Способ цветовой коррекции телевизионной камеры и устройство для его осуществления Советский патент 1990 года по МПК H04N5/14 

ел

&0

Изобретение относится к телевидению и может быть использовано в вещательном и прикладном телевидении в составе телевизионных систем автоматической коррекции искажений изображения с обратной связью, работающих в реальном масштабе времени.

Цель изобретения - повышение точ- но-сти цветокоррекции.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства, реализующего способ цветовой коррекции телевизионной камеры; на фиг. 2 - структурная схема цветокорректирующей матрицы i на фиг. 3 - структурная схема экстремального регулятора, на фиг.4- структурная схема синхрогенератора.

Устройство содержит дисперсионную призму 1, датчик 2 видеосигнала, цветокорректируюшую матрицу 3,, первый селектор 4, блок 5 вычитания, детектор 6 абсолютных значений, интегратор 7, экстремальньш регулятор 8, второй селектор 9, генератор 10 сигналов формы кривы смещения, блок 11 памяти коэффициентов матрицирова шя и синхрогенератор 12.

Цветокорректирующая матрица 3 состоит из блока 13 цифровых аттенюаторов, первого 14, второго 15 и третего 16 сумматоров.

Экстремальный регулятор содерзкит микропроцессор 17, блок 18 операционной памяти, блок 19 постоянной памяти (БПП), блок 20 ввода-вывода, аналого-цифровой преобразователь 21, дешифратор 22 и регистры 23-31.

Синхрогенератор состоит из многоразрядного счетчика 32, дифференцирующей цепи 33, линии 34 задержки и мультивибратора 35.

Способ осуществляется следующем образом.

Световой поток от источника освещения белого цвета преобразуется на выходе дисперсионной призмы 1 в картину спектрального разложения этого потока. Получаемую картину помещают в фокальную плоскость объектива датчика 2 видеосигнала, причем располагают таким образом, чтобы изменение спектральных составляющих в картине происходило в направлении кадровой развертки. Датчик 2 видеосигнала формирует три цветоделенных сигнала изображения, мгновенные значения амплитуд которых пропорциональны

5

0

5

0

5

0

45

50

55

интенсивности спектральных составляющих светового потока, дощедшего до фотоэлектрического преобразователя соответствующего цветоделенного канала. Поскольку частота спектра светового потока на выходе дисперсионной призмы 1 меняется линейно, то видеосигнал на выходе датчи1са 2 видеосигнала своей формой повторяет форму спектральной характеристики того цветоделенного канала, в котором эти сигналы формируются. Цветокор- ректируюшая матрица 3 производит весовое суммирование трех цветоделенных сигналов изображения. Для этого блок 13 цифровых аттенюаторов из трех цветоделенных сигналов изображения формирует девять электрических сигналов (по три из каждого сигнала цветоделенного канала),амплитуда и фаза которых определяется цифровым входом управления, на вход которого поступает цифровой код по семидесятидвухразрядной шине, организованной как девять (по числу аттенюаторов в блоке 13 цифровых аттенюаторов) однобайтных шин. Меняя однобайтный цифровой сигнал управления. для каждого аттенюатора в диапазоне 0. . .127.. .255, имеют коэффициент передачи для данного аттенюатора -1... 0...+1. На выходе первого сумматора 14 получают сумму электрических сигналов первого цветоделенного канала и взвесь сигналов трех цветоделенных каналов, образующих в совокупности цветокорректированный цветоделенный сигнал изображения первого канала. Аналогично на выходах второго 15 и третьего 16 сумматоров находятся цве- токорректированные сигналы изображения соответственно второго цветоделенного канала и третьего. Если на вход управления блока 13 поступает девять одинаковых цифровых сигналов управления, то на выходах блока 13 цифровых аттенюаторов сигналы отсутствуют, и цветоделенные сигналы на выходах цветокорректируюп}ей матрицы 3 повторяют сигналы на ее одноименных входах, т.е. цветовая коррекция отсутствует. На синхровход датчика 2 видеосигнала поступают.строчные и кадровые синхроимпульсы, которые синхронизируют работу генератора 10 с телевизионной разверткой. При этом кадровые синхроимпульсы определяют начальную фазу работы гене5

ратора 10, а строчные синхроимпульсы скорость изменения амплитуды генерируемых сигналов в направлении кадровой ра-звертки. Первый 4 и второй 9 селекторы коммутируют один из трех аналоговых сигналов, прступаюпгих на их входы таким образом, чтобы соот- ветствуюпгему цветокорректированному цветоделенному сигналу изображения, прошедшему через первый селектор 4, был скоммутирован соответствующий сигнал генератора 10, определяющий форму кривой смешения данного канала Период коммутации определяет время настройки одного цветоделенного канала и соответствует ста восьмидесяти периодам кадровой развертки. Поскольку период коммутации определяет период смены адресного цифрового кода на адресных входах первого Д и второго 9 селекторов, код на которые поступает с первого выхода синхроге- нератора 12, который образован первы и вторымгвыходами многоразрядного счетчика 32, коэффициент пересчета последнего должен составлять триста шестьдесят. Это позволяет получить необходимые временные соотношения при поступлении на синхровход синхрогене- ратора 12 кадровых синхроиьтульсов. На первый и второй входы.блока 5 вычитания поступают аналоговые сигналы причем на первый вход - цветокоррек- тированный сигнал изображения, а на второй - сигнал формы кривой смешения. Если бы цветокоррекция позволяла полностью устранить цветовые, искажения, то сигнал изображения, получаемый при развертке спектральной картинки от белого цвета, тождест венно повторял бы вид кривой смешения данного цветоделенного канала, а значит при сравнении его с сигналом, поступающим от генератора 10 сигналов формы кривых смешения, была бы определена их полная идентичность, и сигнал на выходе блока 5 вычитания равнялся бы нулю. При неточной цветовой коррекции появляются различия Б сравнивае№1х сигналах, мгновенное значение амплитуды разностного сигнала показывает величинз отличий реальной кривой- смешения от расчетной в рассматриваемой точке. Детектор 6 абсолютных значений преобразует двух- полярный разностный сигнал в одно- полярный, зеркально отображая одну из полярностей относительно нулевого

035376

уровня. Интегратор 7 осуществляет накопление однополярного сигнала, .действуюшего на его входе, формируя к концу интервала накопления потен- 1щал, a mлитyдa которого показывает суммарное (по всей площади растра) несоответствие реальной и идеальной кривых смешения. Этот потенциал ис- 0 пользуется экстремальным регулятором 8 в качестве оценки точности цветокоррекции. Время накопления интегратора 7 определяется периодом следования импульса, поступающего на вход 15 сброса интегратора 7. Этот импульс

формирует синхро шзатор 12 из кадро- . вого синхроимпульса, поступающего на его вход синхронизации. Кадровый синхроимпульс задерживается линией М 34 задержки на время, необходимое для осуществления аналого-цифрового преобразования, и по переднему фронту задержанного импульса формируется мультивибратором 35 имщ льс обнуления 25 интегратора 7. Экстремальный регулятор 8 осуществляет поиск сигнала управления цветокоррекцией, который бы минимизировал амплитуду сигнала, поступающего на его первый информа- 30 ционный вход. В конкретном случае используется алгоритм поиска экстремума методом квадратичной экстраполяции. Для этого в БПП 19 записывается программа работы экстремального регу- 5 лятора 8. Програьма содержит три одинаковые части, определяюшие настройку последовательно трех цветоделенных каналов телевизионной камеры. Синхронизация выполнения nporpaMhbi с ком- 0 мутацией селекторов 4 и 9 производится при помоши импульсов, поступающих с третьего и четвертого выходов многоразрядного счетчика 32 на первый и второй входы разрешения преры- 5 вания микропроцессора 17. Один из этих импульсов возникает в момент смены кода управления адресом, получаемым на первом выходе синхрогенера- тора 12, и определяет переход про- 0 граммы настройки на следующий цвето- деленный канал, другой импул ьс возникает в момент переполнения многоразрядного счетчика 32, и это служит условием начала выполнения программы по первому цветоделенномз.- каналу.

Формула изобретен ия

I..Способ цветовой коррекции телевизионной камеры, заклк1Ч, 1Н1|иигся в провходуправления

Фиг.2

Синхровход блока

Изобретение относится к телевидению. Цель изобретения - повышение точности цветокоррекции. Для реализации способа цветовой коррекции используется устройство, содержащее дисперсионную призму 1, датчик 2 видеосигнала, цветокорректирующую матрицу 3, селекторы 4 и 9, блок 5 вычитания, детектор 6 абсолютных значений, интегратор 7, экстремальный регулятор 8, г-р 10 сигналов формы кривых смешения, блок 11 памяти коэффициентов матрицирования и синхрогенератор 12. При неточной цветовой коррекции в устройстве появляются различия в сравниваемых сигналах, поступающих с селекторов 4 и 9 на блок вычитания 5. С помощью детектора 6 и интегратора 7 вырабатывается сигнал, используемый регулятором 8 в качестве оценки точности цветокоррекции. Регулятор 8 осуществляет поиск сигнала управления цветокоррекцией, который бы минимизировал амплитуду сигнала, поступающего на его информационный вход. В данном случае используется алгоритм поиска экстремума методом квадратичной экстраполяции. Даны ил. выполнения матрицы 3, регулятора 8 и синхрогенератора 12. 2 с.п. ф-лы. 4 ил.

Фиг.З