JPH0325992B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、カラーテレビジヨンカメラのレジス
トレーシヨン合わせのための垂直センタリング調
整を自動的に行なう装置に関する。

カラーテレビジヨンの撮像装置としては、スペ
クトル感度特性を異ならしめた複数の撮像素子、
例えば撮像管を備え、これら複数の撮像管からの
映像信号を合成してカラー映像信号を得る方式の
ものが広く採用されているが、この方式の撮像装
置においては、それぞれの撮像管からの映像信号
による画像の重ね合わせ、いわゆるレジストレー
シヨンを正確に行なう必要がある。

このレジストレーシヨンは、撮像すべき光学像
の走査範囲を合わせるサイズ調整、撮像光学系及
び撮像形子系のバラツキにより生じる幾何学歪の
補正、それに走査範囲の相対位置を合わせるため
のセンタリング調整などにより行なうことができ
るが、このうちセンタリング調整方式としては、
従来から第１図に示すような手動による方式のも
のが主として採用されていた。

図において、１はＧ（緑色）チヤンネルの撮像
系、２はＲ（赤色）チヤンネルの撮像系、３はＢ
（青色）チヤンネルの撮像系、４はビユーフアイ
ンダ（又はモニタ）、５はオペレータの目、2v，
3vはセンタリング調整用のつまみであり、オペ
レータはビユーフアインダ４の画像を見ながら随
時、必要なときにつまみ２ｖ，３ｖを操作してＧ
画像を基準にしてＲとＢの画像の中心部分が一致
するように調整していた。

従つて、この方式では操作が煩雑でしかもかな
り永い調整時間を必要とするという欠点があつ
た。

特に、このようなレジストレーシヨンはテレビ
ジヨンカメラの使用条件が変化するとずれを生じ
易く、そのためポータブル形のカメラなどにおい
ては使用中しばしば再調整が必要になるため、上
記した手動による方式では充分な調整を行なうこ
とができず、優れた画質の映像信号を得ることが
できなかつた。

そこで、これを解決するため、必要なとき自動
的にセンタリングの調整が行なわれるようにし
た、いわゆるオートセンタリング装置が提案され
広く採用されるようになつてきた。

このようなオートセンタリング装置の一例を第
２図に示す。

図において、１〜３は第１図と同じ各チヤンネ
ルの撮像系、６，７は前処理回路、８，９は２値
化回路、１０はエクスクルーシブオア回路、１
１，１２は第１と第２のエツジ信号発生回路、１
３は演算回路、１４は制御回路、１５，１６はセ
ンタリング補正装置、１７，１７′は連動した切
換スイツチである。

前処理回路６，７は非直線増幅や信号クランプ
などの信号処理を行なう（２値化を確実に行なう
ため）回路である。

２値化回路８，９は信号のレベルに応じて
「０」と「１」の信号を出力する。

エクスクルーシブオア回路１０は前処理回路６
からのＧチヤンネルの映像信号を２値化回路８で
処理した２値化信号Ｇと前処理回路７からのＲ又
はＢチヤンネルからの映像信号を２値化回路９で
処理した２値化信号RorBとのレベル差が所定値
以上ある部分だけを抽出してエクスクルーシブオ
ア信号Ｅを発生する。

エツジ信号発生回路１１，１２はそれぞれ２値
化映像信号ＧとRorB（以下RorBをＸとする）の
エツジ部分を抽出してエツジ信号GeとXeを出力
する回路で、例えば微分回路とコンパレータとで
構成されている。

演算回路１３はエクスクルーシブオア信号Ｅと
エツジ信号Ge，Xeを入力とし、次に示す演算を
行なつて２種の判別信号Ｙ，Ｚを発生する回路
で、例えば４個のアンド回路と１個のインバー
タ、それに２個のオア回路で構成されたものであ
る。

Ｙ＝Ｅ・Ge＋・Xe Ｚ＝Ｅ・Xe＋・Ge 或いは Ｙ＝Ｅ・Ge Ｚ＝Ｅ・Xe もしくは Ｙ＝Ｅ・Ge・ｅ＋・ｅ・Xe Ｚ＝Ｅ・ｅ・Xe＋・Ge・ｅ なお、これらの演算式のなかで、例えばなど
の文字の上にバーを付してある信号は反転信号を
表わし、従つて、上記の信号は、信号Ｅの極性
を反転させた信号を表わすことになる。

制御回路１４はセンタリングのずれを表わす信
号に応じてセンタリング補正装置１５、又は１６
に制御信号を送り、撮像系２、又は３の走査範囲
の中心をＧチヤンネルの撮像系１と合わせるよう
に動作する回路で、マイクロコンピユータなどに
より構成されたものでもよい。

スイツチ１７はＲチヤンネルとＢチヤンネルの
センタリング調整の切換えを行なうスイツチであ
る。

なお、スイツチ１７′はＲチヤンネルとＢチヤ
ンネルのセンタリング補正装置１５，１６に対す
る制御信号をスイツチ１７の切換操作に連動して
切換えるためのものである。

次に、この従来例の動作を第３図ａ〜ｃのタイ
ミングチヤートによつて説明する。

まず、スイツチ１７，１７′が図示のとおりＲ
チヤンネルに切換えられていたとする。

そうすると、２値化回路９の出力にはＲチヤン
ネルの撮像系２からの映像信号が第３図に示すよ
うに２値化されて現われ（信号Ｒ）、それがエツ
ジ信号発生回路１２で処理され、Ｒチヤンネルの
エツジ信号Reが第３図に示すようにその出力に
現われている。

一方、スイツチ１７，１７′の切換状態とは無
関係に、２値化回路８の出力にはＧチヤンネルの
撮像系１からの映像信号が２値化された信号Ｇが
第３図に示すように現われ、それがエツジ信号発
生回路１１で処理され、Ｇチヤンネルのエツジ信
号Geが第３図に示すようにその出力に現われて
いる。

同時に、これらの２値化回路８，９の出力であ
るＧチヤンネルとＲチヤンネルの映像信号をそれ
ぞれ２値化した信号ＧとＲはエクスクルーシブオ
ア回路１０にも入力され、これらの信号ＧとＲの
レベルに所定値以上の差があつたときだけ発生す
る出力信号、即ちエクスクルーシブオア信号Ｅが
第３図に示すように取り出される。

そこで、これらのエツジ信号Ge，Reとエクス
クルーシブオア信号Ｅは演算回路１３に供給さ
れ、上記した論理演算処理が行なわれて２種の判
別信号ＹとＺが第３図ａ〜ｃに示すように取り出
され、制御回路１４に供給される。このときの判
別信号ＹとＺは、後述するように、Ｇチヤンネル
に対するＲチヤンネルのセンタリングのずれの方
向を表わすものとなつているから、制御回路１４
は判別信号Ｙ，Ｚに応じて制御信号を発生し、ス
イツチ１７′を介してセンタリング補正装置１５
に供給してＲチヤンネルの撮像系２の偏向中心を
変えてＧチヤンネルに一致させるように制御を行
なわせ、センタリングのずれを自動的に補正す
る。

Ｇチヤンネルに対するＲチヤンネルのセンタリ
ング調整が終了したら、今度はスイツチ１７，１
７′を第２図と反対の方向、つまりＢチヤンネル
に切換えてやれば、上記したＲチヤンネルの場合
と同様にＧチヤンネルに対するＢチヤンネルのセ
ンタリング調整が行なわれ、センタリングが完了
する。

次に、判別信号Ｙ，Ｚによるセンタリングのず
れの判別動作をセンタリングのずれの状態に応じ
てさらに詳しく説明する。

第３図ａ〜ｃの１〜６は基準となるチヤンネ
ル、つまりＧチヤンネルに対してセンタリングを
行なうべき被比較チヤンネル、例えばＲチヤンネ
ルがずれていた場合のもので、まず、第３図ａ〜
ｃの１と２はＧチヤンネルとＲチヤンネルの映像
信号のレベルがほぼ等しい状態にあり、それぞれ
の２値化信号ＧとＲのパルス幅が等しくなつてい
たときを示したもの、３と４はＧチヤンネルの映
像信号よりＲチヤンネルの映像信号のレベルが低
く、２値化信号Ｇの方がＲより広いパルスとなつ
ていた場合、そして、５，６はＲチヤンネルの映
像信号の方がＧチヤンネルの映像信号よりレベル
が大で、２値化信号Ｒのパルス幅の方がＧより広
くなつていた場合をそれぞれ示したもので、いず
れの場合でも判別信号Ｙのパルス数Ynと判別信
号Ｚのパルス数Znは等しくならず、Ｒチヤンネ
ルがモニタ画像面上で右にずれたとき、つまり第
３図ａ〜ｃの１，３，５のときにはYn＞Znとな
り、反対に左側の方にずれたときにはYn＜Znと
なり、結局、判別信号Ｙ，Ｚのパルス数の大小関
係からレジストレーシヨンずれの方向を判別でき
ることになる。

次に、第３図ａ〜ｃの７，８はＧチヤンネルに
対してＲチヤンネルが合致していた場合で、この
うち７はＧチヤンネルの映像信号のレベルがＲチ
ヤンネルより大きかつたとき、８は反対にＧチヤ
ンネルよりＲチヤンネルの映像信号のレベルの方
が大きかつたときを示したものであるが、いずれ
の場合でも判別信号Ｙ，Ｚとして現われるパルス
数YnとZnについては、Yn＝Znとなる。

そこで、制御回路１４は演算回路１３から判別
信号Ｙ，Ｚを入力し、そのパルス数YnとZnを比
較してYn＞ZnとなつたときとYn＜Znになつた
ときとで反対の制御信号を発生し、その信号をス
イツチ１７′を介してセンタリング補正装置１５
に供給する。そして、これによりＲチヤンネルの
撮像系２の走査範囲を変化させてYn＞Znとなつ
ていたときには信号Ｒが左側に移動するように制
御し、反対にYn＜Znのときには信号Ｒを右側に
移動させるような制御を行なつてYn＝Znとなる
ようにすれば、自動的にＧチヤンネルに対するＲ
チヤンネルのセンタリング調整を行なうことがで
きる。

なお、この第３図ａ〜ｃの７，８においては、
ＧチヤンネルとＲチヤンネルの映像信号にレベル
差があり、そのため信号ＧとＲのパルス幅が異な
つていた場合についてだけ示しているが、これら
のチヤンネルの映像信号のレベルが等しくて信号
ＧとＲのパルス幅が等しくなつていた場合にはエ
クスクルーシブオア信号Ｅが「０」になるから、
エツジ信号GeとReはそのまま判別信号Ｙ，Ｚと
して演算回路２１から取り出され、従つて、この
場合でもYn＝Znというセンタリングの合致を表
わす判別条件が保たれるのはいうまでもない。

こうしてＧチヤンネルに対するＲチヤンネルの
センタリング調整が完了したならば、次にスイツ
チ１７，１７′をＢチヤンネル側に切換えてやれ
ば、上記したＲチヤンネルの場合と全く同様にＧ
チヤンネルに対するＢチヤンネルのセンタリング
調整が自動的に行なわれ、センタリング調整を終
了する。

なお、第３図ａ〜ｃでは各チヤンネルの映像信
号の一部についてだけ示したが、実際には各撮像
系１〜３からの映像信号のうちの画像の中心部を
含む所定の範囲の信号だけを抽出してセンタリン
グの判別を行なうようにすればよい。

また、このとき、各撮像系１〜３による映像信
号は任意の被写体によるものでよいことはいうま
でもないが、白と黒を多く含んだ被写体によるの
が最も望ましい。

ところで、この従来例においては、第３図ａ〜
ｃの９，１０に示すようにＧチヤンネル（基準チ
ヤンネル）とＲチヤンネル（被比較チヤンネル）
との映像信号が完全にずれていて、両者間に重な
り部分がなかつたときと、第３図ａ〜ｃの１１，
１２に示すようにいずれか一方の映像信号が得ら
れなかつたときにも判別信号Ｙ，Ｚに得られるパ
ルス数YnとZnの数が等しくなり、判別不能とな
るが、既に説明したように、このオートセンタリ
ング方式が適用されるのはカラーテレビジヨン撮
像装置の動作条件の違いや経年変化などによるセ
ンタリングのずれの補正に対してであるから、第
３図ａ〜ｃの９，１０に示すように各チヤンネル
の映像信号に重なり部分が無くなつてしまう程の
ずれを生じる場合はまずあり得ず、また、撮像す
べき被写体がよほど特別な色調でない限り（例え
ば赤、緑、青のいずれかの単色からなる被写体の
場合）は第３図ａ〜ｃの１１，１２のようにいず
れかのチヤンネルの映像信号が欠除することはま
ずあり得ず、従つて実用上はいずれの場合でも判
別不能に陥る虞れはほとんどない。

また第３図ｂの１１，１２に示すように、いず
れかのチヤンネルの映像信号が欠除した場合に第
２の論理Ｙ＝Ｅ・Ge，Ｚ＝Ｅ・Xeを適用した場
合には、誤判断信号が表われるが、被写体として
白黒のコントラストのはつきりした物を選べば、
１１，１２のような場合は排除することができ、
実用上は問題なくなる。

なお、制御回路１４としてマイクロコンピユー
タを用いた場合には、以上の動作をマイクロコン
ピユータのプログラムにより処理することができ
る。

従つて、この第２図に示したオートセンタリン
グ装置によれば、必要なとき任意にセンタリング
の調整を短時間で容易に行なうことができ、常に
正確にレジストレーシヨンが保たれた優れた画質
のカラーテレビジヨン信号を得ることができる。

しかしながら、この従来のオートセンタリング
装置においては、画質の水平方向のセンタリング
については充分正確な動作が期待できるものの、
垂直方向のセンタリングについてはあまり正確な
動作が得られないという欠点があつた。

この理由を以下に説明する。

上記した従来の装置で垂直方向のセンタリング
を行なうためには、画像の中央部の所定範囲の部
分における映像信号を、垂直方向に仮定した抽出
線に沿つてサンプリングし、それにより第２図に
おける信号Ｇ，Ｘを得るようにしなければならな
い。しかして、テレビジヨン信号のほとんどはフ
イールドインターレース方式となつているため、
各フイールドごとの走査線本数は１フレーム分の
整数分の１という極めて少ないものとなつてい
る。

この結果、上記した従来の装置では、走査線間
隔がかなり広くなつている各フイールドでのセン
タリング動作となるため、充分な精度が得られな
くなるのである。

本発明の目的は、上記した従来技術の欠点を除
き、フイールドインターレース方式のテレビジヨ
ン撮像装置においても垂直方向のセンタリングが
充分な精度で行なえるようにしたオートセンタリ
ング装置を提供するにある。

この目的を達成するため、本発明は、複数フイ
ールド分の映像信号を記憶することができるメモ
リを用い、１フレーム分の映像信号を対象として
垂直センタリングのために必要な信号の抽出が行
なえるようにした点を特徴とする。

以下、本発明によるオートセンタリング装置の
実施例を図面について説明する。

第４図は本発明の一実施例で、第２図の従来例
と同一もしくは同等の部分には同じ符号を付し、
その詳しい説明は省略してある。

第４図において、１８，１９はランダム・アク
セス・メモリ（以下、RAMという）、２０はメ
モリ制御回路であり、その他は第２図の従来例と
同じである。

RAM１８，１９は２値化した映像信号を１フ
レームにわたつて、即ち２フイールドにわたつて
記憶し、任意に読出せるようにする働きをする。

メモリ制御回路２０はRAM１８，１９を制御
し、画像の中央部分を含む所定範囲の水平走査線
中から２値化映像信号を、所定の垂直方向センタ
リング用抽出線に対応して順次サンプリングし、
RAM１８，１９に２フイールドにわたつて書込
み、ついで書込まれている２値化映像信号を垂直
方向センタリング用抽出線に対応して順に、１フ
イールド目の信号に２フイールド目の信号を内挿
するようにして読出し、信号ＧとＸを作り出す働
きをする。

この結果、RAM１８，１９からそれぞれ読出
される信号ＧとＸは、１フイールド目の水平走査
線間に２フイールド目の水平走査線が内挿されて
フイールドインターレースされた１フレーム分の
映像信号によるものと同じになる。

これを第５図によつて説明する。

第５図のイは１フイールド目、例えば奇数フイ
ールドにおける状態を、ロは２フイールド目、例
えば偶数フイールドにおける状態を、そしてハは
フイールドインターレースされて１フレーム分が
完成した状態をそれぞれ表わし、Ａは画像の中央
部に設定された所定範囲を、ｌは垂直方向に設定
した少くとも１本の抽出線を、l_H1は奇数フイー
ルドにおける水平走査線を、そしてl_H2は偶数フ
イールドにおける水平走査線をそれぞれ示してい
る。

なお、このときの抽出線ｌの本数は任意でよい
が、この本数を増加させればそれだけセンタリン
グの精度を上げることができる反面、RAM１
８，１９の容量が多く必要になるから、これらを
勘案して所定の本数に定めればよい。

そこで、RAM１８，１９には、奇数フイール
ド期間に第５図イの黒丸で示した部分の２値化映
像信号が所定のアドレスに書込まれ、偶数フイー
ルド期間においては第５図ロの白丸で示した部分
の２値化映像信号が所定のアドレスに書込まれ
る。

ついで、RAM１８，１９からは第５図ハに示
すように、垂直方向抽出線ｌに沿つて黒丸で示し
た奇数フイールドでの信号と白丸で示した偶数フ
イールドでの信号とが交互に、つまり一方のフイ
ールドの信号に対して他方のフイールドの信号が
内挿された状態でそれぞれのアドレスから順次、
２値化映像信号Ｇ，Ｘとして取り出される。

従つて、この第５図ハから明らかなように、
RAM１８，１９から読出された信号Ｇ，Ｘは、
１フレーム分の走査線をもつた映像信号から抽出
されたものとなるのである。

その後、これらの信号Ｇ，Ｘはエクスクルーシ
ブオア回路１０、エツジ信号発生回路１１，１２
に供給され、第２図の従来例と同様にセンタリン
グ動作が行なわれることになる。

この結果、上記実施例によれば、垂直センタリ
ングのための２値化映像信号が１フレーム分の映
像信号から抽出されることになり、走査線間隔の
広がりによるセンタリング精度の低下を防止する
ことができる。

なお、以上の実施例では、RAM１８，１９に
２フイールド分の２値化映像信号を書込み、それ
を各フイールドごとに交互に読出すことにより信
号の内挿を行なつて１フレーム分の信号を組立る
ようにしているが、一方のフイールドの２値化映
像信号の書込みを終つたら、次のフイールドの２
値化映像信号は２値化回路８，９から直接得た信
号を利用し、それとRAM１８，１９から読出し
た信号とを交互に取り出すようにしてもよい。こ
うすれば、RAM１８，１９の記憶容量が少くて
済む。

以上説明したように、本発明によれば、垂直方
向のセンタリングに必要な信号を充分な密度で得
ることができ、その上、レジストレーシヨンの判
別に使用する２種の映像信号を２値化してから独
特の演算処理を施しているため、映像信号の変化
部分（輪郭部）の抽出が忠実に、しかも正確に得
られ、映像信号のレベル変化や波形の鈍りなどに
影響されずに判別信号Ｙ，Ｚを確実に取り出すこ
とができ、この結果、それらのパルス数の大小関
係から、レジストレーシヨンずれが検出できるだ
けでなく、そのずれの方向をも確実に判別するこ
とができることになり、従つて、本発明によれ
ば、従来技術の欠点を除き、レジストレーシヨン
が常に正確に保たれた優れた画質のカラーテレビ
ジヨン信号を得ることができるカラーテレビジヨ
ン装置などのオートセンタリング装置を提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のカラーテレビジヨンカメラにお
けるセンタリング調整方法の一例を示す説明図、
第２図はオートセンタリング装置の従来例を示す
ブロツク図、第３図ａ，ｂ，ｃはその動作説明用
のタイミングチヤート、第４図は本発明によるオ
ートセンタリング装置の一実施例を示すブロツク
図、第５図イ〜ハはその動作を示す説明図であ
る。 １〜３……撮像系、１８，１９……ランダム・
アクセス・メモリ（RAM）、２０……メモリ制
御回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数の撮像素子を備え、それらによる複数チ
   ヤンネルの映像信号の合成によりフイールドイン
   ターレースされたカラーテレビジヨン信号を得る
   方式のテレビジヨン撮像装置において、センタリ
   ングすべき２種のチヤンネルのそれぞれに対応し
   た画像の所定範囲内における少なくとも１本の所
   定の垂直抽出線に沿つた部分の映像信号をそれぞ
   れ２値化し、これら２値化された映像信号を少な
   くとも１フイールドにわたつて抽出記憶可能なメ
   モリと、該メモリの記憶画像信号を少なくとも２
   フイールド間で内挿しながら上記２チヤンネルの
   信号ごとに独立して読み出すためのメモリ制御手
   段と、このメモリ制御手段により上記メモリから
   読み出されてくる映像信号ＧとＸ間でのレベル差
   が所定値以上ある部分で論理値１を示すレベル差
   信号Ｅを発生するエクスクルーシブオア論理回路
   と、上記映像信号ＧとＸのそれぞれのエツジ部分
   で論理値１を示す第１と第２のエツジ信号Ge，
   Xeとを発生する第１と第２のエツジ抽出回路と、
   これらレベル差信号Ｅ及び第１と第２のエツジ信
   号Ge，Xeとを入力とし、下記の演算特性，
   ，、すなわち、 Ｙ＝Ｅ・Ge＋・Xe Ｚ＝Ｅ・Xe＋・Ge Ｙ＝Ｅ・Ge Ｚ＝Ｅ・Xe Ｙ＝Ｅ・Ge・＋・・Xe Ｚ＝Ｅ・・Xe＋・Ge・ のいずれか１の演算を行つて判別信号Ｙ，Ｚを発
   生する演算回路とを設け、これら判別信号Ｙ，Ｚ
   のパルス数YnとZnの差によつて上記２チヤンネ
   ルの映像信号間における垂直センタリングのずれ
   の方向を判別するように構成したことを特徴とす
   るオートセンタリング装置。