DE2526979A1

DE2526979A1 - Umformer zur einstellbaren verformung von fernsehbildern

Info

Publication number: DE2526979A1
Application number: DE19752526979
Authority: DE
Inventors: Christan Gautier; Jean-Marie Pierre Scarabin
Original assignee: Telediffusion de France ets Public de Diffusion; Etat Francais
Current assignee: Telediffusion de France ets Public de Diffusion; Etat Francais
Priority date: 1974-06-14
Filing date: 1975-06-14
Publication date: 1976-01-02
Also published as: US4020279A; GB1517523A; FR2275093A1

Description

EIKENBERG & BRÜMMERSTEDT

PATENTANWÄLTE IN HANNOVER

L¹EEAS ERAlTGAIS _f represents par le Ministre 275/4

des Postes et Telecommunications

Etablissement Public dit Telediffusion de !"ranee Jean-Marie, Pierre SCARABM"

Umformer zur einstellbaren Verformung von Fernsehbildern

Die Erfindung betrifft einen Umformer zur einstellbaren Verformung von Bildern, die nach dem Prinzip der Ablenkung beim Fernsehen zusammengesetzt v/erden. Der Umformer gestattet, ausgehend von einem bestimmten Bild, eine Verformung derart, daß die Abmessungen ausgewählter Teile des Bildes in zwei Richtungen verändert werden können. Dadurch können bestimmte Teile des Bildes vergrößert, verkleinert oder auch verzerrt wiedergegeben werden.

Bislang hat man zur Erzielung solcher Verformungen optische Mittel verwendet wie z.B. konkave oder konvexe Vernerrungsspiegel oder auf dem Gebiete des Filmes Spezialobjaktive. Hit diesen Mitteln ist es jedoch nicht möglich, die Parameter der zur Verformung dienenden Umformung von Zeit zu Zeit zu ändern.

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Die Umwandlung eines Bildes durch den Vorgang des Fernsehens mit Wiedergabe des Bildes auf einer Kathodenstrahlröhre ermöglicht offensichtlich derartige Verformungen. Zur Erläuterung der Möglichkeiten dieser Technik sei auf bestimmte
Oszillographen hingewiesen, die unter dem Hamen "elektronische lupe" Einrichtungen enthalten, die durch eine örtliche Änderung der Geschwindigkeit der Ablenkung gestatten, einen Ieil des "betrachteten Signals auszudehnen, d.h. z.B. einen Teil des
Bildes vergrößert darstellen. Wenn jedoch eine Bildwiedergabe gar nicht beabsichtigt ist, können diese Oszillographen keinen Umformer zur einstellbaren Verformung von Fernsehbildern bilden, d.h. sie können nicht zur Umformung der Signale ohne weiteres in einen vorhandenen Signalweg eingefügt werden. Es sind auch verschiedene Trick-Verfahren bekannt, mit denen beim Fernsehen in ein bestimmtes Gebiet des Bildes ein Teil dieses Bildes mit einem anderen Maßstab oder auch ein anderes Bild
eingeblendet wird. Dieses Verfahren bildet aber keine Verformung, da dBr Teil des wiedergegebenen Bildes, der sich unter dem eingeblendeten Teil befindet, lediglich unterdrückt ist. Außerdem benötigt dieses Verfahren zwei Kameras.

Im Laufe der Beschreibung wird als ein Anwendungsbeispiel die Verformung von neuroradiologischen stereotaxischen Vorlagen eines Kopfes angenommen. Es sei jedoch bemerkt, daß der Gegenstand der Erfindung weitere Anwendungsmöglichkeiten bietet, die später näher erläutert werden. Was die Anwendung der neurnradiologischen stereotaxischen Vorlagen betrifft, so
sei auf eine Veröffentlichung hingewiesen mit dem Titel
"Atlas d'anatomie stereotaxique du telencephale" von
J. Talairach und seinen.Mitarbeitern, herausgegeben durch Masson und Cie 1967. Eine besondere Anwendung besteht in der Markie-

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rung bei einer Fernsehdarstellung des Gehirnes mit proportionaler rechteckiger Aufteilung zentriert auf der Basislinie CA-CP und ihrer Vertikalen. Es sei daran erinnert, daß die Linie CA-CP, deren Invarianten durch J. Talairach klargestellt wurden, sich durch zwei Punkte erstreckt, die auf radiographischen Bildern leicht zu erkennen sind und die obere Kante der vorangehenden Verbindungsstelle und die untere Kante der folgenden Verbindungsstelle darstellen.

Solche rechteckigen Aufteilungen, die Vorlagen eines Profils oder einer Vorderansieht entsprechen, sind in den Figuren 1,2 dargestellt'. Dort unterscheidet man die Basislinie C1-C2, die sich durch die Punkte CA und CP erstreckt, die waagerechte und mit C1-C2 übereinstimmende linie C3-C4, die senkrechte, durch CA verlaufende Linie C5-C6, die senkrechte, durch CP verlaufende Linie C7-C8 und die senkrechte, durch die Punkte CA-CP verlaufende Linie C9-C1O, die auf der Vorlage der Vorderansicht zusammengefaßt sind. Die äußeren Rechtecke der rechteckigen Aufteilung haben Abmessungen, die den waagerechten und senkrechten Abmessungen des auf der Vorlage befindlichen Gehirnes entsprechen. Die Linien I und J der Konturen des Profils und der Vorderansicht des Gehirns sind entsprechend tangential zu den Kanten der Rechtecke ABCD und EPGH. Die Längen AB und DC, ebenso C1-C2 zeigen die maximale Entfernung der Stirnseite des Kopfes^ während die Längen AD und BC, ebenso wie C5-C6 oder C7-C8 die zeitlich maximale "vertex-lobe" Entfernung zeigen. Die Längen EP und GH, ebenso wie C3-C4 zeigen die maximale Entfernung zwischen den jeweiligen Flügeln. Die Längen EH und PG sind gleich AD. Diese Rechtecke sind aufgeteilt durch parallele Linien an ihren Seiten. Man erkennt, daß die Flächen oberhalb C1-C2 und C3-C4

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in acht Streifen gleicher Breite aufgeteilt sind, während die !Flächen unterhalb dieser Linien nur in vier Streifen aufgeteilt sind. Ebenso sind die Bereiche links von C5-C6, rechts von C7-C8 und auf beiden Seiten von C9-C1O in vier gleiche vertikale Streifen aufgeteilt, während das Gebiet zwischen C5-C6 und C7-C8 nicht aufgeteilt ist. Bei anderer Betrachtung ergibt sich, daß das Rechteck gemäß Fig. 1 sechs Bereiche aufweist, nämlich den Bereich AC5CAC1, den Bereich C5C7GPCA, den Bereich C7BC2CP, den Bereich C1GAC6D, den Bereich CACPC8C6 und den Bereich CPC2CC8. Das Rechteck in Pig. 2 ist aufgeteilt in zwei Bereiche EPC4C3 und C3C4GH. Eines der Ergebnisse der in der oben genannten Arbeit erwähnten Untersuchungen zeigt, daß es möglich ist, von jeder Torlage eine genormte Karte zu definieren, wobei die Yorlage eine Profilan3icht oder eine Vorderansicht darstellen kann, selbst wenn die maximalen waagerechten und senkrechten Abmessungen des Gehirnes individuell unterschiedlich sind ebenso wie die Entfernung CA-GP.

In der PR-PS 71 28 002 ist ein Gerät beschrieben, mit dem auf die optische Projektion einer Yorlage einer Profilansicht oder Vorderansicht eines Gehirnes eine rechteckige Aufteilung überlagert werden kann, wie sie oben beschrieben ist. Jedoch erlaubt dieses Gerät nicht, auf einfache Weise eine genormte Karte zu erhalten. In Wirklichkeit muß man, um diese Karte zu erhalten, jeden Bereich der Vorlage nach homotetischen Gesichtspunkten behandeln, die sich von Bereich zu Bereich ändern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Umformer zur einstellbaren Verformung von Bildern oder insbesondere von Vorlagen zu schaffen, die durch eine Fernsehkamera aufgenommen werden, deren Ausgangssignale über den Umformer ge-

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führt werden, um sie dann auf dem Schirm einer Kathodenstrahlröhre direkt in dem Format einer genormten Karte sichtbar zu machen.

Durch die Erfindung v/ird ein Umformer mit einstellbarer Verformung geschaffen, mit dem die Geschwindigkeit der Ablenkung einer Torlage oder eines dargestellten Bildes geändert werden kann, und zwar entweder bei der Aufnahme oder bei der Wiedergabe, wobei die Änderung in der Geschwindigkeit zu ganz bestimmten, wählbaren Abschnitten der Ablenkung erfolgen kann.

Die Erfindung geht aus von einem Umformer zur einstellbaren Verformung von Fernsehbildern von Objekten., die von einer Fernsehkamera oder einer ähnlichen Aufnahmeröhre aufgenommen sind, deren Ausgangesignale über den Umformer einer Bildwiedergaberöhre zugeführt werden, wobei für die Horizontal- und/oder Vertikalablenkung der Aufnahme- oder Wiedergaberöhre Generatoren für ein Sägezahnsignal vorgesehen sind, dessen Steigung zwischen zwei aufeinanderfolgenden Zeitpunkten veränderbar ist.

Dabei besteht die Erfindung darin, daß jeder Generator mit veränderbarer Steigung einen Sägezahngenerator fester Steigung enthält, der durch aus dem von der Aufnahmeröhre kommenden Signal entnommene Synchronisiersignale ausgelöst wird, daß der Ausgang des Generators fester Steigung parallel an eine Vielzahl von Verarbeitungskanälen für das Sägezahnsignal angeschlossen ist, wobei jeder Kanal einen Gleichspannungsverstärker mit einstellbarem Schwellwert enthält, dessen Ausgang einerseits mit einem nicht invertierenden Gleichspannungsverstärker nit dem Verstärkungsfaktor 1 und andererseits mit ei-

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nem invertierenden Verstärker mit dem Verstärkungsfaktor 1 verbunden ist, deren Ausgänge ihrerseits mit den beiden Enden eines Potentiometers verbunden sind, dessen Sohleifer mit dem Ausgang des Kanals verbunden ist, und daß die Ausgänge der Kanäle mit einer Addierschaltung verbunden sind, deren Ausgang mit den horizontalen oder vertikalen Ablenkmitteln der Aufnahme- oder Wiedergaberöhre verbunden ist.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist der Ausgang der Addierschaltung außerdem mit einer Abzweigleitung verbunden, deren Ausgang mit dem Steuereingang einer Schaltung zur automatischen Verstärkungsregelung für einen Videoverstärker verbunden ist, der im Videosignalweg zwischen der Aufnahmeröhre und der Wiedergäberöhre liegt.

Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist in jedem Verarbeitungskanal der Ausgang des Gleichspannungsverstärkers mit einstellbarem Schwellwert mit dem Auslöseeingang einer monostabilen Schaltung verbunden, deren Ausgang mit dem Steuereingang der Schaltung zur automatischen Ver-Stärkungsregelung für den Videoverstärker verbunden ist, derart, daß die Verstärkung des Videoverstärkers beim Ansprechen der monostabilen Schaltung erhöht wird.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel erläutert. Darin zeigen

Pig. 1 schematisch eine radiographische Vorlage der Profilansicht eines Gehirnes mit rechteckiger Aufteilung

Fig. 2 schematisch eine radiographische Vorlage der Vorderansicht eines Gehirnes 509881/0884

mit rechteckiger Aufteilung,

Pig. 3 ein Blockschaltbild eines zur Verformung dienenden Umformers gemäß der Erfindung mit einem Aufnahmegerät und einem Wiedergabegerät, dessen Ablenkung einstellbar ist,

Pig. 4 ein elektrisches Schaltbild für die Behandlung der Sägezahnsignale für die Steuerung der horizontalen Ablenkung in dem Umformer der Pig. 3,

Pig. 5 ein elektrisches Schaltbild für die Behandlung der Sägezahnsignale für die Vertikalablenkung in dem Umformer gemäß Pig. 3.

In Pig. 3 wird eine radioencephalographische Torlage 1 durch ein ITegatoskop 2 oder ein ähnliches Gerät beleuchtet und durch eine bekannte Pernsehkamera 3 abgetastet. Der Videoausgang der Pernsehkamera 3 ist mit einem zur Verformung dienenden Umformer 4 verbunden. Der Umformer 4 enthält drei Ausgänge 5, 6, 7, die das Videosignal, die Spannung für die Horizontalablenkung und die Spannung für die Vertikalablenkung den entsprechenden Eingängen einer zur Bildwiedergabe dienenden Kathodenstrahlröhre 8 zuführen. Der Umformer 4 enthält einen Videosignalverstärker 9. Dessen Ausgang ist einerseits mit dem Eingang eines Inverters 10, dessen Ausgang mit dem ersten festen Kontakt eines Umschalters 11 verbunden ist, und andererseits mit dem zweiten festen Kontakt des Umschalters 11 verbunden. Der bewegliche Kontakt des Umschalters 11 ist mit dem

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Eingang eines in der Verstärkung automatisch geregelten Videoverstärkers 12 verbunden, dessen Ausgang mit dem Eingang eines Impedanzwandler 13 verbunden ist. Der Ausgang des Impedanzwandlers 13 ist mit dem Ausgang 5 verbunden, der das Videosignal der Kathodenstrahlröhre 8 zuführt.

Der Umwandler enthält außerdem eine Synchronsignalabtrennstufe 14, die an ihrem Ausgang 15 die Zeilensychronsignale und an ihrem Ausgang 16 die BildSynchronsignale liefert. Der Ausgang 15 ist mit dem Eingang eines Generators 17 für ein Sägezahnsignal verbunden, der eine monostabile Schaltung enthält und ein Sägezahnsignal für die Horizontalablenkung erzeugt. Der Ausgang des Generatore 17 ist mit dem Eingang eines ersten Verarbeitungskanals 18 verbunden. Dessen Ausgang 19 ist einerseits mit dem Ausgang 6 des Umformers 4 verbunden und führt die Spannung für die Horizontalablenkung der Kathodenstrahlröhre 8 zu,und andererseits mit dem Eingang einer Abzweigleitung 20 verbunden, deren Ausgang mit dem Eingang 21 einer Addierschaltung 22 verbunden ist. Die Addierschaltung 22 liefert das Steuersignal für die automatische Verstärkungsregelung an einen Eingang 23 des Videoverstärkers 12. Der Verarbeitungskanal 18 enthält einen zweiten Ausgang 24, ^äer ^m^ einem Eingang 25 der Addierschaltung 22 verbunden ist.

Der Ausgang 16 der Abtrennstufe 14 ist mit dem Eingang eines Generators 26 für ein Sägezahnsignal verbunden, der eine monostabile Schaltung enthält und das Sägezahnsignal für die Vertikalablenkung erzeugt. Der Ausgang des Generators 26 ist mit dem Eingang eines zweiten Verarbeitungskanals 27 für das Sägezahnsignal verbunden. Dessen Ausgang 28 ist einerseits mit dem Ausgang 7 des Umformers 4 verbunden und führt die Spannung für die Vertikalablenkung der Kathodenstrahlröhre 8 zu,

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und andererseits ist es mit den Eingang der Abzweigleitung 29 verbunden, deren Ausgang mit dem Eingang 30 der Addierschaltung 22 verbunden ist. Der Verarbeitungskanal 27 enthält einen zweiten Ausgang 31, der mit einem Eingang 32 der Addierschaltung 22 verbunden ist. Schließlich enthält der Umformer 4 einen Impedanzwandler 33, der den richtigen Abschluß des von der Fernsehkamera 3 kommenden Kabels bildet.

Die Verarbeitungsschaltung 18 für das Sägezahn3ignal ist in Pig. 4 näher dargestellt. Diese Schaltung enthält einen Eingangsverstärker 34, der als Verstärker und Dämpfungsglied dargestellt ist und einen Operationsverstärker 35 enthält. Dessen Eingang "+" ist mit dem Ausgang des Generators für das Sägezahnsignal für die Horizontalablenkung verbunden. Der Eingang "+" des Verstärkers 35 ist außerdem mit einem Ende eines Potentiometers 36 verbunden, dessen anderes Ende mit Erde verbunden ist. Der Schleifer des Potentiometers 36 ist mit Erde verbunden. Der Eingang "-" des Operationsverstärkers 35 ist mit einer Quelle einer Vorspannung verbunden. Es sei bemerkt, daß Pig. 5 nicht die bekannten Widerstände für die Gegenkopplung des Verstärkers 35 zeigt, sondern lediglich die für das Verständnis der Wirkungsweise notwendigen Teile. Das gleiche gilt für die anderen Operationsverstärker der Pig. 4 und 5. Der Ausgang des Operationsverstärkers 35 ist parallel verbunden mit dem Eingang einer Addierstufe 37, die einen Operationsverstärker 33 enthält, mit dem Eingang eines Schwellwertverstärkers 39, der einen Operationsverstärker 40 enthält, und mit dem Eingang eines Schwellwertverstärkers 41, der einen Operationsverstärker 42 enthält.

In dem Schwellwertverstärker 39 ist der Eingang "-" des Operationsverstärkers 40 mit der Kathode einer Diode 43

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verbunden. Deren Anode ist einerseits mit dem Eingang des Schwellwertverstarkers 39 und andererseits mit dem Schleifer eines Potentiometers 44 verbunden, das zwischen Erde und eine positive Spannung geschaltet ist. Der Eingang "+" des Operationsverstärkers 40 ist mit einer Vorspannung verbunden. Ebenso ist in dem Schwellwertverstärker 41 der Eingang "-" des Operationsverstärkers 42 mit der Kathode einer Diode 45 verbunden. Deren Anode ist einerseits mit dem Eingang eines Schwellwertverstarkers 41 und andererseits mit dem Schleifer eines Potentiometers 46 verbunden, das wie das Potentiometer geschaltet ist. Der Eingang "+" des Operationsverstärkers 42 ist mit einer Quelle einer Vorspannung verbunden.

Der Ausgang des Operationsverstärkers 40 ist einerseits mit dem Eingang einer Schaltung 47 mit algebraischer Verstärkung und andererseits mit dem Eingang eines Impuls— generators 48 verbunden. Die Schaltung 47 enthält einen nicht invertierenden Verstärker 49 mit dem Verstärkungsfaktor 1, einen invertierenden Verstärker 50 mit dem Verstärkungsfaktor und ein Potentiometer 51. Dessen Enden sind mit den Ausgängen der Verstärker 49 und 50 verbunden, während sein Schleifer mit dem Eingang "-" des Operationsverstärkers 38 verbunden ist. Die Verstärker 49 und $0 können auch als Operationsverstärker aufgefaßt werden.

In der Addierstufe 37 ist der Eingang "-" des Operationsverstärkers 38 einerseits mit dem Ausgang des Operationsverstärkers 35 und andererseits mit dem Schleifer des Potentiometers 51 verbunden. Der Eingang "+" des Operationsverstärkers 38 ist mit einer Vorspannung verbunden. Der Ausgang des Operationsverstärkers 38, der das Summensignal der an seinen Eingang "-" angelegten Signale liefert, ist mit dem Eingang einer

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zweiten Addierstufe 52 verbunden, die einen Operationsverstärker 53 enthält.

Der'Ausgang des Operationsverstärkers 42 ist einerseits mit dem Eingang einer Schaltung 54 mit algebraischer "Verstärkung und andererseits mit dem Eingang eines Impulsgenerators 55 verbunden. Die Schaltung 54 ist ähnlich der Schaltung 47 und enthält einen nicht invertierenden Verstärker 56, einen invertierenden Verstärker 57 und ein Potentiometer 58, dessen Schleifer mit dem Eingang "-" des Operationsverstärkers 53 verbunden ist.

In der Addierstufe 52 ist der Eingang "-" des Operationsverstärkers 53 einerseits mit dem Ausgang des Operationsverstärkers 38 und andererseits mit dem Schleifer des Potentiometers 58 verbunden. Der Eingang "+" des Operationsverstärkers 53 ist mit einer Quelle einer Vorspannung verbunden. Der Ausgang des Operationsverstärkers 53, der das Summensignal der an seinen Eingang "-" angelegten Signale liefert, ist einerseits mit dem Ausgang 6 des Umformers 4 und andererseits mit der Abzweigleitung 20 verbunden.

Der Impulsgenerator 48 enthält einen Operationsverstärker 59, der als Differenzverstärker gezeichnet ist, und eine monostabile Schaltung 60. Der Eingang "+" des Operationsverstärkers 59 ist mit dem Ausgang des Operationsverstärkers verbunden und liefert ein Signal an die mono3tabile Schaltung 60 jedesmal dann, wenn die Spannung am Ausgang des Operationsverstärkers 40 positiv gegenüber Erde wird. Die monostabile Schaltung 60 liefert, jedesmal wenn sie ausgelöst ist, ein Signal an den Ausgang 24· Der Eingang "-" des Operationsver-

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stärkers 59 ist mit Erde verbunden. Der Impulsgenerator 55 ist ähnlich äem Impulsgenerator 48 und enthält einen Differenzverstärker 61 sowie eine monostabile Schaltung 62, deren Ausgang mit dem Ausgang 24 verbunden ist. Die Zeitkonstante der monostabilen Schaltung 60 hat denselben Wert wie die Zeitkonstante der monostabilen Schaltung 62, denn sie bestimmt die Breite einer vertikalen Markierung auf der Kathodenstrahlröhre 8, ebenso wie es diejenige der monostabilen Schaltung 62 tut. Die Bedeutung dieser Markierungen wird bei der Beschreibung der Wirkungsweise erläutert.

Der Terarbeitungskanal 27 ist für das Sägezahnsignal im einzelnen in Pig. 5 dargestellt. Dieser Kanal 27 ist mit den gleichen Schaltungselementen ausgerüstet wie der Kanal 18. Er enthält einen Eingangsverstärker 63» der mit dem Eingangsverstärker 34 identisch ist und der mit seinem Eingang mit dem Ausgang des Generators 26 für das Sägezahnsignal für die Vertikalablenkung verbunden ist. Der Ausgang des Eingangsverstärkers

63 ist einerseits mit dem Eingang eines Schwellwertverstärkers

64 verbunden, der mit dem Schwellwertverstärker 39 identisch ist, und andererseits mit dem Eingang einer Addierschaltung 65j die mit der Schaltung 47 identisch ist. Der Ausgang des Schwellwertverstärkers 64 ist einerseits mit dem Eingang einer Schaltung 66 mit algebraischer Verstärkung verbunden, die mit der Schaltung 47 identisch ist, und andererseits mit dem Eingang eines Impulsgenerators 67, der mit dem Impulsgenerator 48 identisch ist. Der Eingangsverstärker 63 enthält ein Potentiometer 68, mit dem die Dämpfung des Eingangesignales einstellbar ist. Die Schaltung 66 enthält ein Potentiometer 69, mit dem die Polarität und die Amplitude des vom Schleifer des Potentiometers 69 dem Eingang der Addierschaltung 65 zugeführten Signals einstellbar ist. Der Ausgang der Addierschal-

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tung 65 ist einerseits mit dem Ausgang 7 des Umformers 4 und andererseits mit dem Eingang der Abzweigleitung 29 verbunden. Der Ausgang des Impulsgenerators 67 ist mit dem Ausgang 31 verbunden. Die Zeitkonstante der monostabilen Schaltung 70 des Impulsgenerators 67 ist wesentlich größer als diejenige der monostabilen Schaltungen 60 und 62, denn sie bestimmt die Iiänge einer horizontalen Markierung.

Vor der Beschreibung der Wirkungsweise des vollständigen Umformers gemäß der Erfindung soll zunächst die ¥irkungsweise des Schwellwertverstärkers 39, der Schaltung 47 mit algebraischer Verstärkung, der Addierschaltung 22 und der Schaltung gemäß Pig. 5 beschrieben werden. Es sei angenommen, daß der Operationsverstärker 35 ein positives Sägezahnsignal erhält, wie es durch den Buchstaben a über seinem Eingang angedeutet ist. Er liefert daher ein positives Sägezahnsignal, dessen unterer Teil jedoch negativ ist, wie durch den Buchstaben b über seinem Ausgang angedeutet. Das Sägezabnsignal b wird mit der vom Schleifer des Potentiometers 44 kommenden Spannung addiert und der Anode der Diode 43 zugeführt. Die Diode 43 läßt ein Signal an den Eingang "-" des Operationsverstärkers nur dann durch, wenn die Amplitude des Sägezahnsignals einen ¥ert hat, der ausreicht, daß die Spannung an der Anode der Diode

43 null oder positiv ist. Am Ausgang des Operationsverstärkers 40 entsteht dadurch das Signal c, das über seinem Ausgang dargestellt ist. Der Beginn 72 des Sägezahnsignals ist verzögert, weil ein Teil durch die Diode 43 unterdrückt ist. Die Lage des Beginns 72 ist durch die Lage des Schleifers des Potentiometers

44 einstellbar. Das Potentiometer 44 ist der bedienenden Person zwecks Einstellung zugänglich.

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H -

In der Schaltung 4-7 nit algebraischer Verstärkung wird das vom Operationsverstärker 40 gelieferte Signal c ohne Beeinflussung über den Verstärker 49 geleitet und in dem Verstärker 50 umgepolt. Dadurch stehen an den Enden des Potentiometers 51 symmetrische Signale gleicher Form wie c. Wenn der Schleifer in der Mitte des Potentiometers 51 steht, wird kein Signal von dem Schleifer dem Eingang*-"des Operationsverstärkers 38 zugeführt. Der Operationsverstärker 38 überträgt dann lediglich das invertierte Sägezahnsignal b. Wenn der Schleifer oberhalb der Mitte des Potentiometers 51 steht, führt er dem Operationsverstärker 38 das Signal d zu, das ein negativer Sägezahn mit verzögertem Beginn ist. Der Operationsverstärker 38 überträgt demgemäß das abgeknickte Sägezahnsignal e, dessen erster Teil eine bestimmte Steigung und dessen zweiter Teil eine geringere Steigung hat. Wenn der Schleifer unterhalb der Mitte des Potentiometers 51 steht, ist das über den Operationsverstärker 38 geleitete Signal ebenfalls ein abgeknicktes Sägezahnsignal, bei dem jedoch die Steigung von einem durch den Schleifer des Potentiometers 44 bestimmten Punkt an größer wird. Die erste Planke des vom Operationsverstärker 38 gelieferten Sägezahnsignals ist also durch das Potentiometer 44 bestimmt, während die Änderung der Steigung durch das Potentiometer 51 bestimmt ist. Die anfängliche Steigung ist bestimmt durch das zur Dämpfung dienende Potentiometer 36.

Es ist ersichtlich, daß in den Stufen 41 und 54 die Potentiometer 46 und 58 dieselben Punktionen ausüben wie die Potentiometer 44 und 51, und daß die Addierstufe 52, ähnlich wie die Addierstufe 37, ein Sägezahnsignal f liefert, das zwei Knicke und drei verschiedene Steigungen aufweist. Die Lage des zweiten Knickes iet durch das Potentiometer 46 be-

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stimmt und die Änderung der dritten Steigung gegenüber der zweiten durch das Potentiometer 58.

Es ist leicht ersichtlich, daß das durch die Addierschaltung 65 gelieferte, geknickte Sägezahnsignal g in Eig. 5 einen Knick und zwei Steigungen aufweist, die durch die Potentiometer 71 des Schwellwertverstärkers 64 und die Potentiometer 68 und 69 "bestimmt sind.

Die Addierschaltung 22 addiert die ihr über die Eingänge 25, 21, 32 und 30 zugeführten Signale. Sie führt außerdem dem Eingang 23 der Schaltung zur automatischen Verstärkungsregelung des Verstärkers 12 eine Spannung zu, derart, daß die Verstärkung des Verstärkers 12 erhöht wird, wenn die Summe der ihr zugeführten Signale ansteigt. Über den Eingang 25 empfängt die Addierschaltung 22 ein Signal, wenn eine der monosta"bilen Schaltungen 60 oder 62 ausgelöst ist, d.h. wenn die Ausgangsspannung des Verstärkers 40 oder 42 von Null abweicht, was durch die Vergleichsschaltung aus den Stufen 59 und 61 festgestellt wird. Dieses geschieht in den Augenblicken, die den Knicken der Kurve f entsprechen. Daraus ergibt sich auf dem Bildschirm ein leuchtender Punkt bei jedem Knick in jeder Zeilenablenkung der Kathodenstrahlröhre 8, wodurch ein leuchtender senkrechter Strich entsteht. Über den Eingang 32 empfängt die Addierschaltung 22 ein Signal, wenn die monostabile Schaltung 70 ausgelöst ist. Daraus ergibt sich, daß dieses Signal- auf der Kathodenstrahlröhre 8 eine leuchtende horizontale Linie bildet.

Außerdem weiß man, daß bei einer Änderung der Steigung der Ablenksignale eine Modulation der Geschwindigkeit des leuchtfleckes oder eine Änderung des Abstandes zwischen den

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Zeilen auf clem Schirm der Kathodenstrahlröhre auftritt. Deshalb empfängt die Schaltung 22 über den Eingang 21 von der Abzweigleitung 20 ein Signal, das eine Funktion der Ableitung des Sägezahnaignals f, d.h. eine Funktion der Steigung dieses Signals ist. Dieses Signal ist um so größer, je größer die Steigung ist, d.h. je größer die Geschwindigkeit des Leuchtfleckes ist. Die Addierschaltung 22 korrigiert eine Erhöhung der Geschwindigkeit des L_euchtfleckes, indem sie die Verstärkung des Videoverstärkers 12 erhöht. Das bedeutet, daß die Intensität, d.h. die Helligkeit der auf der Kathodenstrahlröhre 8 abgebildeten Signale korrigiert wird. Bei einer steigenden Ablenkgeschwindigkeit würde nämlich an sich die Helligkeit des wiedergegebenen Bildes sinken, Über den Eingang 30 empfängt die Addierschaltung 22 von der Abzweigleitung analoge Signale.

Wenn jetzt der Umformer 4 gemäß Fig. 3 zwischen der Fernsehkamera 3 und der Kathodenstrahlröhre 8 eingeschaltet ist, ergibt sich die im folgenden "beschriebene Wirkungsweise, wobei als Beispiel ein verzerrtes Bild einer Abbildung des Gehirnes angenommen wird, wie es in Fig. 1 dargestellt ist. Es sei daran erinnert, daß die gewünschte Bildverformung den Zweck hat, die Längen C1CA, CACP usw. zu ändern derart, daß man aus der ursprünglichen Abbildung ein genormtes Bild bekommt. Wenn die Potentiometer 51., 58 und 69 sich in ihrer Mittelstellung befinden, kann der Bedienende auf dem Schirm der Kathodenstrahlröhre 8 ein homotetisches Bild der Vorlage betrachten. Der Bedienende legt auf den Bildschirm eine transparente Maske auf, auf der die linien des Netzes gemäß Fig. 1 enthalten sind. Nachdem er die vordere Kante der vor dem Punkt CA liegenden Verbindungsstelle markiert hat, be-

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dient er die Potentiometer 36 und 44 derart, daß eine senkrechte Markierungslinie geschaffen wird, die mit der Linie C5C6 der Maske zusammenfällt und die Kante der vorderen Verbindungsstelle auf diese Linie fällt. Da die Betätigung des Potentiometers 36 einen Einfluß auf die des Potentiometers 44 hat, arbeitet der Bedienende durch wechselweise Betätigung der Potentiometer so, daß der gewünschte Zustand allmählich erreicht wird. Daraufhin betätigt er die Potentiometer 51 und 46 auf die gleiche Weise, um die zweite senkrechte Markierungslinie mit der Linie C7C8 der Maske in Deckung zu bringen und durch den Bildpunkt der unteren Kante der hinteren Verbindungsstelle passieren zu lassen, die er markiert hat. Schließlich betätigt der Bedienende das Potentiometer 53, um den zum Hinterkopf gehörenden Teil auf die Linie BC der Maske zu führen. Die Einstellung des Bildes in Horizontalrichtung ist damit abgeschlossen. Der Bedienende unternimmt jetzt eine entsprechende Einstellung in senkrechter Richtung, indem er die Potentiometer 63, 69 und 71 betätigt.

In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel wurde angenommen, daß die Horizontalablenkung und Vertikalablenkung der Kamera 3 autonom, also unabhängig von der üblichen Schaltung sind, während die Ablenkungen der Kathodenstrahlröhre 8 durch den Umformer 4 beeinflußt werden.Ebenso ist es möglich, eine Kathodenstrahlröhre zu verwenden, deren Ablenkungen autonom, also unbeeinflußt bleiben, während die Ablenkungen der Kamera durch den zur Verformung dienenden Umformer beeinflußt werden. Dazu reicht es aus, die Ausgänge 6 und 7 des Umformers 4 mit den entsprechenden Eingängen der Horizontal- und Vertikalablenkung der Kamera 3 zu verbinden. Diese Abwandlung kann in dem Pail interessant sein, wenn man keine Kathodenstrahlröhre 8 mit einem ebenen Bildschirm zur Verfügung hat.

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Es ist ersichtlich, daß der erfindungsgemäße, zur Bildverformung dienende Umformer auch für andere Zwecke als für medizinische Zwecke eingesetzt werden kann. Ebenso kann man beim Fernsehen oder beim Film in bestimmten Teilen des Bildes besondere Effekte hervorrufen und mit einer einstellbaren Bildverformung künstlerische Effekte erreichen. Ebenso kann der Umformer für Unterrichtszwecke eingesetzt werden.

Ebenso ist bei jeder Ablenkung die Zahl der Knicke in dem Sägezahnsignal nur durch praktische und kostenmäßige Gesichtspunkte begrenzt und kann auch größer als zwei sein.

-Patentansprüche-

Bs / dm

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Claims

P. atentansprüche

Umformer zur einsteirbaren Verformung von Fernsehbildern von Objekten, die von einer Fernsehkamera oder einer ähnlichen Aufnahmeröhre aufgenommen sind, deren Ausgangssignale über den Umformer einer Bildwiedergaberöhre zugeführt werden, wobei für die Horizontal- und/oder Vertikalablenkung der Aufnahme- oder Wiedergaberöhre Generatoren für ein Sägezahnsignal vorgesehen sind, dessen Steigung zwischen zwei aufeinanderfolgenden Zeitpunkten veränderbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Generator mit veränderbarer Steigung einen Sägezahngenerator fester Steigung enthält, der durch aus dem von der Aufnahmeröhre (3) kommenden Signal entnommene Synchronisier.signale ausgelöst wird, daß der Ausgang des Generators fester Steigung parallel an eine Vielzahl von Verarbeitungskanälen (18, 27) für das Sägezahnsignal angeschlossen ist, wobei jeder Kanal einen Gleichspannungsverstärker (39, 41) mit einstellbarem Schwellwert enthält, dessen Ausgang einerseits mit einem nicht invertierenden Gleichspannungsverstärker (49j 56) mit dem Verstärkungsfaktor 1 und andererseits mit einem invertierenden Verstärker (50, 57) mit dem Verstärkungsfaktor 1 verbunden ist, deren Ausgänge ihrerseits mit den beiden Enden eines Potentiometers (51, 58) verbunden sind, dessen Schleifer mit dem Ausgang des Kanals verbunden ist, und daß die Ausgänge der Kanäle mit einer Addierschaltung (37, 52) verbunden sind, deren Ausgang mit den horizontalen oder vertikalen Ablenkmitteln der Aufnahme- oder Wiedergaberöhre verbunden ist.

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2- Umformer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang der Addierschaltung (37, 52) außerdem mit einer Abzweigleitung (20) verbunden ist, deren Ausgang mit dem Steuereingang einer Schaltung (22) zur automatischen Verstärkungsregelung für einen Videoverstärker (12) verbunden ist, der im Videosignalweg zwischen der Aufnahmeröhre (3) und der Wiedergaberöhre (8) liegt.

3, Umformer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Verarbeitungskanal (18, 27) der Ausgang des Gleichspannungsverstärkers (39j 41) mit einstellbarem Schwellwert mit dem Auslöseeingang einer monostabilen Schaltung (60, 62) verbunden ist, deren Ausgang mit dem Steuereingang der Schaltung zur automatischen Verstärkungsregelung für den Videoverstärker (12) verbunden ist, derart, daß die Verstärkung des Videoverstärkers (12) beim Ansprechen der monostabilen Schaltung erhöht wird.

Bs / bk

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