DE2844333C2

DE2844333C2 - Signalpositionsdetektor, insbesondere zur Korrektur von Rasterdeckungsfehlern in Fernsehkameras

Info

Publication number: DE2844333C2
Application number: DE2844333A
Authority: DE
Inventors: Robert Earl Flory; Charles Burkhardt Princeton N.J. Oakley
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1977-10-11
Filing date: 1978-10-11
Publication date: 1982-05-19
Also published as: US4133003A; JPS5833756B2; JPS5461415A; DE2844333A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Signalpositionsdetektor, wie er im Oberbegriff des Anspruchs 1 vorausgesetzt ist.

Viele der heutigen Fernsehkameras enthalten zwei oder mehr Bildaufnahmeeinrichtungen zur Gewinnung von Videosignalen, welche die Bildinformation der aufgenommenen Szenen beinhalten. In solchen Kameras sind jeder dieser einzelnen Aufnahmeeinrichtungen (meist Aufnahmeröhren) gesonderte Mittel in Form von Ablenkvorrichtungen und Ablenksignalgeneratoren zugeordnet, um das jeweils aufgenommene Bild in einem Raster abzutasten und somit ein rasterbezogenes Signal zu erhalten. Durch mechanische und physikalische Ausrichtung und durch genaue Auswahl oder Anpassung der Bildaufnahmeröhren hinsichtlich ihrer Ablenkempfindlichkeit sowie der Ablenkvorrichiungen und der zugeordneten Ablenksignalgeneratoren versucht man, die von den einzelnen Bildaufnahmeröhren kommenden rasterbezogenen Signale möglichst gut miteinander in Deckung zu bringen. Trotz größter Sorgfalt hierbei ist es jedoch praktisch nicht möglich, die gewünschte Rasterdeckung ohne irgendwelche zusätzlichen Maßnahmen zur Feinjustierung bestimmter Rasterparameter zu erreichen, wozu insbesondere die Zentrierung, die Breite, die Höhe, die Linearität, der Rhombusfehler und die Drehung eines Rasters gegenüber dem anderen gehören, die bezüglich einer innerhalb derselben Kamera optisch projizierten Szene in Übereinstimmung zu bringen sind.

Es sind Kamerasysteme entwickelt worden, die sowohl eine örtliche als auch eine ferngesteuerte normale Einstellung der genannten Parameter erlauben. Solche Einstellungen sind jedoch zeitraubend und erfordern häufig Nachjustierung, um eine zufriedenstellende Deckung der einzelnen Raster in einer mit mehreren Bildaufnahmeeinrichtungen arbeitenden Fernsehkamera aufrechtzuerhalten. Es sind daher automatische Systeme zur Korrektur von Deckungsfeh-

lern wünschenswert und solche Systeme sind auch bereits entwickelt worden. Im allgemeinen wird bei den bekannten Methoden der automatischen Deckungsfehlerkorrektur ein Testbild von der Kaiiera aufgenommen, und die dabei von jeder Bildaufnahmeröhre abgeleiteten Videosignale werden auf Phasen- oder Zeitverschiebungen hin verglichen.

Ein üblicher Pfasendetektor, im allgemeinen als Pegelvergleichsschaltung ausgebildet, vergleicht ein ansteigendes Videosignal mit einem Bezugsspannungspegel, um die Position festzustellen, die eines der rasterbezogenen Videosignale gegenüber den anderen rasterbezogenen Videosignalen einnimmt Es werden so die Vorder- oder Rückflanken der Videosignale bestimmt und verglichen, worauf ein Fehlersignal erzeugt wird, das ein Maß für die Verschiebung der Videosignale ist Normalerweise sind aber die typischen Formen der Videosignale von verschiedenen Bildaufnahmeeinrichtungen, die ein Testbild oJer eine Szene betrachten, nicht völlig gleich, da die Videosignale sprunghafte Änderungen im Bild nicht mit der idealen Rechteckwei'enform wiedergeben sondern eine Spitzenamplitude mit sehr unterschiedlichen Anstiegs- und Abfallverzögerungen durchlaufen.

Aus den deutschen Offenlegungsschriften 20 48 349 :5 und 25 01 657 sind Schaltungen zur Korrektur der Rasterdeckung bekannt die Flankendetektoren verwenden, weiche den zeitlichen Unterschied zwischen den Schnittpunkten von Ausgangssignalen zweier Kameraröhren mit einem Bezugspegel ermitteln. Da es -ίο aber praktisch unmöglich ist, die Toleranzen der Kameraröhren und ihrer Steuer- und Ablenkschaltungen so eng zu halten, daß bei der Abtastung eines Hell-Dunkel-Übergangs völlig identische Ausgangssignale geliefert werden, sind derartige Korrekturschal- ss tungen zwar in der Lage, eine Koinzidenz der Flankendurchgänge durch den Bezugspegel zu erreichen, wobei man entweder die Anstiegsflanken oder die Abfallflanken der Ausgangssignale der Kameraröhren betrachten kann, jedoch erhält man auf diese Weise keine Deckung der Scheitelwerte der beim Abtasten eines Musterstreifens von den beiden Kameraröhren erzeugten Ausgangsimpulse.

Es sind auch kompliziertere Detektoren entwickelt worden, in denen mehrere Proben von Überschneidungen sowohl der Vorder- als auch der Rückflanke gegenüber einem speziellen Bezugsmuster untersucht werden, wobei mittels eines elektronischen Rechners und eines komplizierten Programms die Spitzenamplilude ermittelt wird, um den Unterschied zwischen den rasterbezogenen Videosignalen festzustellen. Solche Systeme zur automatischen Deckungskontrolle haben jedoch keine Verbreitung gefunden, denn obwohl bei ihnen die Justierung automatisch geschieht, arbeiten die Einrichtungen zum Fühlen der Fehldeckung eines Rasters gegenüber einem anderen Raster entweder nicht genau genug oder erhöhen wegen der komplizierteren Detektoren Aufwand und Kosten des automatischen Systems über Gebühr.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung feo eines relativ unkomplizierten Signalpositionsdetektors, der in der Lage ist, den zeitlichen Abstand zwischen den Spitzenwerten zweier Signale zu ermitteln, und welcher bei Verwendung für die Justierung von Rasterdeckungsfehlern, eine exakte Ausrichtung zwischen verschiede- t>5 nen Rastern hinsichtlich einer relativ großen Anzahl von Rasterfehlern ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst Weiterbildungen und spezielle Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet

Der erfindungsgemäß ausgebildete Signaipositionsdetektor erlaubt nicht nur die Beseitigung horizontaler und vertikaler Zentrierfehler, sondern auch von Breiten- und Höhenunterschieden zwischen einzelnen Rastern, sowie von Linearitätsfehlern, Rhcmbusfehlern und Verdrehungsfehlern, so daß eine totale Rasterdeckung erzielbar ist ohne daß deshalb der Rasterpositionsdetektor übermäßig aufwendig wäre.

Die Erfindung wird nachstehend an Ausführungsbeispielen an Hand von Zeichnungen näher erläutert

F i g. 1 zeigt das Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Anordnung zur Korrektur von Rasterdeckungsfehlern,

F i g. 2, 3a bis 3b, 4a bis 4b zeigen Signalformen zur Veranschaulichung der Arbeitsweise der Anordnung nach Fig. 1,

Fig. 5 ist ein Blockschaltbild einer Ausführungsform eines Rasterdeckungs-Detektors gemäß der Erfindung,

F i g. 6 und 7 zeigen typische Referenzmuster, die zur Realisierung der Erfindung verwendet werden können,

Fig.8 zeigt das Blockschaltbild eines anderen Ausführungsbeispiels für einen Rasterdeckungs-Detektor gemäß der Erfindung.

In den F i g. 1 ist links oben eine Karte 100 mit einem Referenzmuster dargestellt, das z. B. aus einem weißen Balken 110 auf einem schwarzen Hintergrund besteht. Dieses Referenzmuster ist im Blickweg C-C einer Fernsehkamera 120 angeordnet. Die Karte mit dem Referenzmuster kann alternativ auch durch Einsetzen innerhalb des Linsensystems in den Blickweg C-C gebracht werden, wie es mit der gestrichelten Linie D-D'angedeutet ist.

Die Fernsehkamera 120, die eine typische Farbfernsehkamera mit beispielsweise drei Bildaufnahmeröhren und zugeordneten rasterbildenden Schaltungen 16ö sein kann, erzeugt drei Videoausgangssignale Vr, Vg und Vb für den roten, den grünen und den blauen Bildauszug der im Blickweg C-C gesehenen Szene. Da die Referenzbildkarte 100 im gemeinsamen Blickweg C-C aller drei Bildaufnahmeröhren liegt und da ein Normalweiß gleiche Arteile von roter, grüner und blauer Farbe enthält, stellen die Videoausgangssignale V«, V_cund V_B Wellenformen dar, die charakteristisch für die Position der drei farbbezogenen Raster sind. Das heißt, wenn die Raster der drei Bildaufnahmeröhren nicht gleiche Größe haben oder nicht vollständig miteinander in Deckung sind, dann gibt es Positions- bzw. Zeitunterschiede zwischen den Wellenformen der tu den einzelnen Rastern gehörenden Signale.

Ein Rasterdeckungs-Detektor 130 fühlt, wie es weiter unten noch ausführlicher erläutert werden wird, den Positionsunterschied der drei Videosignale und liefert an seinem Ausgang ein Fehlersignal, das einer Verarbeitungseinrichtung (Steuersignalerzeuger) 140 zugeführt wird. Dieser Steuersignalerzeuger 140 ermittelt das Maß und die Richtung des Deckungsfehlers jedes rasterbezogenen Signals, indem er eines der rasterbezogenen Signale, z. B. das Grünsignal, als Bezug zugrundelegt. Betrag und Richtung des Deckungsfehlers des Rotsignals gegenüber dem Grünsignal und des Blausignals gegenüber dem gleichen Grünsignal ergeben daher zwei Steuersignale, welche die Versetzung des roten und des blauen Rasters gegenüber dem grünen Raster anzeigen.

Das Rotraster-Differenzsignal und das Blauraster-

Differenzsignal vom Ausgang des Steuersignalerzeugers 140 werden dann auf einen Rasterkorrektursignalgeber 150 bekannter Bauart gekoppelt, dessen Ausgangsgröße den rasterbildenden Schaltungen 160 zugeführt wird, worin z. B. die Zentrierung des blauen und des roten Rasters so justiert wird, daß sie mit dem grünen Raster zusammenfällt und somit die auf Zentrierfehler zurückzuführende Fehldeckung der Raster beseitigt wird.

In ähnlicher Weise werden mit Rasterkorrektursignalen, die mit Hilfe des Steuersignalerzeugers gebildet werden, auch andere Parameter der Raster wie Höhe, Breite, Linearität und Rhombusfehler justiert.

Die in Fig. 1 dargestellte vorstehend allgemein beschriebene Anordnungen bildet somit einen geschlossenen Regelkreis zur Regelung der Rasterdeckung, wobei die Genauigkeit der erzielten Deckung fast vollständig davon abhängt, wie genau der Rasterdekkungs-Detektor 130 Positions- bzw. Zeitunterschiede in den Videoausgangssignalen Vr, Vg und Vb fühlen kann. Die F i g. 2 zeigt typische Formen des Verlaufs eines Videosignals, das abgeleitet wird, wenn der Abtaststrahl einer Aufnahmeröhre das Bild eines im Blickweg liegenden Referenzmusters überquert. Die Wellenform a in F i g. 2 zeigt einen idealen Verlauf des Videosignals, wenn der Strahl die Grenze vom völligen Schwarz zum völligen Weiß überquert. Da jedoch der Strahlfleck eine endliche Größe und das Aufnahmesystem keine unendlich große Bandbreite hat, entspricht der typische Signalverlauf eher der Wellenform b in F i g. 2. Wenn z. B. der Strahl der Bildaufnahmerröhre defokussiert ist, dann wird die resultierende Aperturverzerrung größer, so daß das ausgangsseitige Videosignal mehr der Wellenform ein F i g. 2 entspricht.

Es ist selten möglich, durch Anpassung oder Auswahl der Bildaufnahmeröhren sicherzustellen, daß die einzelnen Videosignale aus einer Mehrröhrenkamera alle einander gleich sind, d. h. alle den mit der Wellenform b oder mit der Wellenform c in F i g. 2 gezeigten Verlauf bekommen. In der Praxis wird man eher mit einer Kombination der verschiedenen dargestellten Wellenformen rechnen müssen. Aus den F i g. 3 und 4 wird ersichtlich, daß dann die herkömmlichen Flankendetektoren wie oben erwähnt unfähig sind, die gewünschte Position des Spitzenwerts der Videosignale genau zu bestimmen. Die F i g. 3a zeigt, wie zwei Videosignale A und B, die gemäß den Fig.4a und 4b gegeneinander verschoben sind, wunschgemäß hinsichtlich der Zeit oder Position ihrer Scheitelpunkte t_a und ff, zueinander liegen sollen. Wenn man sich bei der Positionierung der Wellenformen A und B an der Vorderflanke orientiert und hierzu einer, herkömmlichen Vcrdcrfiankendetektor verwendet, dann wird der Scheitelpunkt U der Wellenform A vor dem Scheitelpunkt tb der Wellenform B zu liegen kommen, wie es die Fig.3b zeigt In ähnlicher Weise wird, wenn man die Rückflanke erfaßt, der Scheitelpunkt der Wellenform A nach dem Scheitelpunkt der Wellenform B, τα liegen kommen, d. h. es ergibt sich die in Fi g. 3b mit der gestrichelten Wellenform Λ 'gezeigte Situation, wo der Scheitelpunkt U' hinter dem Scheitelpunkt fo Wellenform B liegt

Eine weitere Schwierigkeit bei der Verwendung von Flankendetektoren besteht darin, daß der Bezugspegel R genau beibehalten werden muß. Bei Betrachtung der Fig.3b wird deutlich, daß bei Aufwärtsverschiebung des Bezugspegels R der Scheitelpunkt U näher an den Scheitelpunkt f* rückt Umgekehrt rückt bei Abwärtsbewegung des Bezugspegels R der Scheitelpunkt U weiter vom Scheitelpunkt r<,weg.

Die F i g. 5 zeigt eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Rasterdeckungs-Detektors 130, mit dem die Probleme überwunden werden, die sich bei Verwendung herkömmlicher, flankenfühlender Detektoren ergeben. In der Anordnung nach F i g. 5 werden zwei rasterbezogene Videosignale, die z. B. den Signalen Vg und Vg in F i g. 1 entsprechen und gemäß den F i g. 4a und 4b gegeneinander versetzt sind, auf die

in Eingangsklemmen zweier Video-Torschaltungen 10 und 12 gekoppelt. Ein Torsteuersignal G, das von einem (nicht dargestellten) Zeilenwähler abgeleitet wird, aktiviert die Torschaltungen 10 und 12 und setzt zwei Flipflops 18 und 20 zurück, und zwar sämtlich zu einem

ι ■") Zeitpunkt fo, der in den F i g. 4a und 4b eingezeichnet ist. Die Aktivierung der Torschaltungen 10 und 12 läßt die rasterbezogenen Signale an den Ausgängen dieser Schaltungen erscheinen, von wo sie zu dem einen Eingang eines jeweils zugeordneten Vergleichers 14

2» bzw. 16 gelangen. Die anderen Eingänge der Vergleicher 14 und 16 sind mit einer Bezugsspannung Vref gekoppelt, die als Pegel R in den Fig.4a und 4b eingezeichnet ist. Im Betrieb sind daher die Ausgangssignale der Vergleicher 14 und 16 niedrig, bis die

:") Amplituden der eingangsseitigen Videosignale A und B auf einen Punkt ansteigen, wo sie die Bezugsspannung Vref überschreiten. An diesem Punkt gehen die Ausgangssignale der Vergleicher 14 und 16 hoch, was nicht unbedingt zur gleichen Zeit erfolgt, da die

ίο Videosignale wie im Falle der F i g. 4a und 4b gegeneinander verschoben sein können. Die Ausgangssignale der Vergleicher 14 und 16, die hoch oder niedrig sein können, werden jeweils auf den Eingang eines zugeordneten Flipflops 18 bzw. 20 und auf einen Eingang eines jeweils zugeordneten Verknüpfungsgliedes 22 bzw. 28 gegeben. Die Ausgangssignale der Flipflops 18 und 20 werden jeweils auf einen Eingang eines jeweils gesonderten Verknüpfungsgliedes 24 bzw. 26 gegeben. Der andere Eingang jedes der Glieder 26

4(i und 24 ist mit dem Ausgang eines Taktimpulsgebers 46 gekoppelt, der z. B. mit einer Nennfrequenz von 100 MHz arbeitet. Das Taktsignal vom Ausgang des Taktgebers 46 wird außerdem über einen durch 2 teilenden Frequenzteiler (1 :2-Untersetzer) 48 auf jeweils einen Eingang der beiden Verknüpfungsglieder 22 und 28 gegeben. Die Ausgangssignale der Verknüpfungsglieder 22 und 24 werden in einer ODER-Verknüpfung dem Eingang einer Zählschaltung 30 zugeführt, während die Ausgangssignale der Glieder 26 und 28 in

so einer ODER-Verknüpfung dem Eingang einer Zählschaltung 34 zugeführt werden. Die Ausgänge der Zähler 30 und 34 sind mit zugeordneten Eingängen einer arithmetischen Logikeinheit 32 gekoppelt die z. B. die in den Zählern 30 und 34 gespeicherten Zählwerte miteinander addieren oder voneinander subtrahieren kann, um an einer Ausgangsklemme O die Summe oder die Differenz der in den Zählern 30 und 34 jeweils insgesamt aufgelaufenen Zählwerte anzuzeigen.

Der in Fig.5 dargestellte Detektor arbeitet auf folgende Weise: Das Videosignal A wird der Torschaltung 10 zugeführt und zu einem Zeitpunkt ft (in F i g. 4a gezeigt) erscheint ein Torsteuersignal G, das die Torschaltung 10 aktiviert und das Flipflop 18 setzt Das Ausgangssignal des Flipflops 18 aktiviert somit das

Verknüpfungsglied 24, das den Taktimpulsgeber 46 mit dem Zähler 30 koppelt Der Zähler 30 fährt so lange mit der Zählung von Taktimpulsen fort, bis das Videosignal eine Amplitude gleich Vref erreicht was der Zeitdauer

d, = V ■

d-, = V

n.

Anzahl der Zählschritte d_x

f *"

— · Anzahl der Zählschrilte d₂

bzw. Entfernung d\ von ίο bis ii in F i g. 4a entspricht. Wenn die Bezugsspannung Vref zum Zeitpunkt t\ überschritten wird, bringt der Vergleicher 14 das Flipflop 18 dazu, seinen Zustand zu ändern, wodurch das Glied 24 abgeschaltet und gleichzeitig das Glied 22 eingeschaltet wird. Letzteres koppelt dann Impulse mit halber Taktfrequenz auf den Eingang des Zählers 30, und zwar über die Zeitdauer bzw. Länge di, die dem Intervall t\-h in Fig. 4a entspricht. Der Zähler 30 hat nun in seinen Registern eine Zahl gespeichert, die gleich ι ο ist der Summe der Anzahl der im Zeitintervall fo-ii erschienenen Taktimpulse und der Anzahl der im Intervall irk mit halber Taktfrequenz erschienenen Impulse. Da der Zähler während der Zeitspanne fi-fc mit halber Taktfrequenz bzw. mit der doppelten Periode der während der Zeitspanne to-U eingelaufenen Taktimpulse gezählt hat, stellt die Gesamtzahl im Zähler 30 den gleichen Zählwert dar, wie wenn der Zähler 30 vom Zeitpunkt ίο bis zum Zeitpunkt t_a mit der gleichbleibenden Taktfrequenz gezählt hätte. Gemäß der Beziehung

»Entfernung = Geschwindigkeit · Zeit«

kann in mathematischer Ausdrucksweise geschrieben werden:

(D

(2)

— · Anzahl der Zählschritte d₂

)■

Die Entfernung von ί_α bis i_a ist: dt_a - d_x + y -

(3)

so daß

— ■ Anzahl der Zählschritte d, + V { — ■ Anzahl der Zählschritte d-

In den obigen Gleichungen ist V die Tastgeschwindigkeigt des Abtaststrahls und somit konstant. Die Größe — ist ebenfalls eine Konstante, wobei / die Frequenz des Tastimpulsgebers ist. Daher kann geschrieben werden:

dt_a ^ Anzahl der Zählschritte rf, + Anzahl der Zählschritte d₂ oder:

dt_a ^. Gesamtanzahl der Zählschritte im Zähler.

In ähnlicher Weise wird das der Torschaltung 12 zugeführte Videoeingangssignal B, das der Wellenform in Fig.4b entspricht, mit dem Vergleicher 16, dem Flipflop 20 und den Verknüpfungsgliedern 26 und 28 ausgewertet, um im Zähler 34 eine Gesamtzahl auflaufen zu lassen, die gleich der zeitlichen Lage brw. räumlichen Position des Scheitelpunkts h des Videoeingangssignals B in F i g. 4b ist

Die Zähler haben nun in ihren jeweiligen Registern einen digitalen Zählwert gespeichert, der die rasterbezogenen Orte der Scheitelpunkte U und f* wiedergibt Die arithmetische Logikeinheit 32 subtrahiert den einen Zählwert vom anderen, um an der Atisgangsklemme O eine Digitalzahl zu liefern, welche die Ortsdifferenz der beiden den Videosignalen A und B zugeordneten Raster wiedergibt Diese Digitalzahl kann z. B. in einem als Steuersignalerzeuger 140 verwendeten Mikroprozessor direkt verwendet werden, um das gewünschte Steuersignal zu gewinnen, oder sie kann in einem digitalen 5<> Akkumulator gespeichert und durch einen Digital/Analog-Wandler in ein Steuersignal umgewandelt werden. Das Ausgangssignal des Digital/Analog- Wandlers kann auf eine Steuergleichspannung reduziert werden, die sich in einem geschlossenen Regelkreis auf die Zentrierschaltungen der rasterbildenden Schaltungen 160 in Fig. 1 rückkoppeln läßt um die Position der Raster relativ zueinander nachzustellen.

Bis hierher wurde der erfindungsgemäße Detektor nur in Verbindung mit der horizontalen Rasterzentrierung beschrieben, die an Hand eines einzelnen vertikalen weißen Balkens in dem als Testbild verwendeten Referenzmuster erfolgt Die F i g. 6 zeigt ein Referenzmuster, das sich dazu eignet die Raster sowohl vertikal als auch horizontal miteinander in Deckung zu bringen. Die Fig.8 zeigt zusätzliche Anordnungen für den Einsatz des Detektors nach F i g. 5 zum Fühlen sowohl der vertikalen als auch der horizontalen Rasterdeckung. Das in F i g. 6 dargestellte

Referenzmuster enthält zwei schräge weiße Linien A bzw. A', wie sie von einer ersten Bildaufnahmeeinrichtung gesehen werden, und zwei schräge weiße Linien B bzw. B\ wie sie von einer zweiten Bildaufnahmeeinrichtung gesehen werden. Die Versetzung rühre daher, daß die jeweils zugeordneten Raster sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung falsch miteinander ausgerichtet sind (horizontaler und vertikaler Dekkungsfehler). Der Detektor nach F i g. 5 wird in der Schaltung nach F i g. 8 in der weiter unten beschriebenen Weise verwendet, um die Scheitel der Videoamplitude für Orte /und g sowie für Orte Λ und k auf einer Bezugslinie R bzw. R' festzulegen, die zu einem Zeitpunkt fo bzw. ίο' für eine gemeinsame Zeile beginnt. Die horizontale Versetzung ist dann

H =

e-t- e'

und die vertikale Versetzung ist

V =

e+ e'

(4)

(5)

wobei e die Versetzung zwischen den Scheiteln der Videosignale bei / und g entlang der Bezugslinie R ist und e' die Versetzung zwischen den Scheiteln der Videosignale bei Λ und k entlang der Bezugslinie Ä'ist. Die Bezugslinien Äund /{'liegen auf einer gemeinsamen Zeile.

Die F i g. 8 zeigt, wie der Detektor nach F i g. 5 zum Erfassen sowohl der horizontalen als auch der vertikalen Versetzung verwendet wird. Derjenige Teil der in F i g. 8 dargestellten Anordnung, dessen Elemente mit den gleichen Zahlen wie in F i g. 5 bezeichnet sind, arbeitet in der gleichen Weise wie die Anordnung nach F i g. 5. In F i g. 8 ist ein Zeilenwähler 50 dargestellt, der an seinem Eingang Bezugssignale empfängt, die in Relation zu den Vertikal- und Horizontalsynchronsignalen des Fernsehsystems stehen, und der mit Hilfe bekannter Frequenzteilerschaltungen ein Zeilensteuersignal ableitet. Das Zeilensteuersignal kann z. B. die Zeile Nr. 128 eines bestimmten Teilbildes angeben, wenn das Referenzmuster im Bereich der Mitte des Raster liegt, wie es bei ein F i g. 7 dargestellt ist. Das vom Ausgang des Zeilenwählers 50 gelieferte Zeilensteuersignal wird auf den Eingang eines monostabilen Multivibrators 52 gekoppelt. Die ansteigende Flanke des Ausgangssignals des Multivibrators 52 wird auf ein ODER-Glied 54 gegeben, welches das Torsteuersignal G an die Torschaltungen 10 und 12 und an die Scizcsngängc der Fiipfiops JS und 20 liefert. Die Rückkippzeit des monostabilen Multivibrators 25 ist so eingestellt, daß die Dauer oder Länge des Torsteuersignals der Bezugslinie R-R entspricht, die das Muster der schrägen Linien A und B in F i g. 6 schneidet Während der Dauer des Torsteuersignals speichert der Detektor die gezählten Taktimpulse in den Zählern 30 und 34, wie es weiter oben in Verbindung mit F i g. 5 beschrieben worden ist. Am Ende des Torsteuersignals (bestimmt durch den monostabilen Multivibrator 52) stellt die nun erscheinende Rückflanke des Ausgangssignals des' monostabflen Multivibrators 52, die auf den monostabilen Multivibrator 56, den monostabilen Multivibrator 42 und einen Datenverriegelungspuffer 38 gekoppelt wird, den Detektortefl der Anordnung nach F i g. 8 neu ein, so daß er die rechte Seite des in Fig.6 dargestellten Musters, d. h. die Linien A 'und B'\n der nachstehenden Weise abfragt. Die Rückflanke des Ausgangssignals des monostabilen Multivibrators 52 wird als Einschaltsignal für den Datenverriegelungspuffer 38 verwendet, so daß der Ausgang der arithmetischen Logikeinheit 32, der die Größe e in Fig.6 als Digitalzahl wiedergibt, im Puffer 38 festgehalten wird und an der Klemme O" für eine weitere Verarbeitung in nachstehender Weise zur Verfügung steht.

Das Ausgangssignal des monostabilen Multivibrators

κι 52 triggert außerdem den monostabilen Multivibrator 42, dessen Ausgangssignal einem ODER-Glied 44 zugeführt wird, das seinerseits mit den Rückstellanschlüssen der Zähler 30 und 34 verbunden ist. um die Zähler für die nächste Messung zu löschen. Die

ι-) Rückkippzeit des monostabilen Multivibrators 42 ist so eingestellt, daß die arithmetische Einheit 32 und der Datenverriegelungspuffer 38 genügend Zeit haben, ihre Operation vor der Rückstellung der Zähler zu beenden. Wie oben erwähnt, wird das Ausgangssignal des monostabilen Multivibrators 52 außerdem auf den monostabilen Multivibrator 56 gekoppelt, dessen Rückkippzeit so eingestellt ist. daß die erneute Erzeugung des Torsteuersignals zur Durchführung der Messung auf der rechten Seite des Referenzmusters (Linien Λ'und ß'in Fig. 6) verzögert wird. Wie bei der Messung auf der linken Seite des Musters erzeugt der monostabile Multivibrator 58, der vom Ausgangssignal des monostabilen Multivibrators 56 getriggert wird, ein Ausgangssignal, dessen Vorderflanke auf das ODER-

j(i Glied 54 gekoppelt wird. Am Ende der Messung auf der rechten Seite des Referenzmusters liefert der monostabile Multivibrator 58 ein Einschaltsignal für einen Datenverriegelungspuffer 36, womit das Ergebnis der Messung der rechten Seite in diesen Puffer übertragen

ji wird, so daß der Zählwert, der die Größe e'(Fi g. 6) in Digitalform darstellt, an der Klemme O' verfügbar gemacht wird. Gleichzeitig setzt das Signal des monostabilen Multivibrators 58 die Zähler 30 und 34 über den monostabilen Multivibrator 40 und das ODER-Glied 44 zurück. Auf diese Weise werden die Vermessungen des linken und des rechten Referenzmusters zeitlich auf ein- und denselben Detektor verteilt. Die Datenverriegelungspuffer 38 und 36 enthalten nun die Ergebnisse des linken und des rechten Referenzmusters, d. h. die Größen e und e'. Durch eine sich anschließende Verarbeitung (nicht dargestellt), beispielsweise in einem für den Steuersignalerzcuger 140 verwendeten Mikroprozessor oder mit Hilfe einer Digital/Analog-Umsetzung, gemäß den Gleichungen (4)

ίο und (5) wird nun ein Horizontal- und ein Vertikal-Korrektursignal erzeugt um die rasterbildenden Schaltungen J60 nach F i g. 1 zur Korrektur des horizontalen und vertikalen Zentrierfehlers nachzustellen.

Weiter oben wurde insbesondere in Verbindung mit Fig.5 beschrieben, daß das Rotsignal V_R mit dem Grünsignal Vc verglichen wird und daß der Deckungsfehler zwischen diesen Signalen mittels eines Rot/Grün-Differenzsignals korrigiert wird. Bei einer Dreifarben kamera mit drei Farbrastern wird der Vermessungsvor- gang für das Blausignal wiederholt, indem dieses Signal mit dem Grünsignal verglichen wird und die Fehldek- kung mittels eines Blau/Grün-Differenzsignal korrigiert wird. Es erfordern also nur zwei der drei Raster, nämlich der Rotraster und der Blauraster, eine Justierung gegenüber dem Grünraster, der hier die Rolle des Bezugsrasters spielt

Die F i g. 7 zeigt ein Referenzmuster, mit dessen Hilfe sowohl die horizontalen und vertikalen Zentrierfehler

ils auch die Breiten- und Höhenfehler, die Linearitäts-Fehler, die Rhombusfehler und die Verdrehungsfehler korrigiert werden können, so daß eine totale Rasterdekkung erzielt wird. Wie beim Detektor nach F i g. 8 wird auch hier der Zeilenwähler jeweils zur Abgabe bestimmter Zeilensteuersignale eingestellt, im abgebildeten Fall z. B. für die Zeile abc, die Zeile def und die Zeile ghi. Unter Steuerung durch eine zusätzliche logische Schaltungsanordnung, z. B. einen Mikroprozes-

sor (nicht dargestellt), kann der Detektor nach F i g. 8 im Zeitmultiplex so betrieben werden, daß für jeden Rastervergleich die Ergebnisse der Vermessung des linken und rechten Musterteils an jeder der Stellen a bis / in Digitalform im Speicher gespeichert werden und dann durch den Mikroprozessor in Digitalform mathematisch weiterverarbeitet warden, um Steuersignale für alle die oben in Verbindung mit der totalen Rasterdekkung genannten Parameter zu erzeugen.

Hierzu 5 Blau Zdeliiuumen

Claims

Patentansprüche:

1. Signalpositionsdetektor zur Bestimmung der Lage der Spitzenamplitude eines im wesentlichen gleichartige Vorder- und Rückflanken aufweisenden Meßsignals, insbesondere zur Korrektur von Rasterdeckungsfehlern in Farbfernsehkameras mit mehreren Bildaufnahmeröhren, mit einem Bezugssignalgenerator, der ein die Vorder- und Rückflanke des Meßsignals schneidendes Bezugspegelsignal erzeugt, und mit einer Vergleichsschaltung, der das Meßsignal und das Bezugspegelsignal zugeführt werden, ferner mit einer Wählschaltung zur Festlegung eines vor der Vorderflanke des Meßsignals auftretenden Zeitbezugssignals, dadurch gekennzeichnet, daß das von der Vergleichsschaltung (14) gelieferte Signal ein Tastsignal von der Dauer, für die das Meßsignal das Bezugspegelsignal übersteigt, ist, und daß ein von einem Taktgeber (46, 48) erzeugtes erstes und zweites Bezugsfrequenzsignal einem Zähler (30) zugeführt werden, der unter Steuerung durch das Zeitbezugssignal und das Tastsignal im Zeitraum zwischen Zeitbezugssignal und Tastsignal das erste Bezugsfrequenzsignal und während der Dauer des Tastsignals das zweite Bezugsfrequenzsignal zählt, derart, daß sein Gesamtzählwert die Position der Spitzenamplitude des Meßsignals angibt

2. Signalpositionsdetektor nach Anspruch 1 zur to Verwendung bei einer Fernsehkamera mit mindestens zwei Bildaufnahmeeinrichtungen und einem Rastergenerator zur Erzeugung zusammengehöriger Fernsehraster, deren gegenseitige Position hinsichtlich einer auf den Bildaufnahmeeinrichtun- « gen abgebildeten Szene abweicht und mit Hilfe des Signalpositionsdetektors in Übereinstimmung zu bringen ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung (100) zum Einbringen eines gemeinsame Signale erzeugenden Bezugsmusters (110) mit einer ersten und mit einer zweiten Grenze in den Abbildungsstrahlengang zur Erzeugung eines ersten und eines zweiten rasterbezogenen Signals (A bzw.

B) in den Bildaufnahmeeinrichtungen vorgesehen ist, daß ein Zeilenwähler (50) zur Auswahl mindestens « einer beiden Rastern gemeinsamen Zeile, welche die rasterbezogenen Signale enthält, deren Amplitude von der ersten Grenze bis zu einem Spitzenwert zwischen den beiden Grenzen anwächst und dann bis zur zweiten Grenze wieder abnimmt, und zur ">o Lieferung eines gemeinsamen Bezugszeitpunktes (fo) in der gemeinsamen Zeile, welcher zeitlich vor den rasterbezogenen Signalen auftritt, vorgesehen ist,
daß außer der ersten Vergleichsschaltung (14) eine zweite Vergleichsschaltung (16) vorgesehen ist und beide Vergleichsschaltungen ein erstes bzw. zweites Tastsignal erzeugen, wenn das erste bzw. zweite rasterbezogene Sign?! das Bezugssignal übersteigen, daß außer dem ersten Zähler (30) ein zweiter Zähler (34) vorgesehen ist und beide Zähler an den *>o Taktgeber (46, 48) angeschlossen sind und unter Steuerung durch ein dem gemeinsamen Bezugszeitpunkt (fo) entsprechendes Signal und das erste und zweite Taktsignal das erste Bezugsfrequenzsignal von dem gemeinsamen Bezugszeitpunkt bis zu dem b5 ersten bzw. zweiten Tastsignal zählen und das zweite Bezugsfrequenzsignal während der Dauer des betreffenden Tastsignals zählen derart, daß der Gesamtzählwert des ersten und zweiten Zählers (30, 34) die Position der Spitzenamplitude der rasterbezogenen Signale hinsichtlich des gemeinsamen Bezugszeitpunktes (to) ai'gibt, daß mit dem ersten und dem zweiten Zähler (30, 34) eine Steuerschaltung (140) gekoppelt ist, welche in Abhängigkeit vom Unterschied der Zählwerte der beider. Zähler ein den Positionsunterschied der zusammengehörigen Raster wiedergebendes Steuersignal erzeugt,
und daß mit dem Rastergenerator (160) eine Rasterkorrekturschaltung (150) zur Minimalisierung des Rasterpositionsunterschiedes aufgrund des Steuersignals gekoppelt ist

3. Signalpositionsdetektor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz des zweiten Bezugsfrequenzsignals halb so groß wie diejenige des ersten Bezugsfrequenzsignals isL

4. Signalpositionsdetektor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Bezugsmuster (110) eine Musterkarte ist, welche mindestens einen schwarzen Balken auf weißem Grund aufweist.

5. Signalpositionsdetektor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Amplitude der rasterbezogenen Signale von der ersten Grenze zu einem Spitzenwert zwischen den beiden Grenzen absinkt und dann bis zur zweiten Grenze wieder ansteigt