專利名稱：用于電視攝象機的成象器配準誤差和色差的測定系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的涉及彩色電視攝象機，而具體涉及用于檢測與測定具有實況電視內(nèi)容的電視圖象中的色差誤差及線性配準誤差的系統(tǒng)。
在電視攝象機系統(tǒng)中，來自場景的光通過透鏡系統(tǒng)成象并被棱鏡分成分別表示場景的紅、綠與藍色光內(nèi)容的三個分量。通常在制造工藝中這些成象器是仔細地對準的。
然而，即使成象器是完美地對準的，通過透鏡系統(tǒng)的色差也能導(dǎo)致圖象的不同彩色分量呈現(xiàn)為不對準的。由于不同頻率的光以不同速度通過透鏡系統(tǒng)行進，而在透鏡中出現(xiàn)色差。在圖象的邊緣附近色差特別明顯。
傳統(tǒng)上攝象機成象器的配準是通過加上預(yù)定波形的線性組合來最佳逼近攝象機的配準誤差而完成的。這些波形的加權(quán)系數(shù)通常是由將攝象機瞄準測試卡時增加不同波形的不同量的技術(shù)人員輸入的。這些波形用來修正作用在成象器件上的偏轉(zhuǎn)信號來使各器件提供的信號對準。
這一手動方法及許多自動方法通常都需要使用定標卡來構(gòu)成用于廣播校正的測試數(shù)據(jù)集。已經(jīng)研制出在將攝象機瞄準在測試卡上時自動集中到最佳調(diào)節(jié)集上的自動配準系統(tǒng)。這些系統(tǒng)通常通過捕捉來自各攝象器件的測試卡圖象并將得出的視頻波形的相位或時間位移與其它圖象攝象器件所生成的那些進行比較而得出各圖象攝象器件的校正波形。
這些調(diào)節(jié)通常是在進行廣播以前作為正常的攝象機調(diào)整過程的一部分執(zhí)行的。然而，一段時間之后，由于溫度或電壓的改變或者由于電路的漂移，配準可能改變，而必須使攝象機停止廣播來重新調(diào)整配準。
如果考慮進去變焦、焦距及光圈調(diào)節(jié)(由于它們對于透鏡色差校正是必須的)，則可能需要極為煩瑣及耗財?shù)恼{(diào)整過程來建立配準數(shù)據(jù)集或所有可能的透鏡設(shè)定值組合。
另一種使用廣播測定的方法將屏面分成許多區(qū)，然后將檢測到的各區(qū)的誤差存儲在存儲器中。隨著數(shù)據(jù)的獲取更新校正波形。雖然這一方法解決了設(shè)置攝象機的問題，但它需要相對大的存儲器來為所有的各種變焦距及光圈調(diào)節(jié)存儲各區(qū)的所有誤差。這一類型的自動配準校正系統(tǒng)在名為“彩色電視攝象機的自動廣播配準系統(tǒng)與方法”的美國專利號4,500,916中有所描述，這里通過對其關(guān)于配準誤差的自動校正的講解的引用而將其結(jié)合在此。
本發(fā)明體現(xiàn)在自動校正彩色電視攝象機中的配準及色差誤差的系統(tǒng)的誤差測定裝置中。該誤差測定系統(tǒng)包括兩個部件。隨接收隨分析電視圖象及定位這些圖象中的可能邊緣的預(yù)處理器及執(zhí)行樣本集的更詳細的測試來確定任何配準誤差的大小的微處理器。預(yù)處理器識別出接收的圖象中的可能邊緣并使可能的邊緣周圍的象元(象素)存儲在存儲器中。用區(qū)來標識存儲在存儲器中的象素(例如，32個水平區(qū)乘8個垂直區(qū))。將存儲的視頻樣本傳遞給微處理器，后者執(zhí)行更詳細的樣本測試及確定哪些樣本集表示邊緣誤差及各樣本集的誤差的大小。其它電路利用微處理器采集的信息來為配準及色差誤差生成校正波形。
利用這些校正波形來計算為各種透鏡條件(即，變焦、焦距、光圈)存儲的內(nèi)插系數(shù)。當攝象機正在產(chǎn)生實況電視圖象時，便將這些系數(shù)下載到內(nèi)插電路，后者將偏移的邊緣移動到一起，降低誤差的大小。此外，微處理器保存關(guān)于表示畫面的各區(qū)中的不對準的邊緣的樣本的統(tǒng)計信息，并識別各種不同透鏡條件中應(yīng)取更多的樣本來獲得精確的誤差測定的畫面的任何區(qū)域。本系統(tǒng)是設(shè)計成在攝象機正在操作時實時工作的。隨著利用攝象機來產(chǎn)生電視圖象，它采集新的測定信息。


圖1為包含本發(fā)明的實施例的圖象配準及色差校正系統(tǒng)的方框圖。
圖2為圖1中所示的邊緣測定系統(tǒng)的方框圖。
圖3為適用于圖2中所示的邊緣測定系統(tǒng)的邊緣定位器的部分邏輯圖形形式的方框圖。
圖3A為適用于圖3中所示的邊緣定位器的最大邊緣處理器的方框圖。
圖4為適用于圖1與2中所示的邊緣測定系統(tǒng)的存儲器控制器的方框圖。
圖5為展示示范性配準誤差測定系統(tǒng)所采用的區(qū)的位置的圖象圖。
圖6為展示如何為圖象中檢測到的邊緣存儲信息的存儲器結(jié)構(gòu)圖。
圖7為展示圖1與2中所示的微處理器所執(zhí)行的操作的流程圖。
圖8為對于描述圖7中所示的進程有用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)圖。
圖1中示出了示范性邊緣測定與處理系統(tǒng)。電視攝象機將紅、綠與藍視頻信號(RGBIN)提供給邊緣識別處理器110及內(nèi)插器118。示范性邊緣識別器110為邊緣信息掃描整個圖象。當識別出邊緣時，便將表示水平方向上的邊緣周圍象素的樣本提供給存儲器114。微處理器112分析存儲的樣本并識別出可能對應(yīng)于紅、綠與藍視頻信號中的未對準的垂直邊緣(水平平移)的樣本集。利用這些識別出的邊緣，微處理器112生成校正波形并將表示這些波形的系數(shù)存儲在校正存儲器116中。內(nèi)插器118從存儲器116中抽取校正波形系數(shù)并將校正波形作用在紅與藍色信號上以將它們與綠色信號對準。示范性內(nèi)插器118提供的輸出信號RGBOUT是水平配準的紅、綠與藍色信號。
示范性邊緣測定系統(tǒng)在兩步中定位表示視頻信號中的水平平移的圖象中的邊緣。在第一步中，邊緣識別處理器110掃描圖象來定位與垂直平移或?qū)蔷€平移無關(guān)的水平信號平移。下面描述的本發(fā)明的示范性實施例只處理水平平移。如果垂直平移(即水平邊緣)呈現(xiàn)不配準或色差誤差，可同樣通過將內(nèi)插器118提供的輸出信號作用在調(diào)換位置的存儲器上并以調(diào)節(jié)圖象的垂直對水平形式比的修改(即對調(diào)換位置的圖象較少的水平區(qū)及較多的垂直區(qū))來復(fù)制圖1中所示的系統(tǒng)來在垂直方向校正該信號。下面描述的示范性系統(tǒng)只處理水平視頻信號平移(圖象中的垂直邊緣)。由于16×9電視圖象的水平跨度較大，這些平移中的誤差比垂直信號平移(圖象中的水平邊緣)中的誤差更顯眼。
邊緣識別處理器110并不為圖象中的各水平信號平移存儲邊緣信息。將電視頻圖象分成水平上帶32個區(qū)及垂直上8個區(qū)的256個區(qū)。邊緣識別處理器110監(jiān)視這些區(qū)的標記及已獲得的邊緣信息。在穩(wěn)定狀態(tài)操作中，只為標記存儲器(圖1中未示出)指示為具有不充分邊緣信息的區(qū)存儲邊緣信息。標記存儲器是由微處理器112根據(jù)從邊緣識別處理器110接收的有效樣本集維護的。
一旦已將表示圖象中的檢測到的邊緣的象素集存儲進存儲器114中，微處理器112便可如下面參照圖7描述的那樣處理這些樣本集，以識別對應(yīng)于不對準的平移的集及確定為了將紅及藍視頻信號與綠視頻信號對準而應(yīng)作用在它們上面的校正。一旦識別與測定了邊緣，便可利用稱作“電視攝象機的配準校正波形確定方法與系統(tǒng)”的共有未決專利申請?zhí)?8/807,584中所公開的裝置與方法校正紅與藍色信號，通過引用將其關(guān)于電視攝象機中的波形不對準及色差畸變的校正的講解結(jié)合在此。
圖2為展示圖1中所示的邊緣識別處理器110、微處理器112及存儲器114的細節(jié)的方框圖。邊緣識別處理器110包括三個主要部件邊緣定位器210、存儲器控制器220及標記RAM224。如圖2中所示，延時一個水平行周期加16個象素周期(16p)將紅(R)、綠(G)及藍(B)視頻信號作用在邊緣定位器上。G視頻信號是直接作用在處理器110上的而R與B信號之一則是由多路復(fù)用器226響應(yīng)R/B SEL信號直接作用在處理器110上的。此外，將G視頻信號作用在一個水平行(1H)延時元件212上以生成延時的綠色視頻信號G′，又將后者作用在1H延時線218上以生成兩行延時的綠色視頻信號G″。如下面參照圖3所描述的，利用信號G、G′與G″來定位可能對應(yīng)于圖象中的水平信號平移的樣本群。正如本技術(shù)中的熟練人員所熟知的，利用綠色視頻信號是因為它包含三色視頻信號R、G與B中任何一個的最大亮度信息量。
16P延時元件222延時G′視頻信號以生成延時的綠色視頻信號GD。IH+16P延時元件214與216分別提供對應(yīng)的紅與藍色視頻信號。它們是信號RD與BD。
如下面參照圖3描述的，邊緣定位器210監(jiān)視G、G′及G″來定位輸入視頻信號中的可能水平亮度平移。邊緣定位器210還監(jiān)視信號G、及R或B來判定識別出的邊緣信息是否在圖象的白色平衡部分中。實際上，是將綠色信號與紅色信號R或藍色信號B對比來生成平衡信號BAL的。信號BAL為彩色平衡信號，它表明G與B或R信號是在適當?shù)南鄬姸壬弦垣@得關(guān)于圖象中的不對準水平平移的有效信息。信號BAL是表示紅-綠邊緣還是藍-綠邊緣是由微處理器112生成的信號R/B SEL判定的。這一信號可在區(qū)內(nèi)切換，以便可為圖象的各區(qū)獲得紅與藍邊緣信息兩者。它也可在交替的區(qū)或交替的圖象中切換。
存儲器控制器220接收來自邊緣定位器210的邊緣信息及平衡信號。存儲器控制器220還接收來自攝象機的掃描電路(未示出)的垂直脈沖信號VPULSE及水平脈沖信號HPULSE。信號VPULSE是在各場或幀開始時產(chǎn)生脈沖的而信號HPULSE則在被掃描的圖象的各行開始時產(chǎn)生脈沖的。存儲器控制器220比較邊緣與平衡信息來判定邊緣是否在圖象的平衡區(qū)中并從而可表示不對準的彩色信號分量。如果控制器220確定邊緣可提供對對準該圖象分量有用的信息，它便利用信號HPULSE與VPULSE計算邊緣出現(xiàn)的區(qū)。然后存儲器控制器220將區(qū)信息與為那區(qū)存儲在標記RAM224中的信息做比較。如果標記RAM224指示已為計算的區(qū)存儲了足夠的邊緣信息，存儲器控制器220便忽略該邊緣信息。然而，如果標記RAM224指示該區(qū)需要更多的邊緣信息，存儲器控制器220便為綠、藍或紅色信號提供適當?shù)倪x通信號，使對應(yīng)的GD及RD或BD信號的31個樣本存儲在存儲器114的對應(yīng)存儲區(qū)228與230中。
如下面參照圖7描述的，微處理器112利用存儲在存儲器114的只讀存儲器(ROM)中的程序并利用存儲器114的隨機存取存儲區(qū)232處理這些存儲的象素集，為圖1中所示的校正存儲器116生成校正系數(shù)，并為各種透鏡條件(如變焦、焦距及光圈設(shè)定值)存儲系數(shù)及標記RAM圖象。
雖然將存儲器228、230、232與234示為單一存儲器114的部分，但設(shè)想這些存儲器可分開實現(xiàn)或以不同組合實現(xiàn)。
當微處理器112處理R、G及B視頻信號的樣本集時，它判定是否已為特定的區(qū)存儲了有效的邊緣信息。如果這一處理判定所有存儲的樣本集并不表示有效的邊緣信息，微處理器112忽略這些信息，同時并不改變對應(yīng)的單元的狀態(tài)及標記RAM224。然而，如果微處理器112確定樣本集中存在有效的邊緣信息，它便增量該區(qū)的計數(shù)器。當微處理器已處理過設(shè)定數(shù)目的有效樣本集(諸如6)時，它便復(fù)位對應(yīng)于該區(qū)的標記RAM224中的位，從而只要透鏡條件不改變，便不再為該區(qū)存儲或分析更多的樣本集。
雖然本發(fā)明的示范性實施例只存儲與分析預(yù)定數(shù)目的樣本集，但設(shè)想可通過相對前面為該區(qū)獲得的若干樣本集加權(quán)最新獲得的樣本集中得出的邊緣信息而使系統(tǒng)進行操作繼續(xù)為各區(qū)存儲樣本集，以跟蹤透鏡系統(tǒng)中及圖象配準中的緩慢地出現(xiàn)的變化。
在示范性系統(tǒng)中，標記RAM224包含圖象每一個區(qū)的一個單元。為攝象機的各種透鏡條件的R與B信號維護各自的標記RAM圖象及系數(shù)集。在這一意義上，透鏡條件表示量化的焦距、變焦及光圈設(shè)定。在本發(fā)明的示范性實施例中，維護了大約1000個標記RAM圖象及1000個各自的系數(shù)集。然而，設(shè)想因為從不同的光圈設(shè)定得出的增量誤差相對較小存儲的關(guān)于焦距與變焦的標記RAM圖象與系數(shù)集是相對地少的。還設(shè)想該系統(tǒng)可以只使用來自諸如紅與綠的兩種顏色的色差誤差進行測定，而從校正紅色信號中的色差所施加的校正因子推斷藍色信號的誤差測定及校正因子。
圖3為適合于用作圖2中所示的邊緣定位器210的邊緣定位器的部分邏輯圖形式的方框圖。如圖3中所示，將表示延時了一個行間隔的綠色信號的G′信號作用在一個象素延時元件320上及減法器322的被減數(shù)輸入端口上。將一個象素延時元件320的輸出信號作用在減法器322的減數(shù)輸入端口上。延時元件320與減法器322的組合形成G′視頻信號中的接連的象素的流水差。將這些差作用在將負值樣本轉(zhuǎn)換成正值樣本的絕對值電路326上。將電路326的輸出信號作用在比較器328的一個輸入端口上，其另一輸入端口耦合用于接收閾值Te。閾值Te區(qū)分水平平移與差信號的噪聲分量。如果絕對值電路326提供的信號大于閾值Te，比較器328生成邏輯高值，否則生成邏輯低信號。從而，每當G′視頻信號的連續(xù)樣本之間存在明顯的電平平移時，比較器328便生成邏輯高輸出信號。
和G′信號一樣的方式，將G視頻信號作用在1P延時元件330及減法器322上。減法器322所提供的輸出信號表示G信號的流水象素差。將這一信號作用在減法器334的被減數(shù)輸入端口上，其減數(shù)輸入端口耦合用于接收減法器322的輸出信號。以相同的方式，將G＂視頻信號作用在1P延時元件310及減法器312上，將后者的輸出信號作用在減法器314的被減數(shù)輸入端口上。減法器314的減數(shù)輸入端口也耦合用于接收減法器322的輸出信號。
如果正在處理的圖象只包括垂直邊緣(水平平移)，則減法器312、322與332的輸出信號應(yīng)大致相等，因為垂直邊緣將延伸跨過該圖象的所有三行。在這一情況中，減法器314與334提供的輸出信號接近零。然而，如果平移不是單純的水平平移而包含某些垂直分量，則減法器314或334的輸出信號將明顯地大于零。將減法器314的輸出信號作用在將負值轉(zhuǎn)換成正值的絕對值電路316上，并將輸出信號作用在比較器318上。比較器318相對于閾值Te比較該信號，并在絕對值電路316提供的信號大于閾值Te時提供邏輯高輸出信號，否則提供邏輯低輸出信號。以相同的方式，絕對值電路336及比較器338處理減法器334的輸出信號，當電路336提供的信號大于閾值Te時生成邏輯高輸出信號，否則提供邏輯低輸出信號。
將比較器318與338提供的信號作用在“或非”門342上，其輸出信號耦合到“與”門344的一個輸入端上。將“與”門344的另一輸入端耦合用于接收比較器328提供的信號。
比較器328的輸出信號便是當前正在處理的視頻信息的邊緣信號。如果這一邊緣信號表示單純的水平平移，則比較器318與338的輸出信號為邏輯低信號。在這一實施例中“或非”門342的輸出信號為邏輯高時允許比較器328提供的平移信號傳播通過“與”門344。將“與”門344的輸出信號作用在數(shù)字單觸發(fā)電路346上，后者響應(yīng)檢測到的邊緣生成具有32個象素周期的邏輯高脈沖。將這一信號作用在“與”門348的一個輸入端上。然而，如果“或非”門的輸出信號為邏輯低，表示G與G′信號中至少一個指示存在垂直或?qū)蔷€平移，則“與”門344的輸出信號保持邏輯低，并且“與”門348不傳遞邊緣信息。
還將絕對值電路326的輸出信號作用在最大邊緣檢測器340上。如上面參照圖3a所描述的，最大邊緣檢測器電路340判定絕對值電路326所檢測到邊緣是否為16個象素窗口中的最大邊緣。將最大邊緣檢測器340的輸出信號作用在“與”門348的另一輸入端口上?！芭c”門348的輸出信號為已在G′信號中定位了水平平移的指示。如上面參照圖2所描述的，將輸出信號EDGE作用在存儲器控制器220上。
也如上所述，圖3中所示的邊緣定位器電路確定平衡信號BAL。平衡信號是通過在減法器350中從綠色信號G中減去紅色信號R或藍色信號B之一確定的。從G信號減去的信號是由作用在圖2中所示的多路復(fù)用器226上的信號R/B SEL確定的。這一信號是由微處理器112根據(jù)當前加載的標記RAM圖象提供的。
減法器350的輸出信號是視頻信號之間的差的測定值。將這一差作用在比較器352上，如果該差大于負的閾值Tb并且小于正閾值Tb時便生成邏輯高輸出信號。比較器352的輸出信號便是平衡信號BAL。
邊緣定位器210還包含為寫入圖2中所示的G RAM228及R/BRAM230分別選通延時的綠、紅與藍信號GD、RD、BD的選通電路。將信號GD、RD與BD作用在各自的選通電路358、360與362上。這些電路響應(yīng)存儲器控制器220提供的選通信號將該信號作用在各自的存儲區(qū)上。信號GD、RD與BD相對于G′信號延時16個象素，從而存儲在存儲器中的象素值包含檢測到的平移前面的樣本值以及平移后面的樣本值。如上所述，只當信號BAL指示視頻信號為彩色平衡的時，才存儲信號GD及RD或BD的樣本。
圖3A為圖3中所示的最大邊緣檢測器340的方框圖。圖3A中，將來自絕對值電路326的檢測到的邊緣信息作用在多路復(fù)用器370的一個輸入端口及減法器374的減數(shù)輸入端口上。將多路復(fù)用器370的輸出信號作用在寄存器372的輸入端口上，其輸出端口耦合在減法器374的被減數(shù)輸入端口上。寄存器372的輸出端口也耦合在多路復(fù)用器370的第二輸入端口上。將減法器374的輸出信號的符號位耦合在多路復(fù)用器370的控制輸入端上。當該符號位為邏輯高而指示減法器374所提供的輸出值為負時，便調(diào)節(jié)多路復(fù)用器370將絕對值電路326所提供的值傳遞給寄存器372。否則，調(diào)節(jié)多路復(fù)用器將寄存器372的輸出值傳遞回寄存器372的輸入端口。
當來自絕對值電路326(圖3中所示)的輸入樣本大于存儲在寄存器372中的值時，減法器374的輸出值是負的。出現(xiàn)這一情況時，減法器374的輸出信號的符號位成為邏輯高，導(dǎo)致將來自絕對值電路326的輸入值存儲到寄存器372中。用數(shù)字單觸發(fā)376提供的16個象素周期寬的脈沖啟動寄存器372來存儲數(shù)據(jù)值。數(shù)字單觸發(fā)376是由減法器374的輸出信號的符號位觸發(fā)的。在16個樣本周期的結(jié)尾，數(shù)字單觸發(fā)376的輸出信號成為邏輯低，而復(fù)位寄存器372。從而，在16個脈沖期間減法器374提供給“與”門348的信號的最后平移表示在16個樣本周期中檢測到的最大平移。
圖4為適用于圖1與2中所示的邊緣識別處理器的存儲控制器的方框圖。該控制器包含彩色平衡電路400、視頻RAM地址發(fā)生器425及標記RAM地址發(fā)生器435。圖4中，來自邊緣定位器210(示出在圖2中)的信號BAL作用在4位彩色平衡計數(shù)器410的上/下端、第一“與”門404的輸入端及通過反向器402到第二“與”門406的第一輸入端上。將“與”門404與406提供的輸出信號作用在提供4位彩色平衡計數(shù)器410啟動信號的“或”門408上。將計數(shù)器410的4位輸出信號作用在“與非”門415和“或”門416?！芭c非”門415在計數(shù)值不為15時提供邏輯高輸出信號，而當計數(shù)器值非零時“或”門416提供邏輯高輸出信號。將“與非”門415的輸出信號耦合在“與”門404的第二輸入端而將“或”門416的輸出信號作用在“與”門406的第二輸入端上。計數(shù)器410的輸出信號的最高位(MSB)便是彩色平衡電路的輸出信號并作用在“與”門411上。
計數(shù)器410還接收具有等于一個象素時間的周期的信號CLOCK。計數(shù)器410連續(xù)地計數(shù)色彩平衡的象素，如信號BAL所指示。如果象素是平衡的計數(shù)器增量其值而如果它是不平衡的計數(shù)器則減量其值。從而彩色平衡電路的輸出信號，計數(shù)值的MSB指示最后16個樣本中的8個是否是平衡的。如果是，則輸出信號為邏輯高；如果否，輸出信號為邏輯低。“與”門404與406以及“或”門408的組合保證只要計數(shù)器值不是15而BAL為邏輯高時計數(shù)器是啟動的，并且只要計數(shù)值非零而BAL為邏輯低時是非啟動的。這一電路防止計數(shù)器上溢或下溢。計數(shù)器正在監(jiān)視所有象素值，因而檢測到邊緣時它能立即判定該邊緣前面的象素值是否是彩色平衡的。
將信號EDGE作用在“與”門411的第二輸入端及32個象素計數(shù)器420的復(fù)位輸入端上。將“與”門411的輸出信號作用在觸發(fā)器412的置位輸入端S上并將32個象素計數(shù)器420的進位出信號作用在觸發(fā)器412的復(fù)位輸入端上。從而在檢測到邊緣時置位觸發(fā)器412而在計數(shù)器420在該邊緣后面計數(shù)了32個樣本時將其復(fù)位。將觸發(fā)器412的輸出信號(反向信號RSEL)及圖2中所示的計數(shù)RAM224提供的輸出數(shù)據(jù)作用在“與”門414的相應(yīng)輸入端上。這一“與”門的輸出信號便是視頻RAM寫啟動信號。還將這一信號作用在32個象素計數(shù)器420的啟動輸入端上。計數(shù)器420耦合成在啟動時計數(shù)信號CLOCK的脈沖。當計數(shù)器420到達值32時，進位出信號復(fù)位觸發(fā)器。進位出信號還連同彩色平衡電路的輸出信號一起作用在“與”門413上。如果平衡計數(shù)器的輸出信號為邏輯高，則在脈沖進位出信號時，“與”門413生成信號NEW SAMPLE(新樣本)，指示已將新的樣本集寫入視頻RAM228與230中(示出在圖2中)，信號NEW SAMPLE增量作用在視頻RAM上的地址值的較高位，以便將下一樣本集存儲在新的單元中。
由于信號NEW SAMPLE為彩色平衡電路400的輸出信號與計數(shù)器420的進位出信號的邏輯“與”，如果集中最后16個樣本中不包含至少8個彩色平衡的樣本，在樣本集結(jié)束時NEW SAMPLE是邏輯低的。
32個象素計數(shù)器420的一個輸出信號是構(gòu)成視頻RAM地址的5個最低位(LSB)的5位值。32個象素計數(shù)器420與32768個區(qū)計數(shù)器418的組合構(gòu)成視頻RAM地址發(fā)生器425。將“與’門413提供的信號NEW SAMPLE作用在“與”門419的一個輸入端上，其另一個輸入端耦合用于接收微處理器112提供的RAM EMPTY(RAM空)信號?！芭c”門419的輸出信號啟動計數(shù)器418將其值增加一。區(qū)計數(shù)器418的輸出值構(gòu)成視頻RAM地址的15個MSB。出現(xiàn)在電視攝象機所提供的各數(shù)據(jù)幀或前面的信號V PULSE復(fù)位計數(shù)器418。
將計數(shù)器418與420提供的20位地址作用在多路復(fù)用器424的一個輸入端口上。多路復(fù)用器424的另一輸入端口接收經(jīng)由微處理器數(shù)據(jù)總線DBUS來自微處理器112的20位地址值。多路復(fù)用器424受讀選擇信號RSEL的控制。當斷言這一信號時，便將微處理器提供的20位地址值作用在視頻RAM地址輸入端口上，允許微處理器112讀取存儲在視頻RAM中的尋址的樣本集。在未斷言信號R SEL時，將計數(shù)器418與420提供的20位地址值作用在視頻RAM上以便能將新的樣本集寫入視頻RAM中。在本發(fā)明的示范性實施例中，這些地址值是作用在G RAM228及R/B RAM230兩者上的。
微處理器數(shù)據(jù)總線D BUS還耦合在標記RAM控制解碼電路426上，后者為圖2中所示的標記RAM224生成寫啟動及輸出啟動信號。標記RAM的地址信號由256區(qū)計數(shù)器428生成，后者由信號CLOCK計時并且也耦合成接收信號H-PULSE及V-PULSE。計數(shù)器428實際上是兩個計數(shù)器(未示出)。第一計數(shù)器計數(shù)出現(xiàn)在水平行間隔上的信號CLOCK的脈沖并且在掃描的視頻信號跨越水平區(qū)之間的邊界時觸發(fā)水平區(qū)計數(shù)器的值。這一計數(shù)器由信號H脈沖復(fù)位并在處理了NHZ個象素(如60)時提供輸出脈沖，NHZ為水平區(qū)中的象素數(shù)，使得NHZ乘32為水平行中活躍的象素數(shù)。水平區(qū)計數(shù)器的值構(gòu)成標記RAM地址值的5個最低位(LSB)。
區(qū)計數(shù)器428包含由信號H脈沖增量及由信號V脈沖復(fù)位的第二計數(shù)器。這一計數(shù)器計數(shù)區(qū)中的行并在接收到數(shù)目NVZ(如144)個H脈沖信號時生成垂直區(qū)計數(shù)值的觸發(fā)脈沖。垂直區(qū)計數(shù)值構(gòu)成標記RAM地址值的3個MSB。從而計數(shù)器428的輸出信號為當前輸入圖象中正在提供的象素數(shù)據(jù)的區(qū)號及標記RAM中的區(qū)地址。也將這一值作為TAG(標記)值提供給視頻RAM。如下面參照圖6所述，TAG值是存儲在各樣本集的第一字節(jié)中來標識該樣本集所對應(yīng)的區(qū)的。
圖5為展示如何配置圖象的區(qū)的視頻圖象的圖。第一區(qū)，區(qū)0，在圖象的左上角中，橫跨圖象區(qū)增量1直到區(qū)31。區(qū)32緊靠區(qū)0下面。區(qū)255在圖象的右下方中。標記RAM為各區(qū)包含一位，它指示該區(qū)是否需要更多數(shù)據(jù)(邏輯高)或者已采集了足夠數(shù)據(jù)來獲得精確的邊緣位移信息(邏輯低)。如下面參照圖7所述，標記RAM是由包含兩種彩色信號R與B中各個的各透鏡條件的標記RAM圖象的微處理器112加載的。
如圖4中所示，將計數(shù)器428提供的地址值作用在多路復(fù)用器430的一個輸入端口上，其另一輸入端口耦合成接收來自微處理器總線D BUS的8位。多路復(fù)用器430受解碼電路426生成的用作標記RAM224的寫啟動信號的選擇信號控制。當斷言了這一信號時，微處理器為改變對應(yīng)于標記RAM地址(區(qū)號)的單元中的數(shù)據(jù)而訪問在其數(shù)據(jù)總線上提供的標記RAM地址值。響應(yīng)這一信號，將微處理器112提供的TALLY RAM DATA OUT(標記RAM數(shù)據(jù)輸出)信號寫入尋址的標記RAM單元中。當未斷言選擇線時，便將計數(shù)器428提供的地址傳遞給標記RAM地址輸入端口并將信號TALLY RAM DATA IN(標記RAM數(shù)據(jù)進入)從標記RAM提供給存儲器控制器220。
操作中，當邊緣定位器210檢測到邊緣時，信號EDGE成為邏輯高，如果前面16個象素值至少8個是彩色平衡的便復(fù)位32象素位計數(shù)器420及置位觸發(fā)器412。如果微處理器不是正在從視頻RAM讀數(shù)據(jù)，且如果當前正在掃描的區(qū)的標記RAM項是邏輯高，則斷言視頻RAM寫啟動信號并啟動計數(shù)器420來生成地址值，以便將當前樣本集存儲到視頻RAM228與230中。當復(fù)位計數(shù)器420時，視頻RAM地址值的5個LSB為0而15個MSB則為計數(shù)器418提供的值。如上所述，每當計數(shù)器420計數(shù)到32且平衡計數(shù)器410指示邊緣后面的16個樣本中至少8個為彩色平衡的時，便增量計數(shù)器418提供的值。如果這些最后的樣本不是正確地平衡的，便不增量計數(shù)器并且下一個樣本集改寫可能已存儲在視頻RAM中的當前樣本集中的任何樣本。
計數(shù)器420響應(yīng)信號CLOCK的脈沖從0計數(shù)到31。將計數(shù)器418與420提供的組合地址值通過多路復(fù)用器424作用在視頻RAM地址端口上。當計數(shù)器420的輸出值為0時，視頻RAM G RAM228及R/B RAM230兩者將TAG DATA寫入存儲器單元中。當計數(shù)器值大于0時，G RAM 228存儲延時的綠色視頻信號GD的接連的樣本，而R/B RAM則存儲延時的紅色視頻信號RD的接連的樣本或延時的藍色視頻信號BG的樣本，這是由信號R/B SEL所確定的。
如果在信號EDGE的脈沖后面的16個象素中未檢測到在幅度上大于第一邊緣的垂直邊緣，則將31個象素存儲在視頻RAM 228及230的每一個中，在檢測到邊緣的象素位置兩邊各15個及對應(yīng)于檢測到的邊緣的象素位置上。
如果在第一EDGE脈沖后面的16個象素中檢測到更大的垂直邊緣，則信號EDGE復(fù)位計數(shù)器420，使存儲的樣本集定中在較大幅值的邊緣附近。
圖6示出樣本集是如何存儲在視頻RAM228與230中的。各視頻RAM是設(shè)計成具有32768個32字節(jié)記錄的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的。各記錄有兩個字段，標記字段及數(shù)據(jù)字段。標記字段包含數(shù)據(jù)字段中31個樣本的信號。
雖然上面的資料描述檢測圖象中的垂直邊緣并將對應(yīng)于這些圖象的樣本集存在視頻RAM中。但設(shè)想這些邊緣是可由直接處理圖象象素的微處理器112檢測到的。如上所述，微處理器112還評估對應(yīng)于檢測到的邊緣的象素數(shù)據(jù)集來確定它們是否包含能用來測定由光學(xué)系統(tǒng)中的水平成象器不對準或水平色差(LCA)引起的各種彩色圖象的配準不良。
圖7為展示微處理器112的操作的流程圖。為了簡單起見，下面的材料描述微處理器112關(guān)于R與G彩色信號所執(zhí)行的進程。也為B與G彩色信號實現(xiàn)相同的進程。在示范性進程中，微處理器112定位對應(yīng)于圖象中的垂直邊緣的樣本集，測試這些樣本集在表示邊緣配準誤差中的有效性及測定任何邊緣誤差。步驟710、712與714執(zhí)行等效于上面參照圖1至6描述的邊緣識別器處理器110所執(zhí)行的操作。對于步驟710、712與714，假定微處理器112正在處理保存在場或幀存儲器(未示出)中的存儲的圖象。
在圖7所示的進程的第一步驟710中，微處理器112檢索存儲的圖象的R與G彩色信號中各個的31個連續(xù)的樣本。所用的樣本數(shù)是示例性的，設(shè)想也可采用其它樣本數(shù)而不影響本發(fā)明的操作。進程在檢索出的樣本上操作兩遍。如圖8中所示，第一遍使用起始在樣本號5上的16個樣本。在第二遍中，起始樣本成為樣本號13。兩個樣本集中都包含應(yīng)對應(yīng)于水平平移的中心的中心象素(C)。
在步驟712，微處理器判定R與G彩色信號的檢索到的象素是否充分彩色平衡來提供有效的邊緣信息。為了檢驗這一條件，微處理器112計算16個樣本上的各彩色信號的平均值及方差，如式(1)與(2)中為信號R所示。在上列等式中，在第一遍上X＝5而在第二遍上X＝13。
然后，將兩種彩色(如R與G)的平均值之差的大小與彩色平均值閾值設(shè)定值(THCM)進行比較，如不等式(3)中所示。下面，將各彩色樣本集的方差之差的大小與彩色方差閾值設(shè)定值(THCV)比較，如不等式(4)中所示。
如果彩色信號樣本集通過了這兩種測試，則認為它們足夠接近于代表亮度信號來提供有意義的邊緣信息。
如上所述，在測定配準誤差或LCA時，樣本中不包含垂直或?qū)沁吘壥侵匾?。這些邊緣中可能包含錯誤地解釋成水平配準誤差或LCA的垂直配準誤差或垂直色差(VCA)。為了防止垂直配準誤差或VCA影響水平測定，圖7中所示的示范性進程在步驟714中執(zhí)行垂直邊緣測試。為了這一測試，微處理器112從步驟710檢索樣本集的行的直接上方與直接下方的行中各檢索16個樣本。在步驟714，微處理器112計算出現(xiàn)在這三行中的最大垂直平移VMAX，如式(5)中所示，及出現(xiàn)在當前行中的最大水平平移，如式(6)中所示，并按照不等式(7)判定最大水平平移的相對幅值是否大于閾值THHV。
如果在步驟710獲得的樣本集通過步驟712中的彩色測試及步驟714中的垂直邊緣測試，則它可能包含測定水平配準誤差及LCA所需的信息。通過這兩種測試的樣本等價于存儲在視頻RAM228與230中的樣本，如上面參照圖1至6所示描述的。
在本發(fā)明的示范性實施例中，在步驟716與718中執(zhí)行判定樣本集對邊緣測定是否有效的測試。定義了判定樣本集能否用作配準不良或LCA邊緣測定的有效邊緣的兩種分類。隨意地將這兩種分類定義為類型1與類型2。如果象素樣本能分類為這兩種類型之一，則在該位置上能進行有效的測定。發(fā)明人已確定這些類型的樣本集給出各式各樣不同圖象場景及測試圖案中的有效誤差測定。下面定義的統(tǒng)計數(shù)字是為N個象素的參照彩色(諸如綠色)樣本計算的。在本發(fā)明的示范性實施例中，N＝16。這些統(tǒng)計數(shù)字用來判定樣本區(qū)能否分類成包含兩種類型的邊緣之一。
1、NumTransitions-這是N個象素上的樣本數(shù)據(jù)中的斜率極性變化的數(shù)目的計數(shù)。斜率極性變化定義為相鄰的象素之間的差的極性變化。如果相鄰象素差不大于噪聲閾值(THNoise)，便忽略它(這類似于攝象機光圈信號中的“成核現(xiàn)象”)。
2、VarNumTrans-差信號的零交點的間距的方差。這一統(tǒng)計是為了避免誤讀恒定頻率脈沖串而計算的。例如，沒有配準誤差的3個象素/周期的恒定頻率，由于重復(fù)的圖案而在測定時可得出3個象素的誤差。測定VarNumTrans給出零交點的間距中的變化的量的測定值。
3、MaxDiff-樣本范圍中任何兩個水平相鄰的象素之間的最大差的幅值。這是與兩個閾值相比的THMaxDiff及THMaxDiff_One。當平移數(shù)高時用第一閾值而當平移數(shù)正好是一時用后者。如果MaxDiff足夠大，樣本區(qū)中很可能包含“好”邊緣。
4、Variance-樣本集的方差。這是由上面的式1與2給出的。如果這一值大于方差閾值THv且滿足所有其它條件，則能在這一樣本集上作出測定。
在圖7中所示的進程的步驟716上，為樣本集計算這些統(tǒng)計數(shù)字。在步驟716與718上，將計算出的統(tǒng)計數(shù)字與一組閾值比較來判定樣本集中的邊緣能分類成類型1還是類型2邊緣。如果樣本通過測試之一，則在該位置上作出測定。
如果滿足全部下面的三個條件，1.(MaxDiff＞THMaxDiff)OR(Variance＞THv)
2.NumTransitions＞＝THNumTrans3.VarNumTrans＞THVarNumTrans則在步驟716，將樣本分類為類型1并認為是“好”的測定點。如果邊緣不是類型1，則在步驟718試驗類型2測試。
如果滿足下列兩個條件便通過了類型2測試1.MaxDiff＞THMaxDiff_One2.NumTransitions＝1如果在步驟714或步驟716通過了類型1或類型2測試，并在步驟720在兩個起始點上分析了樣本集，則在步驟726上進程判定標記RAM中當前區(qū)的項是否應(yīng)復(fù)位并將紅與綠象素傳遞給測定進程。否則，在步驟724，進程丟棄測定樣本并檢驗新的位置(諸如視頻RAM中下一項)。
通常在攝象機配準圖案及其它圖中類型1邊緣更常見。類型1統(tǒng)計數(shù)字表明不同頻率的大量平移連同大的步幅或AC成分。類型2邊緣在具有樣本范圍內(nèi)的單一大平移的一般場景更多找見。
為了增強搜索算法并將單一邊緣放在樣本范圍的中央(而不是靠近邊上)，將一個“好”位置測定兩次。在所有上述測試的第一遍之后發(fā)現(xiàn)樣本是好的時，便執(zhí)行圖7的步驟720并將控制傳遞給步驟722，將樣本區(qū)(即16個象素)向前移位半個樣本范圍(即8個象素)并以這一8個象素移位重復(fù)位置測試(步驟712、714、716及718)。只有在第一遍與第二遍中樣本區(qū)都通過類型1或類型2測試時，才認為整個樣本是測定的好的候選物。然后使用移位的樣本執(zhí)行測定過程。
兩遍方法將只帶單一邊緣或脈沖的樣本放置在關(guān)聯(lián)窗口的中央并提供比單遍方法更精確的讀數(shù)。此外，如果原來未移位的樣本是用于測定的邊界候選物，則第二遍可淘汰該區(qū)作為好的樣本。換言之，如果第一個16樣本區(qū)是可接受的而8個樣本后面開始的第二個樣本區(qū)是不能接受的，則整個樣本集可能不是提供配準誤差或LCA測定的好的候選物。
樣本集中的邊緣誤差是由圖7中所示的進程在步驟728上測定的。在測定進程中，兩個不同彩色信號(即G與R或G與B)中的邊緣之間的差是通過將G彩色視頻信號的樣本與R或B彩色信號的樣本相關(guān)而確定的。
可采用兩種不同的相關(guān)技術(shù)來測定兩個彩色信號中的邊緣之間的位移。第一種技術(shù)為樣本范圍上的R與G或B象素值的古典互相關(guān)。這一方法產(chǎn)生好的結(jié)果但在計算互相關(guān)函數(shù)中包含相對大的計算需求。第二種技術(shù)采用兩種顏色的象素之間的絕對差之和并通過將一個樣本集跨越另一樣本集“滑動”而改變象素之間的對應(yīng)。各種不同的象素對應(yīng)記錄兩個樣本集的絕對差之和。兩種方法得出不同的測定精度及不同的計算復(fù)雜性。
第一種方法是在樣本區(qū)上的兩種顏色信號的基本互相關(guān)R(x，d)。這是利用式(8)計算的。其中x為象素列，d為在x上的位移誤差，而r(x)與g(x)則為如式(9)與(10)中所示去掉平均值后的紅與綠象素值。
誤差測定是用位移(d)表示的。在樣本范圍上產(chǎn)生R(x，d)的最大值的位移便是到最近的圖象象素的測出的誤差。
雖然互相關(guān)是非常精確的，但計算中需要的乘法次數(shù)為m，其中m由式(11)給出。
m＝N×(2×maxerror+1) (11)從而，在帶有16個象素測定樣本的±3個象素的范圍上測定需要112次乘法。
第二技術(shù)簡化用于確定產(chǎn)生兩個彩色信號之間的最佳匹配的位移的計算。這一方法隨著兩個樣本集之間的位移的增加計算兩個彩色信號的象素之間的差的幅值之和。這一技術(shù)在計算上比互相關(guān)技術(shù)簡單并且本發(fā)明人已確定它們幾乎一樣精確。在計算下面式(12)中所示的差函數(shù)Diff(x，d)之前，首先，在樣本范圍上規(guī)一化R與G彩色信號的樣本。這是通過找出各彩色信號樣本集的最小與最大樣本值并將R樣本乘以一個因子使得R信號的最大與最小樣本與G信號的相應(yīng)最大與最小樣本相等而完成的。
當Diff(x，d)在位移范圍±d區(qū)域上達到其最小值時便確定了最近的象素誤差d。
這一技術(shù)只需要加法器不需要乘法器，因此，它比互相關(guān)技術(shù)更容易計算。
雖然在一些情況中差之和技術(shù)可能沒有互相關(guān)技術(shù)精確，但本發(fā)明人已確定當將若干樣本集中的若干測定點一起平均時，精度上的差別是不明顯的。
為了減少測定進程中的計算次數(shù)，相關(guān)是在兩個階段中完成的。第一階段進行到最近的象素的誤差的粗略測定。作為精測定階段的第二階段，測定緊靠第一階段所識別的位移誤差周圍的亞象素精度。兩步法的優(yōu)點在于減少了測定次數(shù)，因為精測定只需要在第一階段中識別出的象素位置周圍的鄰域中進行。
第一階段簡單地采用上述相關(guān)函數(shù)之一來得出到最近的象素位置精度的位移誤差d。
在精測定階段中可采用兩種不同的方法(1)多相有限脈沖響應(yīng)(FIR)濾波技術(shù)，或(2)定位第一階段誤差函數(shù)R(x，d)的峰值的拋物線擬合。第一種方法采用內(nèi)插及古典相關(guān)函數(shù)的重復(fù)，但在較高的空間分辨率上。第二種方法擬合拋物線函數(shù)到第一階段產(chǎn)生的三個最佳相關(guān)點上。
第一種方法使用FIR濾波器將基準波形插入使用多相內(nèi)插所要求的亞象素精度。例如，為了測定到最近的1/4個象素，采用4個內(nèi)插濾波器4對1向上抽樣參照圖象。內(nèi)插是在W個象素范圍上的參照波形中完成的，其中W由式(13)給出。
W＝N+2(1+內(nèi)插濾波器中的抽頭數(shù)) (13)在本發(fā)明的示范性實施例中，N為16。
為第一階段的結(jié)果與其每側(cè)的鄰接象素(例如，對于1/4象素測定的7個亞象素)之間的各亞象素位移計算一次精相關(guān)求和。
第二精測定方法假設(shè)相關(guān)函數(shù)的峰值在形狀上是拋物線形的，并能通過將二次曲線擬合到三點定義的函數(shù)而估算出峰值點。這三點對應(yīng)于位移值d的函數(shù)Diff(x，d)的值，它生成兩個樣本集與一個小于及一個大于d的位移值的函數(shù)值之間的最佳匹配。
假定R0＝Diff(x，d-1)，R1＝Diff(x，d)及R2＝Diff(x，d+1)，精確的位移誤差峰值點Δ是從R0、R1與R2確定的，如式(14)中所示。
然后將得出的Δ四舍五入到所要求的精度(如到最近的1/4象素)并加在來自第一階段的粗位移(R0上的d值)上或從其中減去，以給出最終的誤差測定。如果R2表示比R0更佳的匹配則將值Δ加在d上，如果R0表示比R2更佳的匹配則從d減去Δ，如式(15)所示。
E＝d+Δ|R0＝≤R2E＝d-Δ|R0＞R2 (15)表1示出產(chǎn)生可接受的結(jié)果的示例性閾值設(shè)定。假定水平誤差的最大范圍為±6個象素而每一樣本區(qū)的象素數(shù)為16。圖象象素是表示為具有0至255的范圍的8位值的。
<表1>
參數(shù)值THCM12THCV8THHV0.75THNoise8THMaxDiff18THMaxDiffOne25THV10THNumTrans1THvarNumTrans0.5雖然已用示范性實施例描述了本發(fā)明，它是設(shè)想為可用下面的權(quán)利要求的范圍內(nèi)的修改實行的。
權(quán)利要求
1.一種用于測定視頻信號中的配準誤差及色差的方法，至少將所述視頻信號表示為第一與第二彩色信號并且所述配準誤差及色差呈現(xiàn)為從該視頻信號再生的圖象中的第一與第二彩色信號不對準的邊緣，該方法包括下述步驟a)選擇第一彩色信號的N個樣本的第一集及第二彩色信號的N個樣本的第二集，其中N為大于2的整數(shù)；b)分析第一彩色信號的樣本集以確定第一樣本集是否包含表示圖象中的邊緣的M個樣本，其中M為小于N的整數(shù)，以及如果確定第一樣本包含表示邊緣的M個樣本，便存儲第一與第二樣本集；以及c)將存儲的第一樣本集與存儲的第二樣本集比較，以確定第一樣本集中的M個樣本與第二樣本集中M個對應(yīng)的樣本之間的位移。
2.按照權(quán)利要求1的方法，其中步驟a)還包括下述步驟計算第一樣本集與第二樣本集之間的彩色平衡的測定值；以及如果彩色平衡的測定值具有不在預(yù)定范圍內(nèi)的值，便丟棄第一與第二樣本集。
3.按照權(quán)利要求2的方法，其中第一與第二樣本集表示圖象中的圖象畫面元件(象素)并且步驟a)還包括下述步驟選擇所述第一彩色信號的第三與第四樣本集，第三與第四樣本集中的各樣本對應(yīng)于緊接所述第一樣本集中的相應(yīng)象素元素的象素；分析第一、第三與第四樣本集以判定第一樣本集是否鄰接于平行于圖象的行的邊緣或表示與圖象的行呈對角線的邊緣；以及如果第一樣本集鄰接于平行邊緣或表示對角線邊緣便丟棄第一、第二、第三與第四樣本集。
4.按照權(quán)利要求1的方法，其中M等于2及步驟b)包括下述步驟計算第一樣本集中相繼的樣本之間的差值；將計算出的每個差值與邊緣閾值比較；以及如果任何計算出的差值大于邊緣閾值，表示該樣本組代表邊緣。
5.按照權(quán)利要求1的方法，其中步驟c)包括下述步驟在存儲的第一樣本集與存儲的第二樣本集之間執(zhí)行互相關(guān)，以識別出第一與第二樣本集中各自的邊緣到最近的樣本間距離之間的粗位移；從存儲的第一樣本集中選擇M個樣本及從存儲的第二樣本集中選擇M個對應(yīng)的樣本，其中來自第二集的各樣本從第一集中的相應(yīng)樣本位移了識別出的位移量；在第一與第二樣本集的各個的M個樣本的接連的樣本之間插入S個樣本，其中S為整數(shù)；在第一與第二樣本集的各自的M個原來的與插入的樣本之間執(zhí)行互相相關(guān)，以識別出第一與第二樣本集之間小于原來的樣本距第一樣本集的M個樣本的中心樣本的樣本間距離的精位移；以及組合粗位移與精位移以獲得視頻信號中的配準誤差及色差的測定值。
6.按照權(quán)利要求1的方法，其中步驟c)包括下述步驟在存儲的第一樣本集與存儲的第二樣本集之間執(zhí)行互相關(guān)，以識別第一與第二樣本集中各自的邊緣到最近的樣本間距離之間的粗位移并存儲互相關(guān)中考慮的各位移上的相關(guān)值；選擇包括對應(yīng)于識別出的位移的相關(guān)值在內(nèi)的至少三個存儲的相關(guān)值；將拋物線曲線擬合到選擇的相關(guān)值上；確定拋物線曲線的最大點作為精位移；以及組合粗位移與精位移以獲得視頻信號中的配準誤差與色差的測定值。
7.按照權(quán)利要求1的方法，其中步驟c)包括下述步驟為第一存儲的樣本集與第二存儲的樣本集之間分別不同的位移生成第一存儲的樣本集的M個樣本與第二存儲的樣本集的M個樣本之間的絕對差之和的各自的測定值；識別作為小于或等于絕對差測定值之和中任何其它和的絕對差測定值之和的粗位移；從存儲的第一樣本集中選擇M個樣本及從存儲的第二樣本集中選擇M個對應(yīng)的樣本，其中來自第二集的各樣本從第一集中相應(yīng)的樣本位移粗位移量；在第一與第二樣本集的各個的M個樣本中的相繼的樣本之間插入S個樣本，其中S為整數(shù)；在第一與第二樣集各自的M個原來的與S個插入的樣本之間執(zhí)行互相關(guān)，以識別出小于原來的樣本距第一樣本集的M樣本的中心樣本的一個樣本間距離的第一與第二樣本集之間的精位移；以及組合粗位移與精位移以得出視頻信號中的配準誤差及色差誤差的測定值。
8.按照權(quán)利要求1的方法，其中步驟c)包括下述步驟為第一存儲的樣本集與第二存儲的樣本集之間分別不同的位移生成第一存儲的樣本集的M個樣本與第二存儲的樣本集的M個樣本之間的絕對差之和的各自的測定值；識別出作為小于或等于任何其它一個絕對差測定值之和的絕對差測定值之和的粗位移；選擇包含對應(yīng)于該粗位移的測定值在內(nèi)的至少三個絕對差之和的測定值；擬合拋物線曲線到選擇的測定值上；確定該拋物線曲線的最小點，作為要與識別出的位移組合來產(chǎn)生測定的位移值的分數(shù)樣本間距離。
9.用于測定視頻信號中的配準誤差及色差的裝置，所述視頻信號表示為至少第一與第二彩色信號，及所述配準誤差及色差呈現(xiàn)為從視頻信號再生的圖象中的第一與第二彩色信號的不對準的邊緣，該裝置包括用于選擇第一彩色信號的N個樣本的第一集及第二彩色信號的N個樣本的第二集的裝置，其中N為大于2的整數(shù)；視頻存儲器；用于分析第一彩色信號的樣本集來判定第一樣本集中是否包含表示圖象中的邊緣的M個樣本，其中M為小于N的整數(shù)，及如果判定第一樣本集中包含表示邊緣的M個樣本便將第一與第二樣本集存儲在視頻存儲器中的裝置；以及用于將存儲的第一樣本集與存儲的第二樣本集進行比較以確定第一樣本集中的M個樣本與第二樣本集中的M個對應(yīng)樣本之間的位移的裝置。
10.按照權(quán)利要求9的裝置，其中用于選擇的裝置進一步包括用于計算第一樣本集與第二樣本集之間的彩色平衡的測定值的裝置；以及用于在彩色平衡的測定值具有不在預(yù)定的范圍內(nèi)的值時，禁止將第一與第二樣本集存儲在存儲器中的裝置。
11.按照權(quán)利要求10的裝置，其中第一與第二樣本集表示圖象的一行中的圖象畫面元素(象素)，且用于選擇的裝置進一步包括用于選擇所述第一彩色信號的第三與第四樣本集的裝置，第三與第四樣本集中的各樣本對應(yīng)于緊接所述第一樣本集中的相應(yīng)象素元件的象素；用于分析第一、第三及第四樣本集以確定第一樣本集是否鄰接一條邊緣的裝置，該邊緣平行于圖象的行或表示與圖象的行相交的對角線上的邊緣；以及用于在確定了第一樣本集是鄰接于平行邊緣或表示對角邊緣時禁止存儲第一與第二樣本集的裝置。
12.按照權(quán)利要求9的裝置，其中M等于2及用于分析的裝置包括用于計算第一樣本集中的相繼樣本之間的差值的裝置；用于將各計算的差值與邊緣閾值進行比較的裝置，如果計算的差值中任何一個大于邊緣閾值，便指示該樣本集表示邊緣。
13.按照權(quán)利要求9的裝置，其中用于比較的裝置包括用于在存儲的第一樣本集與存儲的第二樣集之間執(zhí)行互相關(guān)以識別第一與第二樣本集中各自的邊緣到最近的樣本間距離之間的粗位移的第一相關(guān)裝置；用于從存儲的第一樣本集中選擇M個樣本及從存儲的第二樣本集中選擇M個對應(yīng)的樣本的裝置，其中來自第二集的樣本從第一集中的相應(yīng)樣本位移了識別出的位移量；用于在第一與第二樣本集的各M個樣本的相繼樣本之間插入S個樣本的裝置，其中S為整數(shù)；用于在第一與第二樣本集的各自的M個原來的與S個插入的樣本之間執(zhí)行互相關(guān)以識別第一與第二樣本集之間的精位移的第二相關(guān)裝置，該精位移小于原來的樣本距第一樣本集的M個樣本的中心樣本的一個樣本間距離；以及用于組合粗位移與精位移以得出視頻信號中的配準誤差及色差誤差的測定值的裝置。
14.按照權(quán)利要求9的裝置，其中用于比較的裝置包括用于在存儲的第一樣本集與存儲的第二樣本集之間執(zhí)行互相關(guān)以識別第一與第二樣本集中各自的邊緣到最近的樣本間距離之間的粗位移及存儲經(jīng)互相關(guān)中所考慮的各位移上的相關(guān)值的裝置；用于選擇包含對應(yīng)于識別出的位移的相關(guān)值在內(nèi)的存儲的相關(guān)值中至少三個的裝置；用于擬合拋物線曲線到選擇的相關(guān)值上的裝置；用于確定拋物線曲線的最大點作為精位移的裝置；以及用于組合粗位移與精位移以得出視頻信號中的配準誤差及色差誤差的測定值的裝置。
15.按照權(quán)利要求9的裝置，其中用于比較的裝置包括用于為第一存儲的樣本集與第二存儲的樣本集之間分別不同的位移生成第一存儲的樣本集的M個樣本與第二存儲的樣本集的M個樣本之間的絕對差之和的各自的測定值的裝置；用于識別作為小于或等于任何另一個絕對差測定值之和的絕對差測定值之和的粗位移的裝置；用于從存儲的第一樣本集中選擇M個樣本及從存儲的第二樣本集中選擇M個對應(yīng)的樣本的裝置，其中來自第二集的各樣本從第一集中相應(yīng)的樣本位移了粗位移量；用于在第一與第二樣本集的各個的M個樣本的相繼樣本之間插入S個樣本的裝置，其中S為整數(shù)；用于分別在第一與第二樣本集的M個原來的與S個插入的樣本之間執(zhí)行互相關(guān)以識別第一與第二樣本集之間的精位移的裝置，該精位移小于原來的樣本距第一樣本集的M個樣本的中心樣本的一個樣本間距離；以及用于組合粗位移與精位移以得出視頻信號中的配準誤差及色差誤差的測定值。
16.按照權(quán)利要求9的裝置，其中用于比較的裝置包括用于為第一存儲的樣本集與第二存儲的樣本集之間的分別不同的位移生成第一存儲的樣本集的M個樣本與第二存儲的樣本集的M個樣本之間的絕對差之和的各自測定值的裝置；用于識別作為絕對差測定值之和的粗位移的裝置，該絕對差測定值之和小于或等于任何另一絕對差測定值之和；用于選擇包含對應(yīng)于粗位移的測定值在內(nèi)的絕對差之和的測定值中至少三個的裝置；用于擬合拋物線曲線到選擇的測定值上的裝置；用于確定拋物線曲線的最小點作為要與識別出的位移組合來產(chǎn)生測定的位移值的分數(shù)樣本間距離的裝置。
全文摘要
一種用于檢測及測定從彩色電視攝象機導(dǎo)出的彩色圖象中的配準誤差及色差的系統(tǒng),包括在彩色圖象的各區(qū)中找出邊緣及存儲至少兩個分量彩色信號的各個的畫面元件的樣本集的邊緣定位器。微處理器處理存儲的樣本集以識別這兩個分量彩色信號的對應(yīng)象素之間的粗位移。然后微處理器確定兩個彩色信號之間的精位移。將精位移加在粗位移上或從其中減去而得出達到亞象素分辨率的圖象中的配準誤差與/或色差的測定值。
文檔編號H04N9/093GK1200625SQ9810214
公開日1998年12月2日 申請日期1998年5月14日 優(yōu)先權(quán)日1997年5月16日
發(fā)明者李·羅伯特·迪斯徹特, 羅伯特·J·托佩爾, 托馬斯·詹姆斯·利科克 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社