JPH0658594B2

JPH0658594B2 - 表示特性確認方法

Info

Publication number: JPH0658594B2
Application number: JP63090147A
Authority: JP
Inventors: ジェームズ・ダブリュー・リンドセイ; ジョフリー・ビー・ローズ
Original assignee: テクトロニックス・インコーポレイテッド
Priority date: 1987-04-13
Filing date: 1988-04-12
Publication date: 1994-08-03
Anticipated expiration: 2009-08-03
Also published as: US4754329A; JPS63266484A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、ビデオ・カメラが装着された表示スクリーン
上の表示特性を確認する表示特性確認方法に関する。

［従来の技術及び発明が解決しようとする課題］オシロスコープ等の電子機器の表示スクリーン上に装着
され、スクリーン上の可視現象を記録するデジタル・ビ
デオ・カメラが開発されてきた。デジタル・ビデオ・カ
メラは、使用する際に、表示スクリーン上に直接装着さ
れると、使用者は表示スクリーンを直接観測出来なくな
るので、表示スクリーン上の輝度、回転及びフォーカス
等の表示特性を調整したり、校正をするには、カメラを
取り外さなければならなかった。

従って、本発明の目的は、カメラを装着している為に、
使用者が観測できない表示スクリーン上の画像の輝度、
回転及びフォーカス等の表示特性を確認する表示特性確
認方法を提供することである。

本発明の他の目的は、表示スクリーン上に予め定めた図
形を表示し、その図形の変化をリアル・タイムで参照す
ることにより、表示スクリーン上の表示特性を確認する
表示特性確認方法を提供することである。

本発明の他の目的は、従来に比較してより正確且つ効率
的にオシロスコープの表示スクリーン上の表示特性を確
認し得る表示特性確認方法を提供することである。

本発明の別の目的は、デジタル・ビデオ・カメラに関す
る感度等の設定が変わってしまっても、容易に最適な設
定にすることのできる表示特性確認方法を提供すること
である。

［課題を解決する為の手段及び作用］本発明の表示特性確認方法によれば、カメラが装着され
ている為に使用者が観測出来ない表示スクリーン上の画
像の輝度、フォーカス及び回転等の表示特性を容易、且
つ正確に確認することが出来る。本発明の表示特性確認
方法の手順によれば、表示スクリーン上に画像を表示す
る為の基準信号を発生し、デジタル・ビデオ・カメラに
より表示画像を捕らえ、その画像を表示スクリーン上の
画素マトリクスの各画素の輝度を表すデジタル信号に変
換し、このデジタル信号から表示スクリーン上の表示特
性を表す予め定めた物理パラメータに関して分析し、こ
れらの物理パラメータを等すグラフを別の表示スクリー
ン上に表示する。

本発明の表示特性確認方法を実現するには、カメラが装
着された表示スクリーンとは別の専用の表示スクリーン
を有するマイクロコンピュータのようなコンピュータが
必要である。コンピュータは、ビデオ・カメラが捕らえ
た画像信号から表示特性を表す予め定めた物理パラメー
タの一連の棒グラフ等を表示するが、この棒グラフはコ
ンピュータがメモリに記憶している理想的なパラメータ
の関数となっている。コンピュータの表示スクリーン上
に表示された上記棒グラフを観測することにより、オシ
ロスコープの表示スクリーン上のフォーカス、輝度及び
回転などの表示特性を極めて容易に確認出来るので、オ
シロスコープの表示スクリーンの調整及び校正が簡単、
且つ正確に行える。

［実施例］第２図のオシロスコープ（８）の表示スクリーン（１
０）には、デジタル・ビデオ・カメラ（１２）が装着さ
れている。デジタル・ビデオ・カメラ（１２）は、オシ
ロスコープ（８）に固定されており、表示スクリーン
（１０）の表面上を覆っている。デジタル・ビデオ・カ
メラ（１２）は、ケーブル（１４）を介してコンピュー
タ（１６）に接続されている。コンピュータ（１６）
は、ケーブル（１４）、カメラ（１２）及びケーブル
（１５）を介してオシロスコープ（８）の垂直増幅器の
入力端子に接続されている。コンピュータ（１６）は、
ＣＲＴ等の従来の表示スクリーン（１８）を有してい
る。

デジタル・ビデオ・カメラ（１２）は、ＣＣＤ（電荷結
合素子）を含んでいる。ＣＣＤは、各入射光線の輝度の
関数である出力信号を発生するマトリクス状のセンサ群
を含んでいる。これらの出力信号はカメラ（１２）内の
アナログ・デジタル変換器（図示せず）によりデジタル
値に変換される。従って、ケーブル（１４）を介してコ
ンピュータ（１６）に送られるカメラ（１２）の出力
は、ＣＣＤの画素マトリクスの個々の画素に入射する光
線の輝度、即ち、順次表示スクリーン上の画像を表す一
連のデータ列である。

カメラ（１２）のＣＣＤは、各ビデオ・フレーム毎にデ
ータ配列を発生する。このデータ配列は、５１２×５１
２バイト、即ち、全部で２６２，１４４バイトの情報量
を有している。この情報の１バイトは特定の１画素の輝
度を表している。１バイトは８ビットの情報を含み、白
から黒までの輝度を表すグレイ・スケール上で２５６階
調を表す。従って、各画素情報は２５６階調の輝度レベ
ルの中の１つのレベルを表す。

第３図は、オシロスコープ（８）の表示スクリーン（１
０）上の表示例で、０ボルトのＤＣ（直流）基準レベル
を表す直線のトレース（輝線）が表示されている。理論
的には、この線はスクリーン（１０）の中心を水平に横
切る。スクリーン（１０）の名目上の中心は、スクリー
ンの表面を覆っているガラスに刻まれた基準線によって
決まる。しかし、スクリーン（１０）上に表示された基
準となるトレースは、本発明の動作説明の便宜上、傾斜
して表示されている。通常は、使用者がオシロスコープ
（８）の操作パネル上のつまみを適正に調整してスクリ
ーン（１０）上のトレースをＤＣ基準線に一致させるよ
うに校正する。これらの調整には、「トレースの回
転」、「フォーカス」及び「輝度」等の調整が含まれ
る。デジタル・ビデオ・カメラ（１２）がオシロスコー
プ（８）の前面に装着され、スクリーン（１０）を完全
に覆っている場合には、使用者の視覚による校正は不可
能になる。

本発明によれば、カメラ（１２）がトレースの画像を捕
らえ、デジタル値に変換してコンピュータ（１６）にそ
のデータを送る。コンピュータ（１６）は、メモリ内に
理想的な０ボルトのＤＣ基準水平線を表す基準情報を記
憶している。スクリーン（１０）上に実際に表示されて
いるトレースを表すデータがメモリ内の理想的なデータ
と比較され、例えば、第４図に示すように、基準トレー
スを表すデータと実際のスクリーン上のデータとの相対
的な差を表すグラフがコンピュータ（１６）によってス
クリーン（１８）上に表示される。第３図に示されてい
るように、スクリーン（１０）上の実際のトレースは、
右端の矢線の間のＷで示された幅を有し、スクリーン
（１０）の右端の画素列に表示される右端中心画素点
（２０）を含んでいる。この右端中心画素点（２０）
は、スクリーン（１０）の右端の画素列の最も輝度の高
い（即ち、グレイ・スケール値が最も高い）画素を表し
ている。同様に、左端中心画素点（２２）もスクリーン
（１０）の左端の画素列上に表示されている。このトレ
ースの中心点は、画素マトリクスの列の中心にある最も
明るい画素点（２４）である。これらの３つの点（２
０）、（２２）及び（２４）によりトレース（３０）の
中心線（２６）が決まる。トレースの中心線（２６）
は、点（２２）から点（２４）を通り、点（２０）まで
の連続的な直線上にある画素により表示される。中心線
（２６）の上下にあり、トレース（３０）に含まれる画
素の輝度は中心線（２６）の輝度ほど高くはない。第３
図に破線で示されている水平線は水平軸であり、この水
平軸とトレースの中心線（２６）との角度θは、トレー
スの回転角度を表している。

第４図は、コンピュータ（１６）のスクリーン（１８）
上に表示される棒グラフの表示例を示している、「TRAC
E INTENSITY」と表示された第１の棒グラフは、トレー
スの輝度を、スクリーン（１０）上に表示可能な最大輝
度を表すメモリ内の基準信号の関数として表している。
この棒グラフに示されるパーセント値は、基準信号の輝
度と実際に測定された輝度とを比較して得られる。第４
図の「TRACE WIDTH/GROUND REFERENCE」と表示された第
２の棒グラフは、トレースの垂直位置及び幅を基準値
（GROUND REFERENCE）に対するパーセント値で表してい
る。これは、スクリーン（１０）の表示領域の全幅（下
端から上端までの長さ）に対する検出されたトレースの
垂直位置の比率を表している。また、このグラフの指標
の表示幅は、トレースの幅に対応している。ノイズのし
きい値を超える輝度を有する総ての行の画素が計数され
てトレースの幅が測定される。「TRACE ROTATION」と表
示された第３の棒グラフは、トレースの中心線（２６）
と真の水平線との角度θを表している。「NOISE THRESH
OLD」と表示された第４の棒グラフは、トレース（３
０）全体に含まれるスプリアス光線（即ち、ノイズ）の
パーセント値を表している。

第１Ａ図乃至第１Ｄ図は、本発明の表示特性確認方法に
従って第４図のグラフを表示する際のコンピュータ（１
６）の処理を示す流れ図である。カメラ（１２）は１秒
間に３０フレームのデータを発生するデジタル・ビデオ
・カメラであり、このカメラ（１２）から出力されたフ
レーム・データが第４図の棒グラフのように表示及び解
析される。第１Ａ図に於いて、ステップ（１００）でコ
ンピュータ（１６）は最初に総てのローカル変数を初期
化し、ステップ（１０２）で、表示スクリーン（１８）
上に第４図の４つのグラフの計測目盛を表示する。次
に、ステップ（１０４）でオシロスコープ（８）の表示
スクリーン（１０）上に０ボルトのＤＣ基準線を表示す
る為に内部基準信号を発生する。この信号はケーブル
（１５）を介してオシロスコープ（８）の垂直増幅器に
入力する。ステップ（１０６）で、コンピュータ（１
６）のメモリに記憶されている、スクリーンの種々のパ
ラメータの基準データを含んだルックアップ・テーブル
が、カメラ（１２）からの画素データを変換する為に初
期化される。ステップ（１０８）で第４図に表示された
「ノイズしきい値（NOISE THRESHOLD)」のグラフの計測
目盛も初期化されるので、ノイズ情報の最初のＮ個の値
は基本的にノイズでない（ゼロ・ノイズ）として処理さ
れ、ノイズ・データの数がＮ個を超えると、それに応じ
てノイズのグラフ表示が増加される。

オシロスコープ（８）のスクリーン（１０）の初期化及
び０ボルトのＤＣ基準線の信号を表示後、コンピュータ
（１６）のデータ取り込みの開始準備が出来る。カメラ
（１２）がオシロスコープのスクリーン（１０）上を走
査すると、ステップ（１１０）でコンピュータ（１６）
は一度に１フレーム分ずつのデータを取り込む。１フレ
ームのデータを取り込む度に、コンピュータ（１６）は
第１Ａ図乃至第１Ｄ図のステップ（１１０）乃至（１５
４）の処理を繰り返し実行する。ステップ（１１２）及
び（１１４）で、コンピュータ（１６）は第３図の画素
点（２０）及び（２２）によって表されるトレースの両
端の相対的位置を夫々取り込む。これは、スクリーン
（１０）上の右端及び左端の画素列の夫々最も輝度の高
い画素を検出することにより実行される。次に、ステッ
プ（１１６）でコンピュータ（１６）はトレースの幅
（第３図の「Ｗ」）及び中心点（画素（２４））の位置
を取り込む。グレイ・スケールのしきい値を超える輝度
を有する（即ち、ノイズではない）各画素列上の総ての
画素のグレイ・スケール値を加算して、トレース（３
０）の輝度が検出される。スクリーン（１０）上の画素
マトリクスの中央の画素列上の各画素を検査し、最もグ
レイ・スケール値が高い画素の位置を検出してトレース
の中心点（２４）の画素が求められる。次に、ステップ
（１１８）でコンピュータ（１６）内のルックアップ・
テーブルの基準データを用いて０ボルトのＤＣ基準線の
最大輝度が測定される。その後、ステップ（１２０）で
現在取り込まれているフレームのトレースの輝度のパー
セント値が計算される。次に、ステップ（１１２）でコ
ンピュータ（１６）は、現在のトレースの輝度が以前の
フレームのトレースの輝度と違うか否かを判断し、その
判断結果に応じてステップ（１２４）又は（１２６）
で、第４図の棒グラフの「トレース輝度（TRACE INTEN-
SITY）」の指示値を増加或いは減少させる。

第１Ａ図乃至第１Ｄ図の流れ図に示されているように、
表示スクリーン（１８）上に表示される「トレース
幅」、「トレース回転角」及び「ノイズしきい値」等の
他のパラメータに関しても上述と同様な処理が繰り返さ
れる。トレースの幅を計算するには、スクリーン（１
０）上の１つの画素列（縦方向の列）内にある予め定め
た最小輝度の画素を検出し、それら最小輝度の画素の隙
間にある画素行（横方向の行）の数を計数する。その
後、このトレースの幅は、表示スクリーン（１０）の全
表示領域の幅（縦の長さ）に対するパーセント値として
表示される。即ち、ステップ（１２８）で、トレース幅
が以前と異なるか否かが判断され、それに応じてステッ
プ（１３０）及び（１３２）でトレース幅のグラフの指
示値が増減される。次に、ステップ（１３４）及び（１
３６）で、トレースの中心点の位置の判断及び調整が実
行される。ステップ（１３８）でトレースの回転角を測
定するには、スクリーン（１０）の両端の画素列上の最
も輝度の高い画素を夫々検出し、これら２つの画素間の
直線と０ボルトを表すＤＣ基準中心線との角度を計算す
る。これらの計算により得られた値が以前の値と相違し
ているとステップ（１４０）で判断された場合には、ス
テップ（１４２）及び（１４４）でトレース回転角のグ
ラフ表示が最新の値に調整される。ステップ（１４６）
で、上記「トレース輝度」、「トレース幅」及び「トレ
ース回転角」のグラフ上の指示値が以前の値として記憶
される。次のステップ（１４８）、（１５０）及び（１
５２）では、ルックアップ・テーブル内のノイズのしき
い値が最新の値に調整される。ステップ（１５４）で、
処理の停止が要求されない限り、処理はステップ（１１
０）に戻り、上記の処理手順が繰り返し実行される。

オシロスコープの表示スクリーン（１０）が見えなくて
も第４図の表示スクリーン（１８）上にトレースの輝
度、幅、回転角度及びノイズのしきい値等の表示特性が
グラフ表示されているので、使用者はオシロスコープの
従来の調整つまみを用いてトレースの輝度、フォーカス
及び回転を適正に調整し得る。従って、オシロスコープ
（８）では、ノイズのしきい値を減少させながらトレー
スの幅及び回転角を最小に、且つトレースの輝度を最大
に夫々調整することが出来る。即ち、オシロスコープ
（８）の表示スクリーン（１０）上のトレースの表示特
性は、コンピュータ（１６）の理想的なトレースに対し
て使用者の望め程度まで容易に一致させることが出来
る。このように、オシロスコープ（８）の表示スクリー
ン（１０）がカメラ（１２）の装着により観測出来なく
ても、使用者は特定の作業に適した校正を手動により行
うことが出来る。コンピュータ（１６）が表示スクリー
ン（１０）上のトレースの上述のパラメータをリアルタ
イムで表示スクリーン（１８）上に表示することによ
り、使用者はオシロスコープ（８）の調整が出来るの
で、カメラ（１２）が捕らえた試験データのグラフ表示
は、校正に必須なトレースの輝度、回転及び鮮明度等の
表示特性の情報を表している。

以上本発明の好適実施例について説明したが、本発明は
ここに説明した実施例のみに限定されるものではなく、
本発明の要旨を逸脱する事なく必要に応じて種々の変形
及び変更を実施し得る事は当業者には明らかである。

［発明の効果］本発明の表示特性確認方法によれば、デジタル・ビデオ
・カメラが装着され、直接観測出来ない表示スクリーン
に対して、基準信号を表示させ、その表示から得られた
デジタル・データを分析し、表示特性を表す予め定めた
物理パラメータのグラフを別の表示スクリーンに表示す
ることが出来る。

従って、使用者は、表示スクリーンの実際の表示状態を
見ることなく、別の表示スクリーン上のグラフを見なが
ら校正作業を極めて容易、且つ正確に実行し得る。

さらに、デジタル・ビデオ・カメラに関する感度等の設
定が変わってしまっても、同一の直流信号をオシロスコ
ープの表示部に表示させ、別のディスプレイで定量的に
相対輝度及びノイズ比率を表示するので、適当な値を表
示するようにすれば、容易に最適な設定にすることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図、第１Ｂ図、第１Ｃ図及び第１Ｄ図は、本発明
の表示特性確認方法に基づいてコンピュータが実行する
処理の流れ図、第２図は、オシロスコープ、デジタル・
ビデオ・カメラ及びコンピュータの接続関係の概略図、
第３図は、第２図のオシロスコープ（８）の表示スクリ
ーン（１０）の表示例、第４図は、第２図のコンピュー
タ（１６）の表示スクリーン（１８）の表示例である。（１０）はオシロスコープ（８）の表示スクリーン、
（１２）はデジタル・ビデオ・カメラ、（１８）はコン
ピュータ（１６）の表示スクリーンである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭59−4383（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−53987（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】輝度情報を検出する複数の画素を有し、各
画素で検出した上記輝度情報をデジタル信号に変換する
デジタル・ビデオ・カメラが表示部に装着されるオシロ
スコープの表示特性確認方法において、上記表示部上に直流信号ラインを表示し、上記デジタル・ビデオ・カメラで上記直流信号ラインを
含む上記表示部上の輝度情報をデジタル信号に変換し、上記デジタル信号から最大輝度を求め、上記デジタル信号の中から予め設定された閾値以上の輝
度を有する全ての画素を計数してノイズ比率を求め、上記最大輝度及び、記憶されている基準値から相対輝度
を計算し、上記相対輝度及び上記ノイズ比率を含む表示特性のグラ
フを別のディスプレイに表示することを特徴とする表示
特性確認方法。