case basis, if so in other words, a detail that is not exactly recognizable on the screen at a "normal" frame rate is identified should switch to a lower frame rate. Need the picture information thus advantageously read out only with a higher or with a lower frame rate to become. Ils would be conceivable, the images with different frame rates on one and the same To receive picture display tube, however, this would be because of the relatively short afterglow time the usual screens unsatisfactory, since small frame rates in this case result in strong flickering of the received image. For this reason, there are two display tubes used, the ei i. one screen with shorter persistence and the other has a long persistence screen.

Ein Vorteil der Erfindung liegt in der Verwendung zweier Bildwiedergabegeräte mit unterschiedlicher Nachleuchtdauer, so daß keine Bilder mit unterschiedlicher Bildfolgefrequenz auf ein und demselben Bildschirm empfangen werden müssen. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß sich bei normaler Bildfolgefrequenz mindestens bei ruhender Szene eine verbesserte Bildwiedergabe durch den in der Bildwiedergaberöhre mit langer Nachleuchtdauer auftretenden zeitlichen Integrationseffekt ergibt. Die von der Erfindung voigeschlagene Anordnung beider Bildwiedergaberöhren sowie der Bedienungseinheit für die zugeordnete Fernsehkamera in einem Gerät bringt den besonderen Vorteil mit sich, daß auf diese Weise ein sehr kompaktes Wiedergabegerät von geringem Bauvolumen geschaffen worden ist, bei dem eine gute Kontrolle beider Bildschirme von einem Standort aus gewährleistet äst. Dabei kann die Bildwiedergaberöhre mit dem Bildschirm laager Nachleuchtdauer ohne Einbußen an Informationsgehalt kleiner als die normale Bildwiedergaberöhre mit dem Leuchtschirm kurzer Nachleuchtdauer gewählt werden, da bei der Identifizierung von Szenendetails nur begrenzte Bildausschnitte der mit dem normalen Bildschirm beobachteten Szene interessieren. Weitere Vorteile des Erfindungsgegenstandes werden in der Zeichnung beschrieben.An advantage of the invention lies in the use of two image display devices with different ones Persistence, so that there are no images with different frame rates on one and the same Screen must be received. Another advantage of the invention is that at normal frame rate, at least for a stationary scene, improved image reproduction thanks to the in the picture display tube with a long persistence of the temporal integration effect. the arrangement of both proposed by the invention Picture display tubes and the control unit for the associated television camera in one device has the particular advantage that in this way a very compact playback device of little Build volume has been created where good control of both screens from one Location guaranteed. The picture display tube with the screen laager afterglow time without loss of information content smaller than the normal picture display tube with the Fluorescent screen with a short afterglow period can be selected as only when identifying scene details limited image sections of the scene observed with the normal screen are of interest. Further Advantages of the subject matter of the invention are described in the drawing.

In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel der Erfindung die schematische Frontansicht eines Bildwiedergabegerätes dargestellt, das im folgenden näher erläutert wird.In the drawing, as an exemplary embodiment of the invention, the schematic front view of an image display device is shown shown, which is explained in more detail below.

In einem gemeinsamen Gehäuse 1 eines Bildwiedergabegerätes ist eine Bildwiedergaberöhre 2 mit einem Bildschirm von kurzer Nachleuchtdauer zur Wiedergabe der Bilder hoher Bildfolgefrequenz angeordnet, die etwa zwei Drittel der Frontfiäche des Gehäuses 1 einnimmt. Im unteren Drittel des Gehäuses sind nebeneinanderliegend die Bedienungseinheit 4 und eine Bildwiedergaberöhre 3 mit einem Bildschirm von langer Nachleuchtdauer zur Wiedergabe der Bilder kleiner Bildfolgefrequenz vorgesehen. Diese kleinere Bildwiedergaberöhre 3 ermöglicht die Wiedergabe eines durch die strichpunktierte Linie 5 begrenzten Bildausschnittes der großen Bildwiedergaberöhre 2.A picture display tube 2 is provided in a common housing 1 of a picture display device arranged on a screen with a short persistence to reproduce the images at a high frame rate, which takes up about two thirds of the front surface of the housing 1. In the lower third of the case are side by side the control unit 4 and a picture tube 3 with a Long persistence screen intended to reproduce images at low frame rates. This smaller picture display tube 3 enables a display indicated by the dash-dotted line 5 limited image section of the large picture display tube 2.

Wenn es auch denkbar ist, daß für jede der beiden Bildwiedergaberöhren jeweils eine besondere Fernsehkamera vorgesehen sein kann, so wird im allgemeinen jedoch nur eine Fernsehkamera vorhanden sein, die mit Hilfe der auf der Bedienungseinheit 4 vorgesehenen Drehknöpfe und Schalter betätigt wird.Even if it is also conceivable that each of the two picture display tubes has a special television camera may be provided, however, there will generally only be one television camera which is operated with the aid of the rotary knobs and switches provided on the operating unit 4.

Die Wiedergabe der zu beobachtenden Szene wird nun in erster Linie auf dem oberen, großen Bildschirm 2 der »normalen« Bildwiedergaberöhre erfolgen. Sollte es dagegen notwendig sein, ein besondere«; Detail der Szene zu identifizieren, dann wird die untere, kleinere Bildwiedergaberöhre 3 mit dem Bildschirm längerer Nachleuchtdauer eingeschaltet und die Szene mit kleinerer Bildfolgefrequenz, aber besserer Qualität wiedergegeben. Da für solche Identifizierungen nicht die gesamte beobachtete Szene, sondern nur ein begrenzter Bildausschnitt interessant ist, reicht es auch vollkommen aus, wenn die für die Wiedergabe des gespeicherten Bildes vorgesehene Bildwiedergaberöhre kleinere Abmessungen aufweist.The playback of the scene to be observed is now primarily on the upper, large screen 2 of the "normal" picture display tube. Should it be necessary, on the other hand, a special "; To identify the detail of the scene, the lower, smaller picture display tube 3 is connected to the Screen switched on longer persistence and the scene with lower frame rate, but reproduced better quality. Since not the entire observed scene is suitable for such identifications, but only a limited section of the image is interesting, it is perfectly sufficient if the Playback of the stored image provided picture display tube has smaller dimensions.

Als besonders vorteilhaft, insbesondere im Hinblick auf die Verwendung eines solchen Fernseh-Beobachtungsgerätes in einem militärischen Fahrzeug, beispielsweise einem Panzer, kann auch angesehen werden, daß sämtliche für die Durchführung eines Beobachtungsauftrages notwendigen Bedienungs- und Empfangseinheiten an einem Gerät konzentriert sind, dessen Abmessungen und Kosten dennoch verhältnismäßig klein sind.As particularly advantageous, especially with regard to the use of such a television observation device in a military vehicle, such as a tank, can also be viewed be sure that all of the operating and receiving units are concentrated on one device, the dimensions and costs of which are nonetheless are relatively small.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Method for observing a scene with the aid of a television recording and playback device, characterized in that the recorded image information is optional are read out with a higher or lower frame rate and that the read out Image information on two different "screens with different image rates adapted persistence of a display device synchronous to the readout process be reproduced.

2. Device for carrying out the method »5 rens according to claim 1, characterized in that that as a display device a picture display tube with a screen short, - persistence (2) for the reproduction of images with high frame rates and an image reproduction »o output tube with a screen with long persistence (3) for displaying images lower frame rates are provided.

3. Device according to claim 2, characterized in that the picture display tube with »5 the screen with a short persistence period (2) and the picture display tube with the screen long afterglow period (3) together with an operating unit (4) of the assigned television camera ^) are arranged in a common housing (1).