Способ цветовой коррекции телевизионной камеры и устройство для его осуществления

 

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.

СОКИ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (g1)g Н 04 _#_ 5/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

6ЩОИПАН

i 1. 4;а1Пг, . Т"Ц:.,Ящ

r q

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4348157/24-09 (.22) 23.12.87 (46) 30.10.90. Бюл. В 40 (71) Ленинградский институт авиационного приборостроения (72) Б.Н Бычков, Н.Н.Кузнецов, В.С.Искра, Б.А.Ромашов и Б.С.Тимофеев (53) 621.397(088.8) (56) Лурие Г.В. Улучшение цветовоспроизведения телевизионных камер.—

Техника кино и телевидения, 1984, Р 11, с.61-63. (54) СПОСОБ ЦВЕТОВОЙ КОРРЕКЦИИ ТЕЛЕВИЗИОННОЙ КАМЕРЫ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) 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

„„Я0„1603537 А 1

2 вычитания, детектор 6 абсолютных значений, интегратор 5, экстремальный регулятор 8, г-р 10 сигналов формы кривых смещения, блок 11 памяти коэффициентов матрицирования и синхрогенератор !2. При неточной цветовой коррекции в устройстве появляются различия в сравниваемых сигналах, поступающих с селекторов 4 и 9;яа 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.

1603537

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

Цель изобретения — повышение точности цветокоррекции.

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

15

Устройство содержит дисперсион- 20 ную призму 1, датчик 2 видеосигнала, цветокорректируюшую матрицу 3„ первый селектор 4, блок 5 вычитания, детектор 6 абсолютных значений, интегратор 7, экстремальный регуля- 25 тор 8, второй селектор 9, генератор 10 сигналов формы кривых смещения, блок 11 памяти коэффициентов матрицирования и синхрогенератор 12.

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

Экстремальный регулятор содержит 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 много- 4О разрядного счетчика 32, дифференцирующей цепи 33, линии 34 задержки и мультивибратора 35.

Способ осуществляется следующим образом. 45

Световой поток от источника осве- щения 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 интенсивности спектральных составляющих светового потока, дошедшего до фотоэлектрического преобразовате" ля соответствующего цветоделенного канала. Поскольку частота спектра светового потока на выходе дисперсионной призмы 1 меняется линейно, то

/ видеосигнал на выходе датчика 2 видеосигнала своей формой повторяет форму спектральной характеристики то"

ro цветоделенного канала, в котором эти сигналы формируются. Цветокорректируюшая матрица 3 производит весовое суммирование трех цветоделенных сигналов изображения. Для этого блок 1 3 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...

О...+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 изображе" ния 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 цветокорректируюп1ей 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 генеE

Формула изобретения

1.,Способ цветовой коррекции телевизионной камеры, закл/ ч;н//л;гся в про5 16035 ратора 10, а строчные синхроимпульсы— скорость изменения амплитуды генерируемых сигналов в направлении кадровой развертки . Первый 4 и второй 9 селекторы коммутируют один из трех аналоговых сигналов, поступаюших на их входы таким образом, чтобы соответствующему цветокорректированному цветоделенному сигналу изображения, прошедшему через первый селектор 4, был скоммутирован соответствующий сигнал генератора IO определяюший 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 ко- 20 да на адресных входах первого 4 и второго 9 селекторов, код на которые поступает с первого выхода синхрогенератора 12, который образован первым и вторым-.выходами многоразрядного 25 счетчика 32, коэффициент пересчета последнего должен составлять триста шестьдесят. Это позволяет получить необходимые временные соотношения при поступлении на синхровход синхрогене- ЗО ратора 12 кадровых синхроимпульсов.

На первый и второй входы блока 5 вычитания поступают аналоговые сигналы, причем на первый вход — цве токорр ектированный сигнал изображения, а на второй — сигнал формы кривой смешения. Если бы цветокоррекция позволяла полностью устранить цветовые искажения, то сигнал изображения, получаемый при развертке спектральной 4{) картинки от белого цвета, тождественно повторял бы вид кривой смешения данного цветоделенного канала, а значит при сравнении его с сигна" лом, поступающим от генератора 10 41 сигналов формы кривых смешения, была бы определена их полная идентичность, и сйгнал на выходе блока 5 вычитания равнялся бы нулю. При неточной цветовой коррекции появляются различия 5О в сравниваемых сигналах, мгновенное значение амплитуды разностного сигнала показывает величину отличий реальной кривой- смешения от расчетной в рассматриваемой точке. Детектор 6 абсолютных значений преобразует двухполярный разностный сигнал в однополярный, зеркально отображая одну из полярностей относительно нулевого

37

6 уровня. Интегратор 7 осуществляет накопление однополярного сигнала, . действуюшего на его входе, формируя к концу интервала накопления потенциал, амплитуда которого показывает суммарное (по всей плошади растра} несоответствие реальной и идеальной кривых смешения. Этот потенциал используется экстремальным регулятором

8 в качестве оценки точности цветокоррекции. Время накопления интегратора 7 определяется периодом следования импульса, поступающего на вход сброса интегратора 7. Этот импульс формирует синхронизатор 12 из кадрового синхроимпульса, поступаюшего на его вход синхронизации. Кадровый синхроимпульс задерживается линией

34 задержки на время, необходимое для осуществления аналого-цифрового преобразования, и по переднему фронту задержанного импульса формируется мультивибратором 35 импульс обнуления интегратора 7. Экстремальный регуля" тор 8 осуществляет поиск сигнала управления цветокоррекцией, который бы минимизировал амплитуду сигнала, поступающего на его первый информационный вход. В конкретном случае используется алгоритм поиска экстремума методом квадратичной экстраполяции. Для этого в SPIT 19 записывается программа работы экстремального регулятора 8. Программа содержит три одинаковые части, определяюшие настройку последовательно трех цветоделенных каналов телевизионной камеры. Синхронизация выполнения программы с ком- . мутацией селекторов 4 и 9 производится при помоши импульсов, поступающих с третьего и четвертого выходов многоразрядного счетчика 32 на первый и второй входы разрешения прерывания микропроцессора 17. Один из этих импульсов возникает в момент смены кода управления адресом, получаемым на первом выходе синхрогенератора 12, и определяет переход программы 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 цветоделенному каналу.!

603537 ецировании оптического изображения, преобразовании erо в три цветоделенных видеосигнала, матрицировании полученных видеосигналов с соответствующим выбором предварительно сфор5 мированных и заполненных коэффициентов коррекции и формировании сигналов управления коэффициентами коррекции, отличающийся тем, что, с целью повышения точности цветокоррекции, в качестве исходного оптического изображения используют эталон белого, одновременно формируют с матрицированием эталонные сигналы трех основных цветов, а формирование сигналов управления весовых коэффициентов уп равления осуществляют путем сравнения предварительно сформированных основных цветов с матрицированными 2п сигналами, полученным при сравнении сигналом осушествляют коррекцию формирователя сигнала управления весовыми коэффыциентами.

2. Устройство для цветовой коррекции телевизионной камеры, содержащее последовательно соединенные датчики видеосигнала, цветокорректирующую матрицу и первый селектор, синхроге- 3п нератор и блок памяти коэффициентов матрицирования, причем второй и третий выходы да тчика. виде оси гнал à co единены соответственно с вторым и третьим входами цветокорректирующей матрицы, второй и третий выходы которой соединены с вторым и третьим входами первого селектора, первый выход синхрогенератора соединены с адрес" ным входом первого селектора, выход блока памяти коэффициентов матрицирования - с входом управления цветокорректирующей матрицы, а синхровыход датчика видеосигнала подключен к входу синхрогенератора, о т л и ч а ющ е е с я тем, что в него введены дисперсионная призма, последовательно соединенные генератор сигналов формы кривых смешения, второй селектор, блок вычитания, детектор абсолютных значений, интегратор и экстремальный регулятор, выход адреса и выход данных которого соединен соответственно с входом адреса и входом данных блока памяти коэффициентов матрицирования, выход синхросигнала датчика видеосигнала подключен к входу генератора сигналов bopw кривых смешения, второй и третий выходы которого соединены соответственно с вторым и трегьим входами второго селектора, а первый, второй и третий выходы синхрогенератора подключены соответственно к адресному входу второго селектора, входу сброса интегратора и синхровходу экстремального регулятора, I

1603537. йн роЬод dna

Фи 3.>

Корректор СЛевкун

Редактор Л.Пчолинская

Заказ 3394 Тираж 538 Годписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Тртцд Пгр5ьа

Ib/хОд 8blggg

Составитель Г. Князева

Техред Л.Олийнык

/ыгод