DE3218505C1

DE3218505C1 - Fernseheinrichtung mit einer Schaltungsanordnung zur Kompensation von Amplitudenaenderungen

Info

Publication number: DE3218505C1
Application number: DE3218505A
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl.-Ing.(FH) 8521 Bubenreuth Krauß; Jürgen Dipl.-Ing. 8521 Aurachtal Reinhardt; Johann 8520 Erlangen Seißl
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1982-05-17
Filing date: 1982-05-17
Publication date: 1983-11-24
Also published as: US4509074A

Description

Die Erfindung betrifft eine Fernseheinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1, Eine derartige Schaltung dient zur Regelung der Verstärkung des Videosignales, damit die Helligkeit auf dem Monitor eine gleichbleibende Verteilung aufweist.

In der DE-AS 20 07 905 ist eine Fernseheinrichtung der genannten Art beschrieben, bei der der Fernsehkamera ein Verstärkungssteuerkreis nachgeschaltet ist, der die Verstärkung des Videosignales der Fernsehkamera verändert. Dazu wird einem nachgeschalteten Verstärker das Videosignal entnommen und einer Schaltung zur Erzeugung des Steuersignales zugeführt, das auf den Verstärkungssteuerkreis zur Beeinflussung der Verstärkung einwirkt

Bei den Fernsehanlagen, insbesondere bei Röntgenfernsehanlagen, treten häufig Amplitudenänderungen des Bildsignales auf. Diese beruhen z. B. auf einer zeitlichen Änderung der Röntgendosis, auf Netzspannungsänderungen, auf inkonstantem Zeitverhalten der Schaltglieder des Hochspannungsgenerators oder auf dem Anklingverhalten der Fernseh-Aufnahmeröhre. Die in diesen Fernsehanlagen eingebauten Verstärkungsregelungen können diese kurzzeitigen Bildsignaländerungen nicht verhindern, da diese mindestens die Zeit einer Bildperiode zur Meßwerterfassung benötigen. Zusätzlich wirken sich noch die Einschwingzeiten von Reglern und Stellgliedern nachteilig und zeitverzögernd auf die Regelung aus.

Aus der DE-PS 20 55 639 ist eine Schaltungsanordnung zur Korrektur der Schattierungsverzerrungen in einem Videosignal bekannt, bei der an einer Abtaststufe ein Multiplikator angeschlossen ist, dem ein Korrekturfaktor zugeführt wird, der von in einSm Speicher gespeicherten Informationen durch Interpolation abgeleitet wird. Hierzu werden die lichtempfindliche Schicht der Fernsehkamera gleichmäßig ausgeleuchtet und an verschiedenen ausgewählten Stellen die elektrischen Signale abgeleitet, die an getrennten Stellen des Speichers eingelesen werden. Bei der darauffolgenden Abtastung des aktuellen Videosignales werden die gespeicherten Werte derart interpoliert, daß für jeden Bildpunkt ein Korrekturwert erhalten wird, der in dem Multiplikator mit dem Videosignal multipliziert wird. Dadurch werden Helligkeitsunterschiede des Videosignales korrigiert, die selbst bei gleichmäßiger Ausleuchtung des Targets erfolgen. Eine Steuerung der Verstärkung des Videosignales aufgrund eines aus dem Videosignal abgeleiteten Meßwertes zur Helligkeitsregelung des Monitorbildes erfolgt hierbei nicht.

Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, eine Fernseheinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 so auszubilden, daß eine Steuerung der Verstärkung ohne Zeitverlust und sichtbare Helligkeitssprünge im Monitorbild erfolgt.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in dem Kennzeichen des Patentspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst. Dadurch wird erreicht, daß das Fernsehbild auf einen Wert normiert wird, so daß die Helligkeitsverteilung des Monitorbildes konstant bleibt. Die Unteransprüche-geben zweckmäßige Ausführungen des erfindungsgemäßen Gegenstandes an.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Röntgendiagnostikeinrichtung zur Erläuterung des Erfindungsgedankens,

F i g. 2 ein Blockschaltbild der Normierungsschaltung der in F i g. 1 dargestellten Röntgendiagnostikeinrichtung und

Fig.3 eine Variante der in Fig. 1 dargestellten Normierungsschaltung.

In der F i g. 1 ist eine Röntgendiagnostikeinrichtung mit einem Hochspannungsgenerator 1 dargestellt, der eine Röntgenröhre 2 speist. Die von der Röntgenröhre 2 ausgesandten Strahlen durchdringen einen Patienten 3 und erzeugen auf dem Eingangsleuchtschirm eines Röntgenbildverstärkers 4 ein Strahlenbild. Das Bild des Ausgangsleuchtschirmes des Röntgenbildverstärkers 4 wird von einer Fernsehkamera 5 aufgenommen. An der Fernsehkamera 5 ist eine Schaltungsanordnung 6 angeschlossen, die mit einem Monitor 7 verbunden ist.

In der Fig.2 ist die Schaltungsanordnung 6 der Fig. 1 dargestellt. Das Ausgangssignal der Fernsehkamera 5 wird in einem Analog/Digital-Wandler (A/D-Wandler 8) digitalisiert und in einen Bildspeicher 9 eingelesen. Der Ausgang des A/D-Wandlers 8 ist ebenfalls mit einer Mittelwertschaltung 10 verbunden, die den Mittelwert des Videosignales eines Fernsehbildes ermittelt. Dieser aktuelle Mittelwert wird in einem Speicher 11 am Ende jedes Bildes abgespeichert. Am Ausgang der Mittelwertschaltung 10 ist eine Umschalt-

vorrichtung 12 angeschlossen, durch die ein ausgewählter Mittelwert in einen Speicher 13 als ein Referenzwert eingelesen werden kann. Dem zweiten Eingang der Umschaltvorrichtung 12 kann ein externes Signal

zugeführt werden, das in den Speicher 13 eingelesen wird. Den Speichern 11 und 13 ist eine Divisionsstufe 14 nachgeschaltet, die den im Speicher 13 enthaltenen Referenzwert durch das im Speicher 11 enthaltene aktuelle Mittelwertsignal dividiert. Das Ausgangssignal 5 der Divisionsstufe 14 ist einer Multiplikationsstufe 15 zugeführt, in der es mit dem aus dem Bildspeicher 9 ausgelesenen Videosignal multipliziert wird. Der Multiplikationsstufe 15 nachfolgend ist ein Digital/Analog-Wandler (D/A-Wandler 16) vorgesehen, der mit dem ι ο Monitor 7 verbunden ist.

In den Bildspeicher 9 wird also das aktuelle Videosignal der Fernsehkamera 5 eingelesen. Gleichzeitig wird durch die Mittelwertschaltung 10 der Mittelwert des Videosignales des gesamten Bildes >⁵ bestimmt, der in dem Speicher 11 abgespeichert wird. Ein im Speicher 13 enthaltener Referenzwert, der beispielsweise zu Beginn einer Fernsehszene extern eingegeben oder als erster Mittelwert in den Speicher eingelesen wurde, wird in der Divisionsstufe 14 durch den aktuellen Mittelwert des Speichers 11 dividiert. So erhält man für das nunmehr vollständig im Bildspeicher 9 enthaltene Fernsehbild einen Faktor, der in der Muliplikationsstufe 15 beim Auslesen des Bildspeichers 9 mit dem Videosignal multipliziert wird. Ist der aktuelle Mittelwert gleich dem Referenzwert, so ergibt sich der Faktor eins, d. h., das Fernsehbild erscheint unverändert auf dem Monitor. Ist dagegen der aktuelle Mittelwert kleiner als der Referenzwert (das Bild ist dunkler), ergibt sich ein Faktor größer als eins, so daß das Videosignal um diesen Faktor verstärkt wird.

In der F i g. 3 ist eine Variante der Schaltungsanordnung 6 der F i g. 1 dargestellt. Hierbei werden die Division und Multiplikation durch eine Subtraktion und Addition logarithmierter Signale bewirkt.

Das Ausgangssignal der Fernsehkamera 5 wird wiederum dem A/D-Wandler 8 zugeführt, dessen Ausgang mit einem Logarithmierer 17 verbunden ist. Der Ausgang des Logarithmierers 17 ist mit dem Bildspeicher 9 und der Mittelwertschaltung 10 verbunden. Diese ist in bereits beschriebener Weise mit dem Speicher 11 und der Umschaltvorrichtung 12 verbunden, an der der Speicher 13 angeschlossen ist. Die Ausgänge der Speicher 11 und 13 sind an einer Subtraktionsstufe 18 angeschlossen, die die Differenz aus dem im Speicher 13 enthaltenen Referenzwert und dem im Speicher 11 enthaltenen aktuellen Mittelwert bildet. In einer Additionsstufe 19 werden die Ausgangssignale des Bildspeichers 9 und der Subtraktionsstufe 18 addiert. Das Ausgangssignal der Additionsstufe 19 wird einem Delogarithmierer 20 zugeführt, der mit dem D/A-Wandler 16 verbunden ist.

Anstelle des digitalen Logarithmierers 17 und des digitalen Delogarithmierers 20 lassen sich analoge Schaltkreise verwenden, wenn sie vor bzw. hinter den Wandlern 8, 16 angeordnet sind. Da bei den digitalen Bildverarbeitungsverfahren, beispielsweise bei der Bildsubtraktion, bereits Logarithmierer und Delogarithmierer benötigt werden, entsteht hierbei oft kein zusätzlicher Mehraufwand für diese zwei Schaltungsteile. Dafür sind die Subtraktionsstufe und Additionsstufe erheblich einfacher aufgebaut und arbeiten schneller als die Divisions- und Multiplikationsstufe.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Fernseheinrichtung mit einer Schaltungsanordnung (6) zur Verstärkungsänderung des Videosignales, die einen Speicher (11) und eine Schaltung (15, 19) aufweist, die eine Multiplikation des Videosignales mit einem aus dem Videosignal abgeleiteten Normierungswert bewirkt, mit einer Fernsehkamera (5) und mit einem Monitor (7), dadurch gekennzeichnet, daß das aktuelle Videosignal einem Bildspeicher (9) und einer Normierungsschaltung (10 bis 14, 18) zugeführt wird, die eine Mittelwertschaltung (10) für das aktuelle Videosignal und eine Referenzschaltung (12, 13) für den Mittelwert sowie eine damit verbundene Verknüpfungsschaltung (14, 18) zur Bildung des Normierungswertes aufweist, die mit der Schaltung (15,19) verbunden ist.

2. Fernseheinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Normierungsschaltung eine Divisionsstufe (14), die mit den Ausgängen der Mittelwertschaltung (10) und der Referenzschaltung (12,13) verbunden ist, und eine mit der Divisionsstufe (14) und dem Ausgang des Bildspeichers (9) verbundene Multiplikationsstufe (15) aufweist.

3. Fernseheinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Fernsehkamera (5) ein Logarithmierer (17) angeschlossen ist, dessen Ausgang mit dem Bildspeicher (9) und der Mittelwertschaltung (10) verbunden ist, daß die Normierungsschaltung eine mit der Mittelwertschaltung (10) und der Referenzschaltung (12,13) verbundene Subtraktionsstufe (18) aufweist, und daß die Ausgänge der Subtraktionsstufe (18) und des Bildspeichers (9) an einer Additionsstufe (19) angeschlossen sind, deren Ausgangssignal einem Delogarithmierer (20) zugeführt ist.