DE2302666A1 - Verfahren und system zur verfolgung der bahn eines targets - Google Patents

Description

DiPL-ING. KLAUS NEUBECKER

Patentanwalt
4 Düsseldorf 1 · Schadowplatz 9

Düsseldorf, 18. Jan. 1973

Viestinghouse Electric Corporation
Pittsburgh, Pa., V. St. A.

Verfahren und System zur Verfolgung der Bahn eines Targets

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Verarbeitung eines Fernseh(TV-)signals und die Verfolgung der Bahn eines auf einem TV-Bildschirm wiedergegebenen Targets und insbesondere auf ein verbessertes Verfahren und System zur Erkennung eines Targets innerhalb des Bildschirms einer TV-Kamera und des Verfolgungsgebiets darin unter Anwendung digitaler Verfahren.

Elektronisch arbeitende Verfahren zur Verfolgung eines Targets arbeiten mit sogenannten "Kanten"-Verfolgungssystemen, die von einem kleinen Bereich im Bild- oder Wiedergabeschirm (Bildverfolgungsfenster genannt) Gebrauch machen, um die Bahnverfolgungsinformation zu liefern. Das in dem Bahnverfolgungsfenster auftretende Videosignal wird differenziert und auf einen Schwellwert gebracht, so daß eine vorgegebene Größe oder Amplitude überschreitende Kontrastgradienten die Bahnverfolgungspunkte bestimmen. In dei:i Sinne, daß ein Target gegenüber einem gegebenen Hintergrund durch eine Kontraständerung bestimmt wird, verwendet das typische Kanten-Bahnverfolgungssystem (Kanten-Tracker) diese Kontraständeruny, um das gesuchte Target zu umreißen und diesen Umriß oder die Target-"Kante" zu verfolgen.

Dabei treten zwei Schwierigkeiten auf. Zum ersten liefern Targets,

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die größere Ausdehnungen als das Bahnverfolgungsfenster haben und parallel zu der horizontalen Bezugslinie verlaufen, keine Bahnverfolgungs-Information, da die Differenzierung typischerweise auf gegatete Horizontalsignale beschränkt ist Cd. h., es liegt eine Beschränkung auf die Differenzierung gegateter Videosignale für jede horizontale TV-Abtastung oder TV-Linie vor). Zum zweiten treten Schwierigkeiten deshalb auf, weil der Tracker eine Ecke in dem Bahnverfolgungsfenster enthalten muß und fortfährt, einen Fehler anzuzeigen, bis eine Ecke erreicht worden ist. Ein Beispiel für diesen Effekt wird beobachtet, wenn der Tracker ein Bild einer Straßen- oder Wolkenkante fixiert und dieser Kante dann folgen muß, bis das Bildverfolgungsfenster seine Grenzen erreicht.

Ferner ist der Karten-Tracker dahingehend beschränkt, daß das BiIdverfolgungsfenster auf ei-n-a Kanten-Unstetigkeit zentriert werden muß, die an der Peripherie des gesuchten Targets liegt. Werden kleine Störungen durch Video-Rauschen oder Target-Leuchten hervorgerufen, so kann sich der Bahnverfolgungs-Punkt ändern, so daß das Bahnverfolgungsfenster dazu gebracht wird, um die Target-Peripherie herumzuwandern. Dieser Vorgang hält an, bis entweder eine andere Kanten-Unstetigkeit auftritt oder es infolge eines Störsignals, das innerhalb des Bahnverfolgungsfensters auftritt, zu einem Auffangen kommt. Außer bei einem punktförmigen Target kann der Kanten-Tracker sich nicht auf ein bestimmtes Target zentrieren, und der Bähnverfolgungs-Punkt hängt stets von der Target-Geometrie ab. Infolgedessen wird die Frequenz, mit der das Target schwankt, schwinge oder schlingert, als Funktion davon erfaßt, welche Kante verfolgt wird, sowie als Funktion der relativen Größe des Targets innerhalb des Betrachtungsfeldes. Wenn die zunächst verfolgte oder beobachtete Kante durch das Target verdeckt wird, wenn das Target einem Schwingoder Schlingervorgang ausgesetzt wird, ist eine neue Bahnverfolgungs-Kante erforderlich, und es kann zu einer Unterbrechung der festen Einstellung kommen.

Es ist dementsprechend Aufgabe vorliegender Erfindung, ein System und ein Verfahren zur Verfolgung der Bahn eines auf einem TV-Bildschirm wiedergegebenen Targets zu schaffen, wobei die Nachteile

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früherer Kanten-Tracker überwunden werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Verfahren zur Verfolgung der Bahn eines Targets unter Bestimmung des Target-Flächenschwerpunkts in einer diesen wiedergebenden Fläche erfindungsgeraäß dadurch gekennzeichnet, daß ein Bahnverfolgungsfenster gewünschter Größe bestimmt wird, das ein zu verfolgendes Target umschließt, und eine entsprechende vorgegebene Anzahl, durch die Fenster-Koordinaten gekennzeichneter und Datenzellen definierender Quantum-Schritte vorgesehen werden, daß das Bahnverfolgungsfenster Koordinaten der Wiedergabefläche so zugeordnet wird, daß es das Target umschließt, daß die Obergänge des wiedergegebenen Targets in bezug auf den Wiedergabe-Hintergrund identifiziert und den Fensterzellen Massenwerte zugeordnet werden, die diejenigen Zellen herausstellen, in denen ein übergang identifiziert worden ist, daß die Zellen, die einen Übergang identifizierende Massenwerte aufweisen, entsprechend ihren Koordinaten-Lagen in dem Bahnverfolgungsfenster gewichtet werden und daß schließlich eine Summierung aller solcher gewichteter Zellen gesondert für jede Koordinate und unter Bezugnahme auf die Gesamtheit der gewichteten Zellen durchgeführt wird, um so den Target-Flächenschwerpunkt im Verhältnis zu dem Zentrum des Bahnverfolgungsfensters zu definieren.

Ein zur Durchführung des vorstehenden Verfahrens besonders geeignetes System, wobei das Target in aufeinanderfolgenden Teilbildern aus horizontalen, vertikal zueinander versetzten Abtast-' linien zur Erzeugung eines dessen Wiedergabe bewirkenden Videosignals abgetastet und in jeder dieser Linien eine vorgegebene Anzahl Quantums-Schritte als eine Zeitfunktion der horizontalen Linienabtastfrequenz definiert werden, ist in Weiterbildung der Erfindung gekennzeichnet durch eine Vicleosignal-Verarbeitungseinrichtung mit einem horizontalen Kanal zur Erfassung von Übergängen zwischen einem abgetasteten Target und dem Hintergrund entsprechenden Signalübergängen und damit zur Bestimmung erfaßter horizontaler Übergänge in bezug auf die Quantum-Schritte in jeder JLnie, sowie mit einem vertikalen Kanal, der eine Einrichtung zur

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Speicherung einer Anzeige erfaßter übergänge in Übereinstimmung mit den Quantums-Schritten einer horizontalen Linie und eine Einrichtung zum Vergleich der gespeicherten Übergangs-Anzeigen mit erfaßten Übergängen einer folgenden horizontalen Linie in Überein^ Stimmung mit den entsprechenden Quantums-Schritten davon aufweist, um erfaßte Vertikalübergänge in bezug auf die Quantums-Schritte in der folgenden Horizontallinie hinsichtlich jedes Quantums-Schrittes zu bestimmen, für den ein Differenzvergleich besteht, durch einen Bahnverfolgungsfenster-Generator zur Bestimmung eines Bahnverfolgungsfensters als Funktion einer vorgegebenen Anzahl Quantums-Schritte in Richtung einer horizontalen Linienabtastung für eine vorgegebene Anzahl solcher, in dem Abtast-Teilbild enthaltener horizontaler Abtastlinien, durch eine Einrichtung zur Festlegung von Zellen innerhalb des Fensters als Funktion der Quanturns-Schritte des Fensters, eine Einrichtung, die.auf die Erfassung entweder eines vertikalen oder eines horizontalen Übergangs durch die Verarbeitungseinriehtung zur Zuordnung eines Targeterfassungs-Massenwertes zu der entsprechenden Zelle anspricht, sowie durch eine Einrichtung zur Berechnung des Flächenschwerpunktes des Targets in der Abbildung anhand der zugeordneten Targeterfassungs-Massenwerte.

Die Überlegenheit des mit der Bestimmung des Target-Flächenschwerpunktes arbeitenden Trackers nach der Erfindung gegenüber den Eahnverfolgungs-Systemen nach dem Stand der Technik ist offensichtlich sowohl hinsichtlich der Berechnung des Target-Flächenschwerpunkts als auch hinsichtlich der Erkennung des mit· einem Hintergrund kontrastierenden Targetbildes. Die Verarbeitung digitaler Signale gestattet die Erzeugung genauer Markierungen, die den berechneten Target-Flächenschwerpunkt und die Bahnverfolgungsfenster-Größe anzeigen. Die Bahnverfolgungs-Auswertung sorgt für eine Selbstnormalisierung solcher Änderungen von Hilfskreiskonstanten. Dadurch hat der Operator die Möglichkeit, eine Eahnverfolgungsfenster-Fläche zu wählen, die mit der Größe des gesuchten Targets kompatibel ist, so daß infolgedessen die Auswirkungen von Hintergrund-Störsignalen minimiert werden.

Ein. besonderer Vorteil des mit der Flächenschwerpunktbestimmung

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arbeitenden Trackers nach der Erfindung tritt hinsichtlich der Minimierung dynamischer Anforderungen auf, speziell im Fall relativer Target-Schwing- oder -Schlingerfrequenzen. Es sei darauf hingewiesen, daß die optische Sichtachse und das Massenzentrum (um das das Target schwingt oder schlingert) für typische Targets nahezu zusammen^allen. Innerhalb der Quantums-Genauigkeit erzeugen Drehungen (ohne translatorisehe Bewegungen) um den Flächenschwerpunkt in Verbindung mit einem mit Flächenschwerpunktsbestimmung arbeitenden Tracker keinen Fehler. Das gilt für Kanten-Tracker nach der» Stand der Technik nicht, die nämlich die Schaukel-, Schwing- oder Schlingerfrequenz in Abhängigkeit davon erfassen, welche Kante verfolgt wird, sowie? in Abhängigkeit von der relativen Größe des Targets innerhalb des Betrachtungsfeldes. Wenn ferner die zunächst beobachtete Kernte durch das Target verdeckt wird, wenn das Target einen Schwingvorgang ausführt, so wird ein neuer Bahnverfolgungs-Punkt benötigt, so daß es zu einer Unterbrechung der Bildfixieruncj kommen kann. Demgegenüber gewährleistet die Arbeitsweise des mit der Flächenschwerpunktbestimmung arbeitenden Trackers nach der Erfindung auch dann eine Beibehaltung der Bildfixierung, wenn infolge einer Änderung im Target-Betrachtungswinkel anfängliche Fehler auftreten.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der zugehörigen Zeichnung erläutert. In der Zeiclmung zeigen:

Fig. I eine bildliche Wiedergabe der Abbildungsnetz-

und B ahnverfolgungsfensternetz-Anordnungen;

Fig. 2 in vergrößertem Maßstab eine Ansicht von Daten

zellen innerhalb des Fahnverfolgungsfensters, die das kleinste Quantum (Einheit) der Auflösung zeigen;

Fig. '.} Signalkurven in verschiedenen Stufen bei der

Signalverarbeitung;

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Flg. 4 ein Beispiel einer Targeterfassung und der Ar

beitsweise eines mit Flächenschwerpunktbestimmung arbeitenden Trackers;

Fig. 5 ein weiteres Beispiel einer Targeterfassung, die

die Fehlersignalerzeugung veranschaulicht; und

Fig« 6 ein Blockschaltbild des erfindungsgeraäß vorge

sehenen Signalprozessors für den mit Flächenschwer punk tbes tiiumung arbeitenden Tracker.

Der grundsätzliche Aufbau des mit Flächenöchwerpunktbestimmung arbeitenden TV-Trackers arbeitet mit einer Zweifachüberdeckung der TV-Abbildung (Bildschirm) mit einen, netzwerk. In Fig. 1 sind die durch das Grob-Netzwerk 1-1 gebildeten Quadrate als Datenzellen bezeichnet, wobei eine N χ. ί!-Anordnung dieser Zelen den Bildschirm überdeckt. Eine kleinere Anordnung von M χ Η-Zellen bestimmt das ßahnverfolgungsfenster 1-2. Jede Zelle i.nerhalb des Bahnverfolgungsfensters ist weiter in 2^ Enkreiaente unterteilt, wobei ρ eine ganze Zahl ist.

Somit sind für ein Betrachtungsfeld von 6_R rad in der horizontalen und Θ- rad in der vertikalen Koordinatenrichtung die groben Positionierungs-Quantums-Schr1tte:

^qHC ^ -~ , rad (1)

θ
^qVC ~ -~^- , rad (2) ,

worin W die Anzahl der Zeilen- oder Spalten-Zellen in der Wiedergabe ist. Die durch die Zellen innerhalb des Bahnverfolgungsfensters gelieferte Auflösung wird bestimmt durch die Quantums-Schritte von:

^qHF ⁼ ' ^rad
** 2^P.N

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^V1 2^p.N

wobei, wie oben erwähnt, lP das kleinste Quantum (die kleinste Einheit oder Größe) des Gitteraufbaus bestimmt und das Produkt 2^.N die Gesamtzahl der Gitterunterteilungen des Fensters sowohl in horizontaler als auch vertikaler Richtung angibt. Es sind also in der horizontalen bzw. vertikalen Richtung die Bahnverfolgungsfenster-"Quanten" ^- θ_π bzw. ^ θ_γ rad. Zur Veranschaulichung sei darauf hingewiesen, daß in Fig. 1 gilt N = 24 und M = 6.

Fig. 2 gibt in vergrößerter Einzeldarstellung einen Ausschnitt eines groben Netzwerks oder Gitters 20] mit einem Bahnverfolgungsfenster 2-2, für das Il = 3, und einer Datenzeile 2-3 der speziellen Teilung 2^P, wobei ρ = 2, wieder.

Zunächst wird das Bahnverfolgungsfenster manuell über ein gesuchtes Target in der TV-Wiedergabe gebracht, wobei das N χ N-Gitter die gesamte Wiedergabe umfaßt. Es wird von einer TV-Wiedergabe ausgegangen, die von links nach rechts bzw. von oben nach unten abtastet und somit in jedem Fall von der Datenzelle 1 zur Datenzelle N = 24 vorrückt. Im Schnittpunkt der horizontalen Datenzeilen-Nummern 8 und 9 und der vertikalen Datenzellen-Nummern 9 uno 10 ist eine Target-Markierung 1-2 (Fig. 1) angeordnet. Die TV-Videosignalen entsprechenden Intensitätsniveaus in den wiedergegebenen Bildern werden verarbeitet, um Signal-Übergänge entsprechend Kriterien, wie sie nachstellend erläutert werden, zu nessen. Wenn innerhalb einer Zelle ein übergang erfolgt, so wird dieser Zelle eine "Masse" der Größe Eins zugeordnet, anderenfalls wird der Zelle eine Masse der Größe Null zugeordnet. Jeder Zelle, die eine Masse größer als Null hat, wird ein Gewicht entsprechend den Zellenkoordinaten innerhalb des Hahnvorfolgungsfensters wie folgt zugeordnet.

Das l-ahnverf olgungsf enster ist als Matrix mit M-Zeilen und M-Gpalten geordnet. Zeilenelemente sind mit dem Index "i" und Spaltenelemente mit dem Index "j" versehen. Ein Matrixelement wird als

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M. . identifiziert, so daß das Matrixelement I/L. sich in der linken oberen Ecke des Bahnverfolgungsfensters befindet.

Die erste TV-Abtastlinie innerhalb einer Datenzelle, für die ein Übergang auftritt, bestimmt das vertikale Koordinatengewicht V..:

V., M+.i-i-Iii (5),

worin v. . die Zahl der kleinsten Teilung innerhalb einer Zelle des Bahnverfolgungsfensters ist und somit einen Wert zwischen Null und 2^-1 hat, d. h. v.. =0, 1, ... 2^-1, während M eine gerade Zahl ist und i, j = 1, ..M. Das horizontale Koordinaten-Gewicht H.. hängt von dem einen der möglichen 2" Inkremente in der Abtastlinie ab, innerhalb der ein Übergang zuerst auftrat:

H₁. ₌ . H . , _{+ t +} Ϊ41

worin h* . die Zahl der Unterteilung innerhalb der Zelle des Bahnverfolgungsfensters ist und somit einen Wert zwischen 0 und 2^-1 hat, d. h., h.. =0, 1, ... 2^P-1. Wenn der als in einer Zelle auftretend erkannte Übergang nur einen vertikalen Übergang umfaßt, so wird die horizontale Koordinate als 2^-1 genommen.

Obwohl mehr als ein Übergang in einer gegebenen Zelle auftreten kann, wird entsprechend den oben angegebenen Beziehungen nur ein übergang registriert. Man sieht in der Beziehung (5), daß die

M
Größe (75- + l) die Wirkung hat, das vertikale Koordinatengewicht über dem Zentrum des Bahnverfolgungsfensters "vorzuspannen". In gleicher Weise erfolgt entsprechend der Beziehung (6) durch die

Größe ("" "2 ~ *) eine Vorspannung des horizontalen Koordinatengewichts in bezug auf das Zentrum des Bahnverfolgungsfensters.

Man sieht daher aus den Beziehungen (5) und (6), daß ein niedrigerer Wert v.on-(i) einer größeren positiven Gewichtung und ein höherer Wert von (i) einer größeren negativen Gewichtung entspricht. Umgekehrt entspricht ein niedrigerer Wert von (j) einer größeren negativen Gewichtung und ein höherer Wert von (j) einer größeren positiven Gewichtung für horizontale übergänge. Matrix-

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Positionen in Nähe des Zentrums des Bahnverfolgungsfensters, d. h. i = j = M/2 ergeben die kleinsten Gewichtungs-Werte. Die Wahl der Gewichtungs-BeZiehungen (5) und (6) ermöglicht eine Identifizierung eindeutiger Quadranten, wie das mit den Polaritätszeichen um das Bahnverfolgungsfenster in Fig. l/cfefzeigt wird.

Beispielsweise werden für ein Bahnverfolgungsfenster, für das ίί = 6 und ρ = 3, wobei ein Übergang in der ersten Datenzelle, d. h. für i = 1, j = 1 und somit M.. = M₁₁, und etwa im Zentrum davon (d. h. v.. = h.. = 4, für ρ = 3) auftritt, die vertikalen bzw. horizontalen Gewichtungsfaktoren aus den Beziehungen (5) bzw. (6) wie folgt hergeleitet:

W=V = V =i+i-i-l=2^=2i . ^WV ^Vij ^Vll 2 8 8 2

Xl IJ X ± Z O O £·

In gleicher weise läßt sich zeigen, daß:

b) für i = 2, j = 2, W_v = +1-| W_n = -\\

c) für i = 3, j = 3, w_v = +1 W_H = -\

d) für i = 4, j = 4, W_v = -\ VJ_H = +i

In den vorstehenden Beispielen wurde im Hinblick darauf, daß ein Übergang im ungefähren Zentrum der Zelle angenommen wurde, h.. = v.. = 4 gesetzt. Es versteht sich, daß durch diese Ausdrücke der v.. und h.. betreffenden Beziehungen (5) und (6) eine zusätzliche Gewichtung angeboten wird. Mit wachsendem Vj. ergibt sich ein negativerer W„—Wert, der einer vertikalen Abtastung von dem oberen zum unteren Ende der Wiedergabe entspricht. Ebenso führt ein Anwachsen des Wertes für h,. zu einem größeren W -Wert und somit zu einem Gewichtungsfaktor, der einer Verschiebung nach rechts entspricht, vorausgesetzt eine horizontale Abtastung der Wiedergabe von links nach rechts. Wenn beispielsweise v, . = h... = 6 ist und nicht 4, wie in den obigen Beispielen a) - d), wird jedem der resultierenden gewichteten Werte W ein Gewichtungs-Inkrement -τ, jedem der resultierenden gewichteten Werte W,. ein Gewichtungs-

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" ¹⁰ " 23Ü2666

Inkrement +-j hinzugefügt.

Wie ersichtlich, führt die Tatsache, daß N eine gerade ganze Zahl ist, was für den Verarbeitungsvorgang selbst erstrebenswert ist, zu einer Doppelsinnigkeit oder genauer zu einem Quantums-Fehler, wenn beispielsweise das "Zentrum" einer Datenzelle bestimmt werden soll. Speziell in dem obigen Beispiel definiert h,. = v.. = 4 als das "Zentrum" tatsächlich eine der vier Sub-Zellen oder Unterteilungen, die unmittelbar an das wahre geometrische "Zentrum" einer M-ten Datenzelle angrenzen. Solche Quantums-Fehler haben jedoch
die Tendenz, gemittet und somit in ihrer Auswirkung auf Massenpunkte über das gesamte Target reduziert zu werden.

Der Flächenschwerpunkt eines Targetbildes innerhalb des Bahnverfolgungsfensters wird gefunden, indem alle Datenzellen mit ihren Gewichtungs-Multiplikatoren summiert und durch die Anzahl S der
Zellen mit der Masse "1" dividiert werden, um so eine horizontale Verschiebung oder einen Fehler E _F und e~/te vertikale Verschiebung oder einen Fehler E_VF gegenüber dem Zentrum des Bahnverfolgungsfensters wie folgt zu erhalten:

MM H. .
¹

M M

MM

wobei S=X ΣΙ M.. (wobei 1 "* S * VT) (9).
i = l j = ι ¹J

Aus den Beziehungen (7) und (8) sowie den vorausgegangenen Erläuterungen ergibt sich, daß die Fehler in bezug auf das Zentrum des Bahnverfolgungsfensters gemessen und hinsichtlich des nächsten
Quantum-Schritts innerhalb der Fenster-Matrix (d. h. der nächsten der Unterteilungen 2^ in jeder der (i)- und (j)-Richtungen innerhalb der Datenzelle) und somit in Übereinstimmung mit q„_ und q_ITT_

-. ■ - . .. Vr Hr

der Beziehungen (3) und (4) bestimmt werden.

Die oben berechneten Flächenschwerpunkts-Verschiebungsfehler werden

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zu den Grob-Vorpositionierungsfehlern des Bahnverfolgungsfensters addiert, wobei die letzteren sich wie folgt ergeben:

E_HC=-|₊k (10)

worin k das Zentrum des Bahnverfolgungsfensters in horizontaler Richtung der Wiedergabe von der Position k = j bis N - j (d. h., in Fig. 1 und für N= 24, M= 6, 3"^k"* 21) and r die vertikale Richtung in der Wiedergabe, ebenso von der Position r — ·*■ bis N - ü (d. h. , 3^ r"⁵^ 21) ist.

Die gesamten Target-Verschiebungsfehler oder -Abweichungen in bezug auf das Zentrum der Wiedergabe werden errechnet aus:

^EH - ^EHF ^{+ E}HC

^EV - ^EVF ^{+ E}VC ^{)

Die Target-Abweichungen werden einmal während jeder TV-Teilbildzeit berechnet und aus digitalen in analoge Werte (D/A) umgewandelt, um so Fehlersignale zu erzeugen, die dem TV-Kamera-Servomechanismus zu dessen Steuerung zugeführt werden. Das Bahnverfolgungsfenster wird durch den Servomechanismus repositioniert, um der Bedingung {Ευρ)**=! ^un& I ^fI""^{51 zu} 9^enügen, ^so ^aß ^as Zentrum des Bahnverfolgungsfensters mit dem Flächenschwerpunkt des Targets zusammenfällt.

Die geometrische Form des Target-Bildes wird aus den Amplitudenübergängen in dem TV-Videosignal bestimmt. Das Wiedergabe-Videosignal wird kontinuierlich gefiltert, über eine Verzögerungsleitung differenziert und einer Vollweggleichrichtung unterzogen. Zur Veranschaulichung dieses Vorgangs sind verschiedene Kurvenformen mit Fig. 3 wiedergegeben. Die Kurvenform A ist typisch für ein Videosignal entsprechend einer horizontalen Abtastlinie, wobei die Zeit nach rechts hin zunimmt. In der Kurvenform A hat der Wiedergabe-Ilintergrundswert links vom Punkt 3-1 eine verhältnismäßig niedrige Amplitude. An der Stelle 3-1 bringt das Target ein

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Signal holier Amplitude zurück, das über die Breite des Targets bis £um Punkt 3-2 andauert, wo die Amplitude wiederum auf den Hintergrundswert abfällt. Dieses Videosignal wird über eine Verzögerungsleitung differenziert, wie das mit der Kurvenform B gezeigt ist, so daß die Stufe an der Stelle 3-1 an der Stelle 3-3 wiedergegeben wird. In Übereinstimmung mit den Prinzipien der Differenzierung fällt die Kurvenform B rechts von der Stelle 3-3 auf das Niveau Null ab, bis die Stufe 3-2 auftritt, wodurch an der Stelle 3-4 eine ins' Negative gehende Stufe erzeugt wird. Eine Gleichrichtung der Kurvenform B ergibt die Kurvenform C, so daß die Stufen 3-5 und 3-6 den ursprünglichen Signalübergängen 3-1 und 3-2 entsprechen, wenngleich sie diesen gegenüber eine geringe zeitliche Versetzung aufweisen. Die Kurvenform D zeigt mehrere mögliche Gate-Zeiten a bis f, die verwendet werden könnten, um Übergänge in Beziehung zu einer horizontalen Verschiebung zu bringen. In Fig. 3 wurden in den Gate-Zellen b und e Übergänge verzeichnet. Durch In-Beziehung-Setzen der Gate-Zellen zu Datenzellen des zuvor erläuterten Gitterauibaus eines Bahnverfolgungsfensters würde den den Gate-Zellen b bzw. e entsprechenden Datenzellen eine Masse "l" zugeordnet, während die übrigen Zellen die MassenZuordnung "0" erhalten würden.

Speziell können die Amplitudenwerte der Kurvenform C durch eine Analog-/Digital~Wandlerschaltung umgewandelt werden, um für die Zuordnung dar "i"- und "O"-ilassewerte für jede Zellen- oder Gate-Position zu sorgen, und dann in einem digitalen Schieberegister gespeichert werden. Aus den einzelnen /ibtastlinien resultierende Kurvenformen A werden in gleicher Weise verarbeitet, so daß Amplitudenwerte auf einer Abtastlinie-zu-Abtastlinien-Basis verglichen werden können, um zu bestimmen, ob Signalamplitudenübergänge in der vertikalen Richtung einer Datenzelle aufgetreten sind,

Die Figuren 4 und 5 veranschaulichen grafisch die Erfassung von Targets innerhalb einer TV-Wiedergabe un-ί die Zuordnung von Massenzellen mit "!"-Werten entsprechend der Erfindung, In den Figuren werden die Muster um eine Gub-i.;inheit nach rechts und um

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eine Sub-Einheit nach unten verschoben, um die Auswirkungen des Verzögerungsleitungs-Differenziergliedes in der horizontalen Verarbeitung und der Linie-zu-Linien-Vergleiche in der vertikalen Verarbeitung zu simulieren. Für die Figuren ist N= 24, M= 6 und ρ = 3 (d. h., acht Unterteilungen je Datenzelle). Es sei darauf hingewiesen, daß das Target der Fig. 4 im Bahnverfolgungsfenster zentriert wurde, während das Target der Fig. 5 gegenüber dem Zentrum des Bahnverfolgungsfensters versetzt ist.

In Fig. 4 wurden die Massenpunkte 1 bis 8 und 10 bis L8 alle aus horizontalen Übergängen erhalten, wie das in Fig. 4 durch die Verdunklung des kleinsten Quantum-Schritts oder der kleinsten Unterteilung der D£itenzelle angegeben ist, in der der Übergang erfolgte. Die Massenpunkte 9 und 10 haben sich nur aus vertikalen Erfassungen ergeben. Unter Anwendung der Gewichtungs-HegeIn wird der Flächenschwerpunkt des Targets so berechnet, daß er mit dem Zentrum des Bahnverfolgungsfensters zusammenfällt.

In Fig. 5 wird ein kleines Target erfaßt, dem drei Massenpunkte "1" in der veranschaulichten Weise zugeteilt werden. Die entsprechenden horizontalen und vertikalen Gewichtungen für diese Punkte sind ebenfalls gezeigt. Es ist ohne weiteres zu sehen, daß die Fehlersignale aus dem berechneten Flächenschwerpunkt abgeleitet v/erden können, um das Bahnverfolgungs fenster zu steuern. Es ist zu bemerken, daß die negativen Werte der Gewichtungsfaktoren mit den aufgestellten Regeln übereinstimmen und unmittelbar aus den Beziehungen (5) und (6) folgen.

In Verbindung mit Fig. 6 wird nunmehr der digitale SchaLtungsaufbau zur Verwirklichung der Erfindung erläutert. Ein analoger Signal-Vorprozessor mit Elementen 6-1 bis 6-8 bestimmt Signalübergänge, die in dem TV-VideosignaI auftreten. Entweder ein horizontaler Übergang oder ein vertikaler Vergleich ergeben eine digitale Zustandsänderung in dem ODER-Elernent 6-8. Das In-Bezlehung-Detzen von Übergängen zu Datenzeilen zwecks Zuordnung einer Masse "1" erfolgt in der UNü-iitufe 6-15, die das AusgangssignaL des _; Bahnverfolcjun'jijfenster-Generators 6-14 und das Ausgangssignal . ...·

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des ODER-E leine nt s 6-8 erhält, Ein einer Logischen EIüJS entsprechendes Ausganyssignal der UND-Stufe 6-15 wird in dem Massenzäh-Ler 6-16 verzeichnet, und ein Gewichtungsfaktor wird in dem zur GewichtungsmultipLikation sowie zur Akkumulierung der H- und V-Fehler dienenden Element 6-17 berechnet. Die Division der Summe der Η-Fehler und der Summe der V-Fehler des Elements 6-17 durch den Faktor S, der von dem Massenzähler 6-16 geliefert wird, wird in dem Teiler 6-18 durchgeführt. Der Teiler 6-18 erzeugt als Ausgangssignale Primärakkumulator-Korrektursignale, ferner horizontaLe und vertikaie FehLersignale E „ und E in digitaler Form, die mit den Signalen E_fiC bzw. E„_c in entsprechenden Digital-/ Analogwandlern kombiniert werden, um analoge Fehlerberichtigungssignale für entsprechende H- und V-Speicherkreise zu erzeugen, die einen Bildpositionierungs-Servomechanismus antreiben, wie das mit dem Block 6-1!) angedeutet ist.

Die Beziehung des BahnverfoLgungsfenster" zu den TV-Wiedergabekoordinaten der Primärmatrix (mit NxN Zellen) und zu dem berechneten Target-Flächenschwerpunkt wird digital in den horizontalen und vertikalen PrLmärakkumulatoren 6-13 sowohl für die horizontale als auch für die vertikale Koordinatensteuerung des Bahnverfolgungsfensters in Übereinstimmung mit den Fehler-Ausgangssignalen E „ und E gespeichert. ODER-Stufen 6-10 und 6-11 gestatten einem Operator, das Bahnverfolgungsfenster durch geeignete Einstellung des Schrittgenerators 6-12 manuell zu positionieren. Eine Programmstufe 6-9 liefert in Abhängigkeit von den horizontalen (H) und den vertikalen (V) Synchronesiersignalen des Video-Wiedergabesignals den zeitlichen Bezugswert für den Signal-Prozessor, um die horizontale Abtastung für das Gaten und das horizontale Fehlerverfolgen eines Targets, ferner die vertikalen TelIbild-Gewichtüngsberechnungen, die vertikale Übergangserfassung und die vertikale Fehlerverfolgung des Targets zu synchronisieren. '.'-■-".. . ·.. , ;.-■=-.-

Nachstehend werden weiter ins einzelne gehendίund-insbesondere zunächst unter Bezugnahme'auf den Analogsignal-Vorprozessorteil der Fig. 6 Elemente der horizontalen und vertikalen Verarbei-

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tungskanäle beschrieben. Ein Videosignal, wie es mit der Kurvenform A der Fig. 3 gezeigt ist, wird gleichzeitig in parallelen Horizontal- und Vertikalkanälen verarbeitet., um Amplitudenänderungen oder Übergänge in der horizontalen Abtastung und Ampli tu*- dendifferenzen zwischen entsprechenden horizontalen Lagen aufeinanderfolgender, vertikal zueinander versetzter horizontaler Abtastungen zu erfassen. In dem horizontalen Kanal wird das Videosignal in einem Tiefpaßfilter 6-1 gefältelt, in einem Verzögerungsleitungs-Differenzierglied 6-2 differenziert und in einem Vollweggleichrichter 6-3 gleichgerichtet. Zu diesem Zeitpunkt wird eine Kurvenform ähnlich der Kurvenform C der Fig. 3 erzeugt. Um die Auswahl der Übergänge zu quantisieren, wird die gleichgerichtete Kurvenform gegenüber einer gegebenen Amplitudenschwelle in einem SchwelIwertkomparator 6-4 verglichen. In dem vertikalen Kanal wird die Amplitude des Videosignals für jede Zelle mittels eines Analog-/Digitalwandlers 6-5 in einen digitalen Viert "1" oder "0" umgewandelt, wie das durch den Gate-Vorgang der Programmstufe 6-9 bestimmt wird. Für jede Datenzelle aufeinanderfolgender oder benachbarter, vertikal versetzter horizontaler Abtastlinien wird in einem Schieberegister 6-6 eine Ampli tudenaxafzeichnung vorgenommen, während in einer Einheit 6-7, die von einem Komparator für den Absolutwert von K gebildet ist, Vergleiche der gespeicherten digitalen Amplituden für entsprechende Zellen der benachbarten Abtastlinien durchgeführt werden. Ein horizontales übergangs-Ausgangssignal, das den Grenzwert-Anforderungen des SchwelIwert-Komparators 6-4 genügt, oder eine Amplitudendifferenz zwischen den gespeicherten Digitalwerten für korrespondierende Zellen aneinander angrenzender Abtastlinien in vertikaler Richtung - oder beides - liefern der Gate-Schaltung einen Hassenwert "1".

Der Siynalprozessor enthält zwei, d. h. einen horizontalen und einen vertikalen, Auslöse-Akkumulatoren 6-13 für die Speicherung und Ablesung der Bahnverfolgungsfenster-Position innerhalb der gesamten oder ρ ϊ im «Iren {Ν χ N)-Daten ze Ilen-Anordnung. Jeäer Akkumulator wird - in Rahmen der vorgegebenen Bahnverfolgungsfensterbeschränkungen - in Aufwärts- oder Abwärtsrichtung weitergeschaltet, um die anfängliche Bahnverfolgungsfensfer-Position zu be-

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. - 16 -

stimmen. Die akkumulierten Werte werden einmal je Feld korrigiert, nachdem eine Flächenschwerpunkt-Messung durchgeführt worden ist.

Die Daten werden jeweils nach Abtastung der einzelnen Zellen-Zeilen eines Bahnverfolgungsfensters verarbeitet (M von N-Zellen und 2^P horizontale Abtastlinien je Zelle). Entsprechend der Abtastung der einzelnen Zellen wird der geeignete Gewichtungsfaktor für jeden Massenpunkt als Funktion der jeweiligen Zelle zugeordnet und in dem zwei zusätzliche Akkumulatoren für Η-Fehler und V-Fehler bildenden Element 6-17 gespeichert. Der Massenzähler 6-16 für die Massenwerte der Größe "1" akkumuliert eine Zählung der Gesamtzahl der Zellenerfassungen innerhalb des Bahnverfolgungsfensters, um den Wert S zu bilden. Nach der Abtastung von M-Zeilen mit Datenzellen (d. h., des gesamten Fensters) werden die akkumulierten H- und V-Fehler der Reihe nach in dem Teiler 6-18 durch den Faktor S dividiert. Es werden dann die groben H- und V-Fehlerwerte mit dem entsprechenden Vorzeichen zu den in dem entsprechenden H- und V-Primärakkumulator 6-13 gespeicherten Werten addiert. Die sich bei der Division durch den Teiler 6-18 ergebenden Reste werden einer Digital-/Analogwandlung ausgesetzt und den bereits D/A-umgewandelten AusgangsSignalen des Primärakkumulators 6-13 hinzugefügt , wobei diese kombinierten Funktionen von den D/AElementen des Blocks 6-19 ausgeführt werden. Die H- und V-Fehlersignale werden gespeichert und in den H- und V-Speicherelementen des Blocks 6-19 gespeichert, um als analoge Steuersignale einem Bildpositionierungs-Servosystem zugeführt zu werden und damit den Kreis für jedes Teilbild zu vervollständigen. Die H- und V-Speicherelemente werden am Ende jedes Teilbildes rückgesetzt, um so neue Bildpositionierungs-Fehlersignale für jedes folgende Teilbild zu erhalten.

Die vorstehend beschriebene Ausführung der Erfindung ermöglicht eine Reihe vorteilhafter Ergebnisse, indem für die Datenzellen des Bahnverfolgungsfensters und für die Sub-Einheiten der einzelnen Zellen hinsichtlich jedes erfaßten Übergangs (für den ein Massewert "1" zugeordnet wird) zweifach Verarbeitungskanäle aufgebracht werden. Entsprechend einem anderen Ausführungsbeispiel

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der Erfindung kann auf die Gruppierung der Sub-Einheiten zu "Zellen" verzichtet und statt dessen von dem gleichen Massen-Zuordnungsverfahren Gebrauch gemacht werden, während Positions-Information nur bezüglich der Sub-Einheiten (d. h., der kleinsten Quantum-Einheiten oder -Schritte (Stufen)) für das gesamte Fenster festgelegt wird. Praktisch entspricht, während eine Datenzelle der ersten Ausführungsform eine Matrix der Quantum-Schritte oder der darin vorgesehenen Sub-Einheiten enthielt, bei diesem Ausführungsbeispiel jede Datenzelle unmittelbar einem Quantum-Schritt bzw. einer Quantum-Stufe. Entsprechend gilt für die Fensterabmessungen etc. des vorausgegangenen Ausführungsbeispiels M¹ = gesamte Quantum-Schritte im Fenster und für die spezielle Ausgestaltung nach Fig. 1, wo M = 6 und ρ = 3 (oder 2^P = 8)

M^f = 48 = M χ 2^P.

In ähnlicher Weise würde W als N χ 2^P in bezug auf die erste Ausführungsform bezeichnet, d. h., das größere Netz würde jetzt als eine Funktion der Gesamtzahl der Quanturn-Sehritte definiert. Die Beziehungen (5) und (6) vereinfachen sich dann zu

V₁. = üL + JL _ _{± (5M}

_Hij=:^=_i_+j (6·)

Die inkrementellen Ausdrücke mit den Faktoren ν^. und h^. der Beziehungen (5) und (6) werden dementsprechend eliminiert, da das Bahnverfolgungsfenster jetzt so behandelt wird, als ob es nur die Gesamtzahl der Quantum-Stufen oder der Quantum-Schritte enthielte. Die hinsichtlich M¹ modifizierten Beziehungen (7) bis (9) und die Beziehungen (1O) bis (13) sind wiederum anwendbar.

Patentansprüche; 309830/0524

Claims (18)

1. Patentansprüche :

   Verfahren zur Verfolgung der Bahn eines Targets unter Bestimmung des Target-Flächenschwerpunktes in einer diesen wiedergebenden Fläche dadurch gekennzeichnet, daß ein Bahnverfolgungsfenster gewünschter Größe bestimmt wird, das ein zu verfolgendes Target umschließt, und eine entsprechende vorgegebene Anzahl, durch die Fenster-Koordinaten gekennzeichneter und Datenzellen definierender Quantum-Schritte vorgesehen werden, daß das Bahnverfolgungsfenster Koordinaten der Wiedergabefläche so zugeordnet wird, daß es das Target umschließt, daß die Übergänge des wiedergegebenen Targets in bezug auf den Wiedergabe-Hintergrund identifiziert und den Fensterzellen Massenwerte zugeordnet werden, die diejenigen Zellen herausstellen, in denen ein Übergang identifiziert worden ist, daß die Zellen, die einen Übergang identifizierende Massenwerte aufweisen, entsprechend ihren Koordinaten-Lagen in dem Bahnverfolgungsfenster gawichtet werden und daß schließlich eine Summierung aller solcher gewictiv.eczr Zellen gesondert für jede Koordinate und unter Bezugnahme auf die Gesamtheit der gewichteten Zellen durchgeführt wird, um so den Target-Flächenschwerpunkt im Verhältnis zu dem Zentrum des Bahnverfolgungsfensters zu definieren.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für jede Wiedargabekoordinate ein Fehlerwert der gesamten Targetverscliiebung als eine kombinierte Funktion eines groben Fehlerwerts der Bahnverfolgungsfenster-Position in bezug auf die Wiedergabe-Koordinaten und eines feinen Fehlerwerts des Target-Flächanschwerpunkts relativ zu den Fenster-Koordinaten bestimmt wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Target durch eine Erfassungeinrichtung zur Erzeugung der Wiedergabe des Targets erfaßt wird und daß die Fehlerwerte der gesamten Targetverschiebung einer Positionierungs-Steuereinrichtung für die F.rfasstmgseinrichtung zugeführt werden, um das

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   Target in der Wiedergabe zu zentrieren, und daß die Erfassungseinrichtung auf die Gesamt-Fehlerwerte anspricht, die von einer Target-Verschiebung während der Zentrierung in der Wiedergabe erzeugt werden, um das Bahnverfolgungsfenster so zu verschieben, daß das Bahnverfolgungsfenster-Zentrum, das Wiedergabezentrum und der Target-Flächenschwerpunkt zusammenfallen.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Festlegung des Bahnverfolgungsfensters zunächst durch manuelles Positionieren entweder des Bahnverfolgungsfensters oder des Bildes in dem Betrachtungsfeld durch Positionierung der TV-Kamera vorgenommen wird.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 1,2,3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Fenster auf einen Minimalwert eingestellt wird, bei dem das Target eingeschlossen wird.
6. 6. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Identifizierung der übergänge ein Video-Wiedergabesignal erzeugt wird, das der Abtastung des wiederzugebenden Targets in aufeinanderfolgenden Abtastteilbildern der horizontalen, vertikal aufeinanderfolgenden, versetzten Linien entspricht, und daß das Video-Wiedergabesignal verarbeitet und Signalübergänge darin entsprechend den übergängen in dem wiedergegebenen Target in bezug auf den Hintergrund ermittelt werden, um so die Targetübergänge zu identifizieren.
7. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die horizontalen und vertikalen Richtungen der Abtastungen in horizontalen und vertikalen Koordinaten der Wiedergabe und des Bahnverfolgungsfensters entsprechen, daß die Quantums-Schritte und somit die Zellen in jeder Koordinate in Übereinstimmung mit der Zeitabhängigkeit der Abtastung in diesen entsprechenden Richtungen identifiziert werden, daß bei der Identifizierung übergänge im Video-Wiedergabesignal während einer Abtastung in Richtung einer Horizontallinie erfaßt werden, um horizontale

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   Übergänge im Target zu identifizieren und die Zelle zu identifizieren, auf die dieser horizontale Übergang sich in Übereinstimmung mit dieser Zeitfunktion bezieht, und um Massenwerte identifizierende Targetübergänge diesen Fällen zuzuordnen, daß das horizontale Video-Abtastsignal für jede horizontale Linie mit der nächsten vorangegangenen horizontalen Linie in Übereinstimmung mit den entsprechenden Quantums-Schritten davon für jede folgende Linie verglichen wird, um die vertikalen übergänge in jedem Quantums-Schritt der gerade abgetasteten horizontalen Abtastlinie zu identifizieren, bei der eine Differenz zwischen dem Auftreten oder dem Fehlen erfaßter horizontaler übergänge gegenüber den entsprechenden Quantums-Schritten der vorhergegangenen Linie auftritt, um so Massenwerte zu den Zellen zur Identifizierung der vertikalen Übergänge zuzuordnen.
8. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß das Fenster eine Matrix von M-Zellen und jede Zelle eine Matrix von 2^P vorgegebenen Quantums-Stufen (Quantums-Schritten) aufweist, wobei ρ = 1, 2, 3... für jede vertikale (j) bzw. horizontale (i) Koordxnatenrichtung des Fensters ist, und daß die Gewichtung für jeden Übergang im Einklang mit den Beziehungen

   für die vertikalen bzw. horizontalen Koordinaten-Gewichte erfolgt, wobei V.· und H.. den Quantums-Schritt in der Zelle definieren, in der der Übergang identifiziert wird, und jeweils einen Wert zwischen O und 2™ - 1 haben.
9. 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Summierung im Einklang mit folgenden Beziehungen erfolgt:

   ORIGINAL WSPEGTEO 309830/0S24

   ^EHF M M
   σ: ^Hij ^EVF M M S S M
   i-1 M
   J=I Ia
   S M₁.

   wobei

   j» ti

   (wobei

   so daß ein Verschiebungsfehlerwert des Targets im Verhältnis zu dem Bahnverfolgungsfenster-Zentrum in Richtung der horizontalen (H) und der vertikalen (V) Koordinatenrichtungen definiert wird.
10. 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamttarget-Verschiebungsfehlerwerte in Übereinstimmung mit den Beziehungen

    ^EH - ^EHF ^{+ E}HC ^{Und
    E}V = ^EVF ^{+ E}VC
    bestimmt werden, wobei

    ^EHC ⁼ ! ^{+ k} Ε. = 5 - r ¹Vc 2 ^r

    und wobei k und r jeweils die Zentren des BahnverfOlgungsfensters in den horizontalen bzw. vertikalen Koordinaten-

    M ft

    richtungen sind und von der Position ^ bis zur Position N - ^ reichen und N die äquivalente Zahl der Zellen in jeder Koordinate der Wiedergabe ist.
11. 11. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß das Fenster eine Matrix mit M¹-Zellen aufweist, die jeweils durch einen einzelnen Quantums-Schritt in jeder der Koordinaten bestimmt sind, und wobei die Gewichtung für jeden der vertikalen bzw. horizontalen über-

    309830/0b24

    - 22 - 23Ü2666

    gänge in Übereinstimmung mit der Beziehung

    V_±. = - i bzw.

    - M - 1

    ^Hij - -T-^ ⁺

    durchgeführt wird.
12. 12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Summierung entsprechend den folgenden Beziehungen erfolgt:

    M¹ M¹ H

    HP

    ^ω i=l j=l S

    M' M*

    = z σ:

    wobei M¹ M^f

    S=H Z M.. (wobei i-1 j=l

    um so einen Verschiebungsfehler-Wert des Targets im Verhältnis zu dem Bahnverfolgungsfenster-Zentrum in Richtung der horizontalen (H) und vertikalen (V) Koordinatenrichtungen festzulegen .
13. 13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der gesamte Target-Verschiebungsfehlerwert in Obereinstimmung mit

    E_H "- E_HF + E_HC und

    ^EV ^{a e}vp ^{+ E}vc ermittelt wird, wobei ^EHC N
    2 + k

    ^Evc ~ ⁺ 1 ~ ^r

    und wobei k und r jeweils die Zentren des Bahnverfolgungsfensters in den horizontalen bzw. vertikalen Koordinatenrich-

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    M'

    tungen sind und dabei von der Position -=— bis zur Position

    M
    N¹ - 2 reichen und N¹ die äquivalente Zahl der Zellen in jeder

    Koordinate der Wiedergabe ist.
14. 14. System zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1-13, wobei das Target in aufeinanderfolgenden Teilbildern aus horizontalen, vertikal zueinander versetzten Äbtastlinien zur Erzeugung eines dessen Wiedergabe bewirkenden Video-Signals abgetastet und in jeder dieser Linien eine vorgegebene Anzahl Quantums-Schritte als eine Zeitfunktion der horizontalen Linianabtastfrequenz definiert werden, gekennzeichnet durch eine Videosignal-Verarbeitungseinrichtung mit einem horizontalen Kanal zur Erfassung von übergängen zwischen einem abgetasteten Target und dem Hintergrund entsprechenden ,Signalübergängen und damit zur Bestimmung erfaßter horizontaler Obergänge in bezug auf die Quantums-Schritte in jeder Linie, sowie mit einem vertikalen Kanal, der eine Einrichtung zur Speicherung einer Anzeige erfaßter Obergänge in Übereinstimmung mit den Quantums-Schritten einer horizontalen Linie und eine Einrichtung zum Vergleich der gespeicherten Übergangs-Anzeigen mit erfaßten übergängen einer folgenden horizontalen Linie in Obereinstimmung mit den entsprechenden Quantums-Schritten davon aufweist, um erfaßte Vertikalübergänge in bezug auf die Quantums-Schritte in der folgenden Horizontallinie hinsichtlich jedes Ouantums-Schrittes zu bestimmen, für den ein Differenzvergleich besteht, durch einen Bahnverfolgungsfenster-Generator zur Bestimmung eines Bahnverfolgungsfensters als Funktion einer vorgegebenen Anzahl Quantums-Schritte in Richtung einer horizontalen Linienabtastung für eine vorgegebene Anzahl solcher, in dem Abtast-Teilbild enthaltener horizontaler Abtastlinien, durch eine Einrichtung zur Festlegung von Zellen innerhalb des Fensters als Funktion der Quantums-Schritte des Fensters, eine Einrichtung, die auf die Erfassung entweder eines vertikalen oder eines horizontalen Übergangs durch die Verarbeitungseinrichtung zur Zuordnung eines Targeterfassungs-Massenwertes zu der

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    entsprechenden Zelle anspricht, sowie durch eine Einrichtung zur Berechnung des Flächenschwerpunktes des Targets in der Abbildung anhand der zugeordneten Targeterfassungs-Massenwerte.
15. 15. System nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, die auf den berechneten Flächenschwerpunkt des Targets in der Wiedergabe anspricht, um Fehlersignale als Funktion der Verschiebung des Target-Flächenschwerpunkts gegenüber dem Zentrum der Wiedergabe zu erzeugen, sowie durch einen BiIdpositionierungs-Servomechanismus, der auf die Fehlersignale der Berechnungs-Einrichtung anspricht, um das Target in der Wiedergabe zu zentrieren.
16. 16. System nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur anfänglichen Anordnung des Bahnverfolgungsfensters so, daß ein Target der Wiedergabe umfaßt wird, sowie dadurch, daß die Berechnungseinrichtung eine Einrichtung aufweist, die auf die Fehlersignale anspricht, um den Bahnverfolgungsfenster-Generator mit Verschiebungssignalen.zu speisen und so das Bahnverfolgungsfenster in der Wiedergabe in Übereinstimmung mit der Zentrierung des Targets in der Wiedergabe zu verschieben.
17. 17. System nach Anspruch 14, 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß der horizontale Kanal eine Einrichtung zur Differenzierung und zur Vollweggleichrichtung des horizontalen Abtast-Videosignals und damit zur Erzeugung der Übergangs-Signale sowie eine Schwellwert-Vergleichseinrichtung aufweist, die auf die Übergangs-Signale anspricht, um die erfaßten Target-Übergänge identifizierende Ausgangssignale zu erzeugen.
18. 18. System nach Anspruch 14, 15, 16 oder 17, dadurch gekennzeich-

    . net, daß der vertikale Kanal eine Einrichtung zur Digitalisierung der horizontalen Abtast-Videosignale mit der Quantums-Schritthäufigkeit und im Einklang mit deren Amplitudenwerten entsprechend und unter Unterscheidung einer Abtastung eines

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    Targets gegenüber der Abtastung des Hintergrunds für alle Quantums-Schritte jeder Linie, um so digitale Signale für die

    aufweist Quantums-Schritte zu liefern,/und daß ferner eine Einrichtung zur Speicherung der Digitalwerte einer bestimmten horizontalen Abtastlinie und zum Vergleich der digitalen Werte für die entsprechenden Quantums-Schritte einer folgenden Abtastlinie zur Identifizierung vertikaler Übergänge an den Quantums-Schritten der laufenden Abtastlinie, für die ein Differenzvergleich besteht, vorgesehen ist.

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