本发明涉及一种对平面彩色电视机的一对互补基色信号按一定规律进行延时处理,从而将平面彩色电视图象转变为互补色立体图象的电路装置。 现有平面彩色电视机立体成象装置是联邦德国Geiger在其发明专利DE.3231702中提出的。该装置是对平面彩色电视机的红基色信号(R)进行固定延时,从而将平面彩色电视图象加工成互补色立体图象。由于该装置对红基色(R)的延时在一帧图象中是固定的,因此其互补色立体图象的视差是固定的。所以,当观察者通过相应的互补色滤色镜观察这一互补色立体图象时,只能形成原平面图象在空间上向后平移一段距离的感觉。由于该装置只能在空间形成电视屏幕、后移一固定距离的电视图象两个深度层次,因此立体效果较差。
本发明的任务是提供一种对平面彩色电视机的一对互补基色信号(G和R、B,或R和G、B或B和R、G)分别按照自电视屏幕的上端至电视屏幕的下端递减延时和递增延时的规律进行延时处理的平面彩色电视机立体成象装置。它能使平面彩色电视机的平面图象转变成互补色立体图象,这种互补色立体图象的视差自屏幕的上端至下端是逐渐变化的,通过相应的互补色滤色镜(左眼滤色镜的颜色与按递增延时规律变化的互补基色相一致;而右眼滤色镜的颜色与按递减延时规律变化的互补基色相一致)观察这一互补色立体图象,能在空间中形成远景凹进电视屏幕后方、近景凸出于电视屏幕前方的感觉。具有80级深度层次和一米以上地景深,因此,立体视效果鲜明。
本发明的基本原理由图1说明:彩色电视机1输出的色差信号R-Y、G-Y、B-Y和亮度信号Y经转换开关8送入基色解码电路2,解出RO、GO、BO三个基色信号,并将其送入三基色延时网络5(如果彩色电视机1输出的是三基色信号R、G、B。,则这三基色信号将直接通过基色解码电路2,输出RO、GO、BO,而后送入三基色延时网络5)。Y信号和BO信号又被送入行、场同步分离电路3,被分离出的行同步信号和场同步信号送入计数译码电路4。计数译码电路输出三组共13个开关信号K1、K2……K5,K1′、K2′、……K4′,K1″、K″2……K″4,并送入三基色延时网络5。三基色延时网络5在13个开关信号的控制下对RO、GO、BO、构成的一对互补基色(GO和RO、BO,或RO和GO、BO,或BO和GO、RO)分别按照自屏幕上端至下端递减延时和递增延时的规律进行延时处理,处理后输出的三基色信号RO′、GO′、BO′,经转换开关8送入彩色电视机的色差解码电路6,并将色差解码电路6的Y信号输入端接地(如果彩色电视机1输出的是基色信号R、G、B,则由三基色延时网络5输出的三基色信号RO′、BO′、GO′经转换开关8送入末级视放电路的R、G、B输入端)。这时彩色显象管7所显示的图象就是一幅互补色立体图象3。开关8可以使平面彩色电视机立体成象装置接通或断开,因此观察者可以任意选择立体图象和平面图象两种接收状态。
本发明各部分电路的工作原理通过以下附图说明:
图2是基色解码电路。当输入色差信号R-Y、G-Y、B-Y和亮度信号Y时,Y信号经R1使T3饱和、T2工作于共射放大状态,并对分别由基极和射极馈入亮度信号和色差信号进行解码运算,而后输出基色信号。R、G、B三个基色解码电路的结构和各元件参数均相同。
图3是行场同步分离电路。当输入色差信号时,行场同步信号是从Y信号分离得到的。Y信号首先经钳位管T2、T3及R7、R8分压后输出行同步信号,而后经射随器T4、积分电路R10、C3、钳位管T5和分压电阻R12、R13输出场同步信号。当输入基色信号时,T2输入端开路,行、场同步信号是从基色信号BO分离得到的,其工作原理与利用Y信号进行同步分离相同。
图4(a)是计数译码电路。自行、场同步分离电路输出的行、场同步信号分别被送入IC1的计数端以及IC2、IC3的清零端。计数译码电路按照每场一个循环的方式进行计数、译码运算,其结果是:译码器IC6经倒相器T9-T13每场输出第一组5个开关信号K1、K2、K3、K4、K5。译码器IC4的上半个译码器每当第一组开关信号接通时经倒相器T5-T8输出第二组4个开关信号K1′、K2′、K3′、K4′。译码器IC4的下半个译码器每当第二组开关信号接通时经倒相器T1-T4输出第三组4个开关信号K1″、K2″、K3″、K4″。将这三组13个开关信号相与即可得到80个每4行一级的开关信号:
Ki=Km·Kn·Kp
(m=1、2……5,n=1、2、……4,P=1、2、……4,
i=1、2、……80)
图4(b)-图4(C)是各开关信号的波形图。
图5是三基色延时网络。自T1基极输入的RO(或GO、BO)基色信号首先经D1、D2、D3进行直流电平提升,以补偿后面延时网络的电位降,而后经射极输出器T2将基色信号送入开关管T3-T7的集电极,在第一组开关信号K1、K2……K5的控制下,基色信号按序经延时线DL1-DL5馈入隔离管T8-T12。经第一级延时后的基色信号又被送入开关管T13-T16的集电极,在第二组开关信号K1′、K2′……K4′的控制下,基色信号按序经延时线DL1″-DL4″馈入隔离管T17-T20。经第二级延时后的基色信号又被送入开关管T21-T24的集电极,在第三组开关K1″、K2″……K4″的控制下,基色信号按序经延时线DL1″-DL4″馈入隔离管T25-T28,最后经射随器T29输出延时后的基色信号RO′(或GD′、BO′)。各基色延时网络中的各元件参数(除延时线的延时时间以外)以及电路结构均相同。而各基色延时网络中延时线的延时时间是根据所选取的互补基色对来决定的。
图6(a)~图6(r)是根据三种互补基色对(G和R、B或R和G、B或B和R、G)所选定的三路基色延时网络中各延时线的延时特性。横坐标表示各延时线的延时时间,纵坐标表示与各延时线的延时时间相对应的扫描行数。该延时特性对确定的一对互补基色的延时,分别是自电视屏幕的上端至下端的递减延时和递增延时。
图7(a)、(b)、(c)是对本发明的图象处理效果的说明。图7(a)是用一条竖线表示的未经处理的平面电视图象。图7(b)是经本装置处理后形成的互补色立体图象(此图以G和R、B构成的互补色对为例)。图7(c)是通过与互补基色一致的互补色滤色镜看到的空间图象。原电视屏幕上直线的上半部凹进屏幕之后,而下半部则凸出于屏幕之前,这种效果恰同“威勒体视效应”相吻合-视域上方的视距通常总是大于视域下方的视距。因此,平面彩色电视机的平面图象经上述方式转换为互补色立体图象后,可获得强烈立体视效果。