JPS6097794A - カラ−テレビジヨンカメラのレジストレ−シヨン補正回路 - Google Patents

カラ−テレビジヨンカメラのレジストレ−シヨン補正回路

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JPS6097794A
JPS6097794A JP58204844A JP20484483A JPS6097794A JP S6097794 A JPS6097794 A JP S6097794A JP 58204844 A JP58204844 A JP 58204844A JP 20484483 A JP20484483 A JP 20484483A JP S6097794 A JPS6097794 A JP S6097794A
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JP
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waveform
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distortion correction
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JP58204844A
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English (en)
Inventor
Takuma Kodama
児玉 琢磨
Kenji Takahashi
健二 高橋
Shizuka Ishibashi
静 石橋
Koji Kudo
工藤 功二
Yukihiro Masuda
増田 行宏
Masanori Honbou
本坊 正典
Osamu Miyoshi
修 三好
Kazuhisa Yoshihara
和久 吉原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Hitachi Industry and Control Solutions Co Ltd
Kokusai Denki Electric Inc
Original Assignee
Hitachi Denshi KK
Hitachi Ltd
Hitachi Video Engineering Co Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/10Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof for generating image signals from different wavelengths
    • H04N23/13Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof for generating image signals from different wavelengths with multiple sensors
    • H04N23/15Image signal generation with circuitry for avoiding or correcting image misregistration

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Color Television Image Signal Generators (AREA)
  • Video Image Reproduction Devices For Color Tv Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明はカラーテレビジョンカメラに係り、特に3管式
カラーカメラなどの複数の撮像管を用いたテレビジョン
カメラに好適なレジストレーション回路に関する。
〔発明の背景〕
従来よシ、テレビ放送業務や高精度の画質が要求される
計測用などのカメラに於いては、第1図に示すように、
赤(R)、緑(G)、青(B)、の各原色にそれぞれ撮
像管を対応させた3管式カメラが用いられている。第1
図において、11はテーキングレンズ、12は色分解光
学系、13゜14.15はR,G、B各原色に対応した
撮像管でアシ、これらの撮像管13.14.15の各出
力を増幅信号処理を行なって最終的なテレビ信号が作り
出される。この様な3管式カメラなど多管式カラーカメ
ラでは、各撮像管の電子銃加工誤差、偏向コイルアセン
ブリの製作誤差、さらにこの両者に関係する偏向方式特
有な電子光学的な歪等によって、各種の画像歪が発生す
る。このため、各撮像管の画像歪を補正し、画像の重ね
合せを行なわねばならない。このl−像の重ね合せをレ
ジストレーションと言う。
従来はレジストレーションを行う為に、偏向コイル、撮
像管の歪みが同一傾向の物を選択し、組み会せ、さらに
、第2図に示すように偏向電流(もしくは電圧)波形2
1にパラボラ波形22等の補正波形を重畳する事によシ
、レジストレーション調整を行っていた。第2図21は
偏向電流(電圧)波形の一例、22は補正波形の一例と
してパラボラ状波形を示しである。23は、波形21に
パラボラ状補正波形22を重畳した偏向電流(電圧)波
形を示す。
近年、カメラの高性能化にともない、より精度の筒いレ
ジストレーション調整が望まれている。
しかし、上記の方法では高次の歪補正力;出来ないとい
う問題がある。そこで、低次の歪から高次の歪までを補
正する目的で、ディジタルメモリに補正波形を記憶し、
これを読み出すことにょシ、精度の高い補正を行うディ
ジタルレジストレーション回路が開発されている。ディ
ジタルレジストレーション方式とは、第3図に示すよう
にテレビジョンの画面を水平方向a分割、垂直方向す分
割に分割し、これらの升目ごとにレジストレーション調
整を行うものである。以下に最近考案されたディジタル
レジストレーション回路の一例を挙けそノシステムの説
明と問題点について述べる。
今、説明の都合上、第4図に示すように、画面を6(水
平)X6(垂直)に分割するものとする。
各交点の歪補正量はディジタルデータとしてメモリに入
力される。補正データ数は周辺も含めて7X7=49と
なる。各データの帯地をP(MlMlで表わす事にする
。第5図はディジタルレジストレーションのシステムブ
ロック図である。以下第5図を用いて説明する。入力す
るデータは、操作者がレジストレーション補正すべきア
ドレスP(a、v+にアドレス入力装置55で選択し、
次に、指定したアドレスのレジストレーション補正値全
可変直流源51で設定する。この可変直流源51の出力
電圧はA/D変換器52で、ディジタルデータに変換し
、第1のメモ’J50の入力ボートに加える。アドレス
入力装置55の出力はアドレス発生回路53に加える。
アドレス発生回路53の出力は、第1のメモリ50のア
ドレス端子に接続する。但し、アドレス発生回路53の
出力はディジタルコードとなっている。この時点で第1
のメモリ50の読み出し/書き込み(R/W)コントロ
ール端子を書き込みモードにすれば、A/D変換器52
によって変換されたディジタルデータはメモリ50の指
定されたアドレスへ収納される。
この操作を画面を分割した升目の数だけ繰シ返し行えば
、画面の位置に対応した歪量の補正データをメモリ50
vこすべて書き込む事が出来る。次にメモリ50の内容
即ち、第4図の各点のデータを垂直方向に読み出す。第
4図のデータ配列は画面の位置関係に対応しているもの
どする。即ち、初回口は第6図(a)に示すようにPl
t * PH+・・・・・・。
PI3の列を読み出す。次にP21 + P22 +・
・・・・・。
P27と読み出す。この垂直方向に読み出したデータ列
は、D/A変換器56によって、アナログ量に変換し、
その後、サンプルホールドして第6図(b)の波形を1
44る。第6図(b)は補正データの一例でおる。この
アナログ出力は、高調彼成分を多く含んでいるため、こ
のアナログ出力を平滑化するために適当な遮断周波数と
次数を持った低域通過フィルタ(L、P、F、)57を
通して高調波成分を十分減衰させ第6図(C)のような
、なめらかな波形を得る。欠にこのり、P、F、57の
出力を、再びA/D変換器58でディジタルコードに変
換する。このA/D変換器58の出力は第2のメモリ6
0に順次脅き込まれてゆく。以上のように第2のメモリ
60には第1のメモリ50のデータをもとに垂直方向に
平滑化しプζ補間データが走査線ごとに得られる。この
動作t−第4図のP21の列、P31の列、・・・P7
10列まで繰シ返し行えば全画面にわたって垂直方向の
補間データを第2のメモ1J60に蓄える事が出来る。
次に全データを第2のメモリ6゜に蓄積後、第2のメモ
リ601同期信号発生器54からの同期信号に同期して
読み出し、アトI/スを発生するアドレス発生器59を
駆動させ、TVの走査に合わせて補正データを読み出す
。第7図は垂直の有効走査線数(1フイールド)が48
0本とした場合のメモリ図であるが第7図で第1走査線
ではXIYt 、 X2 Yl 、叫・・X7Yl、第
2走査線ではXI Yl 、 X2 Yl 、・・・・
・・X7 Ylと水平方向へ読み出してゆき、これt=
D/A変換器61で再びアナログ量に変換すれば、垂直
方向に補正波形を得る事が出来る。また水平方向に対し
ては前述した如く時系列にデータが並んでいるため単に
り、 P、 F、 62 t、通す事により補間できる
ところが、以上説明したディジタルレジストレーション
方式を実際に動作実験したところ、補正データを量子化
する際に量子化ビット数が少ないと量子化誤差によるシ
ン−ディング(輝度むら)が発生する事が判明した。
このシェーディングは画質を著しく劣゛化させる。
〔発明の目的〕
本発明の目的は以上の様なディジタルレジストレーショ
ン方式において画面上発生するシェーディングを減少さ
せる手段全提供することにある。
〔発明の概要〕
まず、シェーディングの発生原因について述べる。第8
図は撮像管の膜面を示す。第8図において、今、撮像管
の膜面81上を電子ビーム82が水平方向に左から右へ
走査する場合を考える。斜線部83は走査線群を表わし
ている。説明の都合上電子ビーム82の形状は円形とす
る。通常1インチや2/3インチの撮像管では電子ビー
ム82の直径aは走査線間距離tよりも大きい。従って
、インターレース走査を行なっても1フイールドで走査
面の全電荷をほとんど読み出している。この時とυ出さ
れる電荷に対する出力′電流Isはで与えられる。但し
、Qは光導電膜面上に蓄積された電荷量である。ここで
、光導電膜面上に一様に光が当たっていると仮定すると
単位時間当夛に読み出される電荷Qは d Q= J ・v −Qo−d t −・(21(2
)式を(1)式に代入すれば■8はI8= a ・v 
−Qo−・(3) となる。但し、■はビームの速度、Qoは単位面積当シ
ミ荷量である。(3)式よシ、光導電膜よシ取シ出され
る出力信号はs Q、が一定の時lとVに比例する。こ
こで、レジストレーションヲ行なった時、歪補正波形が
出力信号電流に及ぼす影響について考察する。ビームの
変位量は偏向波形に重畳する補正波形に比例するとすれ
ば、補正波形による出力信号の時間的変化分、つまりシ
ェーディング量は次式で表わされる。
(4)式から、シェーディングの量は補正波形の微分量
に比例することがわかる。今、歪補正波形が第9図の(
a)に示すように正弦波であれば、これを微分した波形
は余弦波(b)とな9、電子ピニム走査線密度はなめら
かに変化するため問題ない。
しかしながら、歪補正波形が(C)の様な矩形波である
ときには、微分した波形は(d)の様な波形となシ、走
査線密度が急激に変化している。従って(e)の様に走
査線分布に粗な部分85と密な部分84が出来る。これ
が、シェーディングの原因である。
(e)は映像としてシェーディングの表われている様子
を示す。
本発明の主旨は、走査に対していかになめらかな垂直補
間波形を作るかにある。以下に第5図、及び第10図を
用いて、上述のディジタルレジストレーション方式の問
題点を説明する。
第5図に於いて、D/A変換器56の出力は、低域通過
フィルタ57を通って、第10図のl)に示すようなア
ナログ信号となる。第10図の横軸は標本化の周期を示
し、縦軸は信号レベルを示す。
このアナログ信号はA/D変換器58によってディジタ
ル信号に変換される。この時の標本化の周期はIHであ
る。
ここでアナログ信号の信号レベルは均等に分割され、量
子化される。今、量子化の1つの刻み幅をRo とする
。この間に存在するアナログ値、例えば、第10図の8
6はその中間の値で代表させ予信誤差となる。この量子
化誤差はA/D変換器58のディジタル化におけるビッ
ト数nに依存している。即ち、量子化ステップ数をNと
すると、N=211 である。
従って、より量子化誤差の少ない、換言すればよシ滑ら
かな歪補正波形を、具体的には、低域通過フィルタ57
の後の波形のように、急激な走査線密度の変化がおきな
い様な波形を得るためには、A/D変換器のビット数n
(r増加せねばならない。
第5図のディジタルレジストレーション方式で8ビツト
のA/D変換器58を用ちいて実験した所、画面上での
シェーディングがまだ目立つ事がわかった。
従って、このシェーディングの問題音解決するには、A
/D変換器58のビット数が8ビツト以上でなければな
らない。所が、今日現在12ピツ)A/D変換器等高速
高ビットのものは非常に高価である。そこで、本発明の
主旨は低ビットのA/D変換器を使用して、笑質的に、
尚ビット化を行う回路方式を提供することにある。以下
の本発明の実施例を用いて、詳細に説明する。
〔発明の実施例〕
以下、第11図を用いて本発明の詳細な説明する。第1
1図において、91はアドレス入力装置、92はアドレ
ス発生回路、93は第1のメモ1ハ 94はA/D変換
器、95は可変直流源、96はD/A変換器、97は低
域通過フィルタ(L、 P、 F、 )、98はA/D
変換器である。
レジストレーション補正データを得るためのアドレスの
指屋、及びそのアドレスにおける補正飯の設定、さらに
そのデータを第1のメモリ93に記憶した後、垂直方向
に読み出し、l)/A変換器96でアナログ信号に直し
、L、 P、 F、 97 k通し平滑化した後、A/
D変換器98でディジタルデータに変換する。ここまで
は従来の構成と同じであるので詳細な説明は省略する。
A/D変換器98の出力はソフトレジスタ99に入力さ
れる。今レジストレーション補正データは8ビツトにデ
ィジタル化されているとする。補正データは前記した理
由にょシさらに高ビツト化しなければならない。本発明
の主旨はA/D変換器98の出力をシフトレジスタ99
に入力し、各各シフトレジスタの出力をアダー100に
入力し高ビツト化を行う手段を提供することにある。
今、説明全簡単にするため、2ビツト、−ビット化する
場合を考える。仮シに、A/D変換器98の出力が第1
2図の中の様にディジタル変換されたとする。横軸は時
間、縦軸は量子化値(レベル)である。従来の方式では
A/D変換器98の出力は直接メモIJ 101に入力
していたため、D/A変換器102の出力は、(i)の
様に成っている。
これに対し、A/D変換器98の出力を22=4個のシ
フトレジスタを通して、各出力、即ち4個のディジタル
データを順次ソフトして加算すると、2ピツト高ビツト
化が可能となる。
例えば第12図(1)で時間軸に対して、(1,2゜3
.4)の41固のデータを加算すると(0+O十0+4
=1)となる。次に(2,3,4,5)のデータを加算
すると(0+0+1+1=21となる。同様に(3,4
,5,61のデータを加算すると(0+1+1+2−=
4 )となる。この様に各シフトレジスタの出力を加算
して行くと、加算器100の出力は第12図(11)の
様な波形となる。従って、D/A変侠器102の出力波
形は(11)の様になり(1)と比較すると、レベル方
向に平均化(高ビツト化)される事がわかる。
上の説明では、2ピツト高ビツト化を行う場合について
述べたが、4ビツト高ビツト化を行う場合も同様の原理
から成る。但し4ビツト^ビツト化を行う場合は2’=
16個のシフトレジスタが必要となる。従って、加算器
100の出力ではレジストレーション補正データは12
ビツトにディジタル化されているため第2のメモIJ 
101及びD/A変換器102は12ピツトのものを使
用しなければならない。
所で、第12図(II)からもわかるように、レジスト
レーション補正データはレベル方向には平均化(高ビツ
ト化)されるが、周波数特性は落ちる。
これはレジストレーション補正波形が急激な変化を持た
ない滑らかな、波形になった事を意味しており、目的に
台っており問題とはならない。
次に、第2のメモリ101には加算器100の出力が順
次書き込まれてゆくが、第2のメモリ101の書き込み
周波数はA/D変換器98の変換の周波数と同一でめる
。即ち走査線一本毎の周波数でサンプリング(標本化)
するので、第2メモリ101の垂直方向のデータ数は走
査線数と同数となる。以上のように、第2のメモリ10
1には第1のメモリ93のデータをもとに垂直方向に平
滑化したなめらかな補間データが各走査線ごとに得られ
る。
次に全データを第2のメモリ101に蓄積した後、第2
のメモ’J 101 ’i=同期信号発生器105から
の同期1百号に同期して読み出し、アドレス(信号)を
発生するアドレス発生器104によシ駆動しTVの走査
に合わせて、レジストレーション補正データを読み出す
。読み出す方法は従来の方式と同様に、第7図で、第一
走査線ではX、 Y、 。
X2 Ys +・・・・・・X7 Yl、第2走査線X
I Yl 、 X2 Yl 。
・・・・・・X7 Ylと水平方向へ読み出してゆきこ
れ=eD/A変換器102で再びアナログ量に変換すれ
ば、垂直方向に滑らかな補正波形を得る事が出来る。
水平方向に対しては時系列に連続にデータが並んでいる
ため、単なる低域p波器103を通す事で補間できる。
以上の様な構成で、等制約に高ビツト化が可能となり、
量子化誤差を減少させると同時に歪補正波形は滑らかな
ものが得られ、シェーディングは減少する。まfcA/
D変換器ソフトレジスタ、アダーとも安価でりるため経
済上問題ない。
〔発明の効果〕
本発明によれは、加算回路を付加する事により等制約に
高ピット化ができるので、ビームの走査線密度の変化を
なめらかにすることができる。従って信号レベルの変化
も自然でシェープインクは減少し高画質の画像が得られ
る。又、第10図のA/D変換器98は8ピツトのもの
が使え、高価な12ビツトのものを使用せずにすみ、経
済的にも効果大である。
【図面の簡単な説明】
第1図は3管式カラーカメラの概念図、第2図は従来の
偏向電流桶正波形例、第3図はディジタルレジストレー
ション補正におけるテレビ画面内の分割補正の概念を示
す図、第4図は従来方式を説明する図、第5図は従来方
式のシステムブロック図、第6図は従来例の波形図およ
びタイミングt−説明する図、第7図はメモリーマツプ
図、第8図は歪補正波形とその微分波形及び走査線図、
第9図は量子化誤差を説明する為の図、第10図はアナ
ログ信号の量子化を示す図、第11図は本発明の実施例
のシステムブロック図、第12図(1)はA/Di換器
98の出力を示す図、第12図(11)は第 1 図 1を 第2図 第 3 図 第 4 図 H→ ■ 5 図 し−−−−−J ¥:J 6 図 第 7 図 第 8 図 と1 8′z 6J 聞 9 回 第 10 図 1”IF5 ”i を 第 II 図 Z 1z 口 (1) (11)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. デレビジョ/の画面を水平及び垂直方向に分割し、その
    交点における歪補正量をディジタル量として記憶する第
    1のメモリと、該第1のメモリから垂直方向の歪補正量
    を連続して時系列のデータとして読み出す手段と、該デ
    ータをディジタル・アナログ(D/A)K換を行ガい、
    変換されたアナログの歪補正信号の低域成分をとり出す
    低域通過フィルタを備え、該低域通過フィルタ出力信号
    を再びアナログ・ディジタル(A/DJ変換する手段を
    備えたカラーテレビジョンカメラのレジストレーション
    補正回路において、前記A/D変換器の出力をシフトレ
    ジスタに入力し、該シフトレジスタ各段の時間遅延出力
    を加算する手段と、加算された歪補正データを第2のメ
    モリに記憶する手段と、該、第2メモリに記憶されてい
    る歪補正データをテレビジョンの走査に同期して読み出
    す手段と、該、第2メモリの出力信号をD’/A変換す
    る手段を備え、分割した交点間の補間値を得る事を特徴
    とするカラーテレビジョンカメラのレジストレーション
    補正回路。
JP58204844A 1983-11-02 1983-11-02 カラ−テレビジヨンカメラのレジストレ−シヨン補正回路 Pending JPS6097794A (ja)

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JPS59167194A (ja) * 1983-03-11 1984-09-20 Hitachi Ltd カラ−・テレビジヨン・カメラのレジストレ−シヨン補正回路

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