DE2119850A1

DE2119850A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Darstellen eines Bilds und zum Messen eines darin befindlichen Objekts

Info

Publication number: DE2119850A1
Application number: DE19712119850
Authority: DE
Inventors: Kazuo Hamamatsu Shizuoka Kurasawa (Japan). P
Original assignee: Hamamatsu TV Co Ltd
Current assignee: Hamamatsu TV Co Ltd
Priority date: 1970-04-24
Filing date: 1971-04-23
Publication date: 1972-02-17
Also published as: GB1320304A; DE2119850B2; US3739091A; JPS509581B1; DE2119850C3

Description

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HAMAMATSU TV CO.,LTD. , Haciamatsu-Shi, Shizuoka -Ken, Japan

Verfahren und Vorrichtung zum Darstellen eines Bilds .und zum Messen eines darin befindlichen Objekts.

Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren und Vorrichtungen der Fernsehtechnik, und sie befaßt sich insbesondere mit einem Verfahren und einer Vorrichtung zum Darstellen eines Bilds und zum Messen der Bewegung oder einer anderen Veränderung eines sich in dem Bild befindenden besonderen Objekts. Gemäß der Erfindung können verschiedene Parameter, beispielsweise die Lage, die Verschiebegeschwindigkeit, die Beschleunigung, die Schwingung, die Drehung, die Größe, die Länge und die Helligkeit des Objekts ohne Berührung (aus einer Ent fernung) gemessen werden.

Es ist gut bekannt, daß mit Hilfe einer Fernsehvorrichtung ein Bild mit einem Objekt , das gemessen werben soll, sichtbar gemacht werden kann , und daß gleichzeitig Signale, die den Zustand des Objekts darstellen, aus den Videosignalen abgeleitet werden können, wodurch Messungen verschiedener Parameter, die sich auf das Objekt beziehen, ohne Berührung des Objekts und mit großer Geschwindigkeit vorgenommen werden können Eine solche Vorrichtung ermög'f licht es, das Abbild eines Bilds auf einem Fernseh' empfängerschirm zu beobachten und die Bewegung einer Fernsehkamera von eine rentfernten Station aus zu steuern.

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Da der Zustand und die Bewegung eines Objekts mit solch einer Vorrichtung gemessen werden kann, während der das Objekt umgebende Bereich beobachtet wird, sind die" Meßergebnisse sehr zuverlässig, und irgendeine Besonderheit bei der Veränderung des Zustande kann augenblicklich festgestellt werden.

Bei der bisher vorgeschlagenen Vorrichtung könnte jedoch die Frequenz für die Messung nicht über die Bildwechselfrequenz angehoben werden. Wenn ferner die Verschiebung oder Ändernngsgeschwindigkeit des Objekts genügend groß ist und eine Meßfrequenz von mehr als 10 kHz erforderlich ist, dann ist ein Frequenzband des Pernsehsignals. von einigen hundert Megahertz erforderlich. Der Grund dafür liegt darin, daß die Bildwechselfrequenz größer sein muß, als die Meßfrequenz und als Polge davon ist die ganze Vorrichtung dann nicht anwendbar. Irgendein Versuch, die Zahl der Abtastlinien in dem Bild zu verringern, damit die Bildwechselfrequenz angehoben werden kann, führt zu einer Ver-• minderung der Auflösung des Bildes und auch zu einer Verringerung der Genauigkeit bei der Messung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, bei dem die Meßgeschwindigkeit für ein Objekt in dem Bild auf das einige Hundertfache gegenüber der bekannten Anordnung angehoben werden kann, ohne daß dabei das Auflösungsvermögen zerstört wird und die Bandbreite ausgedehnt werden muß.

. ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens vorzusehen, wobei örtliche Abtastungen für das zu messende Objekt zwischen jeweils zwei aufeinanderfolgenden horizontalen Abtastungen vorgenommen werden und bei dem die Messung der Lage, der Bewegung, der Größe, der länge, der Helligkeit und von ähnlichem

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des zu messenden Objekts vorgenommen wird, während man das Bild beobachtet, dadurch, daß man die Videosignale , die durch die örtlichen Abtastungen entstehen, ausnutzt.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, bei dem dann, wenn mehrere Objekte einer kleinen Fläche in einem Bild vorliegen, irgendeines der Objekte vorzugsweise mit größerer Helligkeit ausgewählt werden kann, dadurch, daß man beispielsweise einen Schreibstift verwendet, um die örtliche Abtastung des Objekts einzuleiten und die Bewegung oder etwas ähnliches dieses auf diese Weise ausgewählten Objekts zu messen.

Gemäß der Erfind»ung ist ein Verfahren zum Darstellen eines Bilds und zum Hessen der Bewegung oder etwas ähnlichem eines in dem Bild befindlichen Objekts dadurch gekennzeichnet, daß ein Bereich mit einem Objekt bei jedem Rücklauf zwischen aei aufeinanderfolgenden Horizontalabtastungen mit einer Frequenz, die höher ist:,als die Horizontalabtastfrequenz des Bilds, abgetastet wird, daß ein durch die gesamte Abtastung des Bildbereichs erfolgtes Videosignal einem Empfänger zugeführt wird, auf dessen Bildschirm es dargestellt wird, und daß ein weiteres durch die Abtastung des örtlichen Bereichs erzeugtes Videosignal einer Meßvorrichtung zugeführt wird.

Gemäß der Erfindung ist ferner eine Vorrichtung zur Darstel-? lung eines Bilds und zum gleichzeitigen Hessen eines in dem Bild enthaltenen Objekts dadurch gekennzeünnet, daß eine Fernsehkameraröhre vorgesehen ist, daß eine Signaltrenn schaltung zur Trennung des Ausgangssignals der Kameraröhre in ein erstes durch das Abtasten des Gesamtbereichs des Bilds erzeugtes Videosignal und in ein zweites durch das Abtasten des örtlichen Bereichs mit dem Objekt erzeugtes Videosignal vorgesehen ist, daß das erste Videosignal einem Fernsehempfänger zugeführt wird, daß eine erste und eine zweite Heß -

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vorrichtung vorgesehen sind, durch die Signale aus dem zweiten Videosignal abgeleitet werden, die sich auf deren Objektpunkt innerhalb des örtlich abzutastenden Bereichs beziehen, und durch die eine erste und eine zweite Spannung erzeugt werden, die den Koordinaten der Lage des Objektpunkts entsprechen, daß Spannungsquellen für eine horizontale und eine vertikale Ablenkspannung zum Abtasten des gesamten Bereichs vorgesehen sind, die horizontale und vertikale Ablenkspannungen für diesen gesamten Bereich erzeugen. ·

Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnungen beispielshalber beschrieben. Dabei zeigen:

Pig. 1 ein Diagramm der Spur von Abtastlinien bei einer Fernsehkamera, die bei einem Bilddarstellungsund Meßgerät gemäß der Erfindung verwendet wird,

Pig. 2 ein Blockschaltbild einer bevorzugten Ausführungsform gemäß der Erfidung,

Pig* 3» 4 und 5 schematische Schaltbilder von einzelnen Blöcken des Blockschaltbilds nach Pig. 2, und

Pig. 6, 7 und 8 Magramme zur Erklärung der Arbeiteweise der vorliegenden Erfindung.

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In Fig. 1 ist eine Spur von horizontalen Abtastlinien dargestellt, die in einer Fernsehkamera verwendet werden, wobei die Rücklaufteile der Spur, die ausgetastet werden sollen, durch gestrichelte Linien dargestellt sind. Ausgehend von dem linken oberen Teil eines Bildes wird'die Bildebene horizontal abgetastet, wie es durch eine Linie 1-2 dargestellt ist, und anschließend wird der abtastende Elektronenstrahl zu einem Punkt Zg nahe dem ObjektpunktfZ , der gemessen werden soll, verschoben, wodurch das Abtasten eines schmalen Bereichs einschließlbh des Punkts Z,wie es durch z^ - Z2 - z, ......ζ mit einer höheren Abtast frequenz als der.Horizontalabtastfrequenz für die Bildebene begonnen wird.

Von dem Punkt ζ läuft der Abta&telektronenstrahl zu einem Punkt 3 zurück, der sich direkt unter dem Punkt 1 befindet, von welchem die Bildebene wieder von 3 nach 4 abgetastet wird. Von dem Punkt 4 wird der Elektronenstrahl wieder zu dem Punkt z^ nahe dem Punkt Z.verschoben und der schmale Bereich wird längs des V/eges z-^ - Z₂ - z, z_n abgetastet. Der Elektronenstrahl läuft dann zu einem Punkt 5 unter dem Punkt 3 zurück und tastet die Bildebene horizontal, wie es durch die Linie 5-6 dargestellt ist, ab. Die oben beschriebene Folge von Vorgängen wird wiederholt, bis der Elektronenstrahl an dem Punkt r ankommt,und der schmale Bereich wird in der beschriebenen Weise abgetastet , bevor ein Umlauf des Abtastvorganges vervollständigt ist.

Aus der obigen Beschreibung ersieht man, daß der schmale Bereich einschließlich des Punkts Z örtlich mit einer höheren Frequenz als der Horizontalabtastfrequenz für die Bildebene während jedes RücklaufZeitabschnitts der horizontalen

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Abtastlinien abgetastet wird.

In Pig. 2 ist eine Ausführungsform der Erfindung zur Messung des helldsten Punktes einer Bildebene .als Blockschaltbild dargestellt. In dieser Vorrichtung wird eine Bildzerlegerröhre , welche keine Restbildwirkung aufweist, als Kameraröhre B verwendet , und um ihren Aufbau möglichst einfach zu halten, werden elektrostatische Ablenkelektroden für den Elektronenstrahl verwendet , und es wird den Elektroden eine * Gegentakt- Strahlablenkspannung zugeführt.

Auf die photoempfindliche Oberfläche der Kameraröhre B wird ein Bild einschließlich des zu messenden Objektpunktes durch ein Linsensystem L fokussiert,und das von der Kameraröhre B abgegebene Video- Ausgangasignal wird in einem Verstärker AO verstärkt und einer Signaltrennschaltung G zugeführt. Die Signaltrennschaltung G- trennt das Signal in ein erstes Videosignal , welches sich auf den ganzen Bildbereich , der durch 1-2, 3-4, , dargestellt ist, bezieht und in ein zweites Videosignal, welches örtlich abgetastet wird, wie es durch z·, - Ζρ,ζ-ζ-.... dargestellt ist und welches zu dem schmalen Bereich t mit dem Objektpunkt Z gehört. Das erste Videosignal wird anschließend einem Fernsehempfänger R zugeführt, während das zweite Videosignal anschließend Meßvorrichtungen XO und YO zugeführt wird.

Die oben beschriebene Trennung des Ausgangssignals läßt sich in einfacher Weise dadurch erreichen, daß eine TOR-schaltung vorgesehen ist, die durch das horizontale Austastsignal leitend gemacht oder gesperrt wird, welches zum Abtasten der gesamten Fläche der Bildebene verwendet wird ο Die Meßvorriehfcungsn XO und YO bildsa. aus dem zwei-

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ten Videosignal Signale, die dem hellsten Punkt in dem örtlich abzutastenden Bereich entsprechen und erzeugen an den Anschlußklemmen Tx und Ty Spannungen, die der Horizontalkoordinate bezw. der Vertikalkoordinate der Lage des hellsten Punktes entsprechen. Dieser Teil der Schaltung ist in Pig. 3 dargestellt.

Die Ausgangssignale der Meßvorrichtungen XO und YO werden auch einer Spannungsquelle X₂ für die horizontale Ablenkspannung und einer Spannungsquelle Y₂ für die vertikale Ablenkspannung zugeführt , und es wird dadurch der lokal abzutastende Bereich so gesteuert, daß dieser Bereich immer den zu messenden Objektpunkt Z einschließt. Die örtlichen Abtastablenkspannungen werden den Ausgangsspannungen der Spannungsquellen X^ und Y₁ für die Ablenkspannungen überlagert, um dadurch den gesamten Bereich des Bildes abzutasten,oder sie werden den zuletzt genannten Ausgangsspannungen nicht überlagert und den Ablenkplanarelektroden der Fernsehkameraröhre B zugeführt. Die Spannungsquellen für die horizontale und die vertikale Ablenkspannung sind in den Figuren 4 und 5 dargestellt , und die Kurven der horiznntalen und der vertikalen Ablenkspannung sind in den Figuren 7 und 8 dargestellt.

Wie man aus der Spur der Abtastlinien, die in Fig. 1 dargestellt sind, erkennt, wird eine Horizontalablenkspannung, wie sie in Fig. 6 (a) dargestellt ist, einer Ablenkelektrode der Kameraröhre B zugeführt. Durch den Kurventeil des großen Sägezahns der horizontalen Ablenkspannung erhält man eine horizontale Abtastlinie , die quer über den Bildbereich verläuft,und durch die kleinen Sägezahnkurven erhält man die örtlichen Abtastungen eines bestimmten Bereiches.

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Die Zahl de*r horizontalen Abtastlinien in einem gesamten Bildrahmen beträgt bei einem üblichen Fernsehsystem einige Hundert, und (3ie Zahl der horizontalen Abtastlinien in dem örtlichen Bereich beträgt beispielsweise 8.

Da jedoch die Abtastfläche des letztgenannten Bereiches nur einige Hundertstel des gesamten Bildbereichs groß ist, kann man eine Auflösung erhalten, die dieselbe Größenordnung hat, wie diejenige der Hintergrundsbildfläche. Da die schiefen Winkel der beiden Sägezahnkurventeile gleich sind, kann die Bandbreite·,· die zur Übertragung des Fernsehsignals notwendig ist, auf einem üblichen Wert gehalten werden. Bei der besonderen Ausführungsform ist der Rücklaufzeitabschnitt zwischen zwei nebeneinander liegenden horizontalen Abtastvorgängen über den gesamten Bildbereich auf einen Wert ausgedehnt, der in der Größenordnung der Hälfte der Abtastzeit liegt.

In Fig. 6 (b) ist ein Steuersignal für die Spannungsquelle für die horizontale Ablenkspannung über den gesamten Abtastbereich dargestellt, und in Fig. 6 (c) ist eine Kurve dargestellt, die die vertikalen und horizontalen Steuersignale für die örtliche Abtastung enthält, wobei die weiteren Impulse für die vertikale Steuerung und die schnelleren Impulse für die horizontale Steuerung verwendet werden. Das erste Videosignal , das bereits oben erwähnt wurde, welches durch die Abtastung des Bildes über die gesamte Fläche entsteht, ist in Fig. 6 (d) dargestellt. Wenn dieses. Videosignal dem Empfänger R in Fig. 1 zugeführt wird, dann wird auf. der Bildoberfläche des Empfängers R das Hintergrundsbild für die gesamte Fläche erzeugt. In Fig. 6 (e) ist eine Detektorkurve in dem örtlich abzutastenden Bereich zur Feststellung des hellsten Punktes dargestellt, während in Fig. 6 (f) ein Videosignal (das zweite Videosignal) dar-

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gestellt ist, welches durch die örtliche Abtastung entsteht, und welches den Meßvorrichtungen XO und YO in Pig. 1 zugeführt wird.

Wenn das in Pig. 6 (f) dargestellte Videosignal der Anschlußklemme Τ-, in Pig. 3 zugeführt wird, dann wird durch dieses Signal ein Kondensator O₀ über eine Diode D aufgeladen. Die in Pig. 3 dargestellte Konstantstrom-Entladeschaltung P ist normalerweise geöffnet,und eine Differenzierschaltung V hat einen großen Eingangswiderstand. Aus diesem Grund wird der Kondensator C₀ innerhalb des Videosignals auf einer Spitzenspannung gehalten. Wenn ein Steuersignal zur Vertikalablenkung zur,örtlichen Abtastung der Anschlußklemme Tp zugeführt wird, dann wird die Konstantstrom-Entladeschaltung P betätigt und der Kondensator G_Q wird um einen gewünschten Wert entladen. Als Polge davon nimmt die Spannung , die auf dem Wert der vorhergehenden Spitzenspannung in dem Videosignal gehalten wurde, um diesen Betrag ab« Wenn eine andere Spitzenspannung in dem Videosignal dem Kondensator C₀ zugeführt wird, dann wächst die Spannung an dem Kondensator C₀ wieder auf einen Wert an, der gleich der neuen Spitzenspannung ist, wodurch eine Spannungskurve, wie sie in Pig. 6(e) dargestellt ist, an dem Kondensator C auftritt. Diese Spannung wird in der Differenzierschaltung V differenziert, und es wird eine Impulsreihe , wie sie in.Pig. 6(g) dargestellt ist, an der Ausgangsklemme abgegeben.

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sei angenommen, daß der zu messende Objektpunkt Z, der in Fig. 1 dargestellt ist, der hellste Punkt in dem Bereich ist. Der oben erwähnte Impuls wird dann zu einem Zeitpunkt erzeugt, wenn dieser Punkt durch den Elektronenstrahl abgetastet wird, und es wird ein Schalter S₁ durch jeden Impuls der Kurve nach Fig. 6 (g) geschlossen. Einer weiteren Anschlußklemme T^ des Schalters Sn wird ein Steuersignal zur Horizontalablenkung, welches in Fig. 6 (c) dargestellt ist, zugeführt und der k Schalter S-, wird durch dieses Signal geöffnet.

Als Folge davon fließt ein Strom von einer Konstant stromquelle I₁ in einen Kondensator C-. während eines Zeitabschnitts, der beim Eintreffen eines Impulses nach Fig. 6 (g) beginnt und beim Eintreffen des nächstfolgenden Steuersignals für Horizontalablenkung endet. Der Sprung Vt der Klemmenspannung des Kondensators Cn ent spricht dem Abstand X in Fig. 1, der von dem rechten Rand des örtlichen Abtastbereichs bis zu dem Punkt Z gemessen wird.

Ferner wird ein Steuersignal für horizontale Ablenkung, wie es in Fig. 6 (b) dargestellt ist, zur Abtastung der " gesamten Fläche einer weiteren Klemme I« zugeführt,und die hintere Flanke dieses Signals schließt augenblicklich einen Schalter S₂· Die Spannung, die an dem Kondenstor C₁ anliegt, wird damit mit der Ausgangsspannung eines Verstär kers A₁ zusammengebracht, der eine geringe Ausgangsimpe danz hat· Der Verlauf der Klemmenspannung an dem Kondensator C₁ ist in Fig. 6 (h) dargestellt«

Entsprechend wird ein Abtastimpuls, wie er in Fig. 6 (i) dargestellt ist», einer Klemme I,- zu geeigneter Zeit dem ν Steuersignal für die Horizontalablenkung zugeführt, und es wird ein Schalter S3 augenblicklich durch dieses Signal.

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geschlossen. Durch das Schließen des Schalters S, entsteht ein Ausgangspuls, mit einer Amplitude, die einer Spannung Vo in Pig- 6 (h) entspricht, der von einer Ausgangsklemme 0-, abgegeben wird. DerSpitzenwert dieser Ausgangs impulse wird in einer Vorrichtung gespeichert, die in der Zeichnung nicht dargestellt ist,und ein Ausgangssignal, wie es in Fig. 6 (j) dargestellt ist, wird von einer Ausgangsklemme T der Meßvorrichtung XO , wie sie in Pig. 2 dargestellt ist, abgegeben.

Ferner wird, wie es anhand der Figuren 4 und 5 noch beschrieben wird, die lage der folgenden örtlichen Abtastung durch das oben beschriebene Ausgangssignal bestimmt und gleich-zeitig kann die gleiche Lage durch eine feste Spannung V, dargestellt werden, da das oben erwähnte Ausgangssignal auch einer Ausgangsklemme T^ zugeführt wird. Aus der obigen Beschreibung ersieht man, daß die Horizontalkoordinate des Meßpunktes z^, der in Fig. 1 dargestellt ist, durch ein Ausgangssignal der Anschlußklemme Τ_χ dargestellt werden kann.

In Fig. 7 ist der Verlauf einer vertikalen Abtastkurve dargestellt. Der Sägezahnkurventeil dieser Kurve entspricht der

der Abtastung des ganzen Bereiches und gepulste Teil der Kurve entspricht einem Rahmen der örtlichen Abtastung.

In Fig. 8 (k) ist ein Teil der Kurve nach Fig. 7 stark vergrößert dargestellt,und in Fig. 8 (1) ist eine Kurve der Spannung dargestellt, die an dem Kondensator C in der Meßvorrichtung YO aufgebaut wird. In den Figuren 8(m) und 8(n) ist ein Videosignal angedeutet, wie es in Fig. 6 (f) dargestellt ist,ebenso wie ein Signal, welches dem differenzierten Ausgangssignal , wie es in Fig..6(g) dargestellt ist, entspricht.

Folglich wird ein Steuersignal für die horizontale Ablenkung

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wie es in Pig. 6(b)dargestellt ist, der Anschlußklemme T, in Pig. 3 zugeführt, damit der Schalter S-, durch die Vorderflanke des Steuersignals zur horizontalen Ablenkung geöffnet wird. Damit wird die Spannung an dem Kondensator C-^ , so wie es in Pig. 8 (ο) dargestellt ist, verändert, und diese Spannung wird durch einen Puls P, der dem Puls nach Pig. 6 (i) ähnlich ist, abgetastet. Damit wird der Spitzenwert ,i der Ausgangs impulse, den man

auf diese V/eise erhält ,-gespeichert" , und es läßt sich ein Ausgangssignal, wie es in Pig. 8 (g) dargestellt ist, von der Ausgangsklemme Ty, die in Pig. 2 dargestellt ist, erreichen. Dieses Ausgangssignal stellt die Vertikalkoordinate der Lage des zu messenden Objektes Z dar, das in Pig. I dargestellt ist.

In Pig. 4 ist eine Schaltung für die Spannungsquellen X-, und Χ« für horizontale Ablenkspannungen , wie sie in Pig. 2 dargestellt sind, gezeigt: Ein Kondensator C₂ wird von einem Ausgangsstrom einer Konstantstromquelle geladen; ein Steuersignal für Horizontalablenkung zum Abtasten des gesamten Bereichs , wie es in Pig. 6 (b) dargestellt ist, wird der Anschlußklemme Τγ zugeführt; ein Steuersignal zur örtlichen-Abtastung, wie es in Pig. 6(c) k dargestellt ist, wird einer Anschlußklemme Tg .zugeführt; und Schalter S* und Sc werden durch diese Signale entsprechend geschlossen.

Es wird ferner ein Ausgangssignal der Heßvorrichtung XO mit einem Verlauf, wie es in Pig. 6 (j) dargestellt ist, einer Anschlußklemme Tg zugeführt, so daß eine Spannung, die dem obenerwähnten Ausgangssignal entspricht, an der Ausgangsklemme eines Verstärkers A₂ entsteht, der eine genügend geringe Ausgangsimpedanz aufweist« Wenn der Schalter S/ zunächst durch das Signal, wie es in Fig.6 (b) dar-

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gestellt ist, geschlossen wird, dann wird die Spannung an dem Kondensator C₂ direkt an die Spannung einer Gleichspannungsquelle E-^ angelegt. Wenn der Schalter offen ist, dann wird der Kondensator C₂ durch einen Strom geladen, der von der Konstantstromquelle I₂ abgegeben wird, und die Spannung an dem Kondensator C₂ wird linear erhöht, damit der schräg ansteigende Teil der Sägezahnkurve, die in Pig. 6 (a) dargestellt ist, entsteht.

Als Nächstes wird der Schalter durch die Wirkung des Steuersignals für die örtliche Abtastung, wie es in Fig. 6(c) dargestellt ist, geschlossen, wodurch die Spannung an dem Kondensator C₂ auf einen Wert gebracht wird, der der Lage des Objektpunktes Z entspricht, die von ihm zu der Zeit der davor liegenden örtlichen Abtastung eingenommen wurde. Die in Pig. 6 (a) dargestellte Spannung V/j. ist diese festgehaltene Spannung. Wenn der Schalter Sc geöffnet wird, dann wird der Kondensator C₂ durch einen Ausgangsstrom der Konstantstromquelle I₂ geladen,und die Spannung an dem Kondensator C₂ nimmt linear zu. Da jedoch der Schalter Sc mit kurzer Wiederholzeit geöffnet und geschlossen wird, entsteht die Sägezahnkurve mit geringer Amplitude, wie sie in Pig. 6(a) dargestellt ist. Auf diese Weise kann die Ablenkspannung , die in Pig. 6 (a) dargestellt ist, an der Ausgangsklemme O₂ in Pig. 4 abgegeben werden.

In Pig. 5 sind Schaltungen dargestellt, die sich auf die Spannungsquellen Y₁ und Y₂ für Vertikalablenkspannungen', wie sie in Pig. 2 dargestellt sind, beziehen,, wobei ein Kondensator C^ durch den Ausgangsstrom einer Konstantstromquelle I^ geladen wird , und wobei gleichzeitig : ^a. Steuersignal zur vertikalen Ablenkung über den gesamten Abtast- ' bereich einer Anschlußklemme !-■« zugeführt wird, durch welche ein Schalter Sg geschlossen wird und die fcTondensatorspannung damit an eine Gleichspannungsquelle E₂ angeschlossen wird. Als Polge davon erscheint eine Spannung an der

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Ausgangskleame eines Verstärkers A-? mit genügend geringer Ausgangsimpedanz ,deren Sägezahnkurvenform in Pig. 7 dargestellt ist.

Andererseits wird ein Austastsignal der Anschlußklemme T,, für einen Zeitabschnitt zugeführt, der der Rücklaufzeit der horizontalen Abtastlinien für die gesamte Fläche entspricht, so daß ein Schalter S7 durch dieses Austastsignal geöffnet wird. Durch das Öffnen des Schalter S₇ wird eine Sägezahnkurve an der Ausgangsklemme 0-, abgegeben, bei der ein Signalteil, der durch einen Zeitab schnitt t in Fig. 8 (k) dargestellt ist, d.h. der Impulsteil, de rln Fig. 7 dargestellt ist, fehlt. Es wird ferner ein Impuls relativ großer Breite , der in Fig. 6 (c) dargestellten Kurve, mit anderen V/orten : ein Steuersignal zur vertikalen Ablenkung für die lokale Abtastung einer Anschlußklemme T₁₂ zugeführt, wodurch ein Schalter S_Q geschlossen wird, und es wird ein Ausgangssignal von einer Meßvorrichtung YO , die in Fig. 2 dargestellt ist, einer Anschlußklemme I-p, zugeführt.

Es entsteht eine dem zuletzt genannten Ausgangesignal entsprechende Spannung an der Ausgangsklemme eines Verstärkers A₄, der eine geringe Ausgangsimped'anz aufweist, wodurch die Spannung an dem Kondensator C,- jedesmal dann, wenn der Schalter S_Q geschlossen wird, auf einem bestimmten Wert gehalten wird. Der Kondensator C^ wird durch den Ausgangsstrom einer Konstantstromquelle I. geladen. Wenn der Schalter So geöffnet wird, dann wird der Schalter S₈ gleichmäs- sig geschlossen, und die Spannung an dem Kondensator C, wird auf einen bestimmten Wert festgehalten, der der vertikalen Koordinate des Objektpunktes Z zu der Zeit der davor liegenden örtlichen Abtastung entspricht. Wenn der Schalter

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Sg geöffnet wird, dann steigt die Spannung an dem Kondensator C. linear an, und diese Spannung wird von der Ausgangsklemme 0« abgegeben.

Wenn jedoch der Schalter S₇ geschlossen ist, dann wird die Ausgangsspannung des Verstärkers A, von der Ausgangsklemme Ο.* abgegeben, unabhängig davon, wie groß die Aufladespannung des Kondensators C. ist, weil der Ver- . stärker A, eine geringe Ausgangsimpedanz hat. Damit kann die vertikale Ablenkspannung , wie sie in Pig. 7 und Fig. 8 (k) dargestellt ist, von der Ausgangsklemme 0-z abgegeben werden.

Gemäß der oben beschriebenen bevorzugten Ausführungs form der Erfindung wird im wesentlichen eine örtliche Abtastung eines schmalen Bereichs ausgeführt, nach dem jede Horizontalabtastung des Bildes des ganzen Bereichs vorgenommen worden ist,wodurch die Bewegung , die Größe, die Länge, die Helligkeit und andere Eigenschaften eines Objektkörpers mit Hilfe des Videosignals, welches man durch die örtliche Abtastung erhält, gemessen werden können, während der Objektkörper auf einem Bildschirm des Empfängers beobachtet wird. Damit kann der Abtastzeitraum für die Messung auf die Zeit der horizontalen Abtastung der gesamten Bildbreite vermindert werden, und aus diesem G_rund kann eine Veränderung der Bewegung oder des Zustande des Objektkörpers mit einer Präzision gemessen werden, die einige hundert mal so groß ist,wie die der bekannten Vorrichtungen.

Perner kann wegen des schmalen örtlichen Abtastbereichq der Kachteil der Verminderung der Auflösung durch kleinere Abtast linien verhindert werden, und gleichzeitig kam:· ο ine Ausdehnung des erforderlichen prequenzbances sur Übertragung des Signals verhindert werden« Bedurch wird v.:eder-_

BAD ORIGINAL

um eine Vereinfachung des Aufbaus der Vorrichtung möglich, wodurch die Schmalheit des Bereichs mit einer Unterscheidung eines Objektpunktes von andeo?en Objektpunkten möglich, wenn verschiedene solche Punkte in der Bildebene vorliegen. In dem zuletzt genannten Teil kann irgendeiner der Objektpunkte, die gemessen werden sollen, beispielsweise mit Hilfe eines Schreibstiftes , herausgegriffen werden, und die Messung kann an dem auf diese Weise herausgegriffenen Objektpunkt vorgenommen werden und automatisch in dem örtlichen Abtastbereich ausgeführt werden.

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Claims

Patentansprüche

j/Verfahren zur Darstellung eines Bilds mit einem Objekt, und zum Messung der Bewegung dieses Objekts oder etwas ähnlichem, dadurch gekennzeichnet» ■ daß ein Bereich mit dem Objekt bei jedem Rücklauf zwischen zwei aufeinanderfolgenden Horizontalabtastungen mit einer Frequenz , die höher ist als die Horizontalabtastfrequenz des Bildes, abgetastet wird, daß ein durch die Abtastung des gesamten Bildbereiohs erzeugtes Videosignal einem Empfänger zugeführt wird, auf dessen Bildschirm es dargestellt wird, und daß ein weiteres, durch die Abtastung des örtlichen Bereichs erzeugtes Videosignal einer Meßvorrichtung zugeführt wird.

2« Vorrichtung zum Darstellen eines Bilds und zum gleichzeitigen Hessen der Bewegung und etwas ähnlichem des in dem Bild befindlichen Objekts, dadurch gekenn-' zeichnet, daß eine Fernsehkameraröhre vorgesehen ist, daß eine Slignaltrennsohaltung zur Trennung des Ausgangssignals der Kameraröhre in ein erstes durch das Abtasten des Gesamtbereichs des Bildes erzeugtes Videosignal und ein zweites durch das Abtasten des örtlichen Bereichs mit dem Objekt erzeugtes Videosignal vorgesehen ist, daß das erste Videosignal einem fernsehempfänger zugeführt wird» daß eine erste und eine zweite Meßvorriohtung vorgesehen sind, durch die Signale aus dem zweiten Videosignal abgeleitet werden, Äie sich auf deren Objektpunkt innerhalb des örtlich abzutastenden Bereichs beziehen.und durch die . eine erste und eine zweite Spannung erzeugt werden, die den Koordinaten der Lage des Objektspunkts entsprechen, und daß Spannungsquellen für eine horizontale und eine vertikale Ablenkspannung zum Abtasten des gesamten Bereichs vorgesehen sind, die horizontale und vertikale Ablenkspannungen für diesen gesamten Bereich erzeugen.

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