JPS58197964A - テレビジヨンカメラ信号の補正装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は、テレビジョン・カメラで撮映中、つまシ、カ
メラの対物レンズによって得られた映像の継続点に沿っ
て線ととて走査する間にカメラの撮像（ピックアップ）
装置の写真感光要素によってもたらされる信号中に固有
である特定の欠陥を補正するための措置に係る。

異なる欠陥、つまり、光学系の特性に起因する欠陥、非
一様性がある照明が使われる時の全域照明またはフラッ
ドライト照明の非一様性に起因する欠陥、黒レベルの非
一様性による欠陥、および感光度の非一様性による欠陥
が、露光中またはゝゝ撮映〃中のテレビジョンカメラの
撮像装置によって提供される信号を乱すおそれがある。

これらの欠陥は以下に記述する方法によって補正される
であろうということがわかっている。

経験によると、テレビジョンカメラの撮像装置によって
分配され、帯域の点、すなわち、走査を受けるモザイク
の点に対応する信号は次の形式で記述できる： Ｓ　＝Ａ＋Ｂ−Ｅｔ　＋Ｂ・Ｅ ここで、撮像装置の当該点で、Ａは暗度電流を表わし、
Ｂは撮像装置の感変を、Ｅｌは（も［−存在すれば）フ
ラッドライティング（フラッドライト等による照明−い
つ光照明）の受光量、Ｅは観察対蒙のシーン（情景）か
ら受光した光線束をそれぞれ表わす。

信号Ｓは２つの信号：信号Ｓ　１　＝Ａ−１−Ｂ　−Ｅ
。

と信号Ｂ−Ｅとに分割してもよい。信号Ｓ１は、　　　
　　“フラッドライティングの不使用時に暗度雷、流人
に減少するが、撮像装置の温度が安定状態に留まる程度
に応じて撮像中に一定であると考えられる信号であり、
実際は変化するが、高品質の機器の場合には少なくとも
時間が経ってもほとんど変化しないことが経験土兄られ
るものである。

フラッドライティングの場合に黒レベルと感光度の関数
である信号Ｓ１は、テレビジョンカメラの対物レンズを
ふさぐことによって容易に決定されよう。

もし信号Ｓ１が既知なら、モザイクの任童の点における
撮像装置の感光度Ｂがそのモザイクの全点に対するもの
と同一の乗数因数以内で決定されるであろう。実際には
１．もし一様に照射されたシーンが対物レンズの開放で
観察されるなら、信号Ｓの値は５２＝Ｓ１＋Ｂ−Ｅ２（
ここでＥ２は一様照射を表わす）であるとみなされ、こ
うしてＳｌと８２が既知となり、これらから ＳｌとＢは、撮映の行為の前にモザイクの全点に対する
決定がなされ、設定手順を何と呼称するかをそれによっ
て表わす。

信号Ｓはモザイクの各点に対する撮映の間に得られる。

つまり、 Ｓ＝Ａ＋Ｂ−Ｅ１＋Ｂ−Ｅ＝Ｓ１＋Ｂ−ＥでＳｌとＢが
わかると、 欠陥の無い信号Ｓを求めることが結果的に可能である。

この目的のために、信号Ｓ１が信号Ｓからられるか、あ
るいはＢの逆数で乗筐される。

前述で説明した方法の適用に関する既知の措置には、信
号の純粋に計数的な処理からなるもの（特許ＧＢ−Ａ−
１，５２６，８０１）が含まれている。撮像装置から来
る信号はデジタル信号に変換され、そこで、Ｓｌと、１
／Ｂある１ハはその相当信号がデジタル形式で格納され
て、そのデジタル信号に対して補正が適用され、その補
正済み信号がアナログ信号に変換される。この種の措置
は次の理由から必然的に精度不良を引き起こす。つまり
、信号の補正にはデジタル形式の被補正信号への実時間
による変換が必要であり、それに引き続いてアナログ形
式の補正済み信号への実時間による変換が必要だからで
ある。もう１つの既知の措置（米国特許第４．０５２．
９７５号）は、補正すべき信号を純粋にアナログ用のチ
ャネルに従うようにさせて処理操作を実行する。２つの
処理回路は、アナログ形式の信号Ｓ１とデジタル形式の
信号１／Ｂそれぞれの格納用のこのチャネルの２つの継
続した部分と平行に結線する。この措置には、アナログ
形式で格納するために時間がたつにつれて減衰するとい
う欠点がある。もし信号Ｓ１をデジタル形式で格納する
ことが可能であったならば、１／Ｂを格納するのに必要
なデジタル／アナログ変換によって引き起こされた精度
不良にさらにその精度不良を追加することになるデジタ
ル／アナログ変換器を必要としたであろう。

本発明はこの上記の不利益を避けることを目標としてい
る。これは、処理対象の信号が純粋にアナログ用のチャ
ネルに従うようにし、デジタル回路によって、単一のア
ナログ−デジタル変換器の出力信号から補正信号を決定
することによって達成する。

発明の要約 本発明に基づいて、テレビジョンカメラの撮像装置によ
って与えられる信号の補正用措置が提供されており、こ
の撮像装置はカメラの対物レンズによって得られた映倫
の継続点に沿って線ごとに走査を実施するための写真感
光要素からなっており、この措置は撮像装置の各写真感
光要素から信号Ｓ１と８２を設定手順の間に受信する目
的のだめにメモリ記憶と処理手段とからなっていて、こ
れらの信号は対物レンズがふさがれる時と一様に照明さ
れた手段が撮映される時にそれぞれ供給され、写真感光
要素によって供給される信号を補正するための補正信号
を供給するものであり、Ｋが撮像装置の全感光要素に対
して同一な予め定められた定数で、値Ｓ１と８２が当該
の写真感光要素　　　　　　　、１に係るＳｌとＳ２−
９１””Ｂの形式を持ってお）、これらの手段がニ ー　撮像信号の受信用の入力を有するアナログ／デジタ
ル変換回路と出力、 九計数型計算手段、 −次からなるアナログ計算手段： 撮像信号の受信用の第１人力と、アナログ形式の信号Ｓ
１の受信用のメモリ回路に接続された第２人力を有する
アナログ減算器と出力；および、減算器の出力に接続さ
れた第１人力と、アナログ形２人力を有するアナログ乗
算器と出力；とを有する。

好適な実施態様の説明 図１は、制御信号がタイムペース（時間基準）回路２に
よって与えられるテレビジ目ンカメラの撮像装置１によ
って供給される信号を補正するだめの補正措置を示して
い・る。この実施態様では、撮像装置１はモザイク形態
の電荷結合デ゛ノ（イスであるが、技法上工夫を凝らし
た電荷結合デバイスの能力の範囲内に留まるなら、ある
種の改作はやシ易く、図１に基づく回路を真空管技術に
基づく撮像装置に利用してもよい。

タイムベース回路２と撮像装置１間の結線は、図面を混
み入らせないようにするためと、この結線が補正措置を
施していない既存のカメラの部分を形成する理由から、
図には示していない。同様に、図１では、電流技術上の
同期装置は図解をよシ明瞭にし、記述を簡単化するため
に図示していない。

撮像装置１は、本発明に基づく補正方法についての前出
の記述で触れた信号Ｓを供給する。これらの信号はサン
プリング回路４でサンプリングされ、同回路で発生され
た信号は６８００型のマイクロプロセサ５による制御の
もとでは出力としてだけ利用可能である。このマイクロ
プロセサはタイムベース回路から電流点、つまシ、撮像
装置１の出力に信号が現われる帯域の点のアドレスＰを
受信する。

本発明に基づく方法の説明中で触れた設定手順の間、カ
メラの対物レンズは初めにふさがれ、撮像装置によって
供給される信号がモザイクの各点に対して格納される。

この目的のために、アナログ−デジタル変換器５からマ
イクロプロセサ３によって次いで受信された信号Ｓ１が
、各メモリが６４にピットの２４個のＲＡＭからなって
いる２つのメモリ中に転送されるが、このＲＡＭにはそ
の内容を保持するために少なくとも２ｍ秒ごとに読み出
しまたは「リフレッシ−（再生）」操作が必要である。

この２つのメモリのうちの一方または他方のアドレッシ
ング（番地指定）は帯域パリティ信号ｊのおかげで当該
の帯域のパリティの関数として現われる。この記号はタ
イムベース回路２によって偶数帯の点に相対するデータ
を格納するメモリ１２に直接供給される。信号ｊはイン
バータ１４を経由して奇数帯の点に相対するデータを格
納するメモリ１３に供給される。

マイクロプロセサ３によって与えられる書き込み−読み
出し信号Ｃはメモ゛す１２．１５中６書き込みまたは読
み出し動作を励起する。

１つ１つが１ビツトの容量の一連の２４の番地からなる
データ格納領域がメモリー２・　１５のうちの・１つで
モザイクの各点に対応する。最初の１２ビツトはデータ
Ｓ１を格納することを意図しておシ、第１３ピツトから
第２３ビツトは値１　／Ｂ（ここでＢは本発明の方法の
前述で定義した係数である）を格納することを意図して
いる。以下の説明で明らかになるように、第２４ピツト
は、設定手順の間に検出される値の関数と考えられるモ
ザイクの点につｈて予期すべき情報の質に関する情報を
提供するように意図している。

設定手順の間にさらに、全点に係るデータＳ１が決定さ
れねばならない。前記で確立された値である。ここで８
２は各点に対するもの、つまり、全点に対して可及的に
一様な照射Ｅ２の関数とし１ てモザイクによって供給される信号である。ｓ２を入手
するため、対物レンズが選択開口絞シに対して開放して
いれば、一様に照射されたシーンは観察要素として作用
し、それからダイヤスラムはを有するように調整する。

ここで、Ｖｓは撮像装置１のコンデンサ結合回路の写真
感光要素の平均飽和電圧で、ＶＯは暗度電流に対して測
った平均電圧である。

この設定手順の部分の間に、マイクロプロセサ３はアナ
ログ−デジタル変換器５からデジタル形式で信号Ｓ２を
受信する。回路２によって与えられる電流点をアドレッ
シング（宛先検出）するために、マイクロプロセサ１は
、帯域パリティ信号ｊによって表現されるメモリ１２．
１３のうちの１つにおける゛位置で、マイクロプロセサ
１の信号Ｓ２の受信先である点に対応する信号Ｓ１の位
置を、信号Ｐから検出する。

マイクロプロセサはその結果として信号Ｓ１を読み出し
、それ自身のプログラム用メモリのおか全点に対して同
じである予め定められた係数である。この計算は信号Ｓ
１と８２の１２ピツトで実行されるが、得られる結果の
うちの１０ビツトの重み付きのピットだけがメモリー２
と１３中に格納される。

当該の点に係る信号Ｓ１と８２に対してＬ＜−りＭであ
れば、マイクロプロセサ３によってピット１がデータ格
納領域の第２４番目の番地に分配される。値りとＭは一
様な照射に適用可能で当該の点に関係なく同じ結果をも
たらす光で決定される。

もし１／ＢがＬとＭの間で決められなければ、撮像装置
１には当該の点で欠陥がある七想定される。

この欠陥は格納領域の第２４番地における０ビツトによ
って表示される。撮像装置のこの点状の障害の理由はさ
まざまな性質のものであり、光ファイバの破壊、暗度の
高電流、回路の短絡、写真感光要素の欠陥とか、結線断
とかである。−たん設定手順が完了すると、つまり、「
ｓｌ、１／Ｂと欠陥のおそ７′ＬＪ　（以下「ｓ　１−
１／Ｂ　−ｄＪと略す）の全部がメモリ１２．１３中に
格納された時に、任意の望むシーンをテレビジョンカメ
ラで撮映してよく、撮像装置によって与えられる信号Ｓ
が補正されることになる。

補正をそれとして実行するために、検出器１によって供
給される電流点の信号Ｓを減算器回路２０の「＋」入力
に供給する。制御のアドレスを供給するタイムベース回
路２による制御丁で、この電流点に係る情報［５１−１
／Ｂ−ｄＪが同一の内容を持つメモ１Ｊ１２，１３の一
方に読み込まれる。つまり、当該の情報を含むメモリは
前述したようにメモリ１２に直行し、インバータ４０を
経由してメモリ１３に転送される帯域パリティ信号ｊの
値で表現される。

情報「５１−１／Ｂ−ｄＪは、インバータ１４の出力、
すなわち、帯域パリティ信号ｊの逆数によって内部結合
が制御される３個のマルチプレクサ（多重装置）１５．
１６と１７へメモリ１２．１３から転送される。信号ｊ
の値がゼロならば、メモリ１２から来る信号はマルチプ
レクサ１５．１６゜１７を通過したものであり、Ｊ＝１
の時はこれらのマルチプレクサを通過してメモリー３か
ら来た信号である。情報ｒＳ１−１／Ｂ−ｄＪの第２５
ビツト目は、最初の１２ビツト（情報Ｓ１）の場合には
マルチプレクサ１５に供給し、次の１０ピツト（情報１
／Ｂ）の場合にはマルチプレクサ１６に、最後のピット
（欠陥のおそれを表わすデータｄ）の場合には゛マルチ
フラクサ１フに供給する。

マルチプレクサ１５．１６の出力は、２つのデジタル−
アナログ変換器１８．１９の入力にそれぞれ接続し、こ
れら変換器は、その結果として、減算器回路２０の「＋
」入力に信号Ｓが供給される電流点に係る信号Ｓ１と１
／Ｂをアナログ形式で提供する。

変換器１８のアナログ信号Ｓ１は減算器回路２０の「−
」入力に供給する。この回路２０の出力信号５−３１は
乗算器回路２１の入力の１つに供給し、この回路２１の
別の入力では変換器１９によって与えられるアナログ信
号１／Ｂを受信する。必要な補正済みの信号である信号
（Ｓ−８１）・百＝Ｅは、その結果この乗算回路２１の
出方で分配される。

補正済み信号Ｅを一方では遅延回路２２の入力に供給し
、他方ではマルチプレクサ２５の第１人力に供給するが
、このマルチプレクサ２３の第２人力は遅延回路２２の
出力信号を受信する。遅延回路２２の遅延は、１本の線
上の２つの継続点と走査帯域内の同一線との間の時間間
隔に等しい。

マルチプレクサ２３用の切り換え制御信号は、マルチプ
レクサ１７の出力信号で、いいかえると、乗算器回路２
１の出力に補正済みの信号が現れる電流点に関して検出
器１の欠陥のおそれを表現している信号ｄで形成される
。従って、ｄの値が１の時、つまシ、当該の電流点の設
定手順の間にどんな種類の欠陥も通知されていないなら
ば、とのを転送する。反対に、ｄの値が０ならば、その
信号は転送されると考えられる電流点の前の点の信号Ｅ
である。

こうして、マルチプレクサ２３によって与えられる信号
は、本明細書のはじめに述べた補正方法で特定したよう
ｔして得られる補正済み信号Ｓに明確に対応する。

前掲の記述では、マイクロプロセサ３によるメモｌ７１
２．１３の動作は入手した結果による記述のみであった
。この動作を実行するために使われる手段を以下に記述
する。

メモリ１２と１３には少なくとも２ｍ秒ごとにその内容
の「再生」が必要であることをまずはじめに思い起こし
ていただきたい。この種の再生は、２つのケース、つま
シ、一方ではマイクロプロセサ３が計算を実行する時に
設定手順の間に、他方では、帯域抑止間隔（インタバル
）の時間内で補正が実行されてい・る間に、実行しなけ
ればならないＯ 読み出しあるいは書き込み動作を実行しなければならな
いアドレスＰ′を持つメモリ１２と１３を提供するため
に、図１に基づく補正装置は７４Ｌ３２５７型の２つの
マルチプレクサ８，９からなる。

マイクロプロセサによって与えられる取得信号Ａｃは、
設定段階が実施されていることを値１で、補正を実行し
てもよいことを値０で表現する。設定信号は２つのＡＮ
Ｄ　（論理積）ゲート６と７の第１人力に供給し、ゲー
ト７の第１人力はインノ（−タの入力であり、ＡＮＤゲ
ーグーＩｌ′ｉ設定手順がいったん完了する時に限り結
果時に導通状態にある。前節で特定した基準の関数とし
てマイクロプロセサ３によって発生された「再生」励起
信号Ｒａは、ＡＮＤゲート６と７の第２人力に供給する
。

ＡＮＤゲート６と７のそれぞれの出力信号はマルチプレ
クサ８と９の制御信号を形成する。これらのマルチプレ
クサは、その第１人力でマイクロプロセサ３で表現され
るアドレスＰ′とタイムペース回路２で表現される電流
点のアドレスＰとを受信する。

その第２人力で、２ＭＨｚの周波数で１２８個の継続す
るパルスを分配し、かつ、再生信号Ｒａの値が１である
場合にだけ動作するカウンタ１１によって与えられる再
発生信号の再生をこれらのマルチプレクサが受は入れる
。

マルチプレクサ８，９の出力はＯＲ（論理和）回路１０
を通してメモリ１２．１３のアドレス人力に接続する。

図１のマイクロプロセサ３のプログラムが、補正装雪の
動作の範囲内で図２に図示してあり、図１の回路を参照
して以下に説明しである。

本措置を実施すると、マイクロプロセサ３はメモリ１２
．１３の内容をゼロ・リセット（ゼロ設定）する。それ
から、カメラの対物レンズがふさかれていて設定手順を
起動すべきであることを表わしでいる信号によってマイ
クロプロセサは（初期化１）で作動する。撮像装置のモ
ザイク点の個々に対して暗度電圧の値Ｓ１を（メモＩＪ
１２，１３に）格納する動作が次いで実行される。

値Ｓ１のすべてが格納されてしまうと、設定手順は抑止
され（スタンバイ（待機）位置に置かれ）、カメラ０対
物１ｙ　７　、ｌ’をふさ“で９るＬ／７．（蓋を取　
　　　、１シ除き、撮像装置１の写真感光要素がこれら
の写真感光要素全体を通してＶｓ　４　Ｖ’　＜　ｖＳ
とＶＯは、写真感光要素に対する平均飽和電圧と平均飽
和電圧である）に等しい電圧を分配するような方法で調
整されるレベルで一様に照射されるシーンにこの対物レ
ンズを向い合わせるようにする。これらの動作が完了す
ると、マイクロプロセサ３を設定手順を継続するのに要
する信号と同等とみなされる信号によって（初期化２で
）再度起動する。

撮像装置の写真感光要素の各々に対して、値り、Ｓｌは
各写真感光要素に係る＠度雷圧でメモリ１２．ｉ３に含
まれており、Ｓ２け一様に押引されたシーンに対する各
写真感光要素によって与えられる電圧である）について
の計算を次に実行する。これらの値１／Ｂは、入手時点
で入手されたままで（メモリ１２．１３に）格納する。

１７Ｂの計算は、各時点でメモ１７１２．１３からＳｌ
を抽出しなければならず、これは１／Ｂ値の総計の計算
が数回の継続帯域の走査にわたって実行されるという結
果となる特定の理由で、相対的に引き延ばされることに
注意を要する。

値１／Ｂの計算の後で、写真感光要素の点検（欠陥のあ
る点か否か）が行なわれる。つまり、１つの写真感光要
素に対してなされた測定でＬ＜１／Ｂ＜Ｍ（ＬとＭは予
め定められた値である）とならない場合には、この要素
は欠陥があるものと考えられる。欠陥のおそれに関する
このデータを入手時点に入手されたままで（メモリ１２
゜１５に）同等に格納する。

すべての１７Ｂと「欠陥のおそれ」のデータをいったん
格納してしまうと、カメラの撮映に起因する信号に対し
て補正を実行する本措置の準備が整う。

本発明は前述した措置に対して種々の変更を施すことが
できる。たとえば、格納された値Ｓ１は１つのかつ同一
の写真感光要素に対して数個の帯域走査にわたって測定
した値から求めた平均値であってもよい。Ｓｌと共に１
／Ｂを計算する目的に供される値Ｓ２を同様な方法で求
めてもよい。

特定のパラメータ（周辺温度、湿度計の大気湿度、ズー
ムの焦点長さ、シャッターの開口度、・・・）に依存す
る方向を、たとえばデジタル−アナログ変換器ｉａ、１
９によってアナログ形式で与えられる値Ｓ１と１／Ｂに
適用する乗算係数を調整することによって可能とするよ
うに考慮することも同様に可能である。

【図面の簡単な説明】

図１には本発明に基づく補正措置の実施態様の１つが図
示されている。 図２には、図１に基づく措置への適用が可能な運用ダイ
アグラム（線図）が図示されている。 １−撮像装置 ２−タイムベース回路 ３−マイクロプロセサ ４−サンプリング回路 ５−Ａ／Ｄ変換器 ８−マルチプレクサ ９−マルチプレクサ １１−カウンタ（計数器） １２−メモリ １３−メモリ １４−インバータ １５−マルチプレクサ １６−マルチプレクサ １７−マルチプレクサ １８−　Ｄ／Ａ変換器 １９−Ｄ／Ａ変換器 ２〇−減算器回路 ２１−マルチプレクサ回路 ２２−遅延回路 ２３−マルチプレクサ 特許出願人 トムソンーセーエスエフ 特許出願代理人 弁理士　　山　本　恵　− 、ｉ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　テレビジョンカメラの撮像装置によって供給
   される信号の補正用の装置で、との撮像装置が、カメラ
   の対物レンズによって得られた映像の継続点に沿って線
   ごとに走査を実行するだめの写真感光要素からなり、対
   物レンズがふさがれる時と一様に照射されたシーンが撮
   映される時にそ瓦ぞれ供給される撮像装置の各写真感光
   要素からの信号Ｓ１と８２を設定手順の間に受信する目
   的と、写真感光要素によって供給され、 撮像装置の写真感光要素のすべてに対して同一の予め定
   められた定数であシ、値Ｓ１とＳ２が当該の写真感光要
   素に係る信号の補正に対して補正信号を提供する目的の
   ために、この措置がメモリ記憶と処理手段とからなって
   いて、これらの手段がニー　撮像信号の受信用入力を有
   するアナログ−デジタル変換回路と出力、 た計数型計算手段、 −撮像信号の受信用の第１人力と信号Ｓ１をアナログ形
   式で受信するだめのメモリ回路に接続された第２人力を
   有するアナログ減算器と出力；および、上記減算器の出
   力に接続された第１人力と路に接続された第２人力を有
   するアナログ乗算器と出力、とからなるアナログ計算手
   段、を有することを特徴とする補正装置。
2. （２）　　Ｌ＜　１　／Ｂ＜Ｍ　（ここでＬとＭは予め
   定められたＩｆｉ　）であることを検証し、格納対象の
   信号の値がこの検証結果の関数であるような信号をメモ
   リ回路に供給するように計数型計算手段が考案されてお
   シ、１本でかつ同一の走査線の２つの継続信号間の時間
   の間隔に遅延時間が等しい遅延回路と、さらに、メモリ
   回路に接続された切シ換え制御入力、アナログ乗算器の
   出力に接続された第１の信号入力、遅延回路を経由して
   アナログ乗算器の出力に接続された第２の信号入力、お
   よび、Ｌ（１／Ｂ（Ｍの場合にはその第１人力の信号で
   あり、その反対の場合にはその第２人力の信号である信
   号を分配するための出力を有する切シ換え回路とからそ
   の計数型計算手段がなっている上記特許請求の範囲第１
   項に記載の補正装置。