DE3602806C2 - - Google Patents

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Description

Die Erfindung geht aus von einer Fernsehkamera mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen. Insbe­ sondere handelt es sich um eine adaptive Fehlerkorrektur­ einrichtung, welche die Verwendung fehlerhafter Festkörper­ bildwandler in einer Fernsehkamera erlaubt.
Bei der derzeitigen Herstellungstechnologie für CCD-Bildwand­ ler ergeben großflächige CCD-Anordnungen, die sich für Fern­ sehkameras mit Senderqualität eignen, nur eine sehr geringe Ausbeute. Der Grund liegt in Unvollkommenheiten und Fehlern des hergestellten CCD-Halbleiterplättchens, und die Ausbeute kann sich mit der vierten Potenz der Plättchenfläche ver­ schlechtern. Dies führt zu relativ hohen Kosten und geringe­ rer Zuverlässigkeit von CCD-Bildwandlern, die sich für hoch­ qualitative Fernsehkameras eignen. Solche Fehler können sich im Wiedergabebild als weiße oder schwarze Stelle unterschied­ licher Amplitude in nur einem einzigen Bildelement äußern.
Die Verwendung einer Fehlerkorrektureinrichtung in Verbindung mit solche Fehlstellen aufweisenden Festkörperbildwandlern ist von großem Vorteil, weil damit eine größere Anzahl der Bildwandler verwendbar gemacht wird und damit die Ausbeute brauchbarer Bildwandler vergrößert wird und ihre Kosten ver­ ringert werden. Man weiß, daß man einen einzelnen Bildele­ mentfehler aus dem bilddarstellenden Videosignal durch Ein­ setzen der Bildinformation von einem benachbarten Bildelement beseitigen kann. Beispielsweise ist in der US-PS 39 04 818 ein System beschrieben, das feststellt, wann ein Fotosensor einen übermäßigen Dunkelstrom liefert, und daraufhin ein Er­ satzsignal einfügt, welches aus dem Mittelwert von Signalen gebildet ist, die von den den fehlerhaften Sensor umgebenden Fotosensoren geliefert werden.
In manchen Anwendungsfällen, so etwa bei Bildwandlern, die für Senderfernsehkameras bestimmt sind, können solche, mit Signalmittelwertbildung arbeitenden Korrektureinrichtungen aber nicht als befriedigend angesehen werden, weil die Signalmittelwertbildung von sich aus künstliche Effekte in das Fernsehbild bringt. Wenn mit der Kamera beispielsweise eine Szene mit feinen Details in dem Bereich, wo das fehler­ hafte Bildelement sitzt, aufgenommen wird, dann wird das fehlerkorrigierte Signal höchstwahrscheinlich infolge der Mittelwertbildung das fehlende Bilddetail nicht genau wieder­ geben.
Aus der US-PS 44 88 178 ist eine Fernsehkamera mit zwei Bild­ wandlern bekannt, auf die beide mit Hilfe der Kameraoptik und eines Strahlenteilers Bilder projiziert werden und die Feh­ lerstellen mit zu starkem Dunkelstrom aufweisen können. Das bedeutet, daß die betreffenden Bildelemente insbesondere bei niedriger Lichteinstrahlung Kontrastfehler aufweisen. Von den beiden Bildsignalen wird mit Hilfe einer Logikschaltung je­ weils das ausgesucht, welches von einem guten Bildelement kommt. Auch aus der US-PS 44 81 539 ist eine Fernsehkamera mit zwei Bildwandlern bekannt, auf welche das gleiche Bild projiziert wird und deren Ausgangssignale miteinander kombi­ niert werden, außer wenn einer ein Signal von einem fehler­ haften Bildelement liefert. In diesem Fall wird nur das Signal vom guten Bildelement verwendet. Wenn auch diese Tech­ nik nicht die obenerwähnten, durch die Signalmittelwertbil­ dung bedingten künstlichen Effekte ergibt, so werden doch zwei Bildwandler benötigt, und damit steigen Kosten und Bau­ größe der Fehlerkorrektureinrichtung. Es besteht daher ein Bedürfnis nach einer Fehlerkorrektureinrichtung, welche kei­ nen zweiten Bildwandler benötigt, sondern ein Ersatzsignal für ein fehlerhaftes Bildelement durch Einsetzen eines Signals erzeugt, welches von mindestens einem benachbarten guten Bildelement abgeleitet ist.
Aus der DE 29 38 130 A1 ist ein System zur Störungs- bzw. Rauschverminderung in einem Bildsignal bekannt, bei dem ein Anteil des störungsbehafteten Signals mit einem Anteil eines störbefreiten Signals zusammengefaßt wird und diese beiden Anteile in Abhängigkeit von der Größe der Störungen gegen­ sinnig regelbar sind. Es erfolgt also eine störungsabhängige komplementäre Gewichtung der beiden gemischten Signale.
Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch eine Bewertungsschaltung die bei der Produk­ tion von Festkörperbildwandlern mit spezieller Senderquali­ tät am häufigsten auftretenden, beleuchtungs- und/oder temperaturabhängigen Kontrastfehler einzelner Bildelemente auszugleichen, um damit die Ausbeute brauchbarer Bildwandler zu erhöhen.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß viele der bei der Herstellung wegen fehlerhafter Bildelemente ausge­ schiedenen Bildwandler tatsächlich meistens einzelne fehler­ hafte Bildelemente mit niedrigem Kontakt enthalten. Niedrig­ kontrastfehler sind solche, die im Wiedergabebild bei norma­ ler Beleuchtung wegen ihrer relativ niedrigen Amplitude nicht sichtbar sind und nur bei geringer Beleuchtung oder bei hoher Betriebstemperatur auffallen. Macht man solche Bildwandler für eine Bildwandlung mit Senderqualität verwendbar, dann kann man die Ausbeute brauchbarer Bildwandler mit Sender­ qualität ganz erheblich erhöhen und dadurch die Kosten pro Bildwandler reduzieren.
Gemäß der hier zu beschreibenden Erfindung wird eine adaptive Fehlerkorrektureinrichtung zusammen mit einem Festkörperbild­ wandler benutzt, der Niedrigkontrast-Bildelementfehler auf­ weist. Die Fehlerkorrektureinrichtung ist insofern adaptiv, indem ihr Beitrag erst dann einsetzt, wenn der mittlere Pegel des vom Bildwandler gelieferten Signals unter einen vorge­ gebenen Punkt reduziert ist. Wenn der mittlere Pegel des Bildwandlersignals beispielsweise infolge verringerter Szenen­ beleuchtung unter diesen Punkt sinkt, dann liefert die Fehler­ korrektureinrichtung einen Beitrag zu dem vom Bildwandler ge­ lieferten Signal. Dieser Beitrag aus der Fehlerkorrektur nimmt bei abnehmender Szenenbeleuchtung zu, bis bei einem mittleren Bildsignalpegel das von den fehlerhaften Bildele­ menten kommende Signal vollständig durch die Fehlerkorrektur ersetzt wird. Bei so niedrigen Lichtwerten sind die von der Fehlerkorrektur hervorgerufenen künstlichen Effekte mit großer Wahrscheinlichkeit wegen Rauschen und anderen Bild­ störungseigenschaften, die beim Betrieb des Bildwandlers mit niedriger Beleuchtung auftreten, nicht mehr feststellbar. Dabei gewichtet die Bewertungsschaltung im Falle eines Bild­ punktes mit Niedrigkontrastfehler den Anteil des fehler­ korrigierten Videosignals am Gesamtvideosignal in Abhängig­ keit der einfallenden Lichtintensität, um somit ausschließ­ lich im Falle geringer Lichtintensität einen hohen Anteil des fehlerkorrigierten Videosignals (mit den entsprechenden Mängeln bei der Berechnung) am Gesamtvideosignal zu erhalten.
Die Erfindung sei nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen veranschaulichten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 teilweise als Blockschaltbild und teilweise als Strom­ laufplan eine Fernsehkamera mit Festkörperbildwandler und einer adaptiven Fehlerkorrektureinrichtung gemäß der Erfindung,
Fig. 2a und 2b Diagramme zum Verständnis der Betriebsweise der adaptiven Fehlerkorrektureinrichtung nach Fig. 1 und
Fig. 3 ein Blockschaltbild eines Fehlerspeichers, der sich zur Verwendung bei der adaptiven Fehlerkorrektureinrichtung nach Fig. 1 eignet.
Nach Fig. 1 wird von einer Szene ausgehendes Licht (symbolisiert durch gestrichelte Linien) von einer Optik 10 auf den lichtempfind­ lichen Wandlerteil eines Festkörperbildwandlers 12 fokussiert. Im Beispiel ist der Bildwandler 12 ein Vertikal-Halbbildübertragungs- CCD-Wandler, jedoch können auch andere Festkörperbildwandler, etwa MOS-Elemente, verwendet werden. Der Bildwandler 12 hat ein A-Register 14, welches auf das fokussierte Licht reagiert, ein Speicher-B-Register 16 und ein Zeilenauslese-C-Register 18; die letzten beiden Register sind gegen das fokussierte Licht abgedeckt. Im A-Register 14 werden infolge des fokussierten Lichtes Fotoelektronen erzeugt und als Ladungspakete angesammelt, welche die Szene darstellen. Die Ladungspakete werden durch (nicht dargestellte) Elektroden auf spezielle Stellen beschränkt, die in horizontalen Reihen liegen (dies ist ebenfalls nicht dargestellt), und auf Kanalbegrenzungs­ bereiche, die in (ebenfalls nicht dargestellten) vertikalen Spalten angeordnet sind. Die B- und C-Register 16 und 18 sind ähnlich in Reihen und Spalten unterteilt, jedoch hat das C-Register 18 nur eine Reihe. Die Spalten des B- und C-Registers 16 und 18 sind mit denjenigen des A-Registers 14 ausgerichtet.
Eine vertikale Bewegung der die Szene repräsentierenden akkumulierten Ladungspakete durch das A- und B-Register 14 und 16 erfolgt unter Steuerung durch gleichzeitiges Anlegen von Taktsignalen Φ A und Φ B an das A- bzw. B-Register 14 bzw. 16 während eines Übertragungsintervalls, das innerhalb der Fernseh-Vertikal­ rücklaufperiode auftritt. Während aufeinanderfolgender Horizontalhinlaufperioden im nächsten Vertikalhinlaufintervall werden Taktsignale Φ B und Φ C gleichzeitig an das B- bzw. C-Register 16 bzw. 18 angelegt, so daß die bildrepräsentativen Ladungspakete zeilenweise seriell aus dem C-Register 18 ausgelesen werden. Die Taktsignale Φ A , Φ B und Φ C werden von einem Taktsignalgenerator 20 erzeugt. Der Betrieb eines Vertikal-Halbbildübertragungs-CCD- Bildwandlers mit Taktsignalen von einem Taktgenerator ist dem Fachmann bekannt, so daß weitere Erläuterungen des Bildwandlerbetriebs entbehrlich sind.
Die bildrepräsentativen Bildelemente vom C-Register 18 werden durch eine Signalwiedergewinnungsschaltung 21 verarbeitet, die an ihrem Ausgang ein Videosignal liefert. Die Schaltung 21 enthält beispielsweise bekannte Rauschverringerungs- und Vorverstärker­ schaltungen, welche etwa mit dem Korrelations-Doppelabtastprinzip arbeiten, um das Videosignal abzuleiten. Näheres über Korrelations- Doppelabtast-Schaltungen finden sich im Buch "Solid-State Imaging" von Jespers Van de Wielf und White, erschienen 1976 im Noordhoff-Leyden-Verlag. Die Optik 10 enthält eine übliche Blende (zur Belichtungsregelung), die jedoch nicht dargestellt ist und das auf den Bildwandler 12 auffallende Licht innerhalb eines Optimalbereiches hält, bei dem der Weißspitzenpegel des am Ausgang der Schaltung 21 gelieferten Videosignals im wesentlichen konstant bleibt.
Am Ausgang der Schaltung 21 wird das Videosignal in zwei Signal­ verarbeitungswege aufgeteilt. Einer der Wege enthält eine Fehlerkorrektureinrichtung 22 zur Erzeugung eines fehlerkorrigierten Videosignals V C , in welchem für jeden Niedrigkontrast-Bildfehler ein Ersatz geschaffen ist. Der andere Weg enthält keine Fehler­ korrektur und liefert ein nicht fehlerkorrigiertes Videosignal V N . Die Fehlerkorrektureinrichtung 22 enthält einen Fehlerprozessor 24, welcher Bildelemente verarbeitet, die das fehlerhafte Bildelement umgeben, und das korrigierte Videosignal erzeugt. Sie kann eine der zahlreichen bekannten Video-Dropout-Kompensationstechniken benutzen, wie sie etwa in Bandwiedergabesystemen verwendet werden, etwa gemäß der US-PS 41 22 489 (ausgegeben am 24. Oktober 1978 für Bolger et al). Zur Aktivierung des Fehlerprozessors 24 dient ein von einem Fehlerspeicher 26 abgeleitetes Signal FLAG. Der Fehlerspeicher 26 kann ein ROM-Speicher sein, in den Adressen eingespeichert sind, welche die Stellen von Bildelementen mit niedrigem Kontrast im Bildwandler 12 darstellen; er ist im einzelnen in Fig. 3 dargestellt. Dem Fehlerspeicher 26 werden Taktsignale vom Taktgenerator 20 in Synchronismus mit an den Bildwandler 12 gelieferten Taktsignalen zugeführt, so daß das Signal FLAG in Synchronismus mit dem Eintreffen des Videosignals von einem fehlerhaften Bildelement am Eingang des Fehlerprozessors 24 erzeugt wird. Das korrigierte Videosignal V C und das unkorrigierte Videosignal V N werden Signalübertragungsstufen 28 bzw. 30 zugeführt, welche diese beiden Videosignale mit komplementären Gewichtsfaktoren versehen. So läßt sich das Ausgangssignal der Stufe 28 als xV C und das Ausgangssignal der Stufe 30 als (1 - x)V N darstellen, wobei der Wert von x zwischen 0 und +1 liegen kann.
Die Ausgangssignale der Stufen 28 und 30 werden in einem Addierer 32 zu einem adaptiv fehlerkorrigierten Videosignal kombiniert, welches dem restlichen Teil der Kamerasignal-Verarbeitungsschaltung 34 zur Erzeugung eines Videosignalgemisches an deren Ausgang zugeführt wird. Wie üblich kann die Schaltung 34 eine Verstärkungsregelschaltung, eine Korrekturschaltung (Shading-, Flare- und Gamma-Korrektur), eine Begrenzungsschaltung für Schwarz- und Weißpegel, eine Austast- und Synchronsignaleinfügungs­ schaltung, eine RGB-Matrix und einen Farbmodulator enthalten.
Wie bereits gesagt wurde, ist eine Fehlerkorrektur bei einer Senderqualitätskamera im allgemeinen nicht erwünscht, weil sie notwendigerweise künstliche Effekte in das Videosignal einbringt. Wenn jedoch ein Bildwandler mit Niedrigkontrast-Bildfehlern in einer Fernsehkamera verwendet wird, dann sind die Fehler bei normaler Szenenbeleuchtung nicht bemerkbar. Dann wird nämlich genug Licht auf den Bildwandler fokussiert, um volle Mulden von bildrepräsentierenden Ladungssignalen entsprechend den weißen Bereich der Szene zu ergeben. Eine volle Ladungsmulde kann beispielsweise 100 000 Elektronen entsprechen, während ein Niedrigkontrast-Bildelement (das beispielsweise aus 5000 Elektronen übermäßigen Dunkelstroms resultiert) 105 000 Elektronen entspricht. Da Fernsehkameras eine Gamma-Korrekturschaltung enthalten, welche die Weißpegel des Videosignals um einen Faktor von etwa vier komprimieren, ist der Niedrigkontrastfehler nicht bemerkbar. Wenn weiterhin ein Bildelement mit Niedrigkontrastfehler in einem dunklen Bereich einer im übrigen gut beleuchteten Szene sitzt, dann ist der Niedrigkontrastfehler noch nicht bemerkbar, weil ein Dunkelstromsignal für 5000 Elektronen noch dunkel erscheint. Wird jedoch die Gesamt- oder mittlere Szenenbeleuchtung bis zu dem Punkt verringert, wo dies nicht mehr von der (nicht veran­ schaulichten) Blende in der Optik 10 kompensiert werden kann, dann wird dementsprechend die Verstärkung der Verstärker im Videosignalverarbeitungsweg erhöht, so daß das Videosignal einschließlich der Niedrigkontrastfehler bis zu dem Maß verstärkt wird, wo die Fehler störend in Erscheinung treten. Daher wird gemäß der Erfindung das fehlerkorrigierte Videosignal V C nicht zur Bildung des Videosignals benutzt, welches dem restlichen Teil der Kamerasignalverarbeitungsschaltung 34 zugeführt wird, bis der Mittelwert des Videosignals vom Bildwandler auf einen vorbestimmten Punkt abgesunken ist, wo Niedrigkontrast-Bildelement­ fehler störend sichtbar werden.
Im einzelnen liefert diesbezüglich ein Regelsignalgenerator 36 ein Regelsignal C S an jede der Stufen 28 und 30 zur Regelung der Größe der Gewichtung ihrer jeweiligen Eingangssignale, also zur Regelung des Wertes des Koeffizienten x. Wenn C S x gleich 0 werden läßt, dann wird kein Anteil des korrigierten Videosignals V C dem Addierer 32 zugeführt, sondern nur das nichtkorrigierte Videosignal V N wird von der Schaltung 34 verarbeitet. Läßt C S x gleich 1 werden, dann gelangt kein Anteil des unkorrigierten Videosignals, aber das gesamte korrigierte Videosignal zum Addierer 32.
In der einfachsten Form reagiert der Regelsignalgenerator 36 auf einen Zustand hoher Verstärkung des regelbaren Videosignalverstärkers 38, der beispielsweise in der Kamerasignalverarbeitungsschaltung 34 enthalten ist, um das Regelsignal C S zu erzeugen. Bei geringer Beleuchtung schließt der Kameramann einen Schalter 40, wodurch der Verstärker 38 mit hoher Verstärkung betrieben wird. Der Regelsignal­ generator 36 reagiert auf den Schalter 40 mit der Erzeugung eines Regelsignals C S , bei dem x gleich 1 wird, wenn der Schalter geschlossen ist, bzw. gleich 0, wenn der Schalter 40 offen ist. Wenn also der Verstärker 38 mit hoher Verstärkung betrieben wird, ist der Schalter 40 geschlossen, und der Regelsignalgenerator 36 läßt die Signalübertragungsstufen 28 und 30 so arbeiten, daß nur das fehlerkorrigierte Videosignal V C zum Addierer 32 gelangt. Wird umgekehrt der Verstärker 38 mit niedriger Verstärkung betrieben, also bei normaler Szenenbeleuchtung, dann ist der Schalter 40 offen, und der Regelsignalgenerator 36 läßt die Signalübertragungsstufen 28 und 30 so arbeiten, daß nur das nichtfehlerkorrigierte Videosignal V N zum Addierer 32 gelangt. Bei dieser Ausführungsform können die Signalübertragungsstufen 28 und 30 einfache EIN/AUS- Übertragungstore sein und der Regelsignalgenerator 36 kann ein Spannungspegelverschieber zur Erzeugung der richtigen Regelsignale C S für die Steuerung der Übertragungstore 28 und 30 in Abhängigkeit von der Stellung des Schalters 40 sein.
Es kann erwünscht sein, das fehlerkorrigierte Videosignal mit dem unkorrigierten Videosignal bei einer Abnahme des auf den Bildwandler fokussierten Lichtes allmählich tauschen zu lassen. Weiterhin können einige Fernsehkameras keinen Verstärkungs­ umschalter 40 haben. Bei einer abgewandelten Ausführungsform wird dem Regelsignalgenerator 36 ein Verstärkungsregelsignal, wie durch die gestrichelte Leitung 42 veranschaulicht ist, zugeführt zur automatischen Regelung der Verstärkung eines Videosignalverstärkers, etwa des Verstärkers 38 in der Schaltung 34. Daraufhin ändern der Regelsignalgenerator 36 und die Stufen 28 und 30 den Gewichtsfaktor x, wie in der Darstellung nach Fig. 2a angedeutet ist. Wenn also das Verstärkungsregelsignal über einen Schwellwert V AGC-TH in Fig. 2a ansteigt und damit angibt, daß die Gesamtszenenbeleuchtung auf den Punkt abgesunken ist, wo Niedrigkontrastfehler gerade sichtbar werden, dann wird der Wert x von 0 auf 1 vergrößert. Damit wird graduell der Anteil des verwendeten fehlerkorrigierten Videosignals V C vergrößert und entsprechend der Anteil des nichtfehlerkorrigierten Videosignals V C vermindert, aus welchen das Videosignalgemisch abgeleitet wird. Bei dieser abgewandelten Ausführungsform enthalten die Stufen 28 und 30 übliche Signalmultiplizierschaltungen, und der Regelsignal­ generator 36 reagiert auf das Verstärkungsregelsignal mit der Erzeugung und Lieferung eines Regelsignals entsprechend der Kurve nach Fig. 2a an die Stufe 28 und mit der Erzeugung und Regelung eines komplementären Regelsignals entsprechend (1 - x) an die Stufe 30.
Anstelle eines Abfühlens des Verstärkungsregelsignals für eine Anzeige niedriger Szenenbeleuchtung kann es in einigen Anwendungen erwünscht sein, den mittleren Bildpegel (ALP) abzufühlen. Liegt dieser unterhalb eines vorbestimmten Schwellwertes, der in Fig. 2b mit V APL-TH bezeichnet ist, dann ist anzunehmen, daß das Bild wegen der niedrigen Szenenbeleuchtung relativ dunkel ist. Wie bereits erwähnt, treten Niedrigkontrast-Bildelementfehler nur bei geringer Szenenbeleuchtung auf. Man dann daher einen APL- Detektor 44 mit einer RC-Integratorschaltung, die auf das am Ausgang der Signalwiedergewinnungsschaltung 21 erscheinende Videosignal reagiert, verwenden, um das APL-Signal dem Regelsignalgenerator 36 zuzuführen, wie dies die gestrichelten Linien zeigen. Auf das APL-Signal hin wirken der Regelsignal­ generator 36 und die Stufen 28 und 30 zusammen, um den Gewichtsfaktor x zu ändern, wie dies Fig. 2b zeigt. Vor dem Abnehmen des Signals APL auf den Schwellwert ist gemäß der Kurve 202 x gleich 0, und es wird kein Fehlerkorrektursignal benutzt. Sinkt jedoch das Signal APL über den Schwellwert hinaus, dann wird x dementsprechend auf 1 vergrößert, so daß der Anteil des verwendeten fehlerkorrigierten Signals entsprechend ansteigt und der benutzte Anteil des nichtfehlerkorrigierten Signals entsprechend kleiner wird.
Da bekannterweise der Dunkelstrom mit steigender Bildwandlertemperatur ebenfalls ansteigt, wächst die Bedeutung der Niedrigkontrast- Bildfehler mit zunehmender Bildwandlertemperatur gleichfalls an. Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird dem Regelsignal­ generator 36 (wie die gestrichelten Linien veranschaulichen) auch ein temperaturabhängiges Signal C T zugeführt, um den APL-Schwellwert in Abhängigkeit von einem Anwachsen der Bildwandlertemperatur über die normale Betriebstemperatur hinaus zu vergrößern. Wenn also der Bildwandler bei höherer Temperatur betrieben wird, dann verschiebt sich die Gewichtsfaktorkurve 202 nach rechts zur Kurve 204 in Fig. 2b, so daß die anteilige Verwendung des fehlerkorrigierten Signals bereits beginnt, wenn die Schwelle APL von V′ APL-TH verringert wird. Bei irgendeiner höheren Temperatur kann die Schwellwertspannung APL sogar bis zu dem Punkt erhöht werden, wo das fehlerkorrigierte Ausgangssignal sogar bei normaler Szenenbeleuchtung verwendet wird. Auch dieser Zustand wird von den Prinzipien der Erfindung erfaßt, da bei erhöhten Temperaturen Niedrigkontrast-Bildfehler sogar bei normaler Szenenbeleuchtung störend bemerkbar sein können.
Das temperaturabhängige Signal V T kann von einer Diode 46 geliefert werden, die in den Bildwandler 12 integriert ist oder in anderweitiger thermischer Verbindung mit ihm steht und im Durchlaß mit einem (nicht dargestellten) festen Strom betrieben wird. Bekannterweise nimmt der Spannungsabfall am PN-Übergang einer leitend vorgespannten Diode mit zunehmender Temperatur ab und kann daher zur Bestimmung von Änderungen der Bildwandler­ temperatur herangezogen werden.
Fig. 3 zeigt als Blockschaltbild Einzelheiten des Fehlerspeichers 26 nach Fig. 1. Ein Fehleradressen-ROM-Speicher 32 enthält bei der Kameraherstellung eingespeicherte Adressen entsprechend den Stellen jedes Fotosensors mit Niedrigkontrastfehler innerhalb des im Bildwandler 12 enthaltenen Halbbildes von Fotosensoren. Eine ROM-Logikschaltung 304 gibt dem Adressen-ROM 302 an, wann die Adresse des nächsten zu erwartenden fehlerhaften Fotosensors, der vom Bildwandler 12 ausgelesen wird, zu liefern ist. Die ROM-Logikschaltung 304 enthält eine Einleitungsschaltung, welche den ROM-Speicher 302 veranlaßt, an seinem Ausgang die Adresse des ersten fehlerhaften Fotosensors zur Verfügung zu stellen, die dann in einem Schieberegister 306 gespeichert wird und einer Vergleichsschaltung 308 als ein Eingangssignal zugeführt wird. Ein Bildelementzähler 310 reagiert auf die vom Taktgenerator 20 seinem Takteingang C zugeführten Bildelementratensignale und führt dem anderen Eingang der Vergleichsschaltung 308 Adressensignale zu, welche der Stelle des Fotosensors entsprechen, dessen Signal vom Bildwandler 12 gerade geliefert wird. Wenn die der Vergleichsschaltung 308 zugeführten Adressensignale übereinstimmen, dann erzeugt dieser an seinem Ausgang das Signal FLAG, welches den Fehlerprozessor 24 in Fig. 1 aktiviert. Die ROM-Logikschaltung 304 ändert aufgrund des Signals FLAG die Signale, welche sie dem ROM-Speicher 302 zuführt, um diesem anzudeuten, daß er die Adresse des nächsten fehlerhaften Bildelementes ausgeben soll. Der Taktgenerator 20 liefert ein halbbildfrequentes Signal an den Rückstelleingang R des Bildelementzählers 310, um diesen zurückzustellen, wenn ein vollständiges Halbbild von Fotosensoren aus dem Bildwandler 12 ausgelesen ist.
Wenn die Erfindung hier auch zur Verwendung innerhalb einer Fernsehkamera mit einem einzigen Festkörperbildwandler beschrieben ist, so versteht sich doch, daß auch in Kameras mit mehreren Bildwandlern jedem Bildwandler eine adaptive Fehlerkorrektur­ einrichtung der hier beschriebenen Art zugeordnet sein kann. Ferner ist der regelbare Verstärker 38 als innerhalb der Schaltung 34 enthalten erläutert worden, jedoch können sie ebensogut in der Signalwiedergewinnungsschaltung 21 enthalten sein. In diesem Falle sollte jedoch der APL-Detektor 44 an einem Punkt vor dem geregelten Verstärker an die Signalwieder­ gewinnungsschaltung 21 angeschlossen sein.

Claims (9)

1. Fernsehkamera mit einer Optik (10) zur Abbildung von Licht einer Szene auf eine Festkörperbildwandleranordnung (12), welche Bildelemente mit beleuchtungs- oder temperatur­ abhängigen Kontrastfehlern aufweist und ein Videosignal in Abhängigkeit von dem durch die Optik auf sie fallenden Licht liefert, gekennzeichnet durch eine erste und eine zweite parallelgeschaltete Signalver­ arbeitungseinrichtung, von denen die erste eine Fehlerkorrek­ tureinrichtung (24) enthält, die in Abhängigkeit von dem vom Bildwandler gelieferten Videosignal ein fehlerkorrigiertes Videosignal ableitet und eine erste Signalübertragungsstufe (28) enthält, und von denen der zweite Signalweg eine zweite Signalübertragungsstufe (30) enthält, die so geschaltet ist, daß sie aufgrund ihr vom Bildwandler zugeführter Signale ein Videosignal liefert, welches nicht fehlerkorrigiert ist, wobei der Betrag des vom Eingang zum Ausgang der ersten und zweiten Signalübertragungsstufen übertragenen Signals in komplementärer Weise durch Regelsignale (C S ) regelbar ist, und eine Kombinationsschaltung (32) zur Zusammenfassung der an den Ausgängen der ersten und zweiten Signalübertragungs­ stufe erscheinenden Signale zu einem adaptiv fehlerkorrigier­ ten Videosignal.
2. Kamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Regelschaltung ein Signal liefert, dessen Pegel sich entsprechend der Menge des auf dem Bildwandler abgebildeten Lichtes verändert, und daß die Regelschaltung die jeweiligen Regelsignale liefert.
3. Kamera nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelschaltung einen Verstärkungseinstellschalter mit mehreren Positionen enthält, welcher die Größe der Verstärkung regelt, mit der die vom Bildwandler gelieferten Videosignale verstärkt werden, um einen konstanten Pegel zu haben, und daß die jeweiligen Regelsignale in Abhängigkeit von der Position des Verstärkungseinstellschalters erzeugt werden.
4. Kamera nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelschaltung eine Einrichtung zur Erzeugung eines Verstärkungsregelsignals für einen in seiner Verstärkung regelbaren Verstärker erzeugt, der zur Aufrechterhaltung der Verstärkung der vom Bildwandler gelieferten Videosignale auf einem im wesentlichen konstanten Pegel dient, und daß die jeweiligen Regelsignale in Abhängigkeit von einem Verstärkungsregelsignal erzeugt werden, das dem regelbaren Verstärker zur Regelung seiner Verstärkung zugeführt wird.
5. Kamera nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Regelschaltung erzeugten jeweiligen Regelsignale das Maß der Signalübertragung durch die erste und zweite Signal­ übergangsstufe sich in komplementärer Weise verändern läßt derart, daß bei einer Vergrößerung der Verstärkung des regelbaren Verstärkers durch das Verstärkungsregelsignal der Anteil des der Kombinationsschaltung zugeführten fehlerkorrigierten Videosignals entsprechend größer wird, während der Anteil des nichtfehlerkorri­ gierten Videosignals entsprechend geringer wird.
6. Kamera nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelschaltung einen Detektor für den mittleren Bildpegel enthält, der ein Ausgangssignal als Maß für die mittlere Bildhelligkeit des fokussierten Bildes liefert, und daß die jeweiligen Regelsignale in Abhängigkeit vom Pegel des Ausgangssignals dieses Detektors erzeugt werden.
7. Kamera nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Regelschaltung erzeugten jeweiligen Regelsignale das Maß der Signalübertragung durch die erste und zweite Stufe (28, 30) sich komplementär verändern läßt derart, daß bei Abnahme des APL-Signals über einen vorbestimmten Schwellwert hinaus der Anteil des der Signalkombinationsschaltung (32) zugeführten fehlerkorrigierten Videosignals entsprechend zunimmt, während der Anteil des nichtfehlerkorrigierten Videosignals entsprechend abnimmt.
8. Kamera nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelschaltung die jeweiligen Regelsignale in Abhängigkeit von dem APL-Signal erzeugt, nachdem dieses unter einen vorbestimmten Schwellwert abgesunken ist.
9. Kamera nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Temperaturfühlschaltung zur Lieferung eines die Betriebstemperatur des Bildwandlers darstellenden Signals an die Regelschaltung vorgesehen ist, und daß die Regelschaltung den vorbestimmten Schwellwert in Abhängigkeit von dem temperaturabhängigen Signal verändert.
DE19863602806 1985-01-31 1986-01-30 Fernsehkamera mit adaptiver fehlerkorrektur fuer festkoerperbildwandler Granted DE3602806A1 (de)

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US06/697,131 US4600946A (en) 1985-01-31 1985-01-31 Adaptive defect correction for solid-state imagers

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DE3602806A1 DE3602806A1 (de) 1986-08-07
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GB (1) GB2170676B (de)
HK (1) HK102193A (de)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4703442A (en) * 1985-09-25 1987-10-27 Rca Corporation Temperature tracking defect corrector for a solid-state imager
US4739495A (en) * 1985-09-25 1988-04-19 Rca Corporation Solid-state imager defect corrector
US4654714A (en) * 1985-10-30 1987-03-31 Rca Corporation Pixel addressing system
JPH0797838B2 (ja) * 1986-09-30 1995-10-18 キヤノン株式会社 撮像装置
JPS63156475A (ja) * 1986-12-19 1988-06-29 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 多階調画像読取装置
US4858013A (en) * 1987-03-19 1989-08-15 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Solid state imaging device with adaptive pixel correction
JP2565260B2 (ja) * 1987-10-17 1996-12-18 ソニー株式会社 固体撮像装置用画像欠陥補正装置
JP2805659B2 (ja) * 1990-09-06 1998-09-30 ソニー株式会社 ブレミッシュ補正装置
DE4300781C1 (de) * 1993-01-14 1994-05-11 Deutsche Aerospace Verfahren zur Korrektur von Bildfehlern in von einem bilderzeugenden Sensor erzeugten Bildern
JP3262415B2 (ja) * 1993-07-19 2002-03-04 キヤノン株式会社 像読取り装置、表面状態検査装置及び該装置を備える露光装置
US5504504A (en) * 1994-07-13 1996-04-02 Texas Instruments Incorporated Method of reducing the visual impact of defects present in a spatial light modulator display
JP3351704B2 (ja) * 1997-04-09 2002-12-03 ペンタックス株式会社 画像信号補正装置
US6160923A (en) * 1997-11-05 2000-12-12 Microsoft Corporation User directed dust and compact anomaly remover from digital images
JP4199874B2 (ja) * 1999-03-30 2008-12-24 富士フイルム株式会社 画像処理装置及び処理方法
US6927795B1 (en) * 2000-06-09 2005-08-09 Hewlett-Packard Development Company, Lp Dark signal closed loop thermal control for digital imaging systems
JP4497759B2 (ja) * 2000-06-30 2010-07-07 キヤノン株式会社 画像処理装置及びその処理方法
JP4583680B2 (ja) * 2001-09-28 2010-11-17 パナソニック株式会社 固体撮像装置
WO2013007295A1 (en) 2011-07-11 2013-01-17 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Camera apparatus and camera

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3904818A (en) * 1974-02-28 1975-09-09 Rca Corp Removal of dark current spikes from image sensor output signals
GB2033190B (en) * 1978-09-21 1983-02-09 Sony Corp Video noise reduction system
GB2035745B (en) * 1978-11-24 1983-04-13 British Broadcasting Corp Comb-filtering colour television signals
US4481539A (en) * 1981-03-10 1984-11-06 Rca Corporation Error correction arrangement for imagers
JPS5868378A (ja) * 1981-10-19 1983-04-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd 固体撮像素子の欠陥補償方式
US4443817A (en) * 1981-11-25 1984-04-17 Faroudja Y C Chroma noise reduction system for quadrature modulated color television picture signals
US4488178A (en) * 1982-11-24 1984-12-11 Rca Corporation CCD Defect correction without defect location memory
JPS61121578A (ja) * 1984-11-16 1986-06-09 Nec Corp 画素欠陥補償回路

Also Published As

Publication number Publication date
US4600946A (en) 1986-07-15
JPS61177074A (ja) 1986-08-08
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GB2170676B (en) 1988-08-17
HK102193A (en) 1993-10-08
JP2501432B2 (ja) 1996-05-29
GB2170676A (en) 1986-08-06
GB8601362D0 (en) 1986-02-26

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