DE3419043A1 - Circuit arrangement for compensation of signal distortion at the edge of a television picture - Google Patents
Circuit arrangement for compensation of signal distortion at the edge of a television pictureInfo
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Abstract
Description
Schaltungsanordnung zur Kompensation von Signalver-Circuit arrangement for the compensation of signal distortions
zerrungen am Rande eines Fernsehbildes Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Kompensation von Signalverzerrungen am Rande des Fernsehbildes einer Röntgenbildverstärker-Fernsehkette, die einen Röntgenbildverstärker, eine Fernsehkamera, eine Ablenkschaltung und einen Monitor aufweist, wobei die Fernsehkamera eine Fernsehaufnahmeröhre, horizontale und vertikale Ablenkspulen und einen Videoverstärker und die Ablenkschaltung Generatoren für die Horizontal- und die Vertikal-Ablenkimpulse und Sägezahngeneratoren für die Erzeugung der Ablenkspannungen enthält, die mit der Schaltungsanordnung zur Erzeugung von Korrektursignalen verbunden sind. Eine derartige Schaltung dient zur Korrektur von Verzerrungen und ermöglicht somit eine bessere Wiedergabe von Fernsehbildern.Distortions at the edge of a television picture The invention relates to a Circuit arrangement for compensating for signal distortions at the edge of the television picture an X-ray image intensifier television chain that includes an X-ray image intensifier, a Comprising a television camera, a deflection circuit and a monitor, the television camera a television pickup tube, horizontal and vertical deflection coils, and a video amplifier and the deflection circuit generators for the horizontal and vertical deflection pulses and sawtooth generators for generating the deflection voltages associated with the circuit arrangement for generating correction signals are connected. One Such a circuit is used to correct distortions and thus enables a better reproduction of television images.
In der DE-PS 14 62 016 ist eine derartige Röntgenfernseheinrichtung beschrieben, bei der die Kompensation des durch Vignettierung des Eingangslichtstrahlenbündels verursachten Helligkeitsabfalles am Rande des Fernsehbildes dadurch behoben wird, daß ein Hilfssignal durch Integration der Ablenkspannungen und proportionaler Amplitudenssteuerung durch den Mittelwert des Videosignales gebildet und zu dem Videosignal addiert wird.In DE-PS 14 62 016 such an X-ray television device is described in which the compensation of the by vignetting the input light beam the resulting decrease in brightness at the edge of the television picture is eliminated by that an auxiliary signal by integrating the deflection voltages and proportional amplitude control is formed by the mean value of the video signal and added to the video signal.
Dadurch wird das Videosignal am Bildrande verstärkt, so daß durch diese Überlagerung der Helligkeitsabfall am Rande ausgeglichen wird. Eine weitere Korrektur des Fernsehbildes erfolgt nicht.As a result, the video signal is amplified at the edge of the picture, so that by this superposition of the decrease in brightness at the edge is compensated. Another Correction of the television picture does not take place.
In einer Röntgenbildverstärker-Fernsehkette werden Geometrieverzerrungen erzeugt, die weitgehend von dem Bildverstärker und zum kleineren Teil von der Fernsehkamera verursacht werden. So stellen sich beispielsweise auf dem Eingangsleuchtschirm des Röntgenbildverstärkers projizierte kreisförmige Ringe gleichen Abstandes auf dem Monitor derart dar, daß der Abstand im Zentrum des Bildes kleiner ist und zum Rande exponentiell größer wird. Bei einem Testgitter erhält man eine Kissenverzeichnung, wie sie beispielsweise in Figur 3 dargestellt ist. Dies beruht auf einer Dehnung des Bildes zum Rande hin. Dadurch entsteht zusätzlich der Helligkeitsverlust durch Vignettierung. Für quantitative Messungen im Röntgenfernsehbild und zur detaillierten Wiedergabe sind beide Effekte sehr störend.Be in an X-ray image intensifier television chain Geometry distortions generated largely by the image intensifier and to a lesser extent by the television camera caused. For example, the Equidistant circular rings projected onto the X-ray image intensifier Monitor so that the distance is smaller in the center of the image and to the edge grows exponentially. With a test grid, you get a pillow distortion, as shown in FIG. 3, for example. This is due to a stretch of the picture towards the edge. This also results in the loss of brightness Vignetting. For quantitative measurements in the X-ray television image and for detailed Both effects are very disruptive to playback.
Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die Geometrieverzerrungen des Fernsehbildes und damit auch die dadurch verursachte Vignettierung eliminiert werden.The invention is based on the object of providing a circuit arrangement of To create the type mentioned at the beginning, in which the geometric distortion of the television picture and thus the vignetting caused by it can also be eliminated.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß wenigstens ein Speicher vorhanden ist, in dem Korrektursignale für die Geometrieverzerrung der Röntgenbildververstärker-Fernsehkette eingespeichert sind und der mit der Ablenkschaltung derart verbunden ist, daß die Ablenkspannungen mit dem Korrektursignal überlagert werden. Dadurch wird erreicht, daß bereits während der Abtastung des Targets der Fernsehaufnahmeröhre die Verzerrungen durch Korrektur der Ablenkspannungen unterdrückt werden.The object is achieved in that at least one Memory is present in which correction signals for the geometry distortion of the X-ray image intensifier television chain are stored and the one with the deflection circuit is connected such that the deflection voltages are superimposed on the correction signal will. This ensures that the target is already being scanned TV pickup tube suppresses distortion by correcting deflection voltages will.
Eine einfache Adressenansteuerung der Speicher erhält man, wenn vor den Speichern Zähler geschaltet sind, denen die vertikalen, horizontalen und weitere Taktimpulse zugeführt werden. Einen einfachen Aufbau erhält man, wenn zwischen Sägezahngeneratoren und Ablenkspulen jeweils Additionsstufen vorgesehen sind, wenn zwei Speicher für Korrektursignale für die Geometrieverzerrungen in x- und y-Richtung vorgesehen sind, an deren Adresseneingang je ein Zähler angeschlossen ist, wobei dem Zähler für den Zweig in y-Richtung die Horizontal- und Vertikal-Ablenkimpulse und dem Zähler für den Zweig in x-Richtung die Horizontal-Ablenkimpulse und Taktimpulse zugeführt werden, wobei die Taktimpulse eine höhere Frequenz als die Horizontal-Ablenkimpulse aufweisen, wenn die Ausgänge der Speicher jeweils mit dem einen Eingang einer Multiplikationsstufe verbunden und über je eine Betragswertschaltung an dem jeweils zweiten Eingang der jeweils anderen Multiplikationsstufe angeschlossen sind, und wenn die Ausgangssignale der Multiplikationsstufen über A/D-Wandler den Additionsstufen zur Überlagerung zugeführt werden. Die Korrektursignale lassen sich auf einfache Weise jederzeit neu einstellen, wenn an den Speichern eine Programmierelektronik angeschlossen ist, die mit einer Vergleichsschaltung verbunden ist, der das Videosignal eines von der Röntgendiagnostikeinrichtung durchstrahlten Testobjektes und das Ausgangssignal eines mit den Horizontal-Ablenkimpulsen beaufschlagten Testgenerators zugeführt wird.A simple address control of the memory is obtained if before the memory counters are connected to which the vertical, horizontal and others Clock pulses are fed. A simple structure is obtained if addition stages are provided between the sawtooth generators and deflection coils if two memories for correction signals for the geometry distortions in x- and y-direction are provided, each of which has a counter connected to its address input is, the counter for the branch in the y-direction the horizontal and vertical deflection pulses and the counter for the branch in the x-direction, the horizontal deflection pulses and clock pulses are supplied, the clock pulses having a higher frequency than the horizontal deflection pulses have when the outputs of the memory each with one input of a multiplication stage connected and each via an amount value circuit at the second input of the each other multiplication stage are connected, and if the output signals the multiplication stages via A / D converter the addition stages for superimposition are fed. The correction signals can be easily sent at any time reset if programming electronics are connected to the memory, which is connected to a comparison circuit which the video signal of one of the X-ray diagnostic device irradiated the test object and the output signal a test generator acted upon by the horizontal deflection pulses will.
Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine Röntgendiagnostikeinrichtung, Fig. 2 die Schaltungsanordnung nach der Erfindung, Fig. 3 bis 5 unkorrigierte und korrigierte Fernsehbilder eines Testobjektes, und Fig. 6 und 7 Ablenkspannungen.The invention is based on an embodiment shown in the drawing explained in more detail. The figures show: FIG. 1 an X-ray diagnostic device, FIG. 2 the Circuit arrangement according to the invention, FIGS. 3 to 5 uncorrected and corrected TV images of a test object, and Figures 6 and 7 deflection voltages.
In Figur 1 ist eine Röntgendiagnostikeinrichtung mit einem Hochspannungsgenerator 1 dargestellt, der eine Röntgenröhre 2 betreibt. Im Strahlengang der Röntgenröhre 2 ist vor dem Röntgenbildverstärker 4 ein gitterförmiges Testobjekt 3 angeordnet. Eine auf den Ausgangsleuchtschirm des Röntgenbildverstärkers 4 ausgerichtete Fernsehkamera 5 wandelt das sichtbare Bild in Videosignale um, die auf einem an der Fernsehkamera 5 angeschlossenen Monitor 6 dargestellt werden. An der Fernsehkamera 5 ist weiterhin eine Ablenkschaltung 7 angeschlossen, die mit einer Schaltungsanordnung 8 zur Kompensation von Signalverzerrungen am Rande des Fernsehbildes einer Röntgenbildverstärker-Fernsehkette verbunden ist, der weiterhin das Videosignal der Fernsehkamera 5 zugefuhrt wird.In Figure 1 is an X-ray diagnostic device with a high voltage generator 1, which operates an X-ray tube 2. In the beam path of the X-ray tube 2, a grid-shaped test object 3 is arranged in front of the X-ray image intensifier 4. A television camera aligned with the output fluorescent screen of the X-ray image intensifier 4 5 converts the visible image into video signals that are sent to the television camera 5 connected monitor 6 can be displayed. On the television camera 5 is still a deflection circuit 7 connected to a circuit arrangement 8 for compensation of signal distortion at the edge of the television image of an X-ray image intensifier television chain is connected, which continues to be fed the video signal of the television camera 5.
Anhand der Figur 2 werden der Aufbau und die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung näher erläutert. In der Figur 2 ist die Fernsehkamera 5 mit einer Fernsehaufnahmeröhre 10 dargestellt, um die die horizontalen 11 und vertikalen Ablenkspulen 12 angeordnet sind. Das Videosignal wird an einem Ableitwiderstand 13 vom Target der Fernsehaufnahmeröhre 10 abgegriffen und in einem Videoverstärker 14 verstärkt und dem Monitor 6 zugeführt.The structure and the mode of operation of the inventive Circuit arrangement explained in more detail. In the figure 2, the television camera 5 is with a television pick-up tube 10, around which the horizontal 11 and vertical Deflection coils 12 are arranged. The video signal is sent to a bleeder resistor 13 tapped from the target of the television pickup tube 10 and in a video amplifier 14 amplified and fed to the monitor 6.
Das Ausgangssignal des Videoverstärkers 14 wird weiterhin einer den einen Eingang der Schaltungsanordnung 8 bildenden Vergleichsschaltung 15 zugeführt, die ein von einem mit den Horizontal-Ablenkimpulsen H beaufschlagten Testgenerator 16 erzeugtes gitterformiges Testbild, das der richtigen Abbildung des Testobjektes 3 entspricht, mit dem Videosignal vergleicht. An der Vergleichsschaltung 15 ist eine Programmierelektronik 17 angeschlossen, die mit zwei Speichern 18 und 19, beispielsweise programmierbaren Festwertspeichern (PROM), verbunden ist, in denen gesteuert durch die Programmierelektronik 17 Korrektursignale für die Geometrieverzerrungen in y- und x-Richtung eingespeichert werden4 An dem Adresseneingang des ersten Speichers 18 für die Funktion f(y) ist ein erster Zähler 20 angeschlossen, dem die Horizontal-Ablenkimpulse H als Zählimpulse und die Vertikal-Ablenkimpulse V als RUcksetz- und weitere Zählimpulse zugeführt werden. An dem zweiten Speicher 19, in dem die Funktion f(x) eingespeichert ist, ist ein zweiter Zähler 21 angeschlossen, dem Taktimpulse T, die eine höhere Frequenz als die Horizontal-Ablenkimpulse H aufweisen, als Zählimpulse und die Horizontal-Ablenkimpulse H als Rücksetz-und zweite Zählimpulse zugeführt werden. Die beiden Speicher 18 und 19 sind jeweils mit dem einen Eingang einer Multiplikationsstufe 22 und 23 verbunden. Dem zweiten Eingang der ersten Multiplikationsstufe 22 wird das Ausgangssignal des zweiten Speichers 19 über eine zweite Betragswertschaltung 25 zugeführt. Dem zweiten Eingang der zweiten Multiplikationsstufe 23 wird das Ausgangssignal des ersten Speichers 18 über eine erste Betragswertschaltung 24 zugeführt. Die Ausgänge der Multiplikationsstufen 22 und 23 sind mit zwei Analog/Digital-Wandlern (A/D-Wandler 26 und 27) verbunden, die an zwei Additionsstufen 28 und 29 angeschlossen sind, in denen das Ausgangssignal der A/D-Wandler 26 und 27 mit den Ausgangssignalen eines vertikalen Sägezahngenerators 30 und eines horizontalen Sägezahngenerators 31 überlagert wird. Die Sägezahngeneratoren 30 und 31 und die daran angeschlossenen Generatoren 32 und 33 für die Erzeugung der Horizontal- H und Vertikal-Ablenkimpulse V bilden die Ablenkschaltung 7.The output signal of the video amplifier 14 continues to be one of the a comparison circuit 15 forming an input of the circuit arrangement 8 is supplied, one of the applied with the horizontal deflection pulses H test generator 16 generated grid-shaped test image, that of the correct image of the test object 3 is compared with the video signal. At the comparison circuit 15 is programming electronics 17 connected, those with two stores 18 and 19, for example programmable read-only memories (PROM), is connected, in which, controlled by the programming electronics 17, correction signals for the geometry distortions can be stored in the y- and x-direction4 At the address input of the first memory 18 for the function f (y), a first counter 20 is connected to which the horizontal deflection pulses H as counting pulses and the vertical deflection pulses V as reset and further counting pulses are fed. At the second memory 19, in which the function f (x) is stored is, a second counter 21 is connected, the clock pulse T, which is a higher Frequency as the horizontal deflection pulses H, as counting pulses and the horizontal deflection pulses H are supplied as reset and second counting pulses. The two memories 18 and 19 are each connected to one input of a multiplication stage 22 and 23. The second input of the first multiplication stage 22 is the output signal of the second memory 19 via a second amount value circuit 25 supplied. The second The input of the second multiplication stage 23 is the output signal of the first memory 18 is supplied via a first amount value circuit 24. The outputs of the multiplication levels 22 and 23 are connected to two analog / digital converters (A / D converters 26 and 27), which are connected to two addition stages 28 and 29, in which the output signal the A / D converters 26 and 27 with the output signals of a vertical sawtooth generator 30 and a horizontal sawtooth generator 31 is superimposed. The sawtooth generators 30 and 31 and the generators 32 and 33 connected to them for the generation of the horizontal H and vertical deflection pulses V form the deflection circuit 7.
Wird nun das Testobjekt 3 in den Strahlengang der Rönt- genröhre 2 gebracht, so erzeugen der Röntgenbildverstärker 4 und die Fernsehkamera 5 ein Ausgangsbild mit einer kissenförmigen Verzerrung, wie sie beispielsweise in Figur 3 dargestellt ist. Das zu diesem Bild gehörende Videosignal wird der Vergleichsschaltung 15 zugeführt, in der das Videosignal mit dem Ausgangssignal des Testgenerators 16 verglichen wird, der ein gitterförmiges Testbild erzeugt. Die Programmierelektronik 17 bewirkt nunmehr eine Veränderung der in den Speichern 18 und 19 eingelesenen Werte so lange, bis das Videosignal dem Signal des Testgenerators 16 entspricht. Dies kann entweder erst nur in einer Richtung oder gleichzeitig in beiden Richtungen erfolgen.If the test object 3 is now in the beam path of the X-ray genröhre 2, the X-ray image intensifier 4 and the television camera 5 generate a Output image with a pillow-shaped distortion, as shown for example in Figure 3 is shown. The video signal associated with this picture is used by the comparison circuit 15 supplied, in which the video signal with the output signal of the test generator 16 is compared, which generates a grid-shaped test image. The programming electronics 17 now effects a change in the values read into the memories 18 and 19 Values until the video signal corresponds to the signal from test generator 16. This can either only be done in one direction at first or in both directions at the same time take place.
Erfolgt zuerst nur eine horizontale Korrektur, so braucht der Testgenerator 16 nur Impulse in einem festen Abstand innerhalb einer Zeile des Videosignales zu erzeugen. Die Programmierelektronik 17 verändert nun für jede Zeile die in dem zweiten Speicher 19 eingelesenen Werte, bis daß das Videosignal mit dem Testsignal übereinstimmt. In diesem Falle erhält man ein in Figur 4 dargestelltes Ausgangssignal. Das Gitter ist nunmehr nur horizontal in x-Richtung korrigiert. Der gleiche Vorgang verlauft auch für die vertikale Richtung gleichermaßen ab, so daß nach Beendigung der Einstellung durch die Programmierelektronik 17 ein vollständig korrigiertes Bild gemäß Figur 5 auf dem Monitor 6 zu sehen ist. In diesem Falle ist der Einstelivorgang beendet, so daß das Testobjekt 3 entfernt werden kann und man nunmehr von jedem Untersuchungsobjekt ein korrigiertes Ausgangsbild erhält.If only a horizontal correction is made at first, the test generator needs it 16 only pulses at a fixed distance within a line of the video signal produce. The programming electronics 17 now change the line in the second for each line Memory 19 read in values until the video signal agrees with the test signal. In this case, an output signal shown in FIG. 4 is obtained. The grid is now only corrected horizontally in the x-direction. The same process goes on also for the vertical direction in the same way, so that after finishing the setting by the programming electronics 17 a completely corrected image according to FIG 5 can be seen on monitor 6. In this case the adjustment process is finished, so that the test object 3 can be removed and you can now from each examination object receives a corrected output image.
Die in den Speichern 18 und 19 enthaltenen Korrekturfunktionen f(y) und f(x) weisen die Formen von ungeraden Potenzfunktionen auf. Durch die Absolutwertbildung in den Betragswertschaltungen 24 und 25 werden daraus parabelförmige Kurvenverläufe. Dadurch wird erreicht, daß beispielsweise in x-Richtung an den Rändern höhere Ablenkspannungen an den Ablenkspulen 11 stehen als bei der normalen Abtastung zur Verfügung stehen. Dies ist durch die ausgezogene Kurve in Figur 6 verdeutlicht, während die gestrichelte die vom Sägezahngenerator 31 gelieferte Sägezahnspannung darstellt. Für die Ablenkung in y-Richtung ergibt sich ein in Figur 7 dargestellter Kurvenverlauf. Ebenfalls in der Bildmitte entspricht die an den Ablenkspulen 12 anliegende Spannung den durch den Sagezahngenerator 30 gelieferten Spannungen. Diese werden, je dichter sie an dem Bildrand liegen, während jeder Zeile mit einer parabelförmigen Spannung überlagert, so daß sich der ausgezogene Verlauf ergibt. Wiederum ist der vom Sagezahngenerator 30 gelieferte Spannungsverlauf gestrichelt dargestellt.The correction functions f (y) contained in the memories 18 and 19 and f (x) have the forms of odd power functions. Through the formation of absolute values in the absolute value circuits 24 and 25 are derived from it parabolic Curves. This ensures that, for example, in the x-direction at the edges higher deflection voltages are at the deflection coils 11 than in normal scanning be available. This is illustrated by the solid curve in Figure 6, while the dashed line shows the sawtooth voltage supplied by the sawtooth generator 31 represents. For the deflection in the y direction, there is one shown in FIG Curve progression. The one at the deflection coils 12 also corresponds in the center of the image applied voltage corresponds to the voltages supplied by the saw tooth generator 30. These the closer they are to the edge of the picture, during each line with a parabolic Voltage superimposed, so that the solid course results. Again it is The voltage curve supplied by the saw tooth generator 30 is shown in dashed lines.
Anstelle zweier Speicher 18 und 19 und der Einspeisung in beiden Ablenkzweigen läßt sich auch nur ein Speicher verwenden, der aber entsprechend groß sein muß.Instead of two stores 18 and 19 and the feed in both deflection branches only one memory can be used, but it must be correspondingly large.
4 Patentansprüche 7 Figuren4 claims 7 figures
Claims (4)
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