SE427516B - Sett och anordning for att korrigera distortion i en pa elektronisk veg upptecknad av bildelement lengs linjer uppbyggd bild - Google Patents

Description

lÛ 15 20 25 8106650-8 ' med nackdelarna hos de teoretiskt tänkbara lösningarna.

Uppfinningen är kännetecknad som framgår av patantkraven.

FIGURBESKRIVNING Uppfinningen beskrivas närmare härnedan med hjälp av ett utföringsexempel under hänvisning till bifogad ritning, på vilken fig l visar schematískt en avsökningsanordning omfattande en roterande polygonspegel, fig 2 visar formen avatt bildfält som avsöks längs parallella krökta linjer, fig 3 visar bildens form efter representation på en videoskärm, fig 4a-4d är diagram som schematiskt visar två avsökningslinjer av 'olika längd och visar olika sätt att kompensera den vid presentationen uppkomna distortionen, fig 5 visar schematiskt en anordning för utförande av sättet enligt uppfinningen och fig 6 är ett diagram som visar att uppfinningen även kan användas för att eliminera distortion som uppstår till följd av fasförskjutning i den elektroniska avkänningen.

FöRi-:DRAGEN UTFÖRINGSFORM Fig l visar schematiskt en konventionell IR avsökningsanordning omfattande en roterande polygonspegel 1. Spegeln har sex spegelytor 21-26 vilka lutar i förhållande till vartikalriktningen på sådant sätt, att en ljusstråle som faller på spegeln från synfältet speglas till en detektoranordning 3 omfattande enligt exemplet 48 detektorer. Genom spegelns roterande rörelse sveps synfältet på sådant sätt, att bildelement utmed 48 parallella krökta linjer avkänns samtidigt och de erhållna analoga signalerna efter analog-digital omvandling matas till ett minne som det kommer att förklaras senare.

Fig 2 visar schematiskt avsökning av en scen som erhålls när man sveper med en roterande spegel av ovannämnda typ längs krökta parallella linjer och i alla linjer avkänner bildelemcnten med samma samplingsfrekvens. Som det framgår, blir linjerna som tillhör en större elevationsvinkel längre. Vid avsökning arbetar man oftast med bandformiga delbilder som erhålles med en anordning enligt fig 1. 1D l5 20 25 50 81066504 Den roterande pclygonspegeln 1 har 6 spegelytor 21-26 vilkas lutning varierar med en bestämd vinkel, sa att 6 band i synfältet kan avsökas. Enligt exemplet avsöks bandet 31 med spegelytan 21, bandet 33 med spegelytan 22, bandet 35 med spegelytan 23, varigenom man erhåller en första halvbild. Sedan avsöks bandet 32 med spegelytan 24, bandet 34 med spegelytan 25 och bandet 36 med spegelytan 26, varigenom man erhåller en andra bildhalva som interfolieras med den första som framgår av fig 3.

F ig 3 visar bilden som uppstår vid linjär presentation av den avsökta scenen.

Det framgår att utom att bildpunkter som ursprungligen ligger vertikalt ovanför varandra blir förskjutna i sidled kommer langsträckta vertikala linjer att vara brutna vid gränsen mellan tva band, sa att en sagtandformad linje uppstår. Om den kortaste avsökningslinjen i ett band innehåller exempelvis 550 bildpunkter av längden X och den längsta linjen 550 bildpunkter av längden l.lX, kommer informationen i den längsta linjen att komprimeras vid linjär avbildning pa en videoskärm. Detta ger upphov till de lutande linjerna, varvid lutningen minskar ju närmare bildens centrum den vertikala linjen ligger.

Uppfinningens grundtanke är att genom att vid linjär presentation förlänga de långa avsökningslinjerna med infogade bildelement vid bestämda ställen, kompen- sera distortionen och åstadkomma en bild i vilken vertikala raka linjer återges korrekt. Diagrammet i fig 4 visar principen. Man antar att i avsökningen linje 48 är kortare än linje l pa sådant sätt, att varje bildelement i linje l har en längd som motsvarar 1.1 bildelement i linje 48, (jfr rad a och b i fig 4). Vid presenta- tion av linje l kan vart 1Û:de bildelement förlängas 100% (rad c) eller alterna- tivt var 5:te bildelement förlängas 50% (rad d) osv. Förlängningen av ett bildele- ment maste ske med en faktor (1 + Fl; ) där n är ett heltal lika eller större än 1.

Ju mindre förlängningen av de enskilda elementen är desto mindre blir olinjärite- ten i bilden till följd av infogningen. Förlängning av elementen maste ske i ett bestämt mönster. Om exempelvis för linje 1 sker en fördubbling efter var lüzde bildelement (vid förlängning med 50% efter det -l-g :te bildelementet, vid för- liingiiiiig med 33% efter det -l-gzje bildelcmentet osv) sker en fördubbling för lin- jc 24 efter var 20:de bildelement (2 . ggn-je, 2 - %)1jf=_ GW)- FÖP Sådana Ünlef med vilkas crdningsnummer 48 inte kan delas tillämpas en successiv övergång. För linje 2 erhålls värdet 10 . _4_8__ = 10.43 vilket medför att tre gånger sker in- fogning efter 10 bildelemeanßt-oåh tvâ gånger efter ll bildelement. Beräkning- u u lU 15 20 25 30 is1oseso-s ' en utförs för varjelinje och det erhallna mönstret användes i en styranordning som' sköter utmatningen av bildelementen till en videoskärm som det kommer att förklaras i samband med fig 5. Infogningsmönstret varierar i motsvarighet till avsökningsanordningens karakteristiska värden vilka bestämmer avsöknings- linjernas längd och följaktligen dístortionen. lnfogningsfrekvensen för en linje med ordningsnummer mn kan alltså beräknas genom formeln m k.-_ m - IT! O n 0 där k är antalet bildelement mellan två infogningar i den längsta avsöknings- linjen och mo är den kortaste linjens ordningsnummer.

Fig 5 är ett principschema över ett exempel pa en anordning för utförande av sättet enligt uppfinningen. Med 3 betecknas detekteringsanordningen som inne- fattar 48 IR detektorer för avkänning av bandformiga delar av synfältet längs 48 linjer. Samplingssignalerna omvandlas till digitala signaler i analog- digital omvandlarnall och över ett register 5 matas till ett minne 1D där de lagras i motsvarighet till linjerna i vilka de kommer att utläsas till en videoskärm. Samplingssignalerna'omvandlas till digitala ord för att definiera olika ljusstyrkor men för att förenkla beskrivningen resulterar enligt exemplet analog-digital omvandlingen endast i svarta eller vita bildelement.

Som tidigare nämndes uppdelas synfältet i 6 band vilka avsöks interfolierade sa att banden 31, 33, 35 avkänns först och banden 32, 34, 36 sedan, varvid inskrivningen och utläsningen av dessa tva gruppers data till och från minnet 10 sker omväxlande med varandra. Inskrivningen och utläsningen styrs av en adresseringskrets 12 som dels adresserar minnescellerna linjevis dels aktiverar styr- respektive läsingàngar, sa att bildelementen matas till ett läsregister 13, varifrån de i serieform matas till en videosignalledning för överföring till en videoskärm. Anordningen omfattar en omkopplare 18 som i sitt ena läge tillåter videosignalerna passering fràn registret 13 till videoskärmen 20 medan i sitt andra läge ansluter en tilläggssignal till ledningen. Omställningen sker medelst en styranordning l7 som stegas fram i samplingstakten och innehåller ett minne inställt i motsvarighet till mönstret enligt vilket tilläggselement skall infogas mellan videosignalerna. Som tidigare nämndes är detta mönster beroende av avsökningsanordnignens beskaffenhet och med de tidigare nämnda värdena lÛ 15 20 25 30 8106650-8 kommer i linje nr 47 infogas ett bildelement efter varje 1480 sampel, medan i linje nr 2 omväxlande efter 1D respektive ll. Detta förutsatt att hela bildele- mentet infogas. Vid infogning av exempelvis halva bildelement mäste mönstret anpassas pa motsvarande sätt.

Om man för enkelhetens skull antar att hela bildelement skall infogas alstras dessa i en bildelementgenerator 16. Man kan välja för dessa tilläggselement en luminans som bäst kommer att smälta in i bilden, exempelvis ett genomsnitts- värde för de omkringliggande bildelementens luminans. För detta ändamål innehåller bildelementgeneratorn ett register 15 som under en samplingsperiod kvarhaller luminansvärdet för varje bildelement och en rnedelvärdesberäk- nare 19 som dels erhåller en signal direkt fran läsregistret 13 dels en signal fran registret 15 och utför en medelvärdesberäkning om exempelvis luminansvärdet är uttryckt i ll-bits binära ord. Detta medelvärde matas sedan till videosignal- ledningen när omkopplaren lB omställes till sitt andra läge. Vid det förenklade exemplet enligt ovan där man endast har svarta eller vita bildelement används det sista bildelementets luminans för att bilda tilläggselementet. Om man infogar ett halvt bildelement dubbelt sa ofta erhåller man en jämnare bild.

Detta sker pa sadant sätt, att bildelementen utmatas fran registret 13 med den dubbla datatakten, varje element tva gånger och den bildade medelvärdessig- nalen med en halv bildelementtid matas till videoledningen medan adresseringen och utläsningen stoppas. Pa analogt sätt kan man även utföra en förlängning med t ex 33%.

Uppfinningen möjliggör kompensering av en ytterligare distortion, som uppstar vid avsökningsanordningar av ifrågavarande typ därigenom, att ur besparinga- synpunkt antalet analog-digitala omvandlare är färre än antalet detektorer exempelvis 8 omvandlare för 48 detektorer. Da analog-digital omvandlarna arbetar sa snabbt, att de kan avkänna värdena hos 6 detektorer under tiden för ett bildelement, kan det förekomma att tillstandet hos en eller flera detektorer som avkänner ett föremal med vertikal begränsningslínje (linje k i fig 6a) har förändrats innan signalerna fran alla dessaó detektorer överförts medelst analog-digital omvandlaren beroende pa att under tiden har genom avsökningen föremalets begränsningslinje skenbart förflyttats i horisontell led. Detta kan medföra, att den vertikala begränsningslinjen avbildas .som taggig genom att exempelvis endast de första 4 detektorerna i varje grupp av 6 detektorer har II 8106650-8 ' hunnit avkänna föremålet (fig 6b). Denna förskjutning som uppgår till högst ett -bildelement kan kompenseras genom uppfinningen genom att exempelvis i de sista 2 linjerna i varje 6-grupp av linjer infogas ett bildelement i början av de med pil antydda linjerna. I detta fall maste styranordningen 17 inställas exempelvis genom att ändra minnet, så att en omställning av omkopplaren skall ske även i början av de sista 2 linjerna i varje grupp av 6 linjer. På detta sätt kommerden taggiga formen av de vertikala kantlinjerna att elimineras (fig 61:).

Claims (5)

1. lÛ 8166650-8 PATENTKRAV l Sätt att korrigera distortion i en pa elektronisk väg upptecknad, av bildelement längs linjer uppbyggd bild, vilken distortion består däri, att i ett längs krökta linjer avsökt synfält de i vertikal led under varandra belägna bildelementen vid avbildning pa parallella raka linjer förskjuts i horisontell led i förhållande till varandra, k ä' n n e t e c k n a t därav att bildelementen som uppstår genom avsökning av synfältet lagras i ett minne och utmatas linjevis till en avbíldningsskärm, varvid bildelementen i den till den kortaste avsöknings- linjen hörande avbildningslinjen utmatas oförändrade, medan i mot längre avsökningslinjer svarande linjer infogas extra bildelement respektive delar av bildelement på bestämt avstånd från varandra, vilket avstånd väljs på sådant sätt, att antalet infogade bildelement respektive delar av bildelement per linje är proportionellt mot skillnaden mellan respektive linjes och den kortaste linjens längd.

2. Sätt att enligt patentkrav l k ä n n e t e c k n a t därav att antalet bild- element mellan två infogade bildelement för en godtycklig linje med ordnings- nummer mn beräknas genom formeln k . o m0 - mn där k är antalet bildelement mellan två infogade bildelement i den längsta linjen och mo är den kortaste linjens ordningsnummer.

3. Sätt enligt patentkrav 2 k ä n n e t e c k n a t därav, att ifall beräkningen ger ett bråk för antalet bildelement mellan infogade bildelement väljas det närmaste högre och lägre heltalet i motsvarande proportioner för att endast behöva arbeta med heltal.

4. Sätt enligt något av föregående patentkrav k ä n n e t e c k n a t därav att de infogade bildelementen har samma längd som erhålls genom avsökning av synfältet.

5. Sätt enligt nagot av föregående patentkrav k ä n n e t e c k n a t därav att de infogade bildelementen har en längd motsvarande' längden för de genom avsökning av synfältet erhållna bildelementen delad med ett heltal. '10 8106650-8 6 Sätt enligt nagot av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a t därav att det infogade bildelementets luminans bestäms av luminansen hos de omkring- liggande bildelementen. 7 Sätt enligt något av föregående patentkrav k ä n n e t e c k n a t därav, att i början pa minst en linje i varje grupp av linjer infogas ett bildelement för att förhindra att en vertikal linje avbildas som bruten genom att vid utmatning av de till en vertikal linje hörande detektorernas signaler i tidsföljd minst en av detektorer-na har ändrat tillstànd innan samtliga detektorers signaler har utmatats. -8 Anordning för att korrigera distortion i en pa elektronisk väg' upptecknad av bildelement längs linjer uppbyggd bild enligt patentkrav l, k ä n n e t e c k - nad därav att anordningen omfattar en avkänningsanordning (1, 3) för att avkänna synfältet längs parallella linjer och alstra elektriska signaler i motsva- righet till de avkända bildelementen, minnesanordningar (10) för att lagra signalerna i motsvarighet till den elektroniska bilden som skall bildas pa en bildskärm (20) och en omkopplare (18) som i sitt ena läge matar videosignaler fran minnesanordningarna (10) till bildskärmen och sitt andra läge matar videosignaler fran en bildelementgenerator (16) till bildskärmen, varvid en styranordning (17) i enlighet med ett tidmönster styr dels omkopplaren (18) dels en utläsningsanordning (12) pa sadant sätt, att samtidigt som omkopplaren omställes och ett bildelement fran bildelementgeneratorn matas till videoskär- " men utläsningen från minnesanordningen (10) stoppas. 9 Anordning enligt patentkrav 8, k ä n n e t e c k n a d därav att bildelement- generatorn (16) omfattar ett register (15) för att registrera åtminstone ett bildelement och kvarhalla detta under nästföljande bildelement och en medel- värdesberäknare (19) som bildar en videosignal vars luminans är medelvärdet för 3 nämnda tva bildelement. 10 Anordning enligt patentkrav 8 eller 9, k ä n n e t e c kn a d därav att avkänningsanordningen (3) omfattar ett antal IR detektorer en för varje avkänningslinje och ett antal analog-digital omvandlare (4) vilka omvandlar bildelementens luminansvärde till binära ord för lagring i minnesanordningen (10). 8106650-8 ll Anordning enligt patentkrav lCl k ä n n e t e c k n a d därav att analog- digital omvandlar-nas (4) antal är mindre än antalet detekterar, så att en grupp detektorer avsöks av samma analog-digital omvandlare efter varandra, varvid styranordníngen (17) vid början av minst en av de til! samma detektorgrupp hörande linjerna infogar ett extra bildelement respektive delar av ett bildele- ment för att kompensera en lumínansändring som inträffat genom att ej samtliga detektorer har avsökts samtidigt.