SU1109945A1 - Method and device for forming signal for correcting distortions of television picture - Google Patents
Method and device for forming signal for correcting distortions of television picture Download PDFInfo
- Publication number
- SU1109945A1 SU1109945A1 SU823484931A SU3484931A SU1109945A1 SU 1109945 A1 SU1109945 A1 SU 1109945A1 SU 823484931 A SU823484931 A SU 823484931A SU 3484931 A SU3484931 A SU 3484931A SU 1109945 A1 SU1109945 A1 SU 1109945A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- signal
- output
- signals
- input
- video signal
- Prior art date
Links
Landscapes
- Picture Signal Circuits (AREA)
Abstract
1. Способ формировани сигнала дл коррекции искажений телевизионного изображени , основанный на формировании видеосигнала развертыванием оптического эталонного изображени , формировании синхронно с разверткой опорных сигналов, преобразований в сигнал предкоррекции в виде взвешенной суммы опорных сигналов и корректировки им сформированного в одеосигнапа, формировании сигнала ошибки из корректированного видеосигнала и сигнала коррекции с последующим формированием .сигналов управлени весовыми коэффициентами опорных сигналов пропорционально сигналу ошибки и запоминанием их, отличающийс тем, что, с целью повышени точности формировани , одновременно с развертыванием оптического эталонного изображени формируют электрический эталонный сигнал, а при формировании сигнала ошибки сравнивают текущее значение Корректированного видеосигнала с текущим значением электрического эталонного сигнала по всей ш1ОП1ади растра, взвешивают и сравнивают по всей площади растра сигнал ошибки, а при формировании сигналов управлени весовыми коэффициентами опорных сигналов минимизируют величину сигнала § ошибки изменением сигналов управлени весовБми коэффициентами опорных сигналов и запоминают.соответ- ствующие этому минимуму сигналы управлени . § ,2, Устройство формировани сигнала дл коррекции искажений телевизионного изображени , содержащее датчик видеосигнала, перед оптическим входом которого расположена тест-таблица, а синхровыход соеди;о нен с синхровходом синхронизатора, - СП первый выход которого подключен к синхровходу процессора, два выхода которого соединены с соответствующими входами блока пам ти, выход которого подключен к первому входу блока весового суммировани , выход которого соединен с управл ющим входом датчика видеосигнала, о тличающеес тем, что, с целью повышени точности, в него введены последовательно Соединенные блок вычитани , формирователь модул сигнала, перемножитель и интегратор , выход которого подключен1. A method of generating a signal for correcting distortions of a television image, based on the formation of a video signal by expanding an optical reference image, forming synchronously with the scanning of reference signals, converting to a pre-correction signal as a weighted sum of reference signals and correcting the generated signal in it, generating an error signal from the corrected video signal and a correction signal with the subsequent formation of control signals for the weight coefficients of the reference signal proportional to the error signal and storing them, characterized in that, in order to increase the accuracy of the formation, simultaneously with the deployment of the optical reference image, an electrical reference signal is formed, and when generating the error signal, the current value of the Corrected video signal is compared with the current value of the electrical reference signal across the entire R1 screen , the error signal is weighed and compared over the entire raster area, and when generating control signals, the weight coefficients of the reference These signals minimize the magnitude of the error signal by changing the control signals of the weights by the coefficients of the reference signals and memorize the control signals corresponding to this minimum. §, 2, A signal shaping device for correcting distortions of a television image containing a video signal sensor, in front of which there is a test table, and a sync output; it is connected to a synchronous synchronizer input, the SP of which is connected to the processor synchronous input, two outputs with the corresponding inputs of the memory block, the output of which is connected to the first input of the weight summing unit, the output of which is connected to the control input of the video signal sensor, which is different from that in order to improve accuracy, the Connected subtractor, the driver of the signal module, the multiplier and the integrator, the output of which is connected
Description
к входу данных процессора, а также генератор эталонного сигнала, генератор весового сигнала и генератор ортогональных сигналов, синхровходы которых соединены с синхровыходом датчика видеосигнала, управл ющие входы генератора весового сигнала и генератора ортогональных сигналов подключены к второму выходу синхронизатора, третий выход которого соединен с установочным входом интегратора, выходы генератора весового сигнала и генератора ортогональных сигналов подключены к вторым входам перемножиуел и блока весового суммировани соответственно, а выход генератора эталонного сигнала соединен с первым входом блока вычитани , втрой вход которого соединен с сигнал ьньм выходом датчика видеосигнала .The data input of the processor, as well as the reference signal generator, weight signal generator and orthogonal signal generator, whose sync inputs are connected to the sync output of the video signal sensor, the control inputs of the weight signal generator and the orthogonal signal generator, are connected to the second synchronizer output, the third output of which is connected to the setup input the integrator, the outputs of the weight signal generator and the orthogonal signal generator are connected to the second inputs of the multiplier and the weight sum block Accordingly, the output of the reference signal generator is connected to the first input of the subtraction unit, the second input of which is connected to the signal n output of the video signal sensor.
Изобретение относитс к области телевидени и может быть использовано Bf вещательном и прикладном телевидении в составе телевизионных (ТВ) систем автоматической корр ции искажений изображений в реальном масштабе времени.The invention relates to the field of television and can be used Bf broadcast and applied television as part of television (TV) systems for the automatic correction of image distortion in real time.
Известен способ формировани сии нала дл коррекции неравномерности фона ТВ изображени , основанный на том, что из видеосигнала, содержащего сигнал неравномерности фона , путем временной селекции устран ют синхронизирующие и гас щие импульсы, затем посредством фкпьтрации вьщел ют низкочастотные составл ющие и получают тем самым корректирующий сигнал. Этот корректирующий сигнал вычитают из задержанного (на врем задержки, обусловленное фильтрацией) видеосигнала и компенсируют таким образом неравномерность фона телевизионного изображени СОA known method of generating these signals for correcting the unevenness of the background of the TV image is based on the fact that synchronizing and damping pulses are removed from the video signal containing the uneven background signal by temporal selection, then the low-frequency components are selected by fcptraction and thereby receive a correction signal . This correction signal is subtracted from the delayed (by the delay time due to filtering) video signal and thus compensates for the uneven background of the television image CO
Недостатком данного способа вл етс низка точность формировани сигнала дл коррекции ТВ изображени , так как невозможно формиррвать корректирукидий сигнал ,сложного вида без искажейи ТВ изображени за счет компенсации в нем низкочастотной части спектра пространственных частот. Кроме того, данный способ не вл етс универсальным , так как с его помощью невозможно формировать сигнал дл коррекции других вцдов искажений IJB изображений (координатных искажений ), искажений спектра пространственных частот.The disadvantage of this method is the low accuracy of signal generation for correcting the TV image, since it is impossible to form a correction signal of a complex form without distorting the TV image by compensating for the low-frequency part of the spatial frequency spectrum. In addition, this method is not universal, since with its help it is impossible to generate a signal for correcting other distorted IJB distortions of images (coordinate distortions), distortions of the spectrum of spatial frequencies.
Известен способ формировани сигнала дл коррекции искажений ТВ изображени , основанный на разбиении ТВ изображени на участки и формировании выборок корректирующего сигнала дл каждого из участков изображени , одновременном считывании последовательностей выборок с опережением относительно кадровой развертки на врем сканировани одного участка изображени с их последующим сглаживанием, прерываемым в интервале кадрового сиг ,нала гашени , поочередном считьшании сглаженных последовательностей выборок в направлении строчной развертки с опережением относительно строчной развертки ТВ изображени на врем сканировани одного участка изображени и с окончательным вторичньм сглаживанием, прерываемым в интервалах строчного сигнала гашени 2 J.A known method of forming a signal for correcting TV image distortions is based on dividing the TV image into sections and sampling a correction signal for each of the image areas, simultaneously reading sequences of samples ahead of the frame scan for the scanning time of one image area with their subsequent smoothing interrupted by the frameframe interval, the quench level, alternately combining the smoothed sequences of samples in the direction of the lowercase p the scanners are ahead of the line scan of the TV image for the scan time of one image section and with the final secondary smoothing interrupted in the horizontal blanking signal interval 2 J.
Однако и дл данного способа характерны недостаточна точность формировани корректирующего сигнала , обусловленна наличием ошибки дискретизации в последнем, а также неуниверсальность, обусловленна возможностью формировани сигнала дл коррекции только ркостных искажений .However, this method is also characterized by insufficient accuracy in the formation of a correction signal, due to the presence of a sampling error in the latter, as well as non-universality, due to the possibility of generating a signal to correct only the high-frequency distortions.
Наиболее близкий по технической сущности к предлагаемому вл етс способ формировани сигнала дл коррекции искажений ТВ изображени The closest in technical essence to the present invention is a method of forming a signal for correcting TV image distortions.
основанный на формировании видеосигнала развертыванием оптического эталонного черно-белого изображени в виде периодически чередующихс по зонам идентичных тест-меток. Формируют сигнал дл коррекции искажений ТВ изображени в виде первоначально взвешенной суммы опорных сигналов, генерируемых синхронно с ТВ разверткой. Далее, воздейству этим сигналом на видеосигнал, полученный от оптического эталонного изображени , через цепи управлени цветной передающей ТВ камеры (отклон ющую систему, усилитель видеосигнала) получают корректированный видеосигнал, после чего по зонам растра вьщел ют сигнал опгибки из корректированного видеосигнала путем измерени по зонам отклонений амплитуды и фазы корректированного видеосигнала от известных параметров тест-меток. По измеренным в каждой зоне сигналам ошибки определ ют расчетным путем по специальным алгоритмам величину каждого из сигналов управлени весовыми коэффициентами опорных сигналов, после чего вновь формируют сигнал дл коррекции искажений ТВ изображени с определенными сигналами управле ни весовыми коэффициентами, получают кррректированньй видеосигнал , вьздел ют по зонам сигнал ошибки и снова определ ют сигналы управлени весовыми коэффициентами опорных сигналов и т.д. Определение сигналов управлени продолжаетс до тех пор, пока сумма этих сигналов не перестанет уменьшатьс или не станет меньше наперед заданного значени . После этого найденные сигналы управлени ч весовыми коэффициентами опорных сигналов запоминают и в соответствии с запомненными сигналами управлени весовыми коэффициентами опорных сигналов окончательно формируют сигнал дл коррекции искажений ТВ изображени в чиде взвешенной суммы опорных сигналов Сз 1.based on the formation of a video signal by unfolding an optical reference black-and-white image in the form of periodically alternating zones of identical test marks. A signal is generated to correct the distortion of the TV image in the form of an initially weighted sum of reference signals generated synchronously with the TV scan. Next, by applying this signal to the video signal received from the optical reference image, a corrected video signal is obtained through the control circuits of the color transmitting TV camera (deflection system, video amplifier), and then the signal from the corrected video signal is detected by raster zones by measuring the deviations amplitudes and phases of the corrected video signal from the known parameters of the test tags. Based on the algorithms measured in each zone, errors are determined by special algorithms for the magnitude of each of the control signals for the weight coefficients of the reference signals, and then re-generating the signal to correct TV image distortions with certain control signals for the weighting coefficients, get the corrected video signal, by zones the error signal and the control signals of the weighting coefficients of the reference signals, etc., are determined again. The determination of the control signals continues until the sum of these signals stops decreasing or becomes less than the predetermined value. After that, the found control signals, the weighting coefficients of the reference signals, are stored and, in accordance with the stored control signals, the weighting coefficients of the reference signals finally form a signal for correcting the TV image distortions in the weighted sum of the reference signals C3.
Известно устройство дл фоу м ровани сигнала дл коррекции искажений ТВ изображени , содержащее датчик видеосигнала, перед оптическим входом которого размещена тест-таблица , а синхровыход соединен с синхровходом синхронизатора, первыйA device for fouling a signal for correcting distortions of a TV image is known, which contains a video signal sensor, in front of the optical input of which a test table is placed and the sync output is connected to the synchronizer input synchronizer, the first
выход которого подключен к синхровходу процессора, два выхода которого соединены с соответствующимиthe output of which is connected to the synchronous input of the processor, two outputs of which are connected to the corresponding
входами блока пам ти, выход которого подключен к первому входу блока весового суммировани , выход которого соединен с управл ющим входом датчика видеосигнала, выход которого соединен с первым входом блока детекторов рассогласовани , второй вход которого соединен с выходом блока опорных отсчетов, выход которого через блок пам ти зональных ошибок соединен с вторым входомthe inputs of the memory unit whose output is connected to the first input of the weight summing unit, the output of which is connected to the control input of the video signal sensor, the output of which is connected to the first input of the error detector unit, the second input of which is connected to the output of the reference sample unit, the output of which is through the memory unit These zone errors are connected to the second input.
процессора З.processor z
Известные способ формировани сигналов дл коррекции искажений ТВ изображени и устройство позвол ют формировать сигнал дл коррекции с более высокой точностью, так как учитываетс при формировании корректирующего сигнала работа исполнительных (формирующих) блоков иThe known method of generating signals for correcting the distortions of a TV image and the device makes it possible to generate a signal for correction with higher accuracy, since the performance of the executive (shaping) blocks and
эффективность ввода корректирующего сигнала в видеосигнал через цепи управлени .the effectiveness of the input of the correction signal into the video signal through the control circuit.
Недостатком известного способа вл етс невысока точность формировани сигнала дл коррекции искажений ТВ изображени . Это обусловлено тем, что при определении величины каждого из сигналов управлени весовыми коэффициентами опорных сигналов используют лишь ограниченное число дискретных по времени (по зонам) отсчетов сигналов ошибки. Поэтому точность формировани сигнала дл коррекции искажеНИИ ТВ изображени по всей площади растра ограничена наличием ошибки дискретизации. Увеличение числа зон разбиени ТВ изображени приводит к значительному усложнению системы и увеличению объема вычислений при определении величин сигналов управлени весовыми коэффициентами опорных сигналов и тем самым к снижению точности их определени .A disadvantage of the known method is the low accuracy of signal generation for correcting the distortion of a TV image. This is because when determining the value of each of the control signals, the weighting coefficients of the reference signals use only a limited number of time-discrete (by zones) samples of error signals. Therefore, the accuracy of signal generation for correcting the distortion of the TV image over the entire raster area is limited by the presence of a sampling error. An increase in the number of TV image splitting zones leads to a significant complication of the system and an increase in the amount of computations in determining the values of the control signals for the weight coefficients of the reference signals and thereby reducing the accuracy of their determination.
Кроме того, точность формировани сигнала дл коррекции искажений ТВ изображени ограничиваетс большой дисперсией отсчетов сигналов ошибки по зонам из-за наличи шума, поскольку при получении отсчетовIn addition, the accuracy of signal generation for correcting TV image distortions is limited by the large dispersion of samples of the error signals by zones due to the presence of noise, since upon receipt of samples
сигналов ошибки по зонам используютс точечные выбор си текущего значени корректированного видеосигнала в каждой зоне. Дисперсию отсчетов сигналов ошибки можно уменьшить путем усреднени каждого из них по времени от кадра к кадру. Однако при этом значительно увеличитс вре м формировани сигнала дл коррекции . Точность формировани сигнала дл коррекции искажений ТВ изображени также снижаетс за счет того, что качество коррекции искажений ТВ изображени оцениваетс по сумме сигналов управлени вебовыми коэф-, фициентами опорных.сигналов, а не по каждому отдельно вз тому сигналу управлени . Это может привести к тому, что найденные величины отдель ных сигналов управлени весовыми коэффициентами опорных сигналов будут неоптимальными по отношению к наилучшему достижимому качеству коррекщш искажений ТВ изображени . Кроме того, известный способ не вл етс универсальным, так как с его помощью возможно формировать сигнал лишь дл коррекции координатных и ркостных искажений ТВ изображени , поскольку измер ютс сигналы ошибки, вызванные только этими искажени ми. Сигналы ошибки при формировании сигналов дл коррекции ркостных и геометрических искажений измер ютс неидентично, а сигналы управлени весовыми коэффициентами отдельных опорных сигналов также определ ютс по разным ал горитмам. Это затрудн ет унифика1 1ю аппаратуры, реализунмцей способ. Цель изобретени - повьш1ение точ ности формировани . Цель достигаетс тем, что соглас но способу формировани сигнала дл коррекции искажений ТВ изображений основанному на формировании видеосигнала развертыванием оптического эталонного изображед и , формировании синхронно с разверткой опорных сигналов, преобразовании их в сигна предкоррекции в виде взвешенной суммы опорных сигналов и корректиро ки им сформированного видеосигнала , формировании сигнала ошибки изкорректированного видеосигнала и сигнала коррекции с последующим фор мированием сигналов управлени весо выми коэффициентами опорных сигнало пропорционально сигналу ошибки и запоминанием их, одновременно с раз вертыванием оптического эталонного изображени формируют электрический эталонный сигнал, а при формировании сигнала ошибки сравнивают текущее значение корректированного видеосигнала с текущим значением электрического эталонного сигнала по всей площади растра, взвешивают и сравнивают по всей площади растра сигнал ошибки, а при формировании сигналов управлени весовыми коэффициентами опорных сигналов минимизируют величину сигнала ошибки изменением сигналов управлени весовыми коэффициентами опорных сигналов и запоминают соответствующие этому минимуму сигналы управлени . Кроме, того, в устройство формировани сигнала дл коррекции искажений ТВ изображени , содержащее датчик.видеосигнала, перед оптическим входом которого расположена тест-таблица, а синхровыход соединен с синхровходом синхронизатора, первый выход которого подключен к синхровходу процессора, два выхода которого соединены с соответствующими входами блока пам ти, выход которого подключен к первому входу блока весового суммировани , выход которого соединен с управл ющим входом датчика видеосигнала, введены последовательно соединенные блок вычитани , формирователь модул сигнала, перемножитель и интегратор , выход которого подключен к входу данных процессора -, а также генератор эталонного сигнала, генератор весового и генератор ортогональных сигналов, синхровходы которых соединены с синхровыходом датчика видеосигнала, управл ющие входы генератора весового сигнала и генератора ортогональных сигналов подключены к второму выходу синхронизатора, третий выход которого соединен с установочным входом интегратораj выходы генератора весового сигнала и генератора ортогональных сигналов подключены к вторым входам перемножител и блока весового суммировани соответственно , а выход генератора эталонного сигнала соединен с первым входом блока вычитани , второй вход которого соединен с сигнальньм вы- . ходом датчика видеосигнала. На фиг. 1 приведены временные диаграммы; на фиг. 2 - структурна электрическа схема устройства. Способ осуществл етс следующим образом. Получают видеосигнал S(t) развер тыванием оптического эталонного изображени в виде чередующихс по произвольному закону черных, серых и белых участков. Этому видеосигналу присущи ркрстные, геометрические искажени и искаже чи спектра пространственных частот. Одновременно формируют электронным способом электрический эталонный сигнал (эталон) Sj(t), г.е. сигнал, который должна формировать идеальна ТВ камера от эталонного изображени в случае отсутстви в ней всех видов искажений (фиг. 1а, дл чернобелого эталонного изображени ). Кро ме того, синхронно с ТВ разверткой формируют систему (набор) опорных с.игналов (t) определенных по полю растраi Далее воздействуют на полученный видеосигнал S(t) через цепи управлени ТВ камеры (фо кусирующую и отклон ющую систему, видеоусилитель, электроды эл ектронно-лучевой трубки, -у-корректор) сигналом дл корг ек1щи 4(t), сфор мированным в виде первоначально взв шенной суммы опорных сигнгшов 4j(t и получают первоначально корректированный видеосигнал S (t) (фиг, 1 б (t), 4(t)K d 4-(0, ,Tv l«(t) где f -функци передачи сигнала, дл коррекции в видеосигнал цепью управлени ТВ к меры -текущее врем } -число опорных сигналов) d - весовые коэффициенты; Т, - период кадровой развертки После формировани первоначально корректированного видеосигнала вьщел ют сигнал ошибки Sp(t). Дл этого сравнивают текущее значение первоначально корректированного ви деосигнала с текущим значением тес сигнала и.вьщел ют отличи между ними по всей площади растра (фиг. т). При этом сигнал ощибки может быть получен в виде модул (фиг. 1 или квадрата разлости и характеризует распределение всех видов иска жений по площади растра, а следовательно , и точность первоначально Сформированного сигнала дл коррекции искажений в любой точке растра. Если необходимо отдать предпочтение какой-либо области растра, формируют взвешенный сигнал ощибки . Sou,(t) , где u(t) - весовой сигнал, характеризующий распределение по площади растра требуемой точности формировани сигнала коррекции. После этого производ т оценку f взвешенного сигнала ошибки либо усреднением , либо нахождением максикальногр значени взвешенного сигнала ошибки по всей площади растра. После получени оценки р взвешенного сигнала ошибки tio всей плопщди растра наход т минимум этой оценки путем варьировани сигналов управлени весовыми коэффициентами oi,опорных сигналов Vj(t). Нахождение минимума оценки по совокупности параметров oij , , 1, ..., N-1 представл ет собой задачу многомерной оптимизации, котора может быть решена одним из известных методов нелинейного программировани , например , методом покоординатного спуска, методом сопр женных градиентов Флетчера-Ривса и т.п. Дл этой цели может быть применен процессор. Значени сигналов управлени весовыми коэффициентами cL опорных сигналов , при которых достигаетс минимум оценки, вл ютс оптимальными, поэтому их запоминают, и в соответствии с запомненными сигналами управлени формируют окончательно сигнал дл коррекции искажений ТВ изображени . k -. . , При формировании сигналов дл коррекции искажений цветных ТВ изображений вышеописанным способом сначала формируют сигналы дл коррекции видеосигнала ркостного канала и получают окончательно корректированный видеосигнал ркостного канала путем введени через управл ющие цепи этого канала окончательно сформированных сигналов дл коррекции ркостных, геометрических .. искажений и искажений спектра пространственных частот. Затем формируют подобным же способом сигналы дл коррекции видеосигналов цветоделенных каналов с той ;шшь разницей, что используют в качестве эталонного сигнала Sj(t) окончательно корректированный видеосигнал ркостного канала от оптического эталонного изображени . Изобретение позвол ет с высокой точностью формировать корректирующий сигнал, поскольку устранены ошибки дискретизации и высока степень сглаживани шумов при формировании сигнала дл коррекции с помощью вновь введенных операций. Точность формировани сигнала дл коррекции определ етс числом и видом опорных сигналов (t) и тем выше, чем больше число опорных сигналов и чем ближе они по форме с функцией, описывающей расп ределение искажений по полю растра . Так как в большинстве случаев искажени ТВ cиcтe ы описьшаютс гладкими функци ми, то целесообраз но в качестве опорных сигналов использовать систему базисных ортоно мированных сигналов, определенных на поле растра, например, систему сигналов Лежандра, Чебьппева. Это позвол ет получить максимальную точность формировани сигнала дл коррекции ТВ изображений при задан ном числе опорных сигналов, а также сократить врем на его формирование , так как в этом случае поиск оптимальных значений сигналов упра лени весовыми коэффициентами А.оп ных сигналов будет производитьс незавигимо друг от друга. Формирование таких опорных сигналов возможно табличным методом с помощью генератора ортогональных сигналов. Кроме того, можно сравнительно про то и идентично формировать сигнал дл коррекции любого вида искажени ТВ изображени , так как формирование сводитс к нахождению по едино алгоритму оптимальных значений сиг налов управлени весовыми коэффици . тами опорных сигналов по минимуму оценки по всей площади растра взве шенного сигнала ошибки, в которой содержитс информаци обо всех вид искажений ТВ изображени . Поскольку распределений различных видов ТВ искажений описываютс по полю растра приблизительно одинаковыми гладкими функци ми, то можно использовать единую систему опорных сигналов. Таким образом, изобретение вл етс универсальным, позвол щим значительно упростить и унифицировать аппаратуру дл его реализации . Предлагаемое устройство дл формировани сигналов коррекции искажений ТВ изображени содержит датчик 1 видеосигнала, тест-таблицу 2, синхронизатор 3, генератор 4 эталонного сигнала, генератор 5 весового сигнала и генератор 6 ортогональных сигналов, процессор 7, блок 8 пам ти, блок 9 весового суммировани , блок 10 вычитани , формирователь 11 модул сигнала, перемножитель 12, интегратор 13. I Устройство работает следующим образом. Датчик 1 видеосигнала считывает (фиг. 1а) оптическое эталонное изображение с тест-таблицы 2. На сигнальном выходе датчика 1 видеосигнала формируетс искаженный видеосигнал (фиг. 16). В качестве датчика 1 может быть использована передающа ТВ камера любого типа, в т. ч. один из цветоделенных каналов цветной ТВ камеры. Дл кор- рекции искажений к управл ющему входу (к фокусирующе-отклон ющей системе, видеоусилителю, j-корректору , электродам электронно-лучевой трубки и т.д.) датчика 1 видеосигнала по сигнальной шине подаютс сигналы дл коррекции искажений ТВ изображени с выходов блока 9 весового суммировани . Каждый отдельный сигнал дл коррекции искажений представл ет собой взвешенную сумму ортогональных сигналов, определенных на поле растра и синхронных с ТВ разверткой. Поэтому дл формировани корректирующих сигналов по сигнальной шине поступает на второй В5СОД блока 9 набор (система) ортогональных сигналов с выхода генератора 6 ортогональных сигналов, а на первый вход блока 9 подаютс по шине данных с выхода блока 8 пам ти сигналы управлени весовь1ми коэффициентами ортогональных сигналов в виде двоичных кодов. Перед началом формировани сигналов дл коррекции искажений ТВ изображени на втором выходе процессора 7 устанавливаютс начальные значени сигналов управлени весовыми коэффициентами ортогональных сигналов дл каждого из формируемыхthe error signals by zones are used point selection of the current value of the corrected video signal in each zone. The variance of the error signal samples can be reduced by averaging each one over time from frame to frame. However, this will significantly increase the time the signal is formed for correction. The accuracy of signal generation for correcting TV image distortions is also reduced due to the fact that the quality of TV image image distortion correction is estimated by the sum of the control signals of the web coefficients, support signals, and not by each separately taken control signal. This can lead to the fact that the found values of the individual control signals for the weight coefficients of the reference signals are not optimal with respect to the best achievable quality of the correction of TV image distortions. In addition, the known method is not universal, since with its help it is possible to generate a signal only for correcting the coordinate and brightness distortions of a TV image, since error signals, caused only by these distortions, are measured. Error signals in the formation of signals for correction of the luminous and geometric distortions are measured nonidentically, and the signals controlling the weight coefficients of the individual reference signals are also determined by different algorithms. This makes it difficult to unify the apparatus, by implementing the method. The purpose of the invention is to improve the formation accuracy. The goal is achieved by agreeing on a signal generation method for correcting TV image distortions based on video signal generation by deploying an optical reference image and generating synchronously with the reference signal sweeps, converting them into a pre-correction signal as a weighted sum of reference signals and correcting the generated video signal by them, forming the error signal of the corrected video signal and the correction signal with the subsequent formation of the control signals the reference signals are proportional to the error signal and storing them, simultaneously with unfolding the optical reference image, an electrical reference signal is formed, and when generating an error signal, the current value of the corrected video signal is compared with the current value of the electrical reference signal over the entire raster area, weighed and compared across the entire raster area the error signal, and when generating control signals, the weight coefficients of the reference signals minimize the magnitude of the error signal and By changing the control signals, the weighting coefficients of the reference signals and remember the control signals corresponding to this minimum. In addition, a signal shaping device for correcting TV image distortions, containing a sensor video signal, in front of the optical input of which a test table is located, and a sync output connected to the synchronizer synchronous input, the first output of which is connected to the synchronous input of the processor, two outputs of which are connected to the corresponding inputs a memory unit, the output of which is connected to the first input of the weight summation unit, the output of which is connected to the control input of the video signal sensor, is in series connected the subtraction unit, the driver of the signal module, the multiplier and the integrator, the output of which is connected to the data input of the processor, as well as the reference signal generator, the weight generator and the orthogonal signal generator, whose synchronous inputs are connected to the video signal sensor output terminal, the control signals of the weight signal generator and orthogonal generator signals are connected to the second output of the synchronizer, the third output of which is connected to the integrator's input j outputs of the weight generator and the generator orthogonality of signals connected to the inputs of the second multiplier and summation unit weight, respectively, and the reference signal generator output is connected to the first input of the subtraction unit, a second input coupled to signalnm You are a. video signal sensor stroke. FIG. 1 shows time diagrams; in fig. 2 is a structural electrical circuit of the device. The method is carried out as follows. The video signal S (t) is obtained by expanding the optical reference image in the form of alternating black, gray and white sections according to an arbitrary law. This video signal has inherent, geometrical distortions and distortions of the spatial frequency spectrum. At the same time, an electrical reference signal (standard) Sj (t), i.e. the signal that should form the ideal TV camera from the reference image in the absence of all types of distortion in it (Fig. 1a, for a black-white reference image). In addition, synchronously with the TV scan, a system (set) of reference signal signals (t) defined in the raster field is formed. Next, the received video signal S (t) is affected through the control circuits of the TV camera (focusing and deflecting system, video amplifier, electrodes). electron beam tube, -y corrector) signal for corx 4 (t), formed in the form of an initially weighed sum of supporting signals 4j (t and receive the initially corrected video signal S (t) (FIG. 1 b (t), 4 (t) K d 4- (0,, Tv l "(t) where f is the signal transmission function, for correction to the video signal control circuit TV to measure - current time} - number of reference signals) d - weighting factors; T, - frame scanning period After generating the initially corrected video signal, the error signal Sp (t) is compared. To do this, compare the current value of the initially corrected video signal with the current The signal value of the signal I. makes the differences between them over the entire area of the raster (Fig. T). At the same time, the error signal can be obtained as a module (Fig. 1 or square of the spread and characterizes the distribution of all types of distortion over the raster area, and hence the accuracy of the originally generated signal for correcting distortions at any point of the raster. If you want to give preference to any area of the raster, form a weighted signal error. Sou, (t), where u (t) is a weight signal characterizing the distribution of the required accuracy of the correction signal generation over the raster area. Thereafter, the weighted error signal f is estimated either by averaging or by finding the maximum value of the weighted error signal over the entire raster area. After obtaining an estimate p of the weighted error signal tio of the entire raster strip, the minimum of this estimate is found by varying the control signals for the weighting factors oi, the reference signals Vj (t). Finding the minimum estimate for the set of parameters oij,, 1, ..., N-1 is a multidimensional optimization problem that can be solved by one of the well-known nonlinear programming methods, for example, using the coordinate descent method, the Fletcher-Reeves and etc. A processor may be used for this purpose. The values of the control signals, the weight coefficients cL of the reference signals, at which the minimum estimate is achieved, are optimal, therefore, they are memorized, and, in accordance with the stored control signals, they finally form the signal for correcting the TV image distortions. k -. . When generating signals for correcting distortions of color TV images by the method described above, first, signals for correcting the video channel signal are generated, and a finally corrected video channel signal is obtained by introducing finally formed signals through the control circuits of this channel to correct the dynamic, geometric distortions and distortions of the spatial spectrum. frequencies. Then, in a similar way, signals are generated to correct the video signals of the color-separated channels with the difference that they use the final-corrected video channel signal from the optical reference image as the reference signal Sj (t). The invention allows to form a correction signal with high accuracy, since sampling errors and a high degree of noise smoothing during the formation of a signal for correction using newly introduced operations are eliminated. The accuracy of shaping the signal for correction is determined by the number and type of reference signals (t) and the higher, the larger the number of reference signals and the closer they are in shape with the function describing the distribution of distortion across the raster field. Since in most cases the distortions of TV systems are described by smooth functions, it is advisable to use a system of basic orthonormal signals defined on the raster field, for example, the Legendre system and the Chebppév system as reference signals. This allows to obtain the maximum accuracy of signal formation for correcting TV images for a given number of reference signals, as well as to reduce the time for its formation, since in this case the search for optimal values of control signals by weighting factors A. Of the other signals will be independent of each other. friend The formation of such reference signals is possible using a tabular method using an orthogonal signal generator. In addition, it is possible to comparatively and identically form a signal to correct any type of TV image distortion, since the formation is reduced to finding the optimal values of control coefficients of the weight coefficients using a single algorithm. The reference signals are based on a minimum estimate over the entire area of the raster of the weighted error signal, which contains information about all types of TV image distortions. Since the distributions of different types of TV distortions are described over the raster field by approximately the same smooth functions, it is possible to use a single system of reference signals. Thus, the invention is universal, allowing to significantly simplify and unify the equipment for its implementation. The proposed device for generating TV image distortion correction signals comprises a video signal sensor 1, a test table 2, a synchronizer 3, a reference signal generator 4, a weight signal generator 5 and an orthogonal signal generator 6, a processor 7, a memory block 8, a weight summation block 9, a subtraction unit 10, a shaper 11 of a signal module, a multiplier 12, an integrator 13. I The device operates as follows. Video signal sensor 1 reads (Fig. 1a) an optical reference image from test table 2. At the signal output of video signal sensor 1, a distorted video signal is formed (Fig. 16). As sensor 1, any type of transmitting TV camera can be used, including one of the color separation channels of a color TV camera. To correct distortions, the control input (to the focusing-deflection system, video amplifier, j-equalizer, cathode-ray tube electrodes, etc.) of the video signal sensor 1 is fed to the control signal to correct the distortion of the TV image from the outputs of the block 9 weight summation. Each individual signal for correcting distortion is a weighted sum of the orthogonal signals defined on the raster field and synchronous with the TV scan. Therefore, to generate correction signals via the signal bus, the second B5SOD of block 9 sets (system) of orthogonal signals from the generator 6 orthogonal signals are output, and the first input of block 9 is fed via the data bus from the memory block 8 to control the weighting coefficients of the orthogonal signals into the form of binary codes. Before starting the formation of signals for correcting the TV image distortions, the initial values of the control signals for the weighting coefficients of the orthogonal signals for each of the generated signals are set at the second output of the processor 7.
корректирующих сигналов. Эти начальные значени сигналов управлени подаютс по шине данных в виде двоичных :одов на информационнь1й вход блока 8 и записьшаютс в его соответствукнцие регистры по адресу приход щему по шине адреса в виде двоичного кода с третьего выхода процессора 7 иа вход записи блока 8 Вследствие этого на выходе блокаcorrective signals. These initial values of the control signals are sent over the data bus in the form of binary: one to the information input of block 8 and the registers are written to its corresponding register at the address received by the address bus in the form of a binary code from the third output of the processor 7 and the write input of block 8 block
9весового суммировани формируютс сигналы дл коррекции искажений ТВ изображени в виде первоначально взвешенных сумм ортогональных сигналов. Эти сигналы воздействуют на цепи управлени датчика 1 видеосигнала , на сигнальном выходе которого формируетс первоначально корректированный видеосигнал от оптического зталонного изображени . Далее видеосигнал подаетс на первый вход блока 10 вычитани , а на второй вход - сигнал с выхода генератора 4 зталонного сигнала. В цветных ТВ камерах в качестве зталонного сигнала может служить видеосигнал на выходе предварительно настроенного по указанному способу ркостного канала. На выходе блока9 weight summation signals are formed to correct the distortion of the TV image in the form of initially weighted sums of orthogonal signals. These signals affect the control circuits of the video signal sensor 1, at the signal output of which an initially corrected video signal from the optical reference image is formed. Next, the video signal is fed to the first input of the subtraction unit 10, and to the second input - a signal from the output of the 4th reference signal generator. In color TV cameras, the video signal at the output of a high-frequency channel pre-tuned by this method can serve as a zonal signal. At the output of the block
10формируетс разностный сигнал (фиг. 1, в, г), которьй подаетс на вход формировател 11 модул сигнала. На выходе формировател 10 a differential signal is formed (Fig. 1, c, d), which is fed to the input of the shaper 11 of the signal module. Shaper Outlet
11получаетс сигнал ошибки11 an error signal is received
(фиг. 1д), представл ющий собой модуль разности текущих значений первначально корректированного видеосигнала и электрического эталонного сигнала. Сигнал ошибки характеризует распределение по полю растра всех видов ТВ искажений в первоначально корректированном видеосигнале , а следовательно, и точность формировани первоначально сформированного сигнала дл коррекции искажений. Сигнал ошибки с выхода формировател . 11 подаетс на первый вход перемножител 12, на другой вход которого поступает весовой сигнал с выхода генератора 5 весового сигнала. Форма весового сигнала подбираетс такой, чтобы обеспечить требуемую точность коррекции ошибок по площади растра На выходе перемножител 12 формируетс взвешенный по полю растра сигг нал ошибки, который подаетс на вход интегратора 13, на установочный вход которого подаетс импульс(Fig. 1e), which is the modulus of the difference between the current values of the initially corrected video signal and the electrical reference signal. The error signal characterizes the distribution over the raster field of all types of TV distortions in the originally corrected video signal, and consequently, the accuracy of the formation of the originally formed signal to correct the distortions. Signal error from the output of the imager. 11 is supplied to the first input of the multiplier 12, to the other input of which a weight signal is output from the generator 5 of the weight signal. The shape of the weight signal is chosen so as to ensure the required accuracy of error correction over the raster area. The output of multiplier 12 forms a weighted raster error signal that is fed to the input of the integrator 13, to the setup input of which a pulse is given
сброса, формируемый на третьем выходе синхронизатора 3 через одно поле ТВ развертки в конце кадрового гас щего импульса- Интегратор 13 формирует в конце пр мого хода кадровой развертки интегральную оценку р , котора однозначно определ ет качество коррекции искажений видеосигнала и, следовательно, точность формировани сигналов дл reset generated at the third output of the synchronizer 3 through a single TV sweep field at the end of a frame damping pulse. The integrator 13 forms an integral estimate p at the end of the forward stroke of the frame sweep, which uniquely determines the quality of the video signal distortion correction and, therefore, the accuracy of signal generation for
o коррекции. Интегральна оценка поступает на вход процессора 7, где преобразуетс в двоичный код и записываетс в соответствук цую чейку пам ти его оперативного запоми5 нающего устройства (ОЗУ) в момент прихода на синхровход процессора 7 импульса записи, формируемого на первом выходе синхронизатора 3. После этого процессор 7 измен ет o correction. The integral estimate is fed to the input of processor 7, where it is converted into binary code and written into the corresponding memory cell of its operational storage device (RAM) at the moment of arrival of the write pulse generated at the first output of the synchronizer 3. Processor 7 changes em
0 по заданной программе на своем втором выходе значени сигналов управлени весовыми коэффициентами ортогональных сигналов относительно их предшествующих значений. Эти 0 according to a given program, at its second output, the values of the control signals of the weighting coefficients of the orthogonal signals relative to their previous values. These
5 измененные сигналы управлени прикладываютс через блок 8 пам ти к первому входу блока 9 весового суммировани , на выходе которого формируютс измененные сигналы дл 5, the modified control signals are applied through the memory block 8 to the first input of the weight addition block 9, at the output of which the modified signals for
0 коррекции искажений ТВ изображени , которые подаютс на вход упразпени датчика 1 видеосигнала. На выходе датчика 1 формируетс вновь корректированный видеосигнал, те5 куЕцие значени которого вновь сравниваютс с текущими значени ми злектрического зталонного сигнала, аналогично как и дл первоначально корректированного ввдеосигнала. 0 TV image distortion correction, which is fed to the input of the sensor 1 of the video signal. At the output of sensor 1, a newly corrected video signal is generated, the flow of which value is again compared with the current values of the electric reference signal, similarly to the originally corrected video signal.
0 На выходе интегратора 13 вновь формируетс отсчет интегральной оценки р , который определ ет точность формировани сигналов дл коррекции искажений ТВ изображени при 0 At the output of the integrator 13, an integral evaluation of p is generated again, which determines the accuracy of the signal generation for correcting the distortion of the TV image when
5 измененном значении сигналов управлени весовьо и коэффициентами ортогональных сигналов, которые вновь записываютс в соответствующие чейки пам ти ОЗУ процессора 7. Таким образом, в пам ти ОЗУ процессора 7 записываютс от кадра к кадру отсчеты интегральной оцен и соответствующие им отсчеты значений сигналов управлени весовыми коэффициен5 тами ортогональных сигналов. Процессор 7 вычисл ет по этим значени м оптимальные значени oij каждого из сигналов управлени , при которых достигаетс минимум оцбнки 5 , .использу один из алгоритмов численной минимизации, программа которого записана в посто нное запоминающее устройство процессора 7 Вычисленные оптимальные значени сигналов управлени весовыми коэффициентами ортогональных сигналов аналогичным образом записываютс в соответствующие регистры блока 8 пам ти. С помощью этихсигналов уп равлени на выходе .блока 9 весового суммировани окончательно формируютс сигналы дл коррекции искажений ТВ изображени , лсоторые воздействуют на видеосигнал через соответствующие цепи управлени датчиком 1 видеосигнала. Сигналы дл коррекции искажений видеосигналов цветоделенньос каналов камер цветного телевидени формируютс аналогично, с той лишь разницей, что в этом случае в качестве элект рического эталонного сигнала испол зуетс окончательно корректированный видеосигнал ркостного канала от оптического эталонного изображе ни . Это позвол ет минимизировать взаимные искажени цветоделенных каналов относительно друг друга. Введение новых функциональных блоков и узлов выгодноотличает предлагаемое устройство от известного . Изобретение позвол ет в 2-3 раза повысить точность формировани сигналов дл коррекции искажений ТВ изображени , обеспечива , в частности , в камерах цветного телевидени автоматическое управление пор дка 130 параметрами сигналами управлени весовыми коэффициентами при ортогональных сигналах. При этом идентично формируютс сигналы дл коррекции: неравномерности уровн черного и установки его эталонного значени ; неравномерности уровн белого и установки его эталонного значени ; неравномерности и установки уровн серого путем регулировки нелинейности амплитудной характеристики ТВ тракта; геометрических искажений по горизонтали и вертикали , в т.ч. взаимных рассовмещений растров в камерах цветного телевидени ; неравномерности фокусировки по полю изображени и установки наилучшей фокусировки; тока считывакщего луча по полю растра и др. Наибольшую эффективность от использовани изобретени можно получить при применении его в вещательном и прикладном телевидении дл комплексной настройки куста передающих ТВ камер. При этом сокращаетс количество лиц обслуживающего персонала , повышаетс качество ТВ изображени , существенно снижаетс врем на настройку.5 the modified value of the control signals of the weights and the coefficients of the orthogonal signals, which are again recorded in the corresponding RAM memory cells of the processor 7. Thus, in the RAM memory of the processor 7, the integral estimate counts and the corresponding counts of the weights control signals are recorded from frame to frame orthogonal signals. The processor 7 calculates from these values the optimal values oij of each of the control signals, at which the minimum cost 5 is reached. Using one of the numerical minimization algorithms, the program of which is recorded in the permanent memory of the processor 7 Calculated optimal values of the control signals for the weighting coefficients of the orthogonal signals are similarly written to the corresponding registers of memory block 8. Using these control signals at the output of the weight summation block 9, signals for the correction of TV image distortions are finally generated, which affect the video signal through the corresponding control circuits of the video signal sensor 1. The signals for correcting the distortion of video signals from the color-separated channels of color television cameras are formed similarly, with the only difference that in this case, the final corrected video signal of the luminous channel from the optical reference image is used as the electrical reference signal. This allows minimizing the mutual distortion of the color separation channels relative to each other. The introduction of new functional units and units favorably distinguishes the proposed device from the known. The invention makes it possible to increase the accuracy of signal formation by 2-3 times for correcting the distortion of a TV image, providing, in particular, in color television cameras, automatic control of 130 parameters by parameters of control weighting coefficients for orthogonal signals. At the same time, signals are formed identically for correction: unevenness of the black level and setting its reference value; irregularity of the white level and the setting of its reference value; unevenness and gray level setting by adjusting the nonlinearity of the amplitude characteristics of the TV path; geometric distortions horizontally and vertically, incl. reciprocal raster displacements in color television cameras; uneven focusing on the image field and setting the best focus; the current of the reading beam across the raster field, etc. The greatest efficiency from the use of the invention can be obtained by using it in broadcast and applied television for complex adjustment of the hub of transmitting TV cameras. At the same time, the number of service personnel is reduced, the quality of the TV image is improved, the time for setting is significantly reduced.
Контрольный уровеньControl level
J1оело&о контрадьньи J1 Body & Contrary
Контрольный уровень -О--сг;::7 черногоControl level -O - cr; :: 7 black
Уровень гашени Quench level
(Put. 2(Put. 2
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU823484931A SU1109945A1 (en) | 1982-08-13 | 1982-08-13 | Method and device for forming signal for correcting distortions of television picture |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU823484931A SU1109945A1 (en) | 1982-08-13 | 1982-08-13 | Method and device for forming signal for correcting distortions of television picture |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1109945A1 true SU1109945A1 (en) | 1984-08-23 |
Family
ID=21027101
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU823484931A SU1109945A1 (en) | 1982-08-13 | 1982-08-13 | Method and device for forming signal for correcting distortions of television picture |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1109945A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8107539B2 (en) | 2002-07-15 | 2012-01-31 | Nokia Corporation | Method for error concealment in video sequences |
-
1982
- 1982-08-13 SU SU823484931A patent/SU1109945A1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Патент .US (Р 3.919.471, кл. Н 04 N 5/14, 1975. 2. Авторское свидетельство СССР № 803.122, кл. Н 04 N 5/19, 1979. 3. Международна за вка GB № 79/00717, кл. Н 04 N 9/62, GB, 04.10.79 (прототип). * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8107539B2 (en) | 2002-07-15 | 2012-01-31 | Nokia Corporation | Method for error concealment in video sequences |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0904659B1 (en) | Projector with a circuit and method for the automatic adjustment of said projector | |
| US5696852A (en) | Image signal processing apparatus | |
| KR100657280B1 (en) | Method and apparatus for image deinterlacing using neural networks | |
| US3980819A (en) | Edge enhancement for television images | |
| US5796425A (en) | Elimination of the effect of difference in vertical scanning frequency between a display and a camera imaging the display | |
| US4733296A (en) | Multi-tube color TV camera in which linear and non-linear components of a registration error due to chromatic aberration of a lens are corrected with corresponding deflection correction signals | |
| US6002434A (en) | Registration correction waveform determination method and system for a television camera | |
| SU1109945A1 (en) | Method and device for forming signal for correcting distortions of television picture | |
| US5153717A (en) | Color camera of surface-sequence system | |
| US3629498A (en) | Circuit arrangement for vertical aperture correction | |
| KR100490407B1 (en) | Apparatus and method for correcting focus of CRTs | |
| US3647952A (en) | Automatic beam-focusing system | |
| KR100225040B1 (en) | Brightness compensation apparatus for projection tv | |
| US5416818A (en) | X-ray TV camera having function to switch a visual field of X-ray image | |
| US2300568A (en) | Television system | |
| SU1688451A2 (en) | Device generating signal for correcting television distorsions | |
| SU970725A1 (en) | Method and apparatus for discrimination image contour signal | |
| SU1317687A2 (en) | Device for generating signal for correcting distortions of television picture | |
| US2505589A (en) | Color television system | |
| JP3094415B2 (en) | Automatic image quality adjustment device | |
| KR100260881B1 (en) | Focus controlling apparatus and controlling method of television | |
| JP3531256B2 (en) | Automatic correction method for variation of infrared detector | |
| JPH06269014A (en) | Picture correction device | |
| JPS6112191A (en) | Digital convergence device | |
| KR100213356B1 (en) | Convergece measuring apparatus |