DE2852213B2 - Fast convergence adjustment system for colour TV camera - uses min. energy content of colour difference signal and needs no special test scene - Google Patents
Fast convergence adjustment system for colour TV camera - uses min. energy content of colour difference signal and needs no special test sceneInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum automatischen Kotwergenzabgleich für eine Farbfernsehkamera gemäß dem Oberbegriff-',äs Anspruchs 1.The invention relates to a method for automatic Kotwergenzabgleich for a color television camera according to the preamble - ', as per claim 1.
Die bisher verwendeten Verfahren zum automatischen Konvergenzabgleich benutzen Is Kriterium für die Deckungsgleichheit vorzugsweise ein Testbild, welches einen steilen Schwarz-Weiß-Übergang im Fernsehbild darstellt Dieser Schwarz-Weiß-Sprung erzeugt in den drei Bildaufnahmeröhren der Farbfernsehkamera und damit in den drei Farbkanälen einen entsprechenden Signalsprung, der als Kriterium für die Regelkreise zur gegenseitigen Verschiebung der Abtastraster herangezogen wird.The methods used so far for automatic convergence comparison use Is criterion for the congruence is preferably a test image which has a steep black-and-white transition in the Displays TV picture This black-and-white jump is generated in the three image pick-up tubes of the color TV camera and thus a corresponding signal jump in the three color channels, which is used as a criterion for the Control loops for mutual shifting of the scanning grid is used.
Das Signal für den Farbkanal Grün und damit das entsprechende Abtastraster stellt den Bezugswert für die beiden anderen Farbsignaie (Farbkanäle Rot und Blau) und deren Abtastraster dar. Diese beiden Abtastraster werden durch je einen zugeordneten Regelkreis derart in ihrer Rasterlage verschoben, bis sich anhand des erzeugten Signalsprungs eine eindeutige Deckung ergibtThe signal for the green color channel and thus the corresponding scanning raster represents the reference value for the other two color signals (color channels red and blue) and their scanning raster. These two Scanning rasters are shifted in their raster position by an assigned control loop until the generated signal jump results in clear coverage
Das so in einer Richtung, ζ. B. der Horizontalrichtung, korrigierte Bild wird durch eine gleiche Anordnung, die in der anderen Vorzugsrichtung, z. B. der Vertikalrichtung, arbeitet, vollends optimiert.In one direction, ζ. B. the horizontal direction, corrected image is provided by an arrangement similar to that of in the other preferred direction, e.g. B. the vertical direction, works, fully optimized.
Wichtig für die einwandfreie Funktion dieser bekannten Anordnung ist die eindeutige Erzeugung des Sprungsignals, da zum Vergleich der Signale vorzugsweise die Sprungflanke benutzt wird. Hierzu wird im allgemeinen dieses Sprungsignal in ein digitales Signal umgewandelt und dann in dem nachfolgenden Regelkreis weiterverarbeitet.The clear generation of the is important for the proper functioning of this known arrangement Jump signal, since the jump edge is preferably used to compare the signals. This is done in the generally this jump signal is converted into a digital signal and then in the subsequent control loop further processed.
Wird beispielsweise das Testbild unscharf aufgenom men, so kann dies durch das Verschleifen des Sprungsignals zu einem Fehlabgleich führen.If, for example, the test image is recorded out of focus, this can be done by blending the Jump signal lead to a misalignment.
Die DE-OS 20 57 540 beschreibt ein Verfahren zum Nachweisen des Deckungsfehlers zweier Fernsehaufnahmeröhren und einer Fernsehkamera mit mindestens zwei Fernsehaufnahmeröhren. Dabei handelt es sich allerdings um einen komplizierten und umständlichen, in der Ausführung aufwendigen Lösungsweg. Das Aufsuchen des Minimums des Energieinhalts in Horizontalrichtung erfolgt hierbei auf einem recht komplizierten Weg, da größere Vorkehrungen getroffen werden müssen, um vertikal das richtige Signal zu gewinnen. Bei diesem bekannten Verfahren bzw. der Fernsehkamera zeigt sich darüber hinaus ein Unsicherheitsfaktor darin,DE-OS 20 57 540 describes a method for detecting the misregistration of two television tubes and a television camera having at least two television pickup tubes. It is about however, a complicated and cumbersome solution that is expensive to implement. The prospecting the minimum of the energy content in the horizontal direction takes place here on a rather complicated basis Way as major precautions have to be taken to get the correct signal vertically. at This known method or the television camera also shows an uncertainty factor in
ίο daß beim Auftreten intensiver Farben, für das Minimum Verschiebungen entstehen und das Minimum nicht mehr eindeutig zu kennzeichnen ist Es wird demnach davon ausgegangen, daß im Mittel entsättigte Farben vorliegen. ίο that when there are intense colors, for the minimum Shifts arise and the minimum can no longer be clearly identified it is assumed that the mean colors are desaturated.
H 1st beispielsweise eine gesättigte Farbfläche im Bild vorhanden, dann heben sich die beiden Signale nicht exakt auf. D. h, wenn vorher durch seitliche Verschiebung der Bilder gegeneinander (also Ablage der Konvergenz) ein Signal gewonnen wurde, dann wird dieses Signal durch diese gesättigte Farbfläche, die darin mit enthalten ist verfälscht Demnach ist keine eindeutige Minimumfindung gewährleistet; die Auswerteschaltung gemäß der bekannten Einrichtung ist in diesem Falle dann überfordertFor example, H is a saturated color area in the image present, then the two signals do not cancel each other out exactly. That is, if before by lateral displacement of the images against each other (i.e. storage of the convergence) a signal was obtained, then becomes this signal is falsified by this saturated color area, which is included in it. Accordingly, there is none clear minimum determination guaranteed; the evaluation circuit according to the known device is then overwhelmed in this case
Gemäß den Merkmalen der ebenfalls eine automatische Raster- bzw. Farbdeckung bei Farbvernsehkameras betreffenden Auslegesphriften DE-AS 22 24 143 und DE-AS 24 14 0)3 wird während des Betriebes ständig eine dynamische Korrektur der Deckungssignale angestrebt d.h. der Konvergenz. D.h. das Bild wird ständig ausgewertet.ob Abweichungen vorhanden sind; und sobald ein Fehlersignal auftritt wird über motorisch gesteuerte Potentiometer oder durch Schieberegister, o. ä. das Bild sofort in seiner Lage korrigiert bis wiederAccording to the features of also an automatic grid or color coverage in color video cameras relevant Auslegesphriften DE-AS 22 24 143 and DE-AS 24 14 0) 3 is constantly during operation A dynamic correction of the coverage signals is sought, i.e. convergence. I.e. the picture will constantly evaluated whether there are any deviations; and as soon as an error signal occurs, it is activated by a motor controlled potentiometer or by shift register, etc. the image is immediately corrected in its position until again
Bei der eine Schaltungsanordnung zur automatischen Korrektur von Deckungsfehlern der Farbkomponentenbilder einer Mehrröhren-Farbfernsehkamera betreffenden DE-AS 24 11 815 ist ein »Meßfenster« vorgese-In the case of a circuit arrangement for the automatic correction of misregistration of the color component images DE-AS 24 11 815 relating to a multi-tube color television camera has a "measuring window" provided.
hen (»elektrisches Fenster«), um die Videobild-Fläche zu verkleinern und die vertikale Größe abzuleiten. Kennzeichnendes Merkmal dieser bekannten Schaltungsanordnung ist auch eine Multiplikation. Durch eine Einschränkung des Bereichs soll die Wahrscheinlichkeit der Fehlentscheidungen gemindert werden. Es liegt keine Eindeutigkeit bei den ausgewerteten Signalen vor, wenn pine beliebige Szene aufgenommen bzw. herangezogen wird; es ist nur eindeutig, wenn ein Schwarzweißbild (Testbild) aufgenommen wird, wobei nur eine Information (ein S/W-Sprung) in jeder Richtung vorhanden ist.hen (»electric window«) to the video image area to zoom out and derive the vertical size. Characteristic feature of this known circuit arrangement is also a multiplication. By limiting the range, the aim is to increase the probability the wrong decisions are reduced. There is no uniqueness in the evaluated signals, if pine any scene is recorded or used; it is only unique when a black and white image (Test image) is recorded, with only one piece of information (a black and white jump) in each direction is available.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum automatischen Abgleich der Konvergenz für Farbfernsehkameras anzugeben, welches die obengenannten Mängel bekannter Abgleichsysteme beseitigt und eine eindeutige Kennzeichnung des Minimums des Energieinhalts, insbesondere auch bei gesättigten Farben, ermöglicht und die optimale Konvergenz sicher erreichen läßtThe invention is based on the object of a method for the automatic adjustment of the convergence for color television cameras to indicate which of the above-mentioned deficiencies of known alignment systems eliminated and a clear identification of the minimum of the energy content, especially with saturated colors, and allows the optimal convergence to be achieved safely
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.This object is achieved according to the invention by what is stated in the characterizing part of claim 1 Features solved.
Für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens haben sich dabei die Kontrastübergänge inFor the implementation of the method according to the invention, the contrast transitions in
ft5 normalen, üblichen Szenen eines Bildes als ausreichend erwiesen. ft5 normal, usual scenes of an image proved sufficient.
Vorteilhafterweise wird in analoger Weise der Konvergenzabgleich sowohl für die horizontale als auchThe convergence adjustment is advantageously carried out in an analogous manner for both the horizontal and the
für die vertikale Rasterverschiebung durchgeführt.performed for the vertical grid shift.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich ein Konvergenzabgleich an Hand eines normalen Halbtonj§ bildes, d.h. ohne spezielles Testbild, durchführen, fi welcher bisher nur bedingt möglich war. Zur Auswer- )ä tung der Signale werden daher keine Sprungsignale, Sj sondern der Energieinhalt eines Differenzsignals, fö welches aus den zu vergleichenden Farbsignalen i; gewonnen wird, herangezogen und um eindeutigThe inventive method is a convergence adjustment on hand can be a normal image Halbtonj§, ie without special test image, perform fi which so far only conditionally possible. For evaluation) ä processing of the signals are therefore no jump signals Sj but the energy content of a differential signal, which fö from the compared color signals i; is obtained, relied on and around unambiguously
1Vt herauszufinden, wu die optimale Einstellung, d. h. das I Hauptminimum vorliegt, erfindungsgemäß eine Meß- 1 Vt to find out wu the optimal setting, ie the I main minimum is present, according to the invention a measurement
; phase dazwischengeschaltet, ehe endgültig abgeglichen; phase interposed before final adjustment
t·. wird.
': Es brauchen nun bei der Erfindung für den Abgleich t ·. will.
': It is now needed for the invention for the adjustment
der Konvergenz keine Streifen eines definierten Testbildes herangezogen zu werden, sondern es kann ., eine normale, übliche Szene herangezogen werden. Trittthe convergence no strips of a defined test pattern are used, but can ., a normal, usual scene can be used. Kick
das Hauptminimum in der horizontalen Richtung auf, dann steht fest, daß hier eine absolute Deckungsgleich-H heit vorliegt Darin liegt der Sinn der vorgeschalteten H Meßphase. D. Il, es wird zunächst in der Horizontalen H gemessen, wo das maximale Minimum iiegt Beim H Durchlauf wird das Hauptminimum bzw. dessen Wert P ermittelt und abgespeichert Das Hauptminimure des <§r ersten Durchlaufs wird im zweiten Durchlauf als g Abgleichgröße verwendet und so der Konvergenzab-Jf gleich vollzogen.the main minimum in the horizontal direction, then it is certain that here an absolutely congruent H This is the point of the preceding H measuring phase. D. Il, it is first in the horizontal H measured where the maximum minimum lies. During the H run, the main minimum or its value is determined P determined and stored. The main minimal of the first run is used as the second run g adjustment variable used and so the convergence jf completed immediately.
t' Entsprechend wird auch der Abgleichvorgang in dert 'The adjustment process in the
anderen Richtung (V-Richtung bzw. Bildrichtung) £j durchgeführt und das Hauptminimum in der K-Riclitung jo yj gesucht Ist dieses Minimum gefunden, wird in der H zweiten Phase, der Abgleichphase, die Konvergenz p darauf genau abgestimmtother direction (V direction or image direction) £ j carried out and the main minimum sought in the K direction jo yj If this minimum is found, the convergence p is precisely matched to it in the H second phase, the alignment phase
j/ Da beim erfindungsgemäßen Verfahren der Abgleich-j / Since in the method according to the invention the adjustment
$ Vorgang in der Horizontalrichtung und in der » fe Vertikalrichtung gleichermaßen abläuft und zusätzliche '< Maßnahmen nicht erforderlich sind, erweist sich eine$ Process in the horizontal direction and in the » fe vertical direction runs in the same way and additional '< Measures are not required, proves a
1 erfindungsgemäße Schaltungsanordnung gegenüber 1 circuit arrangement according to the invention opposite
den bekannten Schaltungsanordnungen als einfacher und zugleich vorteilhafter. Eine besondere Aufbereitung für die Vertikalrichtung ist bei der Erfindung nicht erforderlich. Mh einer einzigen Schaltung werden beide Richtungen »bearbeitet«.the known circuit arrangements as simpler and at the same time more advantageous. A special preparation for the vertical direction is not required in the invention. Mh a single circuit will both Directions "edited".
Die Mängel, die bei den bekannten Einrichtungen zu Unsicherheiten beitragen, da das Minimum nicht eindeutig zu kennzeichnen ist, treten bei der Erfindung 4 nicht auf. Dort wird — selbst bei gesättigten Farben — ,,·,' mit der erfindungsgemäßen Meßphase das Hauptmini-ΐ; mum ermittelt und beim anschließenden Abgleich \.!ie -i optimal«; Konvergenz erreicht Zur Speicherung der Γ Rasterlage Ober beliebig lange Zeit können dieThe shortcomings that add to uncertainties in the known facilities, since the minimum is not is to be clearly identified, do not occur in the invention 4. There - even with saturated colors - ,, ·, 'with the measuring phase according to the invention, the main mini-ΐ; mum is determined and \.! ie -i optimal «; Convergence achieved To store the Γ The grid position can be used for any length of time
: ermittelten Werte für die Rasterdeckung in einem: determined values for the grid coverage in one
' Analog- oder Digitalspeicher abgespeichert werden.'Analog or digital memory can be saved.
Ein Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung ist in der ■ Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigtAn exemplary embodiment of the invention is shown in the ■ drawing and will be described in more detail below described. It shows
F i g. 1 die Abweichung der Raster zweier verschiedener Farbkanäle zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens, undF i g. 1 the deviation of the grid of two different color channels to explain the invention Procedure, and
r Fig.2 ein schematisches Funktionsschaltbild einer &o r Fig. 2 is a schematic functional diagram of a & o
elektronischen Steuerschaltung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.electronic control circuit for carrying out the method according to the invention.
Gemäß Fig. 1, welche die Abweichung der Raster zweier verschiedener Farbkanäle darstellt, wird zum einfacheren Verständnis der Erfindung mit der Kamera (nicht dargestellt) eino Bildvorlage aufgenommen, welche einen schwarzen Balken auf einem weißen Untergrund darstellt Dabei ist beispielsweise die Lage des Rasters der Bildaufnahmeröhre für den Farbkanal Grün mit durchgezogener Linie und die Lage des Rasters der Bildaufnahmeröhre für den Farbkanal Rot mit gestrichelter Linie dargestellt Subtrahiert man das eine Signal vom anderen, so erhält man das unter den in der F i g. 1 dargestellten Rastern angegebene zusätzliche Signal. Sind beide Raster deckungsgleich, so wird das Signal zu Null. Bei einer Rasterverschiebung in der Gegenrichtung nimmt das Signal wieder zu. Eine einwandfreie Konvergenz tritt demnach dann auf, wenn der Energieinhalt des Differenzsignals ein Minimum wird. Dies gilt in horizontaler ebenso wie in vertikaler Richtung, für schwarz/weiße ebenso wie für farbige Bildvorlagen und für Halbtonbilder wie auch für extrem kontrastreiche Bilder.According to Fig. 1, which shows the deviation of the grid represents two different color channels, is used to facilitate understanding of the invention with the camera (not shown) an original image was added, which has a black bar on a white The background represents, for example, the position of the grid of the image pickup tube for the color channel Green with a solid line and the position of the grid of the image pickup tube for the red color channel shown with a dashed line If you subtract one signal from the other, you get that under the in the F i g. 1 indicated grids indicated additional signal. If both grids are congruent, then the signal to zero. If the grid is shifted in the opposite direction, the signal increases again. One Correct convergence therefore occurs when the energy content of the difference signal is at a minimum will. This applies both horizontally and vertically Direction, for black / white as well as for colored original images and for halftone images as well as for extreme high-contrast images.
Anders ausgedrückt zeigt sich, daß jede Abweichung bzw. Ablage der Raster zusätzliche Signale erzeugt, die als störende Farbsäume im Bild auftreten und bekannt sind Sind die Störsignale durch Optimierung der Rasterlage beseitigt, ist auch der E?irgieinhalt der Differenzsignale ein Minimum.In other words, it shows that every deviation or offset of the grid generates additional signals that occur as disturbing color fringes in the picture and are known. Are the disturbing signals by optimizing the Eliminated grid position, the energy content of the Difference signals a minimum.
Diese in Verbindung mit der Beschreibung der F i g. 1 eben geschilderte Kennnis kann zu einer elektronischen Steuerschaltung zur Durchführung des Verfahrens ausgenutzt werden.This in conjunction with the description of FIG. 1 of the above-mentioned knowledge can become an electronic Control circuit can be used to carry out the method.
Ein Ausführungsbeispiel für eine derartige elektronische Steuerschaltung ist schematisch als Funktionsschaltbild in Fig.2 dargestellt, welche wiederum anhand des Grün- und Rotkanals einer Farbkamera im folgenden näher erläutert wird. Aus den in den jeweiligen Ablenkeinheiten 1,2 bzw. Bildaufnahmeröhren der Farbfernsehkamera (nicht dargestellt) erzeugten Farbsignalen für die Farbkanäle Grün und Rot wird in einer Einheit 5 für die Differenzbildung ein Differenzsignal gewonnen, welches seinerseits einer Minimum-Kennschaltung 6 zugeführt wird. Startet man den Abgleich durch eine Starttaste 8, so läuft das Rot-Raster, gesteuert durch einen Verschiebesignalgenerator und Speicher 7, zunächst in eine der seitlichen Endlagen und wird dann anschließend mit gleichbleibender Geschwindigkeit in der Gegenrichtung verschoben.An exemplary embodiment for such an electronic control circuit is shown schematically as a functional circuit diagram in FIG. 2, which in turn is explained in more detail below with reference to the green and red channel of a color camera. From the in the respective deflection units 1,2 or image pickup tubes of the color television camera (not shown) generated Color signals for the color channels green and red are in a unit 5 for the difference formation Difference signal obtained, which in turn is fed to a minimum identification circuit 6. One starts the adjustment by a start button 8, then the red raster runs, controlled by a shift signal generator and memory 7, first in one of the lateral end positions and is then subsequently with constant Speed shifted in the opposite direction.
Sobald das Minimum des Differenzsignals gefunden ist, wird das Raster in dieser Lage festgehalten und die Werte im Speicher 7 (Verschiebesignalgenerator) abgespeichert, und zwar über ein STOF-Signal am Ausgang der Minimum-Kennschaltung 6. Damit ist die Lage des Rot-Rasters für beliebig lange Zeit fixiertAs soon as the minimum of the difference signal is found, the grid is held in this position and the Values are stored in memory 7 (shift signal generator) via a STOF signal on the Output of the minimum identification circuit 6. This means that the position of the red grid is fixed for any length of time
In der Praxis kann der Fall auftreten, daß die Bildvorlage bzw. Szene Bereiche aufweist, die ebenfalls niedrige Werte im Energieinhalt des Differenzsignals ergeben können. Damit der Konvergenzabgleich nicht bereits beim Auftreten eines ersten Nebenminimums erfolgt, 'vird gemäß der Erfindung durch zweimaliges Durchlaufen des Abtastbereiches das Hauptminimum des Energieinhalts det Differenzsignals festgestellt und als Steuergröße herangezogen, wobei beim ersten Durchlauf das Hauptminimum ermittelt und beim zweiten Durchlauf dieser Wert wieder aufgesucht und der endgültige Abgleich vollzogen wird.In practice, the case may arise that the original image or scene has areas that also can result in low values in the energy content of the difference signal. So that the convergence comparison does not already takes place when a first minor minimum occurs, according to the invention by twice Passing through the scanning area, the main minimum of the energy content of the difference signal is determined and used as a control variable, the main minimum being determined in the first run and in the the second run, this value is found again and the final adjustment is carried out.
Das vorstehend im Zusammenhang mit einer horizontalen Rasterverschiebung beschriebene Verfahren bzw. die beschriebene elektronische Steuerschaltung zur Durchführung des Verfahrens kann in analoger Weise auch für eine vertikale Rasterverschiebung verwendet werden.The method described above in connection with a horizontal grid shift or the described electronic control circuit for carrying out the method can be analogous Can also be used for a vertical grid shift.
Claims (2)
Priority Applications (4)
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DE7979102757T DE2963808D1 (en) | 1978-12-02 | 1979-08-01 | Process for fast registration adjustment in a colour television camera |
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ID=6056162
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- 1978-12-02 DE DE2852213A patent/DE2852213C3/en not_active Expired
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