DE4238648A1

DE4238648A1 - Method for storing interlaced television images

Info

Publication number: DE4238648A1
Application number: DE4238648A
Authority: DE
Inventors: Bodo Dipl Ing Luebbe; Rainer Dipl Ing Ochs
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1992-11-16
Filing date: 1992-11-16
Publication date: 1994-05-19
Also published as: WO1994011988A1

Abstract

In order to avoid coarse line structures from occurring in TV pictures produced using interlacing techniques, the invention calls for the pictures to be summed in such a way that every other picture is displaced vertically by one line. The invention is applicable to the TV picture processing field.

Description

Verfahren zum Einspeichern von nach dem Zwischenzeilen- Verfahren aufgenommenen Fernsehbildern.Method for storing after the interline Procedure recorded television pictures.

Es ist bekannt, zur Rauschunterdrückung in mit einer Fern sehkamera aufgenommenen Bildern diese mehrfach aufzunehmen, in einen Speicher einzutragen und dabei die Signale pixel weise zu summieren. Beim Auslesen des Speichers können grobe Zeilenstrukturen auftreten, vor allem, wenn die Bilder nach dem Zwischenzeilen-Verfahren als Einzelbilder aufgenommen sind. Dies rührt daher, daß die beiden Teil bilder des Zeilensprung-Vollbildes unterschiedliche Signalamplituden haben. Bei der wiederholten Bildaufnahme und dem Abspeichern werden in einem Speicher jeweils die ersten Halbbilder mit ihrer hohen Signalamplitude und im anderen Speicher die zweiten Halbbilder mit geringer Amplitude summiert.It is known to be used for noise reduction in a long distance images recorded by the vision camera to record them several times, in a memory and thereby the signals pixel to sum up wisely. When reading the memory can rough line structures occur, especially if the Interlaced images as single images are included. This is because the two part Interlaced full frame different images Have signal amplitudes. When taking pictures repeatedly and the storage in a memory each first fields with their high signal amplitude and in other memory the second fields with less Amplitude summed.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren zur wiederholten Aufnahme von Bildern und zum Aufsummieren der Bildsignale dahin zu verbessern, daß auch bei Einzelbildaufnahmen nach dem Zeilensprung-Verfahren keine groben Zeilenstrukturen auftreten.The present invention has for its object that Repeatedly taking pictures and Sum up the image signals to improve that too for single image recordings using the interlace method no rough line structures occur.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den im Anspruch 1 angegebenen Maßnahmen gelöst. Mit diesen Maßnahmen wird erreicht, daß jeweils eine Zeile mit hoher Signalamplitude zu einer Zeile mit niedriger Amplitude addiert wird, so daß über das gesamte Bild eine einheitliche Signalampli tude erzielt wird.According to the invention, this object is achieved with those in claim 1 specified measures solved. With these measures achieved that one line with a high signal amplitude is added to a line with low amplitude, so that a uniform signal ampli over the entire image tude is achieved.

Anhand der Zeichnung werden im folgenden die Erfindung sowie Ausgestaltungen und Ergänzungen näher beschrieben und erläutert.The invention is based on the drawing as well as designs and additions described in more detail and explained.

Fig. 1 zeigt das Prinzipschaltbild einer Schaltungsanord nung zur Ausführung eines Verfahrens gemäß der Erfindung. Fig. 1 shows the basic circuit diagram of a circuit arrangement for performing a method according to the invention.

In Fig. 2 ist die Wirkungsweise der Erfindung veranschau licht.In Fig. 2, the operation of the invention is illustrated light.

In Fig. 1 ist mit KA eine Fernsehkamera berechnet, deren Ausgangssignale in einem Analog-Digital-Umsetzer ADU in Digitalsignale umgesetzt werden. Diese werden einem Spei cher SP1 zugeführt und nach Zwischenspeicherung von einem Addierer AD2 zu den in einem Speicher SP2 enthaltenen Bilddaten addiert. Der Ausgang des Addierers AD2 ist auf den Speicher SP2 rückgeführt. Die Synchronsignale für die Bildabtastung in der Kamera KA liefert ein Impulsgeber IG an einem Ausgang a. Die Bildabtastung muß mit dem Ein schreiben der im Analog-Digital-Umsetzer ADU gebildeten Bilddaten synchronisiert sein. Hierzu liefert der Impuls geber IG an Ausgängen x, y Adressen an den Speicher SP1, derart, daß jedem Bildpunkt eine bestimmte Adresse zuge ordnet ist. Die am Ausgang x abgegebene Teiladresse be zeichnet die Spaltennummer des zugeordneten Bildpunktes, die am Ausgang y auftretende Adresse die Zeile.In Fig. 1, a television camera is calculated with KA, the output signals of which are converted into digital signals in an analog-digital converter ADU. These are fed to a memory SP1 and, after buffering, are added by an adder AD2 to the image data contained in a memory SP2. The output of the adder AD2 is fed back to the memory SP2. The synchronizing signals for image scanning in the camera KA are supplied by a pulse generator IG at an output a. The image scanning must be synchronized with the writing of the image data formed in the analog-to-digital converter ADU. For this purpose, the pulse encoder IG supplies outputs x, y addresses to the memory SP1, in such a way that a certain address is assigned to each pixel. The partial address given at output x denotes the column number of the assigned pixel, the address occurring at output y the line.

Die Kamera KA arbeitet nach dem Zwischenzeilen-Verfahren, bei dem zunächst die Zeilen 1, 3, 7 . . . eines ersten Halb bildes und bei einem zweiten Abtastvorgang die dazwischen liegenden Zeilen 2, 3, 6 . . . abgetastet werden. Im Aus führungsbeispiel nach Fig. 1 ist der Speicher SP1 so ausgebildet und addressiert, daß die Speicherplätze für ein Vollbild bereitgestellt sind. Bei dem Zwischenzeilen- Verfahren tritt vor allem bei der Aufnahme von Einzel bildern das Problem auf, daß vor der Aufnahme des ersten Halbbildes das dem Bild entsprechende Ladungsbild auf der Signalplatte der Aufnahmeröhre voll ausgeprägt ist und beim Abtasten der Zeilen 1, 3, 5 des ersten Halbbildes eine dementsprechende Signalamplitude erzeugt wird. Wegen der unvermeidbar unvollständigen Fokusierung des Abtast strahles werden bei diesem Abtastvorgang auch Teile der dazwischenliegenden Zeilen 2, 4, 6 vom Abtaststrahl getroffen, die daher ebenfalls zur Signalamplitude beitragen. Bis zur Abtastung des zweiten Halbbildes, die unmittelbar auf die des ersten Halbbildes folgt, kann sich das Ladungsbild, vor allem bei schwacher Beleuchtung, nicht mehr voll ausbilden, so daß zwangsläufig die Signal amplitude niedriger als für das erste Halbbild ist.The camera KA works according to the interline method, in which lines 1 , 3 , 7 are used first . . . a first field and in a second scanning process the lines 2 , 3 , 6 in between . . . be scanned. In the exemplary embodiment from FIG. 1, the memory SP1 is designed and addressed in such a way that the memory locations are provided for one frame. The problem with the inter-line method, especially when recording single images, is that before the recording of the first field the charge image corresponding to the image on the signal plate of the recording tube is fully pronounced and when scanning lines 1 , 3 , 5 of the first Field a corresponding signal amplitude is generated. Because of the inevitably incomplete focusing of the scanning beam, parts of the intermediate lines 2 , 4 , 6 are also hit by the scanning beam in this scanning process, which therefore also contribute to the signal amplitude. Until the scanning of the second field, which immediately follows that of the first field, the charge image can no longer develop fully, especially in poor lighting, so that the signal amplitude is inevitably lower than for the first field.

In Fig. 2 ist die ungleiche Signalamplitude der beiden Halbbilder veranschaulicht. In einem Feld B1 ist der Inhalt des Speichers SP1 nach dem Abtasten und Abspeichern des ersten Vollbildes symbolisch dargestellt. Die Bild daten der Zeilen 1, 3, 5 des ersten Halbbildes sind als durchgezogene Linien gezeichnet, als Zeichen für eine hohe Signalamplitude. Die Daten der Zeilen 2, 4, 6 des zweiten Halbbildes sind wegen ihrer geringeren Amplitude als gestrichelte Linien gezeichnet. Im Ausgangszustand vor der Aufnahme des ersten Vollbildes ist der Speicher SP2 gelöscht, so daß mit dem Auslesen des Speichers SP1 dessen dem Feld B1 entsprechender Inhalt unverändert in den Speicher SP2 übernommen wird.The unequal signal amplitude of the two fields is illustrated in FIG. 2. The field of the memory SP1 is symbolically represented in a field B1 after the first full image has been scanned and stored. The image data of lines 1 , 3 , 5 of the first field are drawn as solid lines, as symbols for a high signal amplitude. The data of lines 2 , 4 , 6 of the second field are drawn as dashed lines because of their lower amplitude. In the initial state before the first full image is recorded, the memory SP2 is deleted, so that when the memory SP1 is read, its content corresponding to the field B1 is transferred unchanged to the memory SP2.

Das zweite Vollbild wird wie das erste in den Speicher SP1 eingetragen. Bei dessen Auslesen schaltet ein Impuls an einem Ausgang b des Impulsgebers IG einen Schalter S um, so daß nun die die Zeilen angebenden Teiladressen über einen "1"-Addierer AD1, der die Adressen um Eins erhöht, dem Adresseneingang des Speichers SP1 zugeführt werden. Damit wird das Bild gewissermaßen um eine Zeile ver schoben, wie es in Feld B2 der Fig. 2 veranschaulicht ist. Gleichzeitig mit dem so verschobenen zweiten Vollbild wird das erste Vollbild aus dem Speicher SP2 ausgelesen, und die beiden Bilder werden durch Addition der Bilddaten in einem Addierer AD2 überlagert. Das entstehende Summen bild, das im Feld SB der Fig. 2 veranschaulicht ist, hat in allen Zeilen 1, 2, 3 eine einheitliche Signalamplitude. The second frame is entered in the memory SP1 like the first. When it is read out, a pulse at an output b of the pulse generator IG switches a switch S so that the partial addresses indicating the lines are now fed to the address input of the memory SP1 via a "1" adder AD1, which increases the addresses by one. The image is thus shifted ver by one line, as illustrated in field B2 of FIG. 2. Simultaneously with the second frame thus shifted, the first frame is read out from the memory SP2, and the two images are superimposed in an adder AD2 by adding the image data. The resulting sum image, which is illustrated in the field SB of FIG. 2, has a uniform signal amplitude in all lines 1 , 2 , 3 .

Dieses Summenbild wird in den Speicher SP2 zurückgespei chert. Ihm können weitere Bilder überlagert werden. Beim Auslesen des dritten Bildes aus dem Speicher SP1 ist der Schalter S wieder in die ursprüngliche Stellung gebracht, in welcher die über den Ausgang y abgegebene Teiladresse unverändert dem Speicher SP1 zugeführt ist. Für das Aus lesen des vierten Bildes werden die Teiladressen wieder über den Addierer AD1 geführt, d. h., jedes zweite Bild wird um eine Zeile verschoben und dem Summenbild über lagert. Jede Zeile des Summenbildes setzt sich daher aus Zeilen von ersten und zweiten Halbbildern zusammen. Die dadurch entstehende vertikale Auflösungsverminderung ist so gering, daß sie im Falle einer Normwandlung, z. B. in ein VGA-Bild mit 640×400 Pixel, praktisch keine Rolle spielt und so wesentlich geringer als bei einem Halb zeilen-Verfahren ist. Es hat sich ferner gezeigt, daß schon nach wenigen, z. B. nach zwei bis drei, Einspeicher zyklen bereits ein guter Amplitudenausgleich erzielt ist. Das Ergebnisbild, das nach der für die Rauschunterdrückung erforderlichen Anzahl von Aufsummierungen im Speicher SP2 gebildet ist, wird über einen Ausgang A abgegeben.This sum image is fed back into the memory SP2 chert. Additional images can be superimposed on it. At the Reading out the third image from the memory SP1 is the Switch S returned to its original position, in which the partial address given via output y is supplied unchanged to the memory SP1. For the end Reading the fourth picture will return the partial addresses passed through the adder AD1, d. that is, every other picture is shifted by one line and above the total picture stores. Each line of the total picture is therefore exposed Lines of first and second fields together. The resulting vertical resolution reduction so low that in the event of a norm change, e.g. B. in a VGA image with 640 × 400 pixels, practically no role plays and so much less than a half line method is. It has also been shown that after just a few, e.g. B. after two to three, store cycles, a good amplitude compensation has already been achieved. The result image after that for noise reduction required number of accumulations in the memory SP2 is formed, is output via an output A.

Die beschriebene Anordnung ist lediglich als Beispiel zu betrachten, wie das erfindungsgemäße Verfahren ausgeführt werden kann. Selbstverständlich sind auch verschiedene andere Anordnungen möglich, zumal nahezu die gesamte Anordnung mit Ausnahme der Kamera KA und des Analog- Digital-Umsetzers ADU Bestandteil eines Rechners sind.The arrangement described is for example only consider how the method according to the invention is carried out can be. Of course there are also different ones other arrangements possible, especially since almost the whole Arrangement with the exception of the camera KA and the analog Digital converter ADU are part of a computer.

Claims

Method for storing television images recorded according to the inter-line method, in which the signals from a plurality of images are summed up, characterized in that the image signals of every second frame are summed vertically shifted by one line.