JP2524351B2 - 高感度撮像装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は高感度撮像装置に関し、特に夜空の星雲の撮
影などの如く全体的に暗い被写体のなかに存在する弱い
光点の低光量に対しても高いS/N（Signal/Noise）比を
もつ高感度カラー撮像を可能とする高感度撮像装置に関
する。

〔従来の技術〕

従来、この種の高感度撮像装置としては、撮像管で得
られた信号を高利得増幅器で増幅するものがある。ま
た、撮像管の出力する信号を取り出す周期を長くし、撮
像管の蓄積効果を高め高輝度の信号を得る代りに欠落し
た期間中はカメラの後に画像静止機能いわゆるフリーズ
機能を持つフレームシンクロナイザ等を使用して、テレ
ビとしての連続信号に変換するものがある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述した従来の高感度撮像装置のうち、撮像管で得ら
れる信号を高利得増幅器で増幅するものは、ノイズまで
増幅してしまいS/Nの著しい劣化を招くことという欠点
がある。

また、撮像管からの信号取出同期を長くする方法は、
例えば星空などの撮像を例にとって見れば、星以外の暗
やみの部分にシェーディングが大きく発生してしまい、
暗やみではなく不自然な色つきの画像になってしまうと
いう欠点がある。さらに、信号取り出しを中止している
期間はフリーズ機能で補っているため、ノイズまでがそ
の期間静止画像になってしまい不自然な画像になること
が避けられないという欠点がある。

本発明の目的は上述した欠点を除去し、目的とする微
光の部分のみ撮像管の蓄積効果を最大限に付与し、その
他の部分は毎フィールド出力するという手段を備えるこ
とにより、高S/Nの良質な画像が得られる高感度撮像装
置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の装置は、暗い背景のなかに存在する微光を撮
影する高感度撮像装置において、撮像管のビーム制御を
行なうビーム制御回路を備えたテレビカメラと、テレビ
映像の垂直周期のｎ（ｎは正の整数）倍の周期の１フィ
ールド幅のビーム開放制御パルスを発生しこれを前記ビ
ーム制御回路に供給するビーム制御パルス発生器と、ｎ
フィールドごとのテレビカメラ映像出力を所定のレベル
でスライスしこれをｎフィールド期間にわたって記憶す
るキー用１フィールドメモリを有するキー信号発生器
と、映像データの１フィールドメモリを有し前記キー信
号発生器の出力するキー信号によって毎フィールド書込
む領域とｎフィールドごとに書込む領域とに分離してフ
ィールドメモリに対する書込みを実施するとともに毎フ
ィールド書込まれる領域はフィールドメモリから読出さ
れたものをそのまま出力しｎフィールド周期で書込まれ
る領域はｎフィールド期間にわたってカラーの連続性を
保つフリーズ回路を経由して出力し毎フィールド連続し
た欠落部分のない映像として出力する局部間欠フリーズ
回路とを備えて構成される。

〔実施例〕

次に、本発明について図面を参照して説明する。

第１図は本発明の一実施例のブロック図であり、テレ
ビカメラ1,キー信号発生器2,ビーム制御パルス発生器３
および局部間欠フリーズ回路４を備えて構成される。

第１図に示す各構成機器には、基準信号としてのブラ
ックバースト信号が提供される。

ビーム制御パルス発生器３は、垂直同期パルス発生器
31,1/nカウンタ32,1フィールド幅パルス発生器33を有
し、垂直同期パルス発生器31はブラックバースト信号を
受けてフィールド同期パルスを発生し、これを1/nカウ
ンタ32と１フィールド幅パルス発生器33に供給する。1/
nカウンタ32はこれを1/nに分周して１フィールド幅パル
ス発生器33に供給、これによってビーム制御パルスが出
力される。

第２図はビーム制御パルスの形成を説明するためのビ
ーム制御パルス説明図である。第２図はｎ＝６の場合を
例とし、従って６フィールドごとに１個ずつ１フィール
ド幅のビーム制御パルスが１フィールド幅パルス発生器
33から出力される状況を説明するものである。

このビーム制御パルスはテレビカメラ１とキー信号発
生器２に供給される。

テレビカメラ１は、撮像管11,プリアンプ12,プロセス
アンプカラーコーダ13,ビーム制御回路14等を備えて構
成される。ビーム制御回路14はビーム制御パルスが入力
されるフィールドは撮像管11の全領域をプリアンプ12,
プロセスアンプカラーコーダ13を介して出力し、カメラ
出力としてキー信号発生器２および局部間欠フリーズ回
路４に提供する。プリアンプ12およびプロセスアンプカ
ラーコーダ13はそれぞれ、撮像管11の出力の増幅，処理
・カラー信号符号化等を行なう。

第３図は第１図の実施例における主要処理内容を説明
するための処理説明図である。以下第３図を参照しつつ
第１図の実施例の説明を続行する。

第３図（ａ）はビーム制御パルスによって撮像管11の
全領域を出力したカメラ出力としてのカメラ画像を示
し、画像中のパターンは白レベルで表現されている。

テレビカメラ１の出力するカメラ出力はキー信号発生
器２に供給される。

キー信号発生器２は、帯域消去フィルタ21,レベルス
ライス回路22,1フィールドメモリ23,書込み／読出しメ
モリアドレス発生器24等を備えて構成される。

帯域消去フィルタ21は、カメラ出力からクロミナンス
信号除去のため3.5MHzのバンドカットを行ない、これを
レベルスライス回路22に提供する。

レベルスライス回路22は、入力を所定のレベルスライ
スし、輝度の高い部分のみをキー信号として抽出、これ
を１フィールドメモリ23に供給する。このキー信号を第
３図（ｂ）に示すが点線で指定される領域が“1"レベ
ル、他は“0"レベルで２値化されている。

１フィールドメモリはこの入力を書込むが、この書込
みは、従って制御パルスのあるフィールドだけが対象と
なる。書込み／読出しメモリアドレス発生器24はビーム
制御パルスを提供され、これにもとづいて書込みと読出
しのメモリアドレスを出力する。

１フィールドメモリ23の内容はまた、毎フィールド読
出されキー信号としてビーム制御回路14と後述する局部
間欠フリーズ回路４に提供される。こうして、ビーム制
御パルスがないフィールドは、キー領域以外の所だけ撮
像管11から出力されることとなる。この場合のフィール
ドのカメラ出力は第３図（ｃ）に示すが、斜線で示す部
分が映像が出てない領域で黒レベルで表現され、それ以
外は映像が出力されている領域である。

さて、局部間欠フリーズ回路４は、Ａ−Ｄコンバータ
41,フィールドメモリ42,フリーズ信号処理回路43,D−Ａ
コンバータ44,書込み禁止制御回路45および書込み／読
出しメモリアドレス発生器46を備えて構成される。

テレビカメラ１の出力するカメラ出力は局部間欠フリ
ーズ回路４にも供給される。

Ａ−Ｄコンバータ41は、カメラ出力をPCMデータに変
換し、これはフィールドメモリ42に書込まれる。

フィールドメモリ42は、ビーム制御パルスを伴うフィ
ールドはその全領域を書込むが、その他のフィールドは
キー信号の領域以外を書込む。このフィールドメモリ42
の内容を第３図（ｄ）に示す。第３図（ｄ）の図形パタ
ーン部分が前のビーム制御パルスの出力時のカメラ出力
の内容が記憶され、それ以外の部分は毎フィールド書き
替る内容が書込まれることを示す。このような内容の書
込みを実施するため、書込み禁止制御回路45と書込み／
読出しメモリアドレス発生器46は次のような動作を行な
う。

すなわち、書込み禁止制御回路45は、キー信号とビー
ム制御パルスとを入力し、キー信号のみが入力される場
合にフィールドメモリ42に対するＡ−Ｄコンバータ41の
出力書込みを禁止する出力を発生し、これを書込み／読
出しメモリアドレス発生器46とフリーズ信号処理回路43
に供給する。

書込み／読出しメモリアドレス発生回路46は、書込み
禁止制御回路45の出力によってフィールドメモリ42に書
込むメモリアドレスを設定，出力する。

こうして、フィールドメモリ42からは第３図（ｄ）に
示す如く、図形パターン領域は前のビーム制御パルスが
出力したときのカメラ出力を、またそれ以外の部分は毎
フィールド書き変る内容が読出される。フィールドメモ
リ42から読出されるデータはｎフィールドに１回しか書
き替らないキー信号領域のフリーズ信号である。

フリーズ信号処理回路43は、書込み禁止制御回路45が
キー信号があるときだけ出力するフリーズ信号を処理し
て、キー信号領域カラー位相の連続化を図るもので、入
力の２フィールドごとに位相の送転を図りクロミナンス
信号の連続性を回復し、正規のNTSCカラー信号とする。

D/Aコンバータ44は、フリーズ信号処理回路43の出力
をアナログ化しテレビ映像信号として出力する。

〔発明の効果〕

以上説明した動作により本発明は星空などの微光撮影
において、目的とする星の部分のみに撮像管の蓄積効果
を最大限に与えその他の部分は毎フィールド出力するこ
とにより、カメラのシェーディングを最小限にして、不
自然でない高S/Nの画像が得られるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のブロック図、第２図はビー
ム制御パルスの形成を説明するためのビーム制御パルス
説明図、第３図は第１図の実施例における主要処理内容
を説明するための処理説明図である。 １……テレビカメラ、２……キー信号発生器、３……ビ
ーム制御パルス発生器、４……局部間欠フリーズ回路、
11……撮像管、12……プリアンプ、13……プロセスアン
プカラーコーダ、14……ビーム制御回路、21……帯域消
去フィルタ、22……レベルスライス回路、23……１フィ
ールドメモリ、24……書込み／読出しメモリアドレス発
生器、31……垂直同期パルス発生器、32……1/nカウン
タ、33……１フィールド幅パルス発生器、41……Ａ−Ｄ
コンバータ、42……フィールドメモリ、43……フリーズ
信号処理回路、44……Ｄ−Ａコンバータ、45……書込み
禁止制御回路、46……書込み／読出しアドレス発生器。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】暗い背景のなかに存在する微光を撮影する
   高感度撮像装置において、 撮像管のビーム制御を行なうビーム制御回路を備えたテ
   レビカメラと、テレビ映像の垂直周期のｎ（ｎは正の整
   数）倍の周期の１フィールド幅のビーム開放制御パルス
   を発生しこれを前記ビーム制御回路に供給するビーム制
   御パルス発生器と、ｎフィールドごとのテレビカメラ映
   像出力を所定のレベルでスライスしこれをｎフィールド
   期間にわたって記憶するキー（KEY）用１フィールドメ
   モリを有するキー信号発生器と、映像データの１フィー
   ルドメモリを有し前記キー信号発生器の出力するキー信
   号によって毎フィールド書込む領域とｎフィールドごと
   に書込む領域とに分離してフィールドメモリに対する書
   込みを実施するとともに毎フィールド書込まれる領域は
   フィールドメモリから読出されたものをそのまま出力し
   ｎフィールド周期で書込まれる領域はｎフィールド期間
   にわたってカラー（color）の連続性を保つフリーズ（f
   reeze）回路を経由して出力し毎フィールド連続した欠
   落部分のない映像として出力する局部間欠フリーズ回路
   とを備え、前記ビーム制御パルス発生器から出力される
   ｎフィールド周期の１フィールド幅のビーム開放制御パ
   ルスが発生した場合にのみ前記テレビカメラの映像管の
   全領域を、またその他のフィールドは前記キー信号発生
   器から出力するキー領域以外の所だけを前記テレビカメ
   ラの撮像管を前記ビーム制御回路でスキャンして出力せ
   しめることを特徴とする高感度撮像装置。