DE2428968A1

DE2428968A1 - SCANNING CONVERTER FOR A MONITORING DEVICE WITH LINE SCAN FOR MONITORING A AREA FROM AN AIRCRAFT

Info

Publication number: DE2428968A1
Application number: DE19742428968
Authority: DE
Inventors: Richard John Taylor
Original assignee: EMI Ltd
Current assignee: EMI Ltd
Priority date: 1973-06-20
Filing date: 1974-06-15
Publication date: 1975-01-23
Also published as: GB1467243A

Description

DIPL.-CHEM. W. RÜCKER DIPLING. S. LEINE PATENTANWÄLTE DIPL.-CHEM. W. RÜCKER DIPLING. S. LEINE PATENT LAWYERS

3 HANNOVER. BURCKHARDTSTR. I3 HANOVER. BURCKHARDTSTR. I.

TELEFON C0511) 62 84 73TELEPHONE C0511) 62 84 73

Unser Zeichen 1OO/428Our reference 1OO / 428

EMI Limited ^Datum 14. Juni 1974EMI Limited ^Date June 14, 1974

Abtastwandler für eine Überwachungseinrichtung mit Zeilenabtastung zur Überwachung eines Gebietes von einem luftfahrzeug ausScan converter for a monitoring device with line scanning for monitoring a Area from an aircraft

Die Erfindung betrifft einen Abtastwandler für eine Überwachungseinrichtung mit Zeilenabtastung zur Überwachung eines Gebietes von einem Luftfahrzeug aus. Sie bezieht sich insbesondere, jedoch nicht ausschließlich auf Anordnungen zur Umwandlung von Information, die von einem Infrarot-Abtastsystem abgeleitet ist, in eine Form, die mit einem Fernsehabtastsystem kompatibel ist.The invention relates to a scan converter for a monitoring device with line scanning for monitoring of an area from an aircraft. It is particularly, but not exclusively, related to arrangements for converting information derived from an infrared scanning system into a form, compatible with a television scanning system.

Die Erfindung ist gekennzeichnet durch wenigstens eine Speichereinrichtung, in die abgetastete Zeilen darstellende Eingangsinformation mit einer ersten Geschwindigkeit eingespeichert und aus der der Eingangsinformation entsprechende Ausgangsinformation mit einer zweiten Geschwindigkeit gelesen wird, wobei die zweite Geschwindigkeit zur Bildung eines Bildes geeignet ist,The invention is characterized by at least one memory device in which the scanned lines are displayed Input information is stored at a first speed and from that of the input information corresponding output information is read at a second speed, the second Speed is suitable for forming an image,

SL/H. -2-SL / H. -2-

40988 4/095 440988 4/095 4

das das Gebiet wiedergibt, durch Mittel zur Kombination einer Anzahl von Zeilen der Eingangsinformation zur Erzeugung einer einzelnen Zeile, durch Steuermittel, die die Geschwindigkeit und die Höhe des Luftfahrzeuges wiedergeben und die Zahl der kombinierten Zeilen in Abhängigkeit von Änderungen in dem "Verhältnis der Geschwindigkeit und der Höhe ändern, derart, daß die Zeilenauflösung des Bildes im wesentlichen auf einem konstanten Wert gehalten ist.that represents the area by means of combination a number of lines of input information for generating a single line, by control means which show the speed and the altitude of the aircraft and the number of combined lines as a function of changes in the "ratio of speed and altitude change, such that the line resolution of the image is held at a substantially constant value.

Anhand der Zeichnung soll die Erfindung nachfolgend näher erläutert werden :The invention will be explained in more detail below with the aid of the drawing:

Fig. 1 ist ein Blockschaltbild eines Abtastwandlers gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung und1 is a block diagram of a scan converter in accordance with an embodiment of the invention and

Pig. 2 zeigt ein Blockschaltbild einer anderen Ausführungsform eines Wandlers gemäß der Erfindung.Pig. 2 shows a block diagram of another embodiment of a converter according to FIG the invention.

Bei den Ausführungsbeispielen ist angenommen, daß ein Luftfahrzeug eine Infrarot-Zeilenabtasteinrichtung mitführt, die quer zur Bahn des Luftfahrzeuges arbeitet und von der mit einer Zeilenabtastzeit von 2 ms abgeleitete Information bildlich wiedergegeben werden soll, und zwar beim ersten Ausführungsbeispiel mit einem Fernsehraster von 625 Zeilen mit Zeilensprung, wobei die Bilddauer des Fernsehbildes in der herkömmlichen Weise 2o ms (d.h. 5o Bilder pro Sekunde) beträgt.In the exemplary embodiments, it is assumed that an aircraft has an infrared line scanner that works across the path of the aircraft and from which information derived with a line scan time of 2 ms is to be reproduced graphically, in the first embodiment with a television grid of 625 lines with interlaced lines, the Frame duration of the television picture in the conventional manner is 20 ms (i.e. 50 frames per second).

409884/0954409884/0954

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Zunächst sei auf Pig. 1 Bezug genommen. Eingangsinformation von dem Infrarot-Zeilenabtastsystem gelangt über eine Eingangsklemme 1 in einen Analog/Digital-Konverter 2. Die digitalisierte Eingangsinformation gelangt dann an einen Tiefpaßschaltkreis 3, der einen digitalen Addierkreis 4, eine Verzögerungsleitung 5 mit einer Verzögerungszeit gleich einer Zeilenabtastung des Infrarotsystems (d.h. 2 ms bei diesem Beispiel) und einen Yervielfacherkreis 6 aufweist, dem ein Multiplikationsfaktor k zugeführt ist. Ausgangssignale τοη dem Tiefpaßschaltkreis 3 gelangen über einen Teiler 7, der eine Teilung durch den Paktor k¹ bewirkt, an einen Schalter 8, der für eine Dauer von 2 ms während jeder Periode von 2o ms schließt, d.h. daß der Schalter 8 alle zehn Zeilen des Infrarotsystems schließt. Während der Perioden, in denen der Schalter 8 geschlossen ist, speist dieser an einen zweiten Schalter 9 Signale, die dem Integral 1o vorhergehenden Infrarot-Zeilenabtastungen entsprechen. Und eine Integration kann allgemein über ' Zeilen erfolgen, wobei zehn ein typischer Wert von , ist.First, be on Pig. 1 referred to. Input information from the infrared line scanning system arrives at an analog / digital converter 2 via an input terminal 1 ms in this example) and a multiplier circuit 6 to which a multiplication factor k is fed. Output signals τοη the low-pass circuit 3 pass through a divider 7, which causes a division by the factor k ¹ , to a switch 8, which closes for a duration of 2 ms during each period of 2o ms, that is, the switch 8 every ten lines of the Infrared system closes. During the periods in which the switch 8 is closed, it feeds signals to a second switch 9 which correspond to the integral 10 of previous infrared line scans. And integration can generally take place over 'lines, where ten is a typical value of'.

Der Schalter 9 leitet die über den Schalter 8 kommende Information zu dem einen oder dem anderen Schieberegister 1o und 11. Jedes der Schieberegister 1o und 11 kann η integrierte Signale speichern, die ϊνοη dem Schalter 8 durchgelassen sind; η ist eine gerade Zahl. Bei diesem Ausführungsbeispiel sei angenommen, daß η den Wert sechs hat, jedoch kann er z.B. auch den Wert zwei oder den Wert vier haben. Schalter 9 dientThe switch 9 routes the information coming through the switch 8 to one or the other Shift registers 1o and 11. Each of the shift registers 1o and 11 can store η integrated signals which ϊνοη the switch 8 are allowed to pass; η is an even number. In this embodiment it is assumed that η has the value six, but it can e.g. also have the value two or the value four. Switch 9 is used

A 0 9 8 B h 1 Π 9 5 L A 0 9 8 B h 1 Π 9 5 L

dazu, daß Information solange in das Schieberegister 1o gelangt, bis es gefüllt ist, wonach der Schalter umschaltet, um Information in das Schieberegister 11 zu leiten. Gleichzeitig mit dem Schalten des Schalters 9 schaltet ein dritter Schalter 12 und verbindet den Ausgang des vollen Schieberegisters (1o bei diesem Beispiel) mit einem vierten Schalter 13. Schalter 13 schaltet bei jeder Zwischenzeilenperiode des Fernsehsystems, so daß bei abwechselnden Fernsehzeilenperioden Information an die entsprechenden eines Paares von Schaltern 14- und 15 gelangt, die jeweils die Eingabe von Information in Bildspeicher 16 und 17 steuern. Zwei Bildspeicher sind erforderlich, um die Verwendung eines Zeilensprung-Fernsehsystems zu verwenden, und die beiden Bildspeicher 16 und 17 speisen einen Schalter 18, der mit Bildfrequenz schaltet und die Bildspeicher 16 und 17 bei abwechselnden Bildern an eine Klemme 19 für ein Fernsehsignal liefert. Bei Betrieb wird mit der 2 ms Zeilenabtastgeschwindigkeit von dem Infrarot-Abtastsystem abgeleitete Information im Analog/Digital-Konverter digitalisiert, und dann werden aufeinanderfolgende Zeilen der digitalisierten Information durch den Tiefpaßschaltkreis 3 ausgefiltert. Jede Gruppe von zehn ausgefilterten Zeilen gelangt über Schalter 8 und 9 an den einen oder anderen der Schieberegister 1o und 11. Es sei angenommen, daß die Schieberegister 1o und 11 leer sind, und daß sich der Schalter 9 in einer Schaltstellung befindet, in derto the fact that information as long as in the shift register 1o reaches until it is filled, after which the switch toggles to information in the shift register 11 to conduct. Simultaneously with the switching of the switch 9, a third switch 12 switches and connects the output of the full shift register (1o in this example) with a fourth switch 13. Switch 13 switches on every interline period of the television system, so that information on alternate television line periods the corresponding one of a pair of switches 14- and 15, each for inputting information into image memory 16 and 17 control. Two frame buffers are required in order to use an interlaced television system to use, and the two image memories 16 and 17 feed a switch 18, which is with frame rate switches and the image memory 16 and 17 supplies alternating images to a terminal 19 for a television signal. In operation, the 2 msec line scan speed provides information derived from the infrared scanning system digitized in the analog / digital converter, and then successive lines of the digitized Information filtered out by the low-pass circuit 3. Each group of ten filtered lines reaches one or the other of the shift registers 1o and 11 via switches 8 and 9. It is assumed that the shift registers 1o and 11 are empty, and that the switch 9 is in a switch position in which

409884/0954 _₅_409884/0954 _ ₅ _

er Schalter 8 mit dem Schieberegister 1o verbindet. Dann erhält das Schieberegister 1o 2 ms-Teile der Information entsprechend zehn integrierten Zeilen des Infrarot-Abtasters, und zwar alle 2o ms. Da, wie bereits zuvor erwähnt, das Schieberegister 1o in der lage ist, sechs Teile von Information zu speichern, so ist nach 12o ms (d.h. 6o Zeilenabtastungen, des Infrarotsystems) das Schieberegister 1o gefüllt. Eine Anzeige, daß das Schieberegister 1o gefüllt, ist, wird in irgendeiner passenden Weise erzeugt (z.B. durch Zählen der Schaltungen des Schalters 8), und diese Anzeige dient dazu, die Schaltstellung des Schalters 9 zu ändern und den Schalter 12 zu veranlassen, den Ausgang des Schieberegisters 1o mit dem Schalter 13 für die Fernsehzeilenfrequenz zu verwenden.he connects switch 8 to the shift register 1o. Then the shift register 10 receives 2 msec parts of the information corresponding to ten integrated lines of the infrared scanner, every 20 ms. There, as already previously mentioned, the shift register 1o is able to store six pieces of information, so is after 12o ms (i.e. 6o line scans, of the infrared system) the shift register 1o is filled. An indication that the shift register 1o is full is shown in any generated in a suitable manner (e.g. by counting the circuits of switch 8), and this display is used to change the switch position of switch 9 and the To cause switch 12, the output of the shift register 1o with the switch 13 for the television line frequency to use.

Das Anzeigesignal, daß das Schieberegister 1o gefüllt ist, gelangt außerdem an einen nicht dargestellten Steuerkreis, der die Schalter 14 und 15 veranlaßt, die durch Sternchen gekennzeichneten Schaltstellungen einzunehmen, d.h. jeden der Schalter 15 und 14 mit einem entsprechenden Kontakt des Schalters 13 für die Pernsehzeilenfrequenz zu verbinden. Das Schalten des Schalters bewirkt eine Einspeisung abwechselnder Teile der sechs Teile der in dem Schieberegister 1o gespeicherten Information in den Bildspeicher 16 und der zwischengeschachtelten Teile der Information in den Bildspeicher 17, um so eine Vollständigkeit des Rasterzwischenraumes sicher-The signal indicating that the shift register 1o is full is, also reaches a control circuit, not shown, which causes the switches 14 and 15, the to assume the switch positions marked by an asterisk, i.e. each of the switches 15 and 14 with a corresponding contact of the switch 13 for the television line frequency connect to. Switching the switch causes alternating parts of the six to be fed Parts of the information stored in the shift register 1o in the image memory 16 and the interleaved Parts of the information in the image memory 17 in order to ensure that the grid space is complete.

A09884/0954 _₆_A09884 / 0954 _ ₆ _

zustellen. Der Ersatz von Information am Boden der Bildspeicher 16 und 17 durch neue Information an der Oberseite der Speicher erfolgt somit automatisch während der freien Bildzwischenräume. Während die Schalter 14 und 15 sich in den durch die Sternehen gekennzeichneten Stellungen befinden, wird an anderen Klemmen dieser Schalter über die Rückführungsschleife ankommende Information zurückgewiesen, und diesen Schaltern von dem Schalter 13 zugeführte Information wird in die Speicher eingespeichert. Das Schiaberegister 1o muß in der Lage sein, Ausgangsinformation mit einer Geschwindigkeit zu liefern, die einer Fernsehzeilen-Abtastperiode entspricht, während Eingangsinformation mit einer Geschwindigkeit zugeführt wird, die der 2 ms Infrarot-Zeilenabtastperiode entspricht. Es ist allgemein bekannt, daß das Einspeisen von Information in ein digitales Schieberegister wie beispielsweise das Schieberegister 1o und das Auslesen von Information daraus durch bekannte Impulse gesteuert ist. Es ist daher zweckmäßig, die Geschwindigkeit zu ändern, mit der bekannte Impulse an das Schieberegister gelangen, und zwar in Abhängigkeit von den Stellungen der Schalter 9 und 12. Dies kann durch eine einfache logische Schaltung erfolgen, die nicht dargestellt ist. Die zuvor gemachten Bemerkungen in Verbindung mit dem Schieberegister 1o gelten in gleicher Weise für das Schieberegister 11.to deliver. The replacement of information at the bottom of the image buffers 16 and 17 with new information at the The top of the memory is thus done automatically during the free image spaces. While the switches 14 and 15 are in the positions indicated by the asterisks, this is the case on other terminals Switches incoming information through the feedback loop is rejected, and information supplied to these switches from switch 13 is stored in the memories. The switch register 1o must be able to To provide output information at a rate corresponding to one television line scanning period during Input information is supplied at a rate corresponding to the 2 ms infrared line scan period. It is well known that feeding information into a digital shift register such as for example the shift register 1o and the readout of information from it is controlled by known impulses. It is therefore advisable to increase the speed change with the known pulses to the shift register arrive, depending on the positions of the switches 9 and 12. This can be done by a simple logic Circuit take place, which is not shown. The remarks made previously in connection with the shift register 1o apply in the same way to the shift register 11.

Es sei nun zu dem Ausführungsbeispiel im einzelnen zurückgekehrt. Von den sechs Teilen der in dem Schiebe-Let us now return to the exemplary embodiment in detail. Of the six parts of the sliding

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register 1o eingespeicherten Information sind drei Teile als entsprechende Fernsehzeilen in den Bildspeicher 16 eingespeist und die anderen drei Teile in gleicher Weise in den Bildspeicher 17. Schieberegister 1o ist nun leer, und es wird ein Signal erzeugt, das dies anzeigt und das dazu verwendet wird, die Schalter 14 und 15 in ihre Ausgangsstellungen zurückzustellen (d.h. in ihre rechten Stellungen in der Zeichnung), in denen die in den Bildspeichern gespeicherte Information fortwährend mit Bildfrequenz rezirkulieren kann, wobei die Arbeitsweise der beiden Bildspeicher synchronisiert ist. Wenn die in den Bildspeichern 16 und 17 vorhandene Information rezirkuliert, gelangt sie außerdem an den Schalter 18, der in jeder Zwischenbildperiode schaltet und Information abwechselnd mit dieser Geschwindigkeit von den Bildspeichern 16 und 17 an die Klemme 19 liefert. Es ist zu beachten, daß in diesem Augenblick die an der Klemme 19 liegende Information noch digitale Form hat. In einer späteren Stufe dieses Schaltkreises befindet sich ein Digital/Analog-Konverter, wie das nachfolgend beschrieben wird.register 1o stored information are three parts fed as corresponding television lines into the picture memory 16 and the other three parts in the same way into the image memory 17. Shift register 1o is now empty, and a signal is generated which indicates this and which is used to set switches 14 and 15 to their original positions reset (i.e. to their right positions in the drawing) in which the stored information can continuously recirculate at frame rate, the operation of the is synchronized with both image memories. When the information present in the image memories 16 and 17 is recirculated, it also reaches the switch 18, which switches in each interframe period and information alternately at this speed from the image memories 16 and 17 to the terminal 19. It should be noted that at this moment the information on terminal 19 is still in digital form. In a A later stage of this circuit is a digital / analog converter, as described below will.

Es sei angenommen, daß die Bildspeicher voll waren, bevor das Schieberegister voll wurde. Damit die drei neuen Zeilen der Information eingespeichert werden können (die Einspeicherung erfolgt am Anfang jedes Bildes), müssen dann die drei Zeilen der Information am BodenIt is assumed that the frame memories were full before the shift register became full. So that the three new lines of information can be stored (The storage takes place at the beginning of each picture), then the three lines of information must be at the bottom

-8--8th-

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jedes Bildes gestrichen werden. Das bedeutet beim vorliegenden Ausführungsbeispiel, daß nach, jeder Zeitspanne von 12o ms - d.h. 60 Zeilenabtastungen des Infrarot-Zeilenabtastsystems oder 6 Bildabtastungen des Fernsehsystems - drei neue Zeilen von Information in jedes von zwei aufeinanderfolgenden Bildern an der Oberseite des Rasters eingespeichert werden und drei Zeilen der vorhandenen Information von jedem der genannten Bilder am Boden des Rasters weggelassen werden. Während der Zeiten zwischen den Bildern, wenn keine neue Information zur Verfügung steht, wird die von den Bildspeichern 16 und 17 gespeicherte Information ohne Änderung wiederholt.each image can be deleted. In the present exemplary embodiment, this means that after every period of time of 12o ms - i.e. 60 line scans of the infrared line scan system or 6 image scans of the television system - three new lines of information in each of two consecutive images at the top of the Raster and three lines of the existing information from each of the said images on Bottom of the grid can be omitted. During the times between pictures when no new information is available stands, the information stored by the image memories 16 and 17 is repeated without change.

Es wurde zuvor bereits erwähnt, daß der Wert von n gewünschtenfalls gleich zwei sein kann, und dieses System hat den Vorteil, daß die Eingabe neuer Information in die Fernsehbildspeicher in einer einfacheren oder glatteren Weise erzielt wird. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wird ein neuer Teil der Information alle 2o ms in eines der Schieberegister 1o oder 11 eingespeichert. Würde η gleich zwei sein, so wurden zehn Schieberegister (z.B.) nach 4o ms gefüllt sein, und dann könnte ein Teil der Information in Bildspeicher 16 und einer in Bildspeicher 17 eingespeichert werden, so daß eine einzelne Zeile jedes Bildes alle 4o ms geändert werden kann. Der Wert von η muß natürlich in der Übereinstimmung mit den physikalischen Parametern der zwei Abtastsysteme gewählt werden, die mit dem Abtastwandler verbunden werden sollen. Wesentlich ist es daher, daß η jeden passenden ganzen Wert chi. ungeraden, Zahlen in einigen Fällen) entsprechend ^lfade^^drlianaenen Problem annehmen kannIt was mentioned earlier that the value of n can be equal to two if desired, and this system has the advantage that the input of new information into the television picture memory in a simpler or smoother Way is achieved. In the embodiment described, a new piece of information is sent every 20 ms stored in one of the shift registers 1o or 11. If η were equal to two, there would be ten shift registers (e.g.) after 40 msec, and then part of the information could be in frame memory 16 and one in frame memory 17 so that a single line of each image can be changed every 40 ms. Of the The value of η must of course be chosen in accordance with the physical parameters of the two scanning systems to be connected to the scan converter. It is therefore essential that η has every suitable whole value chi. odd, numbers in some cases) accordingly ^ lfade ^^ drlianaenen problem can assume

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In Pig. 1 speist die Klemme 19 den zuvor erwähnten Digital/Analog-Konverterkreis 2o über andere Schaltkreise, zu denen ein PilterSchaltkreis 21 gehört, der dem Tiefpaßschaltkreis 3 entspricht mit der Ausnahme, daß sein Verzögerungselement eine Verzögerung hat, die einem Bildpunkt in Fernsehzeilenrichtung entspricht und daß die Multiplikations- und Divisionsfaktoren £ und £ sind. Ein Schalter 23 entspricht dem Schalter 8, schließt jedoch für eine Zeit, die einem Bildpunkt in jeder Gruppe von p_ aufeinanderfolgenden Perioden entspricht. Weitere Schalter 24 und 27 gestatten ein Einspeichern in zwei Speicher 25 und 26 mit direktem Zugriff abwechselnd mit Fernsehzeilen-Abtastfrequenz und entsprechend eine Auslese. Schalter 27 speist den Digital/Analog-Konverterkreis 2o und dann eine Ausgangsklemme 28.In Pig. 1, terminal 19 feeds the aforementioned digital / analog converter circuit 2o via other circuits, to which a pilter circuit 21 belongs to the low-pass circuit 3 corresponds to, except that its delay element has a delay equal to one pixel in the television line direction and that the multiplication and division factors are £ and £. A switch 23 corresponds to switch 8, but closes for a time equal to one pixel in each group of p_ consecutive periods. Further Switches 24 and 27 allow alternating storage in two memories 25 and 26 with direct access Television line sampling frequency and a readout accordingly. Switch 27 feeds the digital / analog converter circuit 2o and then an output terminal 28.

Es ist in einigen. Fällen wünschenswert, das Fernsehbild mit einem "elektronischen Zoom" auszustatten, d.h. die lergrößerung des wiederzugebenden Bildes zu ändern.It is in some. In cases it is desirable to equip the television picture with an "electronic zoom", i.e. to change the magnification of the picture to be displayed.

Ein vertikaler Zoom, d.h. in Richtung entlang der Plugbahn des Luftfahrzeugs, kann ganz einfach durch Änderung der Arbeitsfrequenz des Schalters 8 zur Erzielung unterschiedlicher Werte von C. erzielt werden, vorausgesetzt, daß die Paktoren k und k¹ entsprechend geändert sind. Es ist leicht zu ersehen, daß dann, wenn die Arbeitsfrequenz des Schalters 8 verdoppelt ist, die von. der Infrarot-Zeilenabtastkamera in dem Inter-A vertical zoom, ie in the direction along the plug path of the aircraft, can easily be achieved by changing the operating frequency of the switch 8 to achieve different values of C. , provided that the factors k and k ¹ are changed accordingly. It is easy to see that when the operating frequency of the switch 8 is doubled, that of. the infrared line scan camera in the inter-

409884/035/,409884/035 /,

vall zwischen der Erzeugung von Ausgangszeilen von Information halbiert wird, so daß der vertikale Maßstab des Bildes verdoppelt ist.vall between the generation of output lines from Information is halved so that the vertical scale of the image is doubled.

Ist die vertikale Zoom-Anordnung, die zuvor beschrieben worden ist, in Betrieb, so ist dann, wenn die Bildscenerie nicht verzerrt werden soll, eine horizontale, quer zur Flugbahn wirkende Zoom-Anordnung erforderlich, um den horizontalen Maßstab des Bildes zu ändern, wenn sich der vertikale Maßstab ändert. Der horizontale Zoom wird durch die Schaltkreise zwischen der Klemme 19 und dem Digital/Analog-Konverter 2o erzielt; der Zweck des Pilterschaltkreises 21 besteht darin, eine Integration in der Horizontalrichtung zu erreichen. Die Speicher 25 und 26 mit direktem Zugriff sind so ausgelegt, daß der richtige Versatz für das wiedergegebene Bild geschaffen ist, um die Scenerie in die Mitte des Rasters zu bringen.Is the vertical zoom arrangement that was previously described has been in operation, then, if the image scene is not to be distorted, a horizontal, At right angles to the flight path, a zoom arrangement is required in order to increase the horizontal scale of the image change when the vertical scale changes. The horizontal zoom is controlled by the circuits between the terminal 19 and the digital / analog converter 2o achieved; the purpose of the filter circuit 21 is to allow integration in the horizontal direction reach. The direct access memories 25 and 26 are designed to provide the correct offset for the The reproduced image is created to bring the scene into the center of the grid.

Es sei angenommen, daß Schalter 23 mit der halben. Eingangsbildpunktfrequenz schließt. Der Speicher 25 möge eine vollständige Zeileninformation speichern können, und es sei gefordert, daß die Information auf eine halbe Zeile, richtig zentriert, komprimiert werden soll. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Speicher mit direktem Zugriff so ausgelegt, daß sie dann, wenn sie keine Video-Information enthalten, Ausgangssignale mit Schwarzwert liefern.-Unter den zuvor genannten Bedingungen wird somit die von dem ersten Schalten des Schalters 23 abgeleitete Information zu einer AdresseIt is assumed that switch 23 with half. Input pixel frequency closes. The memory 25 may be able to store complete line information, and it is required that the information on half a line, correctly centered, should be compressed. In this embodiment, the memories are with direct access designed so that when they contain no video information, output signals deliver with black level.-Under the conditions mentioned above, that of the first switching of the Switch 23 derived information about an address

409884/0954 -11-409884/0954 -11-

geleitet, die auf einem Viertel des Weges entlang dem Speicher 25 von dessen rechtem Ende aus liegt. Der Speicher 25 füllt sich weiter mit abwechseMen (gemittelten) Eingangsbildpunkten, bis die Zeile vollständig ist das letzte Teil der Information wird dabei zu der Adresse in dem Speicher 25 geleitet, die auf einem Viertel des Weges entlang diesem Speicher von seinem rechten Ende aus liegt.guided, which is a quarter of the way along the memory 25 from its right end. The memory 25 continues to fill with alternating (averaged) input pixels until the line is complete The last part of the information is directed to the address in the memory 25, which is on a quarter of the Path along this memory from its right end.

Somit läßt sich durch Änderung derSiließfrequenz des Schalters 23 und entsprechende Änderung der Faktoren £ und c¹ ein horizontaler Zoom erzielen, und eine richtige Zentrierung des Bildes läßt sich durch Verwendung der Speicher 25 und 26 mit direktem Zugriff erreichen; die Adresse in den anderen dieser Speicher, in die der erste Teil der Information jeder neuen Fernsehzeile gespeichert wird, wird dabei in Übereinstimmung mit der Größe des angelegten horizontalen Zooms ausgewählt.Thus, by changing the closing frequency of the switch 23 and changing the factors and c ¹ accordingly, a horizontal zoom can be achieved, and correct centering of the image can be achieved by using the memories 25 and 26 with direct access; the address in the other of these memories, in which the first part of the information of each new television line is stored, is selected in accordance with the size of the horizontal zoom applied.

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, das 625-Zeilen-Fernsehbild durch ein Bild mit hoher Auflösung zu ersetzen, das 17oo Zeilen aufweist und praktisch keinen Auflösungsverlust bringt. Die erhöhte Auflösung, die so zur Verfügung steht, erlaubt eine Vergrößerung des wirksamen "Fensters" der Infrarotabtastung. In another embodiment it is proposed that replace the 625 line television picture with a high resolution picture having 1,700 lines and brings practically no loss of resolution. The increased resolution that is available in this way allows an increase in the effective "window" of infrared scanning.

Dieses Ausführungsbeispiel ist als Blockschaltbild in Fig. 2 gezeigt. Die Signale von der Infrarot-Zeilenabtastung der Eingangsklemme 1 gelangen an einen Analog/This exemplary embodiment is shown as a block diagram in FIG. The signals from the infrared line scan input terminal 1 is connected to an analog /

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Digital-Konverter 29, und das digitalisierte Ausgangssignal gelangt an einen Zeilenintegrator 3o. Der Zeilenintegrator 3o integriert die Signale einer Zahl von Zeilen wie bei dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel. Bei dieser Ausführungsform weist der Zeilenintegrator 3o einen Addierer auf, in dem das Eingangssignal zu dem Ausgangssignal eines Schieberegisters addiert wird, der eine Zeile speichern kann, und die Summe wird in das Schieberegister zurückgespeichert. Somit wird jede eingegebene Zeile zu der in dem Schieberegister eingespeicherten Summe der vorherigen Zeilen addiert. Das wird für ' Zeilen wiederholt. Das Schieberegister wird dann freigemacht, um die nächste Gruppe von Zeilen aufzunehmen, und die Antwort wird durch ' geteilt und in einen Pufferspeicher 31 eingespeichert.Digital converter 29, and the digitized output signal arrives at a line integrator 3o. The line integrator 3o integrates the signals of a number of Lines as in the previously described embodiment. In this embodiment, the line integrator 3o an adder in which the input signal to the output signal of a shift register is added, which can store a row, and the sum is stored back in the shift register. Thus, each input line becomes the sum of the previous lines stored in the shift register added. This is repeated for 'lines. The shift register is then cleared to the next group of lines and the answer is divided by 'and stored in a buffer memory 31.

Die Zeilen aus dem Zeilenintegrator 3o werden über einen Zwischenspeicher 32 in einen Hauptspeicher 33 eingespeichert, und zwar einmal pro Bild. Sie kommen jedoch zu allen Zeiten des Bildes an. Das mag z.B. so viel sein wie 25o Zeilen pro Sekunde. Eine solche Frequenz bedeutet bei diesem Beispiel 12 1/2 Zeilen pro Bild. Daher dient der Pufferspeicher 31 dazu, diese Zeilen zu sammeln, so daß sie in den Hauptspeicher am Ende jedes Bildes eingespeichert werden können. Die Pufferspeicher können so verwendet werden, daß einer Zeilen empfangen kann, während der andere sie zu dem Hauptspeicher weitergibt.The lines from the line integrator 3o are transferred to a main memory 33 via a buffer memory 32 stored, once per image. However, they arrive at all times of the picture. That might be the case, for example as much as 25o lines per second. In this example, such a frequency means 12 1/2 lines per Image. Therefore, the buffer memory 31 serves to collect these lines so that they are in the main memory on The end of each image can be saved. The buffers can be used so that one Can receive lines while the other is passing them to main memory.

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Der Hauptspeicher 33 basiert bei diesem AusführungsbeLspiel auf einer Halbleiterspeicherplatte mit direktem Zugriff (RAM). Der Hauptspeicher ist so ausgelegt, daß jedesmal dann, wenn das infrarote Fenster vorgeschoben wird, die Speicheradressen geändert werden. Wenn 13 Zeilen eingespeichert werden, so werden die Orte, die zuvor Zeilen 1 bis 13 genannt wurden, zu Zeilen bis 16, und alle anderen Adressen wandern in gleicher Weise um 13 vor. Die Orte, die zuvor Zeilen I6ö8 bis 17oo genannt wurden, werden durch die neuen Zeilen überschrieben und 1 bis 13 genannt. Der Speicherinhalt wird über einen Zwischenspeicher 34 und einen Digital/Analog-Konverter 35 mit abwechselnden Zeilen zyklisch an die Bildröhre geliefert, so daß ein normaler Zeilensprung erzielt ist. Die Zeilen 1, 3, 5....1699 werden zuerst ausgelesen, gefolgt von den Zeilen 1, 4, 6....17oo. Jede erforderliche Erneuerung des SpeieherInhalts kann während der Austastzeiten zwischen den Zeilen durchgeführt werden.The main memory 33 is based on this embodiment on a semiconductor memory disk with direct access (RAM). The main memory is designed in such a way that that every time the infrared window is advanced, the memory addresses are changed. If 13 lines are stored, the locations previously named lines 1 to 13 become lines to 16, and all other addresses advance by 13 in the same way. The places previously lines I6ö8 bis 17oo were named, are overwritten by the new lines and named 1 to 13. The memory contents will via a buffer 34 and a digital / analog converter 35 supplied cyclically to the picture tube with alternating lines, so that a normal line jump is achieved. Lines 1, 3, 5 .... 1699 are read out first, followed by lines 1, 4, 6 .... 17oo. Every necessary renewal of the storage contents can during the blanking times between the lines.

Der Zwischenspeicher 32 und der Hauptspeicher 33 liefern somit eine Ausgangsinformation mit einer Frequenz, wie sie von der Wiedergaberöhre gefordert ist, obwohl die Eingangsinformation mit der Infrarot-Abtastfrequenz wie bei dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel geliefert wird. Das Arbeiten des Pufferspeichers 31 und des Hauptspeichers 33 wird durch eine Hauptsteuereinheit 36 gesteuert, genauso wie das Arbeiten desThe buffer memory 32 and the main memory 33 thus supply output information with a frequency as it is required of the display tube, although the input information with the infrared sampling frequency is supplied as in the embodiment described above. Working of the cache 31 and the main memory 33 is controlled by a main control unit 36, as well as the operation of the

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4098-84/09544098-84 / 0954

Analog/Digital-Konvertera 29 und des Zeilenintegrators durch Steuereinheiten 37 und 38.Analog / digital converter 29 and the line integrator by control units 37 and 38.

Wie bereits zuvor erläutert, läßt sich ein vertikaler Zoom erreichen, indem der Wert des Integrationsfaktors geändert wird. Dies wird durch die Steuereinheit 3a für den vertikalen Zoom in Abhängigkeit von der Hauptsteuereinheit 36 gesteuert.As explained earlier, a vertical zoom can be achieved by changing the value of the integration factor. This is done by the control unit 3a for the vertical zoom is controlled as a function of the main control unit 36.

Wird die Erfindung bei einem Infrarot-Zeilenabtastsystem verwendet, das von einem Luftfahrzeug mitgeführt ist, so läßt sich die vertikale Auflösung des Bildes entlang der Bahn des Plugzeuges durch die Gleichung ύ = _V Radianten angeben, worin V die Ge-If the invention is used in an infrared line scanning system carried by an aircraft, the vertical resolution of the image along the path of the plug tool can be given by the equation ύ = _V radians, where V is the

mhmh

schwindigkeit des luftfahrzeuges, h die Höhe des Luftfahrzeuges und m die Zahl der Abtastungen pro Sekunde der Infrarotkamera ist. Es ist zu ersehen, daß für konstante < und m die Auflösung entlang der Flugbahn sich mit V/h ändert. Die Werte von können jedoch in Abhängigkeit von Änderungen von V/h geändert werden, um die Auflösung · entlang der Flugbahn konstant zu halten. Bei diesem Ausführungsbeispiel werden die Werte von V und h von jeweiligen Sensoren 39 und 4o im Flugzeug ge wonnen. Sie werden dannzu einem Teiler 41 geleitet, und das so gewonnene V/h Signal wird dazu verwendet, die Integrationsgeschwindigkeit zu ändern, und zwar mittels der Steuereinheit 38 für den vertikalen Zoom, um :' auf einem Wert zu halten, der durch die HauptSteuereinheit 36 bestimmt ist. Eine entsprechendespeed of the aircraft, h the altitude of the aircraft and m is the number of samples per second of the infrared camera. It can be seen that for constant <and m the resolution along the trajectory changes with V / h. However, the values of can be in Depending on changes in V / h, the resolution · becomes constant along the trajectory keep. In this embodiment, the values of V and h from sensors 39 and 40, respectively won on the plane. They are then passed to a divider 41 and the V / h signal thus obtained becomes that used to change the integration speed by means of the control unit 38 for the vertical Zoom to: hold at a value determined by the main control unit 36. A corresponding

4O9884/0954 "¹⁵~409884/0954 " ¹⁵ ~

Anordnung kann auch bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 vorgesehen sein.Arrangement can also in the embodiment according to Fig. 1 may be provided.

Im Falle der konstanten Auflösung braucht die horizontale Skala nicht mit V/h geändert zu werden, da es automatisch von der Höhe des Luftfahrzeuges abhängt, und zwar wegen des festen Blickwinkels der Kamera. Wie bereits zuvor erläutert, muß jedoch ein horizontaler Zoom verwendet werden, wenn eine Verzerrung vermieden werden soll, wenn der horizontale Zoom verwendet ist, um die Auflösung entlang der Flugbahn zu ändern. In diesem Fall wirkt die Steuereinheit 37 für den horizontalen Zoom auf den Analog/Digital-Konverter ein in Abhängigkeit von der Hauptsteuereinheit 36. Der Zoom-Effekt wird durch Einstellung des Startpunktes entlang jeder ankommenden Zeile und dann durch Einstellung der nachfolgenden Tastfrequenz erreicht, um die richtige Auflösung quer zur Flugbahn sicherzustellen.In the case of constant resolution, the horizontal one needs Scale cannot be changed with V / h, as it automatically depends on the altitude of the aircraft, because of the fixed viewing angle of the camera. As already explained before, however, a horizontal Use zoom when you want to avoid distortion when using horizontal zoom to change the resolution along the trajectory. In this case, the control unit 37 acts for the horizontal Zoom on the analog / digital converter depending on the main control unit 36. The zoom effect is done by adjusting the starting point along each incoming line and then adjusting the following Sensing frequency reached to ensure the correct resolution across the flight path.

Die Merkmale der beiden angegebenen Ausführungsbeispiele können auch in anderer Weise oder mit anderen, nicht dargestellten Merkmalen kombiniert werden, um andere Ausführungsformen der Einrichtung gemäß der Erfindung zu schaffen. Die beschriebene Wiedergabeanordnung, bei der die vertikale Richtung der Richtung entlang der Flugbahn und die horizontale Richtung der Richtung quer zur Flugbahn zugeordnet ist, ist willkürlich, und diese Zuordnungen können ausgetauscht werden.The features of the two specified exemplary embodiments can also be used in a different manner or with other Features not shown are combined to form other embodiments of the device according to the invention create. The display device described, in which the vertical direction is the direction along the flight path and the horizontal direction is assigned to the direction transverse to the flight path is arbitrary, and these assignments can be exchanged.

9 8 B- -. / U 9 5 ■■9 8 B- -. / U 9 5 ■■

Claims

My scanning converter for a monitoring device with line scanning for monitoring an area from an aircraft, characterized by at least one memory device in which input information representing the scanned lines is stored at a first speed and from which output information corresponding to the input information is read at a second speed, the second Speed is suitable for forming an image representing the area by means of combining a number of lines of the input information to produce a single line, by control means representing the speed and altitude of the aircraft and the number of lines combined as a function of Change changes in the ratio of speed and altitude such that the line resolution of the image is maintained at a substantially constant value.

2. Scan converter according to claim 1, characterized in that at least one memory device has at least one buffer memory and at least one main memory.

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9864/0954

5. Scan converter to. Claim 2, characterized in that the buffer memory has at least one digital shift register.

4. scanning converter according to claim 2, characterized in that the buffer memory has at least one memory with direct access.

5. Scan converter according to one of claims 2 to 5 » characterized in that the main memory has a memory with direct access.

6. Scanning converter according to one of the preceding claims, characterized in that the combination means have at least one low-pass filter and a divider.

7. Scanning converter according to one of claims 1 to 5, characterized in that the combination means have adding means for obtaining a sum of said number of lines of the input information, that combination storage means cooperate with the addition means and store certain of the lines during the combination, the divider the named number divided by the sum.

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409834 / 03.54

8. Scan converter according to one of the preceding claims, characterized by a second combination device for combining selected information of each of the number of lines of the input information or each of the number of lines of the output information.

9. Scanning converter according to claim 8, characterized in that the second combination device has a second low-pass circuit and a second divider and second combination storage means.

10. Scanning converter according to claim 9, characterized in that the second combination storage means have one or more memories with direct access.

11. Scanning converter according to claim 8, characterized in that the second combination device comprises an analog / digital converter and second control means for controlling the operation of the converter for the purpose of the combination.

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