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JPS6034315B2 - TV image correlation device - Google Patents
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JPS6034315B2 - TV image correlation device - Google Patents

TV image correlation device

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Publication number
JPS6034315B2
JPS6034315B2 JP13531180A JP13531180A JPS6034315B2 JP S6034315 B2 JPS6034315 B2 JP S6034315B2 JP 13531180 A JP13531180 A JP 13531180A JP 13531180 A JP13531180 A JP 13531180A JP S6034315 B2 JPS6034315 B2 JP S6034315B2
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JP
Japan
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image
signal
signals
output
television
Prior art date
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Application number
JP13531180A
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Japanese (ja)
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JPS5761390A (en
Inventor
幸一郎 宮城
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Anritsu Corp
Original Assignee
Anritsu Corp
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Publication date
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Publication of JPS5761390A publication Critical patent/JPS5761390A/en
Publication of JPS6034315B2 publication Critical patent/JPS6034315B2/en
Expired legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N7/00Television systems
    • H04N7/18Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Closed-Circuit Television Systems (AREA)
  • Image Analysis (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は2枚のテレビ画像間における水平走査方向相
互相関画像を実時間で得るようにしたテレビ画像相関装
置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a television image correlation apparatus that obtains a horizontal scanning direction cross-correlation image between two television images in real time.

従釆、テレビカメラで画像を入力して相関演算処理を行
なう画像相関装置には、超音波光変調器とフーリエ変換
光学系を用いた光学的相関演算を行ない、テレビ受像器
の中央に入力画像の水平走査方向自己相関画像のみを表
示するものがあるが、このような画像相関装置には次記
のような性能、操作面における欠点がある。
An image correlation device that inputs images from a television camera and performs correlation calculation processing uses an ultrasonic light modulator and a Fourier transform optical system to perform optical correlation calculations, and displays the input image at the center of the television receiver. Some image correlation devices display only horizontal scanning direction autocorrelation images, but such image correlation devices have the following drawbacks in terms of performance and operation.

【1} 相関画像しか受像器画面上に表示できないため
、入出力画像の比較検討が困難である。
[1} Since only correlated images can be displayed on the receiver screen, it is difficult to compare and examine input and output images.

このため、入力画像表示専用の受像器が必要で、かつ、
これら入出力画像専用の2台の受像器は画面の大きさ性
能を揃える必要がある。‘2’有限区間相関演算を繰返
し連続的に行なうため、動作原理上、相関画像表示受像
器画面の左右1/4づつ、すなわち全画面の半分に相当
する画面は表示に使用されていない。
Therefore, a receiver dedicated to displaying the input image is required, and
These two image receivers dedicated to input and output images must have the same screen size and performance. Since the ``2'' finite interval correlation calculation is repeatedly and continuously performed, in terms of the operating principle, the left and right quarters of the correlation image display receiver screen, that is, the screens corresponding to half of the entire screen are not used for display.

{31 有限区間相関演算を繰返し連続的に行なうため
、動作原理上、入力画像の水平走査方向長さは2値パル
ス映像信号に変換後、水平同期時間の1/沙〆下でなけ
ればならす、かつ、光学的相関器の構造上、前記2値パ
ルス映像信号は水平同期パルスの前後1′4同期時間の
範囲に存在してはならないという条件がある。
{31 In order to repeatedly and continuously perform finite interval correlation calculations, due to the operating principle, the length of the input image in the horizontal scanning direction must be less than 1/sa of the horizontal synchronization time after conversion to a binary pulse video signal. Furthermore, due to the structure of the optical correlator, there is a condition that the binary pulse video signal must not exist within a range of 1'4 synchronization times before and after the horizontal synchronization pulse.

このため、入力画像撮影時に画像の大きさと構図および
背景に制限が加わる。■ 1台のテレビカメラによる信
号入力方法のため、2画像間の相互相関演算を行なうこ
とができない。
For this reason, restrictions are placed on the size, composition, and background of an image when capturing an input image. - Because the signal input method uses one television camera, it is not possible to perform cross-correlation calculations between two images.

筆者等が先に学会(電子通信学会論文誌の1979年3
月Vol.62一A 舷.3「超音波光変調器とTVカ
メラを用いた画像相関装置の一構成法」)にて発表した
装置例、すなわち、従来の画像相関装置における構成お
よび動作原理を次に述べる。
The authors first published the journal of the Society of Electronics and Communication Engineers in March 1979.
Month Vol. 621A Ship. 3 "One configuration method of an image correlation device using an ultrasonic light modulator and a TV camera"), that is, the configuration and operating principle of a conventional image correlation device will be described below.

第4図に従来の装置構成略図を示す。この装置の製作意
図の概略は、一般に使用されているテレビカメラの映像
出力信号が超音波光変調器への入力信号として適当な繰
返し周期と周波数帯城を持つことに着目し、超音波光変
調器を有する光学的相関器によって各水平走査ごとの映
像出力信号の1次元自己相関関数を検出し、受像器画面
上で画像に構成し表示することであり、出力画像として
入力画像の水平走査方向自己相関画像を得ることである
。第4図に示した装置では自己相関をとるべき入力画像
13を双方向綿引発振器15で発生させた7.87歌H
Zの三角波で双方向水平走査を行なうテレビカメラ14
で撮影し、得られた複合映像信号を映像信号と水平垂直
同期パルス信号とに分離するため同期パルス分離回路1
0に加える。ここで分離された映像信号は後述する光学
的相関演算の条件を満すため、映像信号パルス化回路9
に送られ設定闘値との比較により白黒2値のみを表わす
2値パルス映像信号に変換される。この2値パルス映像
信号はパルス振幅変調可能な一対の正弦波発振器la,
lbに外部変調信号として加えられる。前記正弦波発振
器la,lbは光学的相関器内に配置されている一対の
超音波光変調器5a,5bを構成している超音波振動子
の共振周波数で発振しており、発振波は発振器内で前記
2値パルス映像信号により振幅変調をうけて前記超音波
光変調器5a,5bに加えられる。光学的相関器は次の
ように構成されている。光源にはしーザー4を用い光東
をレンズで拡大した後、前記超音波光変調器5a,5b
に入射する。一対の前記超音波光変調器5a,5bは超
音波進行方向が逆向きになるように配置されておりこれ
を透過した光東はしンズで収束され焦点面上に輝点をつ
くる。焦点面には空間的光強度フィル夕6が配置され、
このフィル夕6を通過した光は光電変換器7によって光
電変換されて光学的相関器の出力電流となる。なお、光
学的相関演算の原理については後に詳述する。さて前記
同期パルス分離回路101こて分離された同期パルスは
水平同期パルス遅延回路11に送られ時間遅れを施され
た後溢合器12に加えられる。この混合器12は前記光
電変換器7で得られた相関出力信号に遅延同期パルスを
付加し、相関画像となるべき複合映像信号を作るもので
ある。前記水平同期パルス遅延回路11の遅延時間を水
平同期時間の約1/2,32山sに定め、前記複合映像
信号を受像器16で画像に構成すれば前記入力画像13
の自己相関画像を画面の中央に表示することができる。
次に光学的相関演算の原理について述べる。
FIG. 4 shows a schematic diagram of the configuration of a conventional device. The outline of the intention behind the production of this device was to focus on the fact that the video output signal of a commonly used television camera has an appropriate repetition period and frequency band as an input signal to an ultrasonic optical modulator. The one-dimensional autocorrelation function of the video output signal for each horizontal scan is detected by an optical correlator having a sensor, and the one-dimensional autocorrelation function of the video output signal for each horizontal scan is configured and displayed on the image receptor screen. The goal is to obtain an autocorrelation image. In the apparatus shown in FIG.
A television camera 14 that performs bidirectional horizontal scanning using a Z triangular wave.
A synchronization pulse separation circuit 1 is used to separate the obtained composite video signal into a video signal and horizontal and vertical synchronization pulse signals.
Add to 0. Since the video signal separated here satisfies the conditions for optical correlation calculation, which will be described later, the video signal pulsing circuit 9
The pulse signal is sent to the controller and is converted into a binary pulse video signal representing only black and white binary values by comparison with a set threshold value. This binary pulse video signal is generated by a pair of sine wave oscillators la, which can modulate the pulse amplitude.
lb as an external modulation signal. The sine wave oscillators la and lb oscillate at the resonant frequency of the ultrasonic transducers constituting a pair of ultrasonic light modulators 5a and 5b arranged in the optical correlator, and the oscillated waves are generated by the oscillator. The signal is amplitude-modulated by the binary pulse video signal and applied to the ultrasonic light modulators 5a and 5b. The optical correlator is constructed as follows. After enlarging the light beam with a lens using the Caesar 4 as a light source, the ultrasonic light modulators 5a and 5b
incident on . The pair of ultrasonic light modulators 5a and 5b are arranged so that the ultrasonic waves travel in opposite directions, and the light transmitted therethrough is converged by a lens to form a bright spot on the focal plane. A spatial light intensity filter 6 is arranged in the focal plane,
The light passing through the filter 6 is photoelectrically converted by a photoelectric converter 7 and becomes an output current of an optical correlator. Note that the principle of optical correlation calculation will be explained in detail later. The synchronizing pulses separated by the synchronizing pulse separation circuit 101 are sent to the horizontal synchronizing pulse delay circuit 11, subjected to a time delay, and then added to the overflow combiner 12. This mixer 12 adds a delayed synchronization pulse to the correlation output signal obtained by the photoelectric converter 7 to create a composite video signal to be a correlation image. If the delay time of the horizontal synchronization pulse delay circuit 11 is set to approximately 1/2, 32 peaks of the horizontal synchronization time, and the composite video signal is formed into an image by the receiver 16, the input image 13
The autocorrelation image of can be displayed in the center of the screen.
Next, the principle of optical correlation calculation will be described.

双方向水平走査によって得た各走査ごとに走査方向が反
転する映像信号を2個の超音波光変調器で空間的に反転
、遅延、シフトし、レンズで積分して互いに隣りあった
、すなわち画面上では上下関係にある映像信号間の相互
相関関数を自己相関関数に近似させて得るのがキ斑略で
ある。第5図に示すように入力画像は2値画像でP(Q
,8)とし、垂直同期パルスより教えてn回目の水平走
査で得た映像信号をf(Q,n)とする。第6図に示す
ように、2値パルス映像信号に整形され、f(Q,n)
で振幅変調された超音波信号は超音波光変調器内の超音
波振動子に加えられる。超音波光変調器5a,5bは超
音波進行方向が互いに逆向きになるように配置されてい
るため、超音波光変調器内の超音波信号はu(x,n)
,u(一x,n)と書ける。超音波光変調器5aは5b
に較べ超音波進行方向長さが長く作られており、前記超
音波信号u(x,n)がレーザー光東内に達する時間は
u(一×,n)が同じく達する時間より1水平走査時間
63.5仏sだけ遅れる。よってレーザー光東内で重な
る超音波信号はu(x,n)とu(一×,n十1)であ
る。光学系内での2信号の重ね合せは積演算で表わされ
、レンズの収束作用は積分演算を表わす。またu(x,
n),u(一×,n+1)は超音波速度vで移動してい
ることを考え合せれば、超音波信号によって生じた回折
光のみを空間的光強度フィル夕6で検出し光電変換する
ことにより、電流値として次に示す相関出力c(t,i
)が得られることが知られている。ここでdはしーザ−
光東の幅を表わす。
The image signals obtained by bidirectional horizontal scanning, the scanning direction of which is reversed for each scan, are spatially inverted, delayed, and shifted by two ultrasonic optical modulators, and then integrated by a lens to produce images that are adjacent to each other, i.e., the screen. In the above example, the cross-correlation function between video signals in a vertical relationship is obtained by approximating the auto-correlation function. As shown in Figure 5, the input image is a binary image P(Q
, 8), and the video signal obtained in the n-th horizontal scan from the vertical synchronization pulse is f(Q, n). As shown in FIG. 6, it is shaped into a binary pulse video signal, f(Q, n)
The amplitude-modulated ultrasonic signal is applied to an ultrasonic transducer in an ultrasonic light modulator. Since the ultrasonic light modulators 5a and 5b are arranged so that the directions of ultrasonic wave propagation are opposite to each other, the ultrasonic signal within the ultrasonic light modulator is u(x, n).
, u(1 x, n). Ultrasonic light modulator 5a is 5b
The length of the ultrasonic wave in the traveling direction is made longer than that of the ultrasonic wave, and the time for the ultrasonic signal u(x, n) to reach the laser beam east is one horizontal scanning time longer than the time for u(1×, n) to reach the same point. It will be delayed by 63.5 French s. Therefore, the ultrasonic signals that overlap within the laser beam are u(x, n) and u(1×, n11). The superposition of two signals within the optical system is expressed by a product operation, and the convergence effect of the lens is expressed by an integral operation. Also u(x,
Considering that n), u(1×, n+1) are moving at the ultrasonic velocity v, only the diffracted light generated by the ultrasonic signal is detected by the spatial light intensity filter 6 and photoelectrically converted. By doing this, the following correlation output c(t,i
) is known to be obtained. Here d is Caesar
Represents the width of Koto.

g(x,n)はu(x,n)の包絡線を表し、f(Q,
n)のQをxに線形変換したものである。
g(x, n) represents the envelope of u(x, n), and f(Q,
It is obtained by linearly converting Q of n) to x.

この{1}式にg(x,i)±g(一×,i+1)
…{2}の関係をあてはめればとなって、c(t,i)
はg(x,i)すなわちf(Q,i)の自己相関関数を
表わす。
In this {1} formula, g (x, i) ± g (1 ×, i + 1)
…If we apply the relationship {2}, then c(t,i)
represents the autocorrelation function of g(x,i) or f(Q,i).

c(t,n),f(Q,n)はともに水平走査回数nに
おける関数である。よって、c(t,n)をf(Q,n
)の同期信号を使用して画像に構成すれば、入力2値画
像の水平走査方向自己相関画像を得る。ただい3}式を
実行して各nについて独立したc(t,n)を得る条件
として、映像信号の前後にこれと等しい長さの無信号部
分が必要であることから、入力可能な映像信号の最大長
は水平同期時間の1/2に制限される。また、光学的相
関器により前記‘1}式を実行する場合、前記光電変換
器7における光電変換時の自乗特性を避けるため‘1’
式内のg(x,i)を2値の実数関数にする必要があり
、具体的には従来装置のように入力画像を白黒2値画像
に限定するか、後述する本発明のように設定闘値をもつ
映像信号パルス化回路が必要である。以上が従来装置の
構成ならびに動作原理である。
Both c(t, n) and f(Q, n) are functions of the number of horizontal scans n. Therefore, c(t,n) becomes f(Q,n
), a horizontal scanning direction autocorrelation image of the input binary image is obtained. As a condition for obtaining independent c(t, n) for each n by executing formula 3, there must be a no-signal part of equal length before and after the video signal. The maximum length of the signal is limited to 1/2 of the horizontal synchronization time. In addition, when executing the formula '1} using an optical correlator, '1' is used to avoid the square characteristic during photoelectric conversion in the photoelectric converter 7.
It is necessary to make g(x, i) in the equation a binary real number function, and specifically, the input image should be limited to a black and white binary image as in the conventional device, or it should be set as in the present invention, which will be described later. A video signal pulsing circuit with a threshold value is required. The above is the configuration and operating principle of the conventional device.

従来装置は使用目的を単純図形または文字記号のパター
ン認識においているため、前述の動作原理より生ずる諸
制限は装置の操作を制限するなどして解消している。す
なわち、無信号部分の発生はテレビカメラを固定し、水
平方向長さを制限した入力画像を黒色背景上に置くこと
により行ない、映像信号の2値化は入力画面自体を白黒
2値画像にして行なっている。この他、従来装置におけ
る性能、操作面については前述箇条書さした‘1’ない
し{4}の問題がある。本発明は以上述べた画像相関装
置の欠点を補ない、さらに新しい装置を付加することに
よってよ.り実用的、機能的装置にすることを目的とし
ている。
Since the purpose of the conventional device is to recognize patterns of simple figures or letters and symbols, various limitations arising from the above-mentioned operating principle are overcome by limiting the operation of the device. In other words, the generation of no-signal parts is done by fixing the TV camera and placing the input image with a limited horizontal length on a black background, and the binarization of the video signal is done by converting the input screen itself into a black and white binary image. I am doing it. In addition, there are problems in the performance and operation aspects of the conventional device as listed above. The present invention compensates for the drawbacks of the image correlation device described above and further adds a new device. The purpose is to make it a practical and functional device.

すなわち、入力画像の大きさの制限を解除し、テレビカ
メラで入力可能な動きのある画像をも含むすべての画像
を入力対象とするものであって、2台の画像入力用テレ
ビカメラを具備し、異なる2画像間の相互相関画像を表
示することが可能な画線相関装置を提供することである
In other words, the system removes restrictions on the size of input images and allows input of all images, including moving images that can be input with a television camera, and is equipped with two television cameras for inputting images. An object of the present invention is to provide an image correlation device capable of displaying a cross-correlation image between two different images.

さらに、入出力画像の同時比較のため受像器画面の中央
を境とした左右に、入力画像の1つと相関画像を同時表
示することを特徴としている。
Furthermore, for simultaneous comparison of input and output images, one of the input images and a correlated image are simultaneously displayed on the left and right sides of the center of the receiver screen.

この目的を達成するため、同期水平走査可能な一対のテ
レビカメラを使用し、また、複合映像信号を2値パルス
映像信号に変換する同期パルス分離回路と映像信号パル
ス化回路を2系統に増備した。さらに、入力画像の大き
さや動きに拘らず映像信号中に無信号部分を形成するた
め、テレビカメラ内の撮像管光入射面に光強度フィル夕
を配置した。また、双方向水平走査画像より単一水平走
査画像をとり出す。水平同期選択回路を付加した。つぎ
に、この発明を図面により具体的に説明する。
To achieve this objective, we used a pair of television cameras capable of synchronized horizontal scanning, and added two systems of synchronized pulse separation circuits and video signal pulsing circuits to convert composite video signals into binary pulse video signals. did. Furthermore, in order to form a no-signal portion in the video signal regardless of the size or movement of the input image, a light intensity filter is placed on the light incident surface of the image pickup tube in the television camera. Furthermore, a single horizontal scanning image is extracted from the bidirectional horizontal scanning image. Added horizontal synchronization selection circuit. Next, this invention will be specifically explained with reference to the drawings.

第1図は本発明の2枚のテレビ画像間の相互相関画像を
表示するテレビ画像相関装置の実施例における構成図で
ある。
FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of a television image correlation apparatus for displaying a cross-correlation image between two television images according to the present invention.

相関演算動作は従来装置の動作原理と同様である。第1
図の構成および動作原理を従来装置の構成を説明した第
4図と比較しながら説明すれば次のとうりである。本発
明では従来装置に使用されていた前記第4図テレビカメ
ラ14、同同期パルス分離回路10、同映像信号パルス
化回路9を各1つずつ増備し、2枚の入力画像13a,
13bを撮影してそれら各々の2値パルス映像信号が一
対の映像信号パルス化回路9a,gbより出力されるよ
う構成されている。また、テレビカメラ14a,14b
の光学系部分(第1図Aa,Ab)には、両部分とも同
様に第2図に示すような光強度フィル夕22a,bを配
置した。第2図は前記第1図の光学系部分Aa,Abの
拡大図であり、前記光強度フィル夕22a,bがテレビ
カメラのレンズ系21と撮像管23の間に配置されてい
ることを示している。この光強度フィル夕22a,bを
テレビカメラのレンズ系21の光軸万向より見た場合の
形状を第3図に示す。第3図において図中央の長方形が
光を入射させる関口である。この開口の短辺は撮像管2
3の水平走査方向に一致しており、開口幅は撮像管23
の1/Z火平走査長に決められている。また、この光強
度フィル夕22は撮像管23の光入射窓の中心に配置さ
れている。つぎに、本発明では双方向掃引発振器15の
出力信号により、テレビカメラ14a,14bを同時水
平走査しており、かつ、各テレビカメラは水平走査方向
が互いに逆向さとなるように動作する。すなわちテレビ
カメラ14aが左より右へ水平走査を始めると、テレビ
カメラ14bは右から左に水平走査を開始する。この結
果、前述した相関器の動作原理における超音波光変調器
5aの形状を大形化し、同変調器内の超音波伝搬遅延を
利用してx軸反転映像信号と非反転信号とを重ね合わせ
る必要が無くなった。前記テレビカメラ14a,14b
の映像信号は互いに常時反転映像信号であるため、この
2信号を単に重ね合わせれば相互相関演算が実行でき、
このため、超音波光変調器5a,5bは等しい形状で超
音波伝搬方向のみ反対向きとなっている。つぎに、本発
明では映像信号パルス化回路9a,9bの設定闘値をテ
レビカメラ14a,14bで得られる映像信号の白黒レ
ベル値の中間値に固定し、さらにこれら映像信号パルス
化回路の入出力信号のどれかを入力信号とする水平同期
選択回路2を新たに付加している。この水平同期選択回
路2の働きは、双方向水平走査で得た入力画像の映像信
号を、水平同期パルスに同期して作動するアナログゲー
ト回路でサンプリングし、単一方向の水平走査によって
得られた映像信号のみをとり出すもので、これによって
受像器に表示される相関処理されていない入力画像は、
双方向水平走査による裏返し画像の重複を避けることが
できる。受像器に表示される入力画像は、第1図17番
の切換器によって切換えることで、2枚の入力画像又は
白黒2値に変換したパルス画像のうちのいずれかとする
ことが可能である。また、水平同期パルス遅延回路1
1の遅延時間を従来装置で用いられた1′Zk平同期時
間32rsから改め、1′夕火平岡期時間16ムsとし
た。第7図はこれらの結果より受像器16の画面上に中
央を境として入力画像の1枚と相関画像が表示できるこ
とを示している。
The correlation calculation operation is similar to the operating principle of the conventional device. 1st
The configuration and operating principle of the figure will be explained as follows while comparing it with FIG. 4, which describes the configuration of a conventional device. In the present invention, the television camera 14, the synchronous pulse separation circuit 10, and the video signal pulsing circuit 9 shown in FIG.
13b, and their respective binary pulse video signals are output from a pair of video signal pulsing circuits 9a, gb. In addition, television cameras 14a and 14b
In the optical system parts (Aa, Ab in FIG. 1), light intensity filters 22a, b as shown in FIG. 2 were similarly arranged in both parts. FIG. 2 is an enlarged view of the optical system parts Aa and Ab in FIG. ing. FIG. 3 shows the shape of the light intensity filters 22a and 22b when viewed from all directions of the optical axis of the lens system 21 of the television camera. In FIG. 3, the rectangle in the center of the figure is a gate through which light enters. The short side of this opening is the image pickup tube 2
3, and the aperture width corresponds to the horizontal scanning direction of image pickup tube 23.
The scanning length is determined to be 1/Z. Further, this light intensity filter 22 is arranged at the center of the light entrance window of the image pickup tube 23. Next, in the present invention, the television cameras 14a and 14b are simultaneously horizontally scanned by the output signal of the bidirectional sweep oscillator 15, and the television cameras operate so that the horizontal scanning directions are opposite to each other. That is, when the television camera 14a starts horizontal scanning from left to right, the television camera 14b starts horizontal scanning from right to left. As a result, the shape of the ultrasonic optical modulator 5a in the operating principle of the correlator described above is enlarged, and the x-axis inverted video signal and the non-inverted signal are superimposed using the ultrasonic propagation delay within the modulator. It's no longer necessary. The television cameras 14a, 14b
Since the video signals of are always inverted video signals, cross-correlation calculation can be performed by simply superimposing these two signals.
For this reason, the ultrasonic light modulators 5a and 5b have the same shape and are oriented in opposite directions only in the ultrasonic propagation direction. Next, in the present invention, the set threshold values of the video signal pulsing circuits 9a and 9b are fixed to an intermediate value of the black and white level values of the video signals obtained by the television cameras 14a and 14b, and furthermore, the input and output of these video signal pulsing circuits is A horizontal synchronization selection circuit 2 which takes one of the signals as an input signal is newly added. The function of this horizontal synchronization selection circuit 2 is to sample the video signal of the input image obtained by bidirectional horizontal scanning with an analog gate circuit that operates in synchronization with the horizontal synchronization pulse, and to select the image signal obtained by unidirectional horizontal scanning. It extracts only the video signal, and the uncorrelated input image displayed on the receiver is
Duplication of flipped images due to bidirectional horizontal scanning can be avoided. The input image displayed on the image receiver can be switched between two input images or a pulse image converted into a black and white binary image by switching with the switch No. 17 in FIG. In addition, horizontal synchronization pulse delay circuit 1
The delay time of 1' was changed from 1'Zk average synchronization time of 32rs used in the conventional device to 16ms of 1'Yuki Hiraoka period. FIG. 7 shows that based on these results, one input image and a correlated image can be displayed on the screen of the image receptor 16 with the center as the border.

第7図a,bはテレビカメラ14a,14bにて得られ
た、相互相関をとるべき2画像の複合映像信号を示して
いる。同図c,dはすべに述べた超音波光変調器5a,
5bの内部を進行する超音波信号を表わしている。同図
eは相関器出力信号と遅延した同期パルスの関係を示し
ている。同図c,d内の超音波信号の中心が重なるのは
水平同期パルスより約32仏s遅れるため、この時の相
関出力C(0)は時間的にテレビカメラの同期信号と重
なる。よって、同図eに示すように同期パルスに16ム
sの遅延を与え、遅延した水平同期パルスの間に相関出
力信号と入力画像信号が存在するようにしてある。よっ
て同図eの信号を受像器で表示すれば、入力画像の1枚
と相互相関画像とを同時に画面の中央を境とした左右で
観測することができる。本発明は以上のような構成であ
り、テレビカメラ14a,14bで撮影可能な画像であ
れば、それらの画像の水平走査方向相互相関画像を入力
画像またはその白黒2値画像のうちの1枚と同一の受像
管上で同時に比較観測できる効果がある。
FIGS. 7a and 7b show composite video signals of two images to be cross-correlated, obtained by the television cameras 14a and 14b. Figures c and d are the ultrasonic optical modulator 5a mentioned above,
5b represents an ultrasonic signal traveling inside the cell. Figure e shows the relationship between the correlator output signal and the delayed synchronization pulse. Since the centers of the ultrasonic signals in c and d of the figure overlap with each other about 32 seconds later than the horizontal synchronization pulse, the correlation output C(0) at this time temporally overlaps with the synchronization signal of the television camera. Therefore, as shown in FIG. 5E, a delay of 16 ms is given to the synchronizing pulse so that the correlation output signal and the input image signal exist between the delayed horizontal synchronizing pulses. Therefore, if the signal shown in the figure e is displayed on a receiver, one of the input images and the cross-correlation image can be simultaneously observed on the left and right sides of the center of the screen. The present invention has the above configuration, and if the images can be photographed by the television cameras 14a and 14b, the horizontal scanning cross-correlation image of those images is combined with the input image or one of its black and white binary images. This has the effect of allowing simultaneous comparative observation on the same picture tube.

また、入力画像に対する大きさの制限および撮影画像の
位置の制限が無いため、動いている対象物を撮影し入力
することもできる。この場合テレビカメラ14a,14
bを固定して長時間撮影した結果をビデオテープ等に収
録し、その映像信号を装置の入力信号に使用することや
、あるいは相関結果をそのまま録画することも可能であ
り、テレビシステムの動作速度内での微速度撮影や高速
度撮影といった効果も期待できる。さらに、入力画像を
テレビカメラのレンズ系21を交換することにより拡大
または縮小して入力することもでき、より精度の高い測
定に効果がある。
Furthermore, since there are no restrictions on the size of the input image or the position of the photographed image, it is also possible to photograph and input a moving object. In this case, the television cameras 14a, 14
It is also possible to record the results of long-term shooting with b fixed on a video tape, etc., and use the video signal as an input signal for the device, or to record the correlation results as they are, which will reduce the operating speed of the TV system. Effects such as time-lapse photography and high-speed photography can also be expected. Furthermore, the input image can be enlarged or reduced by replacing the lens system 21 of the television camera, which is effective for more accurate measurements.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の実施例を示す図、第2図は前記第1図
いa,Ab部共通の内部構成図、第3図は光強度フィル
夕22の正面図、第4図は従来例を示す図、第5図は入
力画像の双方向水平走査を示す図、第6図は従来装置の
信号のタイミングチャートを示す図、第7図は本発明実
施例の信号の夕イミングチヤートを示す図。 la,lbは正弦波発振器、2は水平同期選択回路、3
a,3bは広帯域増幅器、4はしーザー光源、5a,5
bは超音波光変調器、6は空間的光強度フィル夕、7は
光電変換器、8は映像信号増幅器、9a,9bは映像信
号パルス化回路、10a,10bは同期パルス分離回路
、11は水平同期パルス遅延回路、12は混合器、13
a,13bは入力画像、14a,14bはテレビカメラ
、15は双方向婦引発振器、16は受像器、17は切襖
器(スイッチ)、18〜20は欠番、21はテレビカメ
ラのレンズ系、22は光強度フィル夕、23は撮像管、
101は相関器、102はフーリエ変換光学系、Aは光
強度フィル夕の配置場所を示す、ULM5a,5bは超
音波光変調器、f(Q,i),f(Q,i十1)は入力
画像信号を示す、C(t)は相関出力を示す。 第1図 第2図 第3図 第4図 第5図 第6図 第7図
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a common internal configuration diagram of parts a and AB in FIG. 1, FIG. 3 is a front view of the light intensity filter 22, and FIG. 4 is a conventional FIG. 5 is a diagram showing bidirectional horizontal scanning of an input image, FIG. 6 is a diagram showing a timing chart of signals of a conventional device, and FIG. 7 is a diagram showing a timing chart of signals of an embodiment of the present invention. Figure shown. la, lb are sine wave oscillators, 2 is a horizontal synchronization selection circuit, 3
a, 3b are broadband amplifiers, 4 is a Caesar light source, 5a, 5
b is an ultrasonic light modulator, 6 is a spatial light intensity filter, 7 is a photoelectric converter, 8 is a video signal amplifier, 9a, 9b are video signal pulsing circuits, 10a, 10b are synchronous pulse separation circuits, 11 is a Horizontal sync pulse delay circuit, 12 is a mixer, 13
a and 13b are input images, 14a and 14b are television cameras, 15 is a bidirectional oscillator, 16 is an image receiver, 17 is a switch, 18 to 20 are missing numbers, 21 is a television camera lens system, 22 is a light intensity filter; 23 is an image pickup tube;
101 is a correlator, 102 is a Fourier transform optical system, A indicates the location of a light intensity filter, ULMs 5a and 5b are ultrasonic light modulators, f(Q,i) and f(Q,i11) are C(t) indicates the input image signal, and C(t) indicates the correlation output. Figure 1 Figure 2 Figure 3 Figure 4 Figure 5 Figure 6 Figure 7

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 2枚の入力画像13a,13bの白黒2値変換画像
間の相互相関画像を表示させるための画像相関装置であ
つて; 撮像管23の光入射面に光学的フイルタ22を
備えて入力画像を双方向水平走査しかつ互いに同期して
反転走査をする第1、第2のテレビカメラ14a,14
bと; 該カメラ14a,14bの各々の出力信号を各
々の映像信号と同期パルス信号に分離する第1、第2の
同期パルス分離回路10a,10bと; 該各々の映像
信号を各々の2値信号に変換する第1、第2の映像信号
パルス化回路9a,9bと; 該各々の映像信号パルス
化回路9a,9bから出力される2つのパルス化画像信
号を受領してそれらの相互相関信号を出力する相関器1
01と; 該相関器の出力画像と該第1または第2のテ
レビカメラの出力画像とを同時に同一の受像器に表示す
るために、該同期パルス分離回路により分離された同期
パルス信号を遅延させて遅延信号を出力する水平同期パ
ルス遅延回路11と; 前記第1、第2の映像信号パル
ス化回路9a,9bのそれぞれの入出力信号のいずれか
1つを選択する選択回路17と; 前記選択回路17の
出力信号と水平同期パルス遅延回路11の出力信号とを
受領して単一方向の水平走査によつて得られる映像信号
のみを抽出するための水平同期選択回路2と; 前記相
関器101の出力信号と、遅延信号と、該水平同期選択
回路2の出力信号とを受領して複合映像信号を受像器に
出力する混合器12とを備えてなるテレビ画像相関装置
。 2 前記相関器101が 一対の振幅変調可能な正弦波発振器1a,1bと; 該
正弦波発振器の出力信号を入力信号とする広帯域増幅器
3a,3bと; 該増幅器の出力信号を入力信号とし超
音波伝搬方向が互いに逆向きである一対の超音波変調器
5a,5bを有するフーリエ変換光学系102と; 前
記光学系の光源であるレーザー4と; 該光学系の出力
光を検出する光検出フイルタ6と; 該出力光を光電変
換する光電変換器7とで構成されることを特徴とする特
許請求の範囲第1項記載のテレビ画像相関装置。 3 前記第1、第2のテレビカメラ14a,14bが、
それぞれの撮像管前面のほぼ中央部に前記走査長の1/
2以下の開口幅を有する光学的フイルタ22a,22b
を具備していることを特徴とする特許請求の範囲第1項
記載のテレビ画像相関装置。
[Scope of Claims] 1. An image correlation device for displaying a cross-correlation image between black and white binary converted images of two input images 13a and 13b; first and second television cameras 14a, 14 which perform bidirectional horizontal scanning of input images and reverse scanning in synchronization with each other;
b; first and second synchronization pulse separation circuits 10a and 10b that separate the respective output signals of the cameras 14a and 14b into respective video signals and synchronization pulse signals; and; converting the respective video signals into respective binary signals. first and second video signal pulsing circuits 9a and 9b for converting into signals; receiving two pulsed image signals output from the respective video signal pulsing circuits 9a and 9b and generating their cross-correlation signals; Correlator 1 outputs
01; In order to simultaneously display the output image of the correlator and the output image of the first or second television camera on the same receiver, the synchronization pulse signal separated by the synchronization pulse separation circuit is delayed. a horizontal synchronizing pulse delay circuit 11 that outputs a delayed signal; a selection circuit 17 that selects one of the input and output signals of each of the first and second video signal pulsing circuits 9a and 9b; a horizontal synchronization selection circuit 2 for receiving the output signal of the circuit 17 and the output signal of the horizontal synchronization pulse delay circuit 11 and extracting only the video signal obtained by unidirectional horizontal scanning; the correlator 101; A television image correlation device comprising a mixer 12 that receives the output signal of the horizontal synchronization selection circuit 2, the delayed signal, and the output signal of the horizontal synchronization selection circuit 2, and outputs a composite video signal to a television receiver. 2. The correlator 101 includes a pair of amplitude modulated sine wave oscillators 1a and 1b; Wideband amplifiers 3a and 3b which use the output signal of the sine wave oscillator as an input signal; Ultrasonic wave using the output signal of the amplifier as an input signal a Fourier transform optical system 102 having a pair of ultrasonic modulators 5a and 5b whose propagation directions are opposite to each other; a laser 4 that is a light source of the optical system; and a photodetection filter 6 that detects output light of the optical system. The television image correlation device according to claim 1, comprising: and a photoelectric converter 7 that photoelectrically converts the output light. 3. The first and second television cameras 14a, 14b are
Approximately at the center of the front surface of each image pickup tube, there is a
Optical filters 22a, 22b having an aperture width of 2 or less
A television image correlation device according to claim 1, characterized in that the television image correlation device comprises:
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