DE102022003488A1

DE102022003488A1 - Camera arrangement with visual indicator

Info

Publication number: DE102022003488A1
Application number: DE102022003488.3A
Authority: DE
Inventors: Marius Lüke
Original assignee: Diehl Defence GmbH and Co KG
Current assignee: Diehl Defence GmbH and Co KG
Priority date: 2022-09-22
Filing date: 2022-09-22
Publication date: 2024-03-28

Abstract

Eine Kameraanordnung (2) enthält eine Kamera (4), die im Betrieb ein Kamerabild (6) einer Szene (8) in einem sich von der Kamera (4) weg erstreckenden Erfassungskegel (10) erzeugt, und ein Indikatorelement (12), das zumindest zeitweise im Erfassungskegel (10) platziert ist, und nach einem vorbekannten Änderungskriterium (20) sein Abbild (14) im Kamerabild (6) eine über der Zeit (t) für einen menschlichen Betrachter (16) erkennbar vorbekannt planmäßig ändert.
Bei einem Verfahren zum Betreiben der Kameraanordnung (2) wird mit der Kamera (4) das Kamerabild (6) der Szene (8) in dem Erfassungskegel (10) erzeugt, wird das Indikatorelement (12) zumindest zeitweise im Erfassungskegel (10) platziert und nach dem vorbekannten Änderungskriterium (20) derart betrieben, dass sein Abbild (14) im Kamerabild (6) sich über der Zeit (t) für den menschlichen Betrachter (16) erkennbar vorbekannt planmäßig ändert, und wird das Kamerabild (6) angezeigt.

A camera arrangement (2) contains a camera (4), which during operation generates a camera image (6) of a scene (8) in a detection cone (10) extending away from the camera (4), and an indicator element (12), which is placed at least temporarily in the detection cone (10), and according to a previously known change criterion (20), its image (14) in the camera image (6) changes in a planned manner over time (t) for a human observer (16).
In a method for operating the camera arrangement (2), the camera image (6) of the scene (8) is generated in the detection cone (10) using the camera (4), the indicator element (12) is placed at least temporarily in the detection cone (10) and operated according to the previously known change criterion (20) in such a way that its image (14) in the camera image (6) changes over time (t) in a manner known to the human observer (16), and the camera image (6) is displayed.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kamera, die dazu eingerichtet ist, im Betrieb ein Kamerabild in Form eines Videostromes einer Szene in einem sich von der Kamera weg erstreckenden Erfassungskegel zu erzeugen.The invention relates to a camera which, during operation, is set up to generate a camera image in the form of a video stream of a scene in a detection cone extending away from the camera.

Derartige Kameras werden unter anderem eingesetzt, um eine Live-Überwachung von Szenen im Erfassungskegel mit Hilfe eines menschlichen Betrachters / Bedieners durchzuführen, der das laufende, z. B. auf einem Monitor / einer Anzeige dargestellte Kamerabild beobachtet. Bei sicherheitskritischen Anwendungen muss dabei sichergestellt sein, dass das Kamerabild stets tatsächlich aktuell ist, also die Szene in Echtzeit anzeigt und z. B. nicht - fehlerhafterweise - das Kamerabild in einem vergangenen Zustand eingefroren ist (sogenanntes „Frame-Freeze“).Such cameras are used, among other things, to carry out live monitoring of scenes in the detection cone with the help of a human observer/operator who observes the current camera image, e.g. shown on a monitor/display. In safety-critical applications, it must be ensured that the camera image is always actually up-to-date, i.e. that it shows the scene in real time and that the camera image is not - erroneously - frozen in a past state (so-called "frame freeze").

Aus der US 2009/0147861 A1 sind Techniken zum Erfassen von Fehlern in einem digitalen Videostrom bekannt. Diese umfassen eine Frame-Freeze-Erkennung, die einen Bediener vor einem Frame-Freeze in einem digitalen Videostrom warnen kann. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen wird ein Zähler oder ein anderer Codegenerator verwendet, um einen Code in jedem Frame eines Videostroms zu platzieren. Der Code zählt sequentiell oder ändert sich anderweitig in einer vorbestimmten Weise von einem Frame zum nächsten und wird in ein oder mehrere Pixel jedes Frames eingebettet. Die Verifizierung am Ziel, oder der Anzeige, des sich ändernden Codes innerhalb der Frames des Videostromes kann vor dessen Anzeige bestätigen, dass der Videostrom nicht in einem Frame-Freeze-Fehlerzustand ist. Wenn durch den Codeverifizierungsprozess ein Fehlerzustand erfasst wird, kann ein Bediener auf den Fehler aufmerksam gemacht werden.From the US 2009/0147861 A1 Techniques for detecting errors in a digital video stream are known. These include frame freeze detection, which can alert an operator to a frame freeze in a digital video stream. According to various embodiments, a counter or other code generator is used to place a code in each frame of a video stream. The code counts sequentially or otherwise changes in a predetermined manner from one frame to the next and is embedded in one or more pixels of each frame. Verification at the destination, or display, of the changing code within frames of the video stream can confirm that the video stream is not in a frame freeze error condition prior to its display. If an error condition is detected through the code verification process, an operator can be alerted to the error.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Verbesserungen in Bezug auf eine entsprechende Kameraüberwachung vorzuschlagen. Die Aufgabe wird gelöst durch eine Kameraanordnung gemäß Patentanspruch 1. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sowie anderer Erfindungskategorien ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.The object of the present invention is to propose improvements in relation to corresponding camera surveillance. The object is achieved by a camera arrangement according to claim 1. Preferred or advantageous embodiments of the invention and other categories of invention result from the further claims, the following description and the attached figures.

Die Kameraanordnung enthält eine Kamera. Die Kamera ist dazu eingerichtet, im Betrieb ein Kamerabild in Form eines Videostromes zu erzeugen. Die Kamera erfasst dabei eine Szene, z. B. eine Landschaft, einen Innenraum eines Gebäudes usw. Der Anteil der Szene, der im Erfassungskegel der Kamera liegt, wird in dem Kamerabild abgebildet. Der Erfassungskegel erstreckt sich dabei von der Kamera, z. B. deren Bildsensor / Linse / Objektiv, weg, ist also deren Sichtkegel / Sichtbereich / Blickwinkel. Mit anderen Worten wird eine Szene, welche sich innerhalb des Erfassungskegel der Kamera befindet, im Kamerabild abgebildet. Dabei spielt es keine Rolle, wie das Kamerasystem intern arbeitet, z. B. digital oder analog. Wesentlich ist nur die Bildaufnahme der Szene und Übertragung in ein Kamerabild, das an einen Betrachter wiedergebbar ist. Dieser sieht dann die Szene abgebildet im Kamerabild.The camera assembly includes a camera. The camera is set up to generate a camera image in the form of a video stream during operation. The camera captures a scene, e.g. B. a landscape, the interior of a building, etc. The portion of the scene that lies within the camera's coverage cone is depicted in the camera image. The detection cone extends from the camera, e.g. B. their image sensor / lens / lens, is gone, so their field of vision / field of vision / viewing angle is gone. In other words, a scene that is within the camera's capture cone is depicted in the camera image. It doesn't matter how the camera system works internally, e.g. B. digital or analog. The only important thing is to capture an image of the scene and transfer it to a camera image that can be played back to a viewer. This then sees the scene depicted in the camera image.

Die Kameraanordnung enthält ein Indikatorelement. Dieses ist zumindest zeitweise im Erfassungskegel platziert bzw. platzierbar. Das Indikatorelement ist - optional auch durch die Platzierung - wie folgt eingerichtet: Es unterliegt - optional auch hinsichtlich der Platzierung, ggf. der Veränderlichkeit dieser Platzierung - einem vorbekannten Änderungskriterium: Das Änderungskriterium bewirkt, dass das Abbild des Indikatorelements im Kamerabild eine Änderung über der Zeit aufweist. Diese Änderung ist so eingerichtet, dass sie für einen menschlichen Betrachter des Kamerabildes (im Kamerabild) erkennbar ist.The camera arrangement contains an indicator element. This is placed or can be placed in the detection cone at least temporarily. The indicator element is set up as follows - optionally also through its placement: It is subject to a previously known change criterion - optionally also with regard to the placement, if applicable the variability of this placement: The change criterion causes the image of the indicator element in the camera image to show a change over time. This change is set up in such a way that it is recognizable to a human observer of the camera image (in the camera image).

Mit anderen Worten wird das Indikatorelement (auch dessen ggf. zeitweise Entfernung aus dem Erfassungskegel) zu einem plangemäß „bewegten“ (nämlich einer räumlichen und/oder zeitlichen Änderung unterworfenen) Bestandteil der Szene, die im Kamerabild laufend abgebildet wird.In other words, the indicator element (including its possible temporary removal from the detection cone) becomes a planned “moved” (namely subject to a spatial and/or temporal change) component of the scene that is continuously imaged in the camera image.

Da diese Änderung folgt dem vorbekannten, festlegbaren und planmäßigen Änderungskriterium bzw. soll im fehlerfreien Fall diesem folgen. Dem Betrachter kann das Änderungskriterium bekannt gemacht werden bzw. es ist diesem bekanntzumachen, so dass er Kenntnis von diesem hat. Der Betrachter betrachtet nun das Kamerabild und erwartet die festgelegten / vorbekannten / planmäßigen Änderungen nach dem Änderungskriterium. Nimmt er nun diese Änderungen nicht mehr plangemäß wahr, so kann er auf einen Fehler in der Bildübertragung von der Szene zum Kamerabild schließen.Since this change follows the previously known, definable and planned change criterion or should follow it in the error-free case. The change criterion can be made known to the viewer or it must be made known to the viewer so that he is aware of it. The viewer now looks at the camera image and expects the specified / known / planned changes according to the change criterion. If he no longer perceives these changes as planned, he can conclude that there is an error in the image transmission from the scene to the camera image.

„Zumindest zeitweise“ bedeutet insbesondere, dass ein Zustand, in dem kein Abbild des Indikatorelements im Kamerabild vorhanden ist (da das Indikatorelement sich nicht im Erfassungskegel befindet) mit einem Zustand wechselt, indem wieder ein Abbild des Indikatorelements im Kamerabild enthalten ist. Das Indikatorelement darf nur nicht dauerhaft aus dem Erfassungskegel entfernt sein. Vielmehr darf das temporäre Entfernen lediglich ein Bestandteil des Änderungskriteriums sein. Insbesondere erfolgt also ein entsprechender Wechsel alternierend, d. h., „kein Abbild“ wechselt mit einem zumindest teilweisen oder vollständigen Abbild des Indikatorelements im Kamerabild.“At least temporarily” means in particular that a state in which no image of the indicator element is present in the camera image (since the indicator element is not in the detection cone) changes with a state in which an image of the indicator element is again contained in the camera image. The indicator element must not be permanently removed from the detection cone. Rather, the temporary removal may only be part of the change criterion. In particular, a corresponding change takes place alternately, i.e. i.e., “no image” alternates with an at least partial or complete image of the indicator element in the camera image.

Die Änderung unterliegt insbesondere einem jeweiligen Zeitkriterium, so dass diese einerseits für den Betrachter tatsächlich erkennbar / nachverfolgbar / bemerkbar ist und andererseits sicherstellt, dass eine fehlende Änderung (aufgrund von z. B. Einfrieren des Kamerabildes / Videostromes) vom Betrachter ebenfalls erkennbar ist. Dies muss, je nach Anwendungsfall, in welchem die Kameraanordnung verwendet wird, stets in ausreichender Zeit möglich sein. Für vergleichsweise langsam zu überwachende Szenen reicht es beispielsweise aus, wenn ein Betrachter erkennt, dass sich das Abbild wenigstens einmal pro Stunde / pro Tag usw. ändert. Bei Anwendungen, welche Echtzeit im Sekunden- / Subsekunden-Bereich erfordern, ist es beispielsweise dagegen notwendig, dass ein Betrachter bereits erkennt, wenn sich im Sekunden- oder Subsekundenbereich keine Änderung des Abbilds mehr einstellt. Gemeinsam ist allen Anwendungen jedoch, dass sich - je nach Abhängigkeit von der Zeitbasis, z. B. Sekunde, Stunde, Tag - das Abbild für den Betrachter nachvollziehbar verändert und der Betrachter diese Veränderung / deren Ausbleiben auch sicher erkennen kann.The change is subject in particular to a respective time criterion, so that on the one hand it is actually recognizable / traceable / noticeable for the viewer and on the other hand it ensures that a missing change (due to, for example, freezing of the camera image / video stream) can also be recognized by the viewer. Depending on the application in which the camera arrangement is used, this must always be possible in sufficient time. For scenes that are comparatively slow to monitor, it is sufficient, for example, if a viewer recognizes that the image changes at least once per hour / per day, etc. In applications that require real time in the second/subsecond range, for example, it is necessary for a viewer to recognize when the image no longer changes in the second or subsecond range. What all applications have in common, however, is that - depending on the time base, e.g. B. second, hour, day - the image changes in a comprehensible way for the viewer and the viewer can also reliably recognize this change / its absence.

Das Änderungskriterium muss insofern „vorbekannt“ sein, dass das Kriterium dem Betrachter vermittelbar bzw. mitteilbar ist. Denn nur unter Kenntnis des Änderungskriteriums kann dieser mithilfe seiner Betrachtung und Bewertung des Kamerabildes überprüfen, ob das Änderungskriterium tatsächlich jeweils zu einem interessierenden Zeitpunkt oder in einem interessierenden Zeitabschnitt erfüllt ist oder eben nicht (zum Beispiel wegen fehlerhaften Einfrierens).The change criterion must be “previously known” to the extent that the criterion can be conveyed or communicated to the viewer. Only if the change criterion is known can the user, by looking at and evaluating the camera image, check whether the change criterion is actually met at a time or in a time period of interest or not (for example due to incorrect freezing).

Das Kamerabild ist also auf einer Anzeige darstellbar und damit dem Betrachter anzeigbar, sodass dieser es zum Zweck der geschilderten Auswertung (vorbekanntes Änderungskriterium tatsächlich erfüllt oder nicht) betrachten kann.The camera image can therefore be displayed on a display and can therefore be shown to the viewer so that the viewer can view it for the purpose of the described evaluation (previously known change criterion actually met or not).

Der Ort im Erfassungskegel, an welchem das Indikatorelement platziert ist, ist grundsätzlich frei wählbar. Je nach Anwendungsfall kann insbesondere ein derartiger Ort gewählt werden, an dem das Indikatorelement die Betrachtung der eigentlichen Szene (ohne Indikatorelement) im Erfassungskegel nicht stört, d. h. angenommen werden kann, dass das Indikatorelement keine relevanten Bildinhalte verdeckt. Insbesondere wird ein Randbereich des Kamerabildes gewählt, zum Beispiel die äußeren 1% bis 10 % der Querausdehnung des Kamerabildes, insbesondere eine derart bemessene Bildecke in einem rechteckigen Kamerabild.The location in the detection cone where the indicator element is placed can generally be freely chosen. Depending on the application, a location can be chosen in particular where the indicator element does not disturb the viewing of the actual scene (without indicator element) in the detection cone, i.e. H. It can be assumed that the indicator element does not cover any relevant image content. In particular, an edge region of the camera image is selected, for example the outer 1% to 10% of the transverse extent of the camera image, in particular an image corner dimensioned in this way in a rectangular camera image.

Die Erfindung ermöglicht insbesondere, ein entsprechendes, sich (bzw. sein Abbild) änderndes Indikatorelement vollständig in Hardware ohne die Benutzung jeglicher Software / Firmware zu realisieren. Die gesamte Kette zwischen Indikatorelement und Auswertung durch den Betrachter (über die Kamera, Bilderzeugung und Darstellung) erfordert daher keinerlei - das Abbild betreffende - Software-Integration bezüglich Erzeugung, Übertragung, Anzeige und Auswertung von Kamerabildern etc.In particular, the invention makes it possible to realize a corresponding, changing indicator element (or its image) entirely in hardware without the use of any software/firmware. The entire chain between the indicator element and evaluation by the viewer (via the camera, image generation and display) therefore does not require any software integration - relating to the image - with regard to the generation, transmission, display and evaluation of camera images, etc.

In einer bevorzugten Ausführungsform enthält das Änderungskriterium eine vorbekannte planmäßige Änderung des Ortes des Abbildes im Kamerabild und / oder Änderung der Gestalt und / oder der Größe und / oder der Farbe und / oder der Helligkeit des Abbildes und / oder eine vorbekannte planmäßige Änderung einer dem Abbild entnehmbaren alphanumerischen Information. Die entsprechenden Änderungen werden also als zumindest Teil des Änderungskriteriums planmäßig erwartet und bilden daher zumindest Teilkriterien.In a preferred embodiment, the change criterion contains a previously known, planned change in the location of the image in the camera image and/or change in the shape and/or size and/or color and/or brightness of the image and/or a previously known, planned change in an alphanumeric information item that can be taken from the image. The corresponding changes are therefore expected as planned as at least part of the change criterion and therefore form at least partial criteria.

Alle derartigen Änderungen können einfach und unaufwändig so gewählt werden, dass ein Betrachter des Kamerabildes bzw. des Abbildes die entsprechenden Änderungen einfach und intuitiv erkennen und bewerten kann, ob diese vorliegen oder nicht, um zu einer sicheren Entscheidung zu gelangen, ob das Änderungskriterium erfüllt oder verletzt ist. „Alphanumerisch“ ist hier weit zu verstehen, und kann vorliegend auch beliebige Symbole umfassen, wie zum Beispiel ein Kreissymbol, welches gemäß (Teil-)Kriterium periodisch mit einem Vierecksymbol abwechselt. Auch kann z. B. (insb. in Echtzeit / Sekundentakt) eine z. B. 24-Stunden-Uhrzeit von „00:00:00“ bis „23:59:59“, hochgezählt werden.All such changes can be selected simply and inexpensively in such a way that a viewer of the camera image or the image can easily and intuitively recognize the corresponding changes and evaluate whether they exist or not in order to make a safe decision as to whether the change criterion is met or not is injured. “Alphanumeric” is to be understood broadly here, and in the present case can also include any symbols, such as a circle symbol, which periodically alternates with a square symbol according to the (partial) criterion. Also can z. B. (especially in real time / every second) a z. B. 24-hour time from “00:00:00” to “23:59:59” can be incremented.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Gestalt des Abbilds im Kamerabild über der Zeit unveränderlich. Mit anderen Worten ändert sich nicht das Abbild / dessen Umrissform bezüglich seiner Gestalt selbst, sondern lediglich die im Abbild angezeigte, dargestellte, abgebildete Bildinformation, zum Beispiel die Farbe oder Helligkeit des Abbilds. Eine derartige Kameraanordnung ist besonders einfach ausführbar.In a preferred embodiment, the shape of the image in the camera image is unchangeable over time. In other words, it is not the image / its outline that changes in terms of its shape itself, but rather only the image information displayed, represented, depicted in the image, for example the color or brightness of the image. Such a camera arrangement is particularly easy to implement.

In einer bevorzugten Ausführungsform enthält das Änderungskriterium eine planmäßige Änderung des Abbilds spätestens nach einem vorbekannten Zeitintervall. Wie oben bereits erläutert, ist das Zeitintervall an den Sinn und Zweck der Anwendung gekoppelt, in welcher die Kameraanordnung genutzt werden soll. Insbesondere ist das Zeitintervall kleiner als 5 oder 3 oder 2 oder 1 oder 0,5 oder 0,3 oder 0,2 oder 0,1 Sekunden. Insbesondere „wechselt“ das Abbild im Bereich zwischen 0,5 und 2 Sekunden, insbesondere nach einer Sekunde. Aufeinanderfolgende planmäßige Änderungen liegen somit innerhalb der üblichen Aufmerksamkeitsspanne von Betrachtern, so dass das Ausbleiben der entsprechenden Änderung leicht als Fehlerfall erkennbar ist. Die Änderung erfolgt insbesondere periodisch mit stets gleichem Zeitintervall.In a preferred embodiment, the change criterion contains a planned change to the image at the latest after a previously known time interval. As already explained above, the time interval is linked to the purpose of the application in which the camera arrangement is to be used. In particular, the time interval is less than 5 or 3 or 2 or 1 or 0.5 or 0.3 or 0.2 or 0.1 seconds. In particular, the image “changes” in the range between 0.5 and 2 seconds, especially after one second. Successive planned changes are therefore within the usual attention span of viewers, so that the absence of the corresponding change is easily recognizable as an error case. The change occurs in particular periodically with always the same time interval.

In einer bevorzugten Ausführungsform enthält das Änderungskriterium eine planmäßige sprunghafte Änderung des Abbilds zu einem bestimmten Zeitpunkt. Derartige sprunghafte Änderungen / Wechsel im Abbild sind besonders gut durch einen Betrachter erkennbar bzw. deren Ausbleiben besonders augenfällig. Zum Beispiel kann ein Wechsel in Form eines sprunghaften Einschaltens oder Ausschaltens einer im Erfassungskegel platzierten Lichtquelle besonders gut beobachtet werdenIn a preferred embodiment, the change criterion contains a planned, sudden change in the image at a specific point in time. Such sudden changes/changes in the image are particularly easy to recognize by a viewer and their absence is particularly noticeable. For example, a change in the form of a sudden switching on or switching off of a light source placed in the detection cone can be observed particularly well

In einer bevorzugten Ausführungsform enthält das Änderungskriterium ein planmäßiges Alternieren des Abbildes. Mit anderen Worten erfolgt eine alternierende (insbesondere periodische oder zyklische) Änderung des Abbildes zwischen mehreren, insbesondere nur zwei, wiederkehrenden und insofern gleichen Abbildern. Beispiele hierfür sind zum Beispiel ein Wechsel zwischen Licht an/aus, ein Wechsel zwischen einer ersten und einer zweiten abweichenden Farbe, ein Wechsel zwischen einem im Erkennungskegel sichtbaren (eingeschwenkten) und nicht sichtbaren (ausgeschwenkten) Objekt, das Durchzählen von erzeugten und abgebildeten bzw. dargestellten Zahlen („0“ bis „9“) oder Buchstaben „A“ bis „Z“, das Abbild eines erkennbar rotierenden oder schwingenden Indikatorelements usw. Auch dies ist besonders gut vom Beobachter erkennbar.In a preferred embodiment, the change criterion includes a planned alternation of the image. In other words, there is an alternating (in particular periodic or cyclical) change in the image between several, in particular only two, recurring and therefore identical images. Examples of this are, for example, a change between light on/off, a change between a first and a second different color, a change between an object that is visible (swiveled in) and not visible (swinged out) in the detection cone, the counting of generated and imaged or numbers ("0" to "9") or letters "A" to "Z", the image of a clearly rotating or oscillating indicator element, etc. This is also particularly easy to recognize by the observer.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Indikatorelement im Erfassungskegel und insbesondere an der Kamera, befestigt. Die Befestigung erfolgt zum Beispiel an einem Kamerakörper, einem Objektiv der Kamera, einer Blende der Kamera (zum Beispiel Gegenlichtblende) usw. Das Indikatorelement kann beweglich oder auch ortsfest an der Kamera befestigt sein. Insbesondere handelt es sich um die ortsfeste Fixierung eines selbst formunveränderlichen Elements. Jedoch sind auch formveränderliche oder bewegliche Elemente denkbar. Formveränderungen können durch die Veränderung des Ortes des gesamten Indikatorelements im Erfassungskegel erfolgen oder durch eine Formveränderung des Elements selbst, wobei unter Formveränderung auch Drehung, Verschiebung usw. zu verstehen ist. Kamera und Indikatorelement bilden so eine bauliche Einheit.In a preferred embodiment, the indicator element is attached in the detection cone and in particular on the camera. The attachment takes place, for example, on a camera body, a camera lens, a camera aperture (e.g. lens hood), etc. The indicator element can be movably or also fixedly attached to the camera. In particular, it involves the stationary fixation of an element that does not change its shape. However, shape-changing or movable elements are also conceivable. Changes in shape can occur by changing the location of the entire indicator element in the detection cone or by changing the shape of the element itself, whereby change in shape also includes rotation, displacement, etc. The camera and indicator element form a structural unit.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Indikatorelement daher in einer Fixposition im Erfassungskegel, insbesondere an der Kamera, befestigt. So sind besonders einfache Kameraanordnungen möglich.In a preferred embodiment, the indicator element is therefore attached in a fixed position in the detection cone, in particular on the camera. This makes particularly simple camera arrangements possible.

In einer bevorzugten Ausführungsform enthält das Indikatorelement wenigstens ein Objekt, welches planmäßig wahlweise aktiv Strahlung im Erfassungskegel zur Kamera hin aussendet. „Wahlweise“ heißt, es sendet Strahlung aus oder nicht oder verändert die Art / Stärke / Intensität der Aussendung usw. Die Abbildung der (jeweils veränderten) Strahlung und die betreffende planmäßige Änderung ist dabei im Kamerabild vom Betrachter, insbesondere als zumindest Teil des Abbilds des Indikatorelements, erkennbar. „Wahlweise“ bedeutet also insbesondere ein Aktivieren und Deaktivieren der Strahlung, eine Veränderung der Art der Strahlung, zum Beispiel deren Wellenlänge / Farbe / Helligkeit usw. Die veränderte Einstrahlung in die Kamera bewirkt eine Veränderung des Kamerabildes und somit eine vom Betrachter feststellbare Änderung.In a preferred embodiment, the indicator element contains at least one object which, as planned, actively emits radiation in the detection cone towards the camera. “Optional” means that it emits radiation or not or changes the type/strength/intensity of the emission, etc. The image of the (respectively changed) radiation and the relevant planned change is visible to the viewer in the camera image, in particular as at least part of the image of the Indicator element, recognizable. “Optional” means in particular an activation and deactivation of the radiation, a change in the type of radiation, for example its wavelength / color / brightness, etc. The changed radiation into the camera causes a change in the camera image and thus a change that can be noticed by the viewer.

In einer bevorzugten Variante dieser Ausführungsform ist wenigstens eines der Objekte eine Lichtquelle. Die Lichtquelle ist hinsichtlich Ihrer Abstrahlung von Licht veränderbar. „Licht“ ist hier weit zu verstehen und umfasst sichtbares oder auch anderes Licht (z. B. Infrarot, Ultraviolett). Die Lichtquelle ist insbesondere eine Leuchtdiode. Die Veränderbarkeit ist insbesondere das Aktivieren und Deaktivieren der Lichtquelle, d. h. das wahlweise Aussenden und nicht Aussenden von Licht. Mit anderen Worten handelt es sich um eine „blinkende“ Lichtquelle. Derartige Indikatorelemente sind besonders einfach ausführbar.In a preferred variant of this embodiment, at least one of the objects is a light source. The light source can be changed in terms of its emission of light. “Light” is to be understood here broadly and includes visible or other light (e.g. infrared, ultraviolet). The light source is in particular a light-emitting diode. The changeability is in particular the activation and deactivation of the light source, i.e. H. the choice of emitting and not emitting light. In other words, it is a “flashing” light source. Such indicator elements are particularly easy to implement.

In einer bevorzugten Ausführungsform enthält das Indikatorelement wenigstens ein alphanumerisches Anzeigeelement. Dieses bzw. die auf oder von diesem dargestellte alphanumerische Information ist vom Betrachter im Abbild insofern erkennbar, dass dieser die alphanumerischen Anzeigezeichen erkennen und deren Anwesenheit / Veränderung erfassen kann. So lassen sich zum Beispiel bestimmte Codes alphanumerisch durchzählen, wie zum Beispiel die Ziffern 0 bis 9. Derartige Abbilder sind ebenfalls von Benutzern besonders intuitiv auswertbar. Insbesondere handelt es sich um sechs alphanumerische Ziffern X in der Anordnung „XX:XX:XX“, die die Uhrzeit eines Tages im Sekundentakt darstellen können. Derartige Indikatorelemente sind von Betrachtern besonders intuitiv erkennbar / auswertbar.In a preferred embodiment, the indicator element contains at least one alphanumeric display element. This or the alphanumeric information displayed on or by this can be recognized by the viewer in the image to the extent that he or she can recognize the alphanumeric display characters and detect their presence/change. For example, certain codes can be counted alphanumerically, such as the numbers 0 to 9. Such images can also be evaluated particularly intuitively by users. In particular, there are six alphanumeric digits Such indicator elements can be recognized/evaluated particularly intuitively by viewers.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist sowohl das Indikatorelement selbst ausschließlich durch Hardwarekomponenten ohne jeglichen Softwareanteil gebildet. Auch dessen planmäßige Veränderung, die zu der planmäßigen Veränderung des Abbilds führt, ist ausschließlich durch Hardwarekomponenten ohne jeglichen Softwareanteil bewirkt. „Software“ schließt dabei auch Firmware ein. Insbesondere handelt es sich um rein analoge Hardware, ggf. mit Logikkomponenten wie z. B. Zählern, die jedoch festverdrahtet sind. Zum Beispiel ist das Indikatorelement eine LED, wobei die Veränderung dessen Abbilds durch Bestromung und Nicht-Bestromung der LED bewirkt wird. Die Bestromung wird insbesondere durch eine reine Analogschaltung oder allenfalls zusätzliche, nicht programmierbare Logik (Zähler IC, ...) bewirkt. Andere reine Hardwarelösungen sind zum Beispiel in Form von sich bewegenden Objekten als Indikatorelementen denkbar, welche über einen Motor angetrieben werden. Die Bewegung verursacht die Veränderung des Abbilds.In a preferred embodiment, the indicator element itself is formed exclusively by hardware components without any software component. Its planned change, which leads to the planned change of the image, is also effected exclusively by hardware components without any software component. “Software” also includes firmware. In particular, it is purely analog hardware, possibly with logic components such as counters, which but are hard-wired. For example, the indicator element is an LED, whereby the change in its image is caused by energizing and de-energizing the LED. The energization is caused in particular by a pure analog circuit or possibly additional, non-programmable logic (counter IC, ...). Other pure hardware solutions are conceivable, for example in the form of moving objects as indicator elements, which are driven by a motor. The movement causes the change in the image.

Derartige Lösungen sind besonders einfach und erfordern somit keinerlei Zertifizierung, Überwachung, Prüfung einer Software etc.Such solutions are particularly simple and therefore do not require any certification, monitoring, testing of software, etc.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Kamera im Betrieb mit elektrischer Energie versorgt. Alle Elemente der Kameraanordnung (falls deren Versorgung mit elektrischer Energie ebenfalls nötig ist) sind dann ausschließlich aus der Kamera mit elektrischer Energie versorgt. „Aus der Kamera“ ist so zu verstehen, dass diese zumindest parallel mit dieser aus einem gleichen Anschluss versorgt sind. Mit anderen Worten kann die elektrische Kameraversorgung für weitere Komponenten „abgezweigt“ werden. Eine entsprechende Kameraanordnung kann so besonders einfach ausgeführt werden.In a preferred embodiment, the camera is supplied with electrical energy during operation. All elements of the camera arrangement (if their supply with electrical energy is also necessary) are then supplied with electrical energy exclusively from the camera. “From the camera” is to be understood as meaning that they are at least supplied in parallel with it from the same connection. In other words, the electrical camera supply can be “branched off” for other components. A corresponding camera arrangement can be carried out particularly easily.

Die Kameraanordnung ist insbesondere eine solche eines Man-in-the-loop-DrohnenAbwehrsystems. Dieses weist eine elektromagnetische Störquelle auf, welche elektromagnetische Strahlung innerhalb eines Wirkkegels aussenden kann. Die Kameraanordnung ist so platziert, dass deren Erfassungskegel dem Wirkkegel entspricht oder diesen zumindest beinhaltet. Eine Szene im Erfassungskegel ist somit eine solche, welche mit elektromagnetischer Strahlung beaufschlagt werden kann. Um zu verhindern, dass unerwünschte Objekte im Wirkkegel bestrahlt und damit gefährdet werden, erfolgt eine Überwachung des Wirkkegels durch einen Betrachter, welcher darüber befindet, ob die Strahlung ausgesendet werden soll oder nicht. Diese Entscheidung trifft er aufgrund der subjektiven Betrachtung eines Kamerabildes der Szene (Man-in-the-loop). Dank der Beobachtung des Betrachters, dass sich das Abbild des Indikatorelements planmäßig ändert, kann er sicher sein, dass das Kamerabild ausreichend aktuell, zumindest nicht eingefroren ist. Somit kann eine Überwachung der Szene in Echtzeit abgesichert werden.The camera arrangement is in particular that of a man-in-the-loop drone defense system. This has an electromagnetic interference source that can emit electromagnetic radiation within an effective cone. The camera arrangement is positioned so that its detection cone corresponds to the effective cone or at least contains it. A scene in the detection cone is therefore one that can be exposed to electromagnetic radiation. In order to prevent unwanted objects in the effective cone from being irradiated and thus endangered, the effective cone is monitored by an observer who decides whether the radiation should be emitted or not. He makes this decision based on the subjective observation of a camera image of the scene (man-in-the-loop). Thanks to the observer's observation that the image of the indicator element changes according to plan, he can be sure that the camera image is sufficiently up-to-date, or at least not frozen. This ensures that the scene can be monitored in real time.

Die Aufgabe der Erfindung wird auch gelöst durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 14. Das Verfahren dient zum Betreiben der erfindungsgemäßen Kameraanordnung. Bei dem Verfahren wird mit der Kamera das Kamerabild der Szene in dem Erfassungskegel erzeugt. Das Indikatorelement wird zumindest zeitweise im Erfassungskegel platziert und so betrieben, dass sich folgendes einstellt: Das Abbild des Indikatorelements im Kamerabild ändert sich über der Zeit, wobei die Änderung für den menschlichen Betrachter erkennbar ist, diese Änderung ist bzw. erfolgt dabei vorbekannt und planmäßig. Das Kamerabild wird angezeigt, sodass es für den Betrachter betrachtbar ist. Insbesondere wird das Kamerabild dem Betrachter angezeigt.The object of the invention is also achieved by a method according to claim 14. The method is used to operate the camera arrangement according to the invention. In the process, the camera is used to generate the camera image of the scene in the detection cone. The indicator element is placed at least temporarily in the detection cone and operated in such a way that the following occurs: The image of the indicator element in the camera image changes over time, with the change being recognizable to the human observer; this change is or occurs in advance and according to plan. The camera image is displayed so that it can be viewed by the viewer. In particular, the camera image is displayed to the viewer.

Gemäß dem Verfahren ergibt sich eine Absicherung einer Kameraüberwachung durch einen menschlichen Betrachter auf besonders einfache Weise, welche insbesondere ohne Einsatz von Software für die Überwachungsfunktionalität möglich ist.According to the method, camera surveillance can be secured by a human observer in a particularly simple manner, which is possible in particular without the use of software for the surveillance functionality.

Das Verfahren und zumindest ein Teil dessen möglicher Ausführungsformen sowie die jeweiligen Vorteile wurden sinngemäß bereits im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Kameraanordnung erläutert.The method and at least some of its possible embodiments as well as the respective advantages have already been explained in connection with the camera arrangement according to the invention.

Die Erfindung beruht auf folgenden Erkenntnissen, Beobachtungen bzw. Überlegungen und weist noch die nachfolgenden bevorzugten Ausführungsformen auf. Diese Ausführungsformen werden dabei teils vereinfachend auch „die Erfindung“ genannt. Die Ausführungsformen können hierbei auch Teile oder Kombinationen der oben genannten Ausführungsformen enthalten oder diesen entsprechen und/oder gegebenenfalls auch bisher nicht erwähnte Ausführungsformen einschließen.The invention is based on the following findings, observations and considerations and also has the following preferred embodiments. These embodiments are sometimes referred to as "the invention" for the sake of simplicity. The embodiments can also contain parts or combinations of the above-mentioned embodiments or correspond to them and/or possibly also include embodiments not previously mentioned.

Die Erfindung betrifft die Bewertung von sicherheitsrelevanten Kamerabildern, welche innerhalb eines Man-in-the-loop-Systems überprüfbar live sein müssen, also nicht eingefroren sein dürfen. „Überprüfbar live“ bedeutet, dass für den Betrachter überprüfbar bzw. erkennbar sein muss, dass das Kamerabild tatsächlich live die erfasste Szene zeigt und nicht zum Beispiel eingefroren ist.The invention relates to the evaluation of security-relevant camera images, which must be verifiably live within a man-in-the-loop system, i.e. must not be frozen. "Verifiably live" means that it must be verifiable or recognizable for the viewer that the camera image actually shows the captured scene live and is not, for example, frozen.

Die Erfindung beruht insbesondere auf der Überlegung, dass in einem Projektkontext sichergestellt sein muss, dass ein Effektor (HPEM-Wirkquelle zur Drohnenabwehr) durch einen Operator nur ausgelöst wird, wenn innerhalb des Wirkbereiches kein störender Gegenstand (z. B. Krankenwagen, Flugzeug, Mensch etc.) vorhanden ist. Dies wird gewährleistet durch eine Kamera, welche (durch ihren Erfassungskegel) den Wirkbereich abdeckt. Mit anderen Worten ist der Wirkbereich also identisch zum oder zumindest Teil des Erfassungskegels der Kamera. Da das Kamerabild als letzte Verifikationsmethode für den Operator (Betrachter) dient, ist dieses sicherheitsrelevant und es muss sichergestellt sein, dass das Bild ausreichend aktuell, insbesondere nicht eingefroren ist.The invention is based in particular on the consideration that in a project context it must be ensured that an effector (HPEM effective source for drone defense) is only triggered by an operator if there is no disruptive object within the effective range (e.g. ambulance, aircraft, person etc.) is available. This is ensured by a camera that covers the effective area (through its detection cone). In other words, the effective range is identical to or at least part of the camera's detection cone. Since the camera image serves as the final verification method for the operator (viewer), it is relevant to security and it must be ensured that the image is sufficiently up-to-date and, in particular, not frozen.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass in der Praxis das Erkennen von eingefrorenen Bildern softwareseitig erfolgt, indem aufeinanderfolgende Bilder miteinander per Software-Auswertung miteinander verglichen werden und im Falle des Ausbleibens einer Änderung zwischen zwei Bildern ein Fehler ausgegeben wird (dabei wird davon ausgegangen, dass sich naturgemäß von Bild zu Bild stets etwas ändert, ein Ausbleiben der Änderung wird dann als Fehler vermutet). Weiterhin ist es aus der Praxis bekannt, in Zwischensequenzen bestimmte Muster einzublenden, welche von Software erkannt werden müssen.The invention is based on the knowledge that in practice the detection of frozen Images are created on the software side by comparing successive images with each other using software evaluation and if there is no change between two images, an error is output (this assumes that something naturally always changes from image to image, a lack of change). is then assumed to be an error). Furthermore, it is known from practice to display certain patterns in cutscenes, which must be recognized by software.

Die Erfindung beruht insbesondere auf der Idee, dass im Sichtfeld (Erfassungskegel) der Kamera, insbesondere am Rand des Sichtfeldes, eine (zum Sichtfeld vergleichsweise kleine) LED eingefügt wird. Diese LED blinkt in einer definierten, also vorbekannten planmäßigen Frequenz und gibt dem Operator (der die LED bzw. deren Blinken im Kamerabild sieht) ein visuelles Feedback darüber, ob das Kamerabild noch Live (er erkennt das planmäßige Blinken) oder, im Fehlerfall (er erkennt kein Blinken mehr, sondern nur noch einen Leucht- oder Aus-Zustand der LED), eingefroren ist. Die Schaltung ist insbesondere vollständig in Hardware abgebildet.The invention is based in particular on the idea that an LED (which is comparatively small compared to the field of view) is inserted in the field of view (detection cone) of the camera, in particular at the edge of the field of view. This LED flashes at a defined, i.e. previously known, scheduled frequency and gives the operator (who sees the LED or its flashing in the camera image) visual feedback as to whether the camera image is still live (he recognizes the scheduled flashing) or, in the event of an error (he no longer recognizes flashing, but only a lit or off state of the LED), frozen. The circuit is in particular completely mapped in hardware.

Dadurch, dass die LED und die Schaltung vollständig in Hardware abgebildet und keine Softwareanteile enthalten sind, werden sehr einfach Sicherheitsanforderungen erfüllt. Im Gegensatz zu einer softwareseitigen Kameralösung ergeben sich darüber hinaus wegen der fehlenden Softwareanteile (bezüglich Indikatorelement) keine weiteren Sicherheitsanforderungen an die restliche Softwarekette (Kamera - Bilderzeugung - Übertragung - Anzeige an den Operator) bis zum Operator (Betrachter). D. h., die komplette Softwarekette von einschließlich Kamera bis zum Operator benötigt kein den Integritätslevel für ein Man-in-the-loop-System.Because the LED and the circuit are completely mapped in hardware and do not contain any software components, safety requirements can be met very easily. In contrast to a software-based camera solution, due to the lack of software components (regarding the indicator element), there are no further security requirements for the rest of the software chain (camera - image generation - transmission - display to the operator) up to the operator (viewer). This means that the entire software chain from the camera to the operator does not require the integrity level of a man-in-the-loop system.

Gemäß der Erfindung kann insbesondere eine vollständige Abstraktion der Sicherheitsfunktion in Hardware erfolgen. Dies ist insbesondere dann günstig, wenn bestehende Softwarelösungen (aus der Praxis bekannt) aus technischen und Kostengründen nicht in Erwägung gezogen werden können.According to the invention, in particular, a complete abstraction of the security function can take place in hardware. This is particularly advantageous if existing software solutions (known from practice) cannot be considered for technical and cost reasons.

Gemäß der Erfindung wird also insbesondere am Rand des Sichtfeldes (Erfassungskegel) einer Kamera ein visueller Indikator in Form einer LED (Indikatorelement) angebracht. Die LED blinkt mit einer definierten Frequenz (Änderungskriterium), welche durch eine Hardwareschaltung erzeugt wird. Die Stromversorgung kann insbesondere durch die Kamera realisiert werden.According to the invention, a visual indicator in the form of an LED (indicator element) is attached, particularly at the edge of the field of view (detection cone) of a camera. The LED flashes at a defined frequency (change criterion), which is generated by a hardware circuit. The power supply can be realized in particular by the camera.

Gemäß der Erfindung ergibt sich insbesondere ein visueller Indikator (Abbild des Indikatorelements, vorbekannte planmäßige Änderung von dessen Abbild ja oder nein) zur Bewertung von sicherheitsrelevanten Kamerabildern für ein Man-in-the-loop-Drohnenabwehr-System.According to the invention, in particular a visual indicator (image of the indicator element, previously known planned change of its image yes or no) is obtained for evaluating safety-relevant camera images for a man-in-the-loop drone defense system.

Weitere Merkmale, Wirkungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung sowie der beigefügten Figuren. Dabei zeigen, jeweils in einer schematischen Prinzipskizze:

1 eine Kameraanordnung bei einer Beobachtung einer Straße in symbolischer Ansicht,
2 ein Drohnenabwehrsystem mit Kameraanordnung in symbolischer Ansicht,
3 die Abwehrstation aus 2 in Frontansicht,
4 die Abwehrstation aus 3 mit alternativem Indikatorelement.

Further features, effects and advantages of the invention result from the following description of a preferred exemplary embodiment of the invention and the attached figures. Show, each in a schematic principle sketch:

1 a camera arrangement when observing a street in a symbolic view,
2 a drone defense system with a camera arrangement in a symbolic view,
3 the defense station 2 in front view,
4 the defense station 3 with alternative indicator element.

1 zeigt eine Kameraanordnung 2. Die Kameraanordnung 2 enthält eine Kamera 4. Diese ist hier auf einem nicht dargestellten Mast neben einer Straße montiert und dient zur Überwachung der Straße auf einem bestimmten Abschnitt dieser. Die Kamera 4 ist dazu eingerichtet, im Betrieb ein Kamerabild 6 in Form eines Videostromes aufzunehmen. Das Kamerabild 6 bildet dabei eine Szene 8 ab, die sich in einem Erfassungskegel 10 (Sichtfeld) der Kamera 4 befindet. Die Szene 8 ist hier also der Abschnitt der durch eine Landschaft führenden Straße. Der Erfassungskegel 10 erstreckt sich von der Kamera 4 weg. 1 shows a camera arrangement 2. The camera arrangement 2 contains a camera 4. This is mounted here on a mast, not shown, next to a road and is used to monitor the road on a specific section of it. The camera 4 is set up to record a camera image 6 in the form of a video stream during operation. The camera image 6 depicts a scene 8, which is located in a detection cone 10 (field of view) of the camera 4. Scene 8 is the section of the road leading through a landscape. The detection cone 10 extends away from the camera 4.

An einem von der Straße entfernten Ort wird das Kamerabild 6 auf einem Monitor 18 dargestellt (in der 1 durch einen Pfeil symbolisiert) und dadurch einem Betrachter 16 angezeigt. Der Betrachter 16 ist ein menschlicher Betrachter, der die Szene 8 anhand des Kamerabildes 6 am Monitor 18 überwacht. Eine entscheidende Randbedingung hierbei ist, dass das Kamerabild 6 stets in Echtzeit die Geschehnisse in der Szene 8 wiedergeben muss.At a location away from the road, the camera image 6 is displayed on a monitor 18 (in the 1 symbolized by an arrow) and thereby displayed to a viewer 16. The viewer 16 is a human viewer who monitors the scene 8 on the monitor 18 using the camera image 6. A crucial boundary condition here is that the camera image 6 must always reproduce the events in the scene 8 in real time.

Die Kameraanordnung 2 enthält außerdem ein Indikatorelement 12, hier eine Leuchtdiode. In der 1 ist ein Zeitpunkt dargestellt, in dem die Leuchtdiode leuchtet, was durch einen Leuchtstern symbolisch angedeutet ist. Das Indikatorelement 12 ist im Erfassungskegel 10 platziert und daher ist dessen Abbild 14 im Kamerabild 6 bzw. auf dem Monitor 18 sichtbar. Die Platzierung des Indikatorelements 12 im Erfassungskegel 10 ist derart ausgeführt, dass das (Leucht-)Abbild 14 des Indikatorelements 12 im Kamerabild 6 für den Betrachter 16 sichtbar ist. Die Leuchtdiode ist also hierbei der Kamera 4 zugewandt; daher ist im Kamerabild 6 erkennbar, ob die Leuchtdiode leuchtet oder nicht leuchtet.The camera arrangement 2 also contains an indicator element 12, here a light-emitting diode. In the 1 a point in time is shown at which the LED lights up, which is symbolically indicated by a light star. The indicator element 12 is placed in the detection cone 10 and therefore its image 14 is visible in the camera image 6 or on the monitor 18. The placement of the indicator element 12 in the detection cone 10 is carried out in such a way that the (light) image 14 of the indicator element 12 in the camera image 6 is visible to the viewer 16. The light-emitting diode here faces the camera 4; Therefore, it can be seen in the camera image 6 whether the LED is lit or not lit.

Das Indikatorelement 12 und damit dessen Abbild 14 weist eine planmäßige und für den menschlichen Betrachter 16 erkennbare Änderung nach einem dem Betrachter 16 vorbekannten Änderungskriterium 20 auf. Das Änderungskriterium 20 ist symbolisch und qualitativ über der Zeit t aufgetragen. Das Änderungskriterium 20 besteht darin, dass die Leuchtdiode und damit deren Abbild 14 im Sekundentakt jeweils aufleuchtet (Pfeil 22) und erlischt (Pfeil 24). Die (im einwandfreien Betrieb planmäßige) Änderung des Abbilds 14 nach dem Änderungskriterium 20 wird dadurch bewerkstelligt, dass das Indikatorelement 12 gemäß dem Änderungskriterium 20 in Bezug auf seine LED angeschaltet (aktiviert, sendet Licht aus) und ausgeschaltet (deaktiviert, ist dunkel, sendet kein Licht aus) wird. Die Kameraanordnung 1 ist zum entsprechenden Betreiben des Indikatorelements 12 nach dem Änderungskriterium 20 eingerichtet. Das Änderungskriterium 20 ist dem Benutzer 16 mitgeteilt bzw. bekannt.The indicator element 12 and thus its image 14 has a planned change that can be recognized by the human observer 16 according to a change criterion 20 that is previously known to the observer 16. The change criterion 20 is plotted symbolically and qualitatively over time t. The change criterion 20 is that the light-emitting diode and thus its image 14 lights up (arrow 22) and goes out (arrow 24) every second. The change of the image 14 according to the change criterion 20 (which is planned in normal operation) is accomplished by switching the indicator element 12 on (activated, emits light) and switched off (deactivated, is dark, does not emit any light) in accordance with the change criterion 20 with respect to its LED light off). The camera arrangement 1 is set up to operate the indicator element 12 accordingly according to the change criterion 20. The change criterion 20 is communicated or known to the user 16.

Der Benutzer 16 erwartet also ein Blinken der LED bzw. des Abbilds 14 im Sekundentakt. Solange der Benutzer 16 das „blinkende“ Abbild 14 sieht, weiß er, dass das Änderungskriterium 20 erfüllt ist und die Übertragung des Kamerabildes 6 von der Szene 8 zum Monitor 18 nicht gestört ist. Sobald das Blinken aussetzt oder endet oder der jeweilige Wechsel (Aufleuchten, Erlöschen der LED) länger als 1 Sekunde dauert, ist dies ein Hinweis für den Benutzer 16, dass die Bildübertragung gestört ist und kann bei Bedarf entsprechende Schritte einleiten.The user 16 therefore expects the LED or the image 14 to flash every second. As long as the user 16 sees the “flashing” image 14, he knows that the change criterion 20 is fulfilled and the transmission of the camera image 6 from the scene 8 to the monitor 18 is not disturbed. As soon as the flashing stops or ends or the respective change (lighting up, going out of the LED) lasts longer than 1 second, this is an indication to the user 16 that the image transmission is disturbed and can take appropriate steps if necessary.

Das Änderungskriterium 20 ist damit eine planmäßige vorbekannte Änderung der Helligkeit des Abbildes 14. Die Gestalt des Abbildes 14 dagegen (Abbildung der LED) ist über der Zeit unveränderlich, da die LED weder ihre Position noch Größe über der Zeit t ändert, sondern lediglich ein- und ausgeschaltet wird. Das Änderungskriterium enthält also die planmäßige Änderung des Abbilds 14 jeweils nach dem vorbekannten Zeitintervall 42 von einer Sekunde, hier periodisch. Das Änderungskriterium enthält auch eine planmäßige sprunghafte Änderung des Abbilds 14 zu den Zeitpunkten t = 1s, 2s, 3s, ..., nämlich das jeweilige Aufleuchten oder Erlöschen des Abbilds 14, durch (im technischen Sinne) übergangsloses Ein- und Ausschalten der LED. Das Änderungskriterium 20 enthält damit auch ein planmäßig alternierendes Abbild, nämlich jeweils einen Wechsel zwischen den beiden Zuständen LED aktiv / leuchtet und LED inaktiv / leuchtet nicht.The change criterion 20 is therefore a planned, previously known change in the brightness of the image 14. The shape of the image 14, on the other hand (image of the LED), is unchangeable over time, since the LED neither changes its position nor its size over time t, but only a and is switched off. The change criterion therefore contains the planned change of the image 14 after the previously known time interval 42 of one second, here periodically. The change criterion also contains a planned, sudden change in the image 14 at the times t = 1s, 2s, 3s, ..., namely the respective lighting up or going out of the image 14, by (in the technical sense) seamlessly switching the LED on and off. The change criterion 20 therefore also contains a planned alternating image, namely a change between the two states LED active / lit and LED inactive / not lit.

Das Indikatorelement 12 ist an der Kamera 4 befestigt, hier an einer Gegenlichtblende 28 der Kamera 4 befestigt. Das Indikatorelement 12 ist außerdem in einer Fixposition 29 im Erfassungskegel 10 befestigt, nämlich (im Kamerabild 6 auf dem Monitor 18 erkennbar) in der in 1 linken oberen Ecke des Erfassungskegels 10 und damit des Kamerabildes 6.The indicator element 12 is attached to the camera 4, here attached to a lens hood 28 of the camera 4. The indicator element 12 is also fastened in a fixed position 29 in the detection cone 10, namely (recognizable in the camera image 6 on the monitor 18) in the in 1 Upper left corner of the detection cone 10 and thus of the camera image 6.

Das Indikatorelement 12 enthält damit ein Objekt 26, nämlich die LED, welches wahlweise (durch Ein- und Ausschalten bzw. Bestromen / Nicht- Bestromen) Strahlung in Form von sichtbarem Licht im Erfassungskegel 10 zur Kamera 4 hin aussendet. Das Abbild 14 der Strahlung (leuchtender oder dunkler Punkt / Fleck / Bereich) ist im Kamerabild 6 vom Betrachter 16 erkennbar.The indicator element 12 thus contains an object 26, namely the LED, which selectively (by switching on and off or energizing/not energizing) emits radiation in the form of visible light in the detection cone 10 towards the camera 4. The image 14 of the radiation (luminous or dark point/spot/area) can be seen in the camera image 6 by the viewer 16.

Das Indikatorelement 12 weist damit eine hinsichtlich Ihrer Abstrahlung von Licht veränderbare Lichtquelle auf (Objekt 26 in Form der LED). Diese kann ein- und ausgeschaltet werden zur wahlweisen Aussendung oder Nicht-Aussendung von Licht. The indicator element 12 thus has a light source that can be changed in terms of its emission of light (object 26 in the form of the LED). This can be switched on and off to either emit or not emit light.

In 1 ist sowohl das Indikatorelement 12 als auch dessen Veränderung (Aktivierung / Deaktivierung der LED), welche zu der Änderung des Abbilds 14 führt, ausschließlich durch Hardwarekomponenten ohne Verwendung jeglicher Software / Firmware gebildet und bewirkt. Die LED selbst ist nämlich eine Hardwarekomponente. Das An- und Ausschalten wird durch eine rein analoge Schaltung bewirkt, welche keinerlei programmierbaren Elemente enthält.In 1 Both the indicator element 12 and its change (activation/deactivation of the LED), which leads to the change of the image 14, are formed and effected exclusively by hardware components without the use of any software/firmware. The LED itself is a hardware component. Switching on and off is effected by a purely analogue circuit that does not contain any programmable elements.

Die Kamera 4 ist im Betrieb mit elektrischer Energie E versorgt, was durch einen Pfeil angedeutet ist. Alle Elemente der Kameraanordnung 2, also sowohl die Kamera 4 selbst als auch das Indikatorelement 12 und die oben beschriebene, nicht dargestellte Hardwareschaltung zum Ansteuern der LED sind ausschließlich aus der Kamera 4 mit elektrischer Energie E versorgt, was ebenfalls durch einen Pfeil angedeutet ist. Die ausschließliche Versorgung der Kamera 4 selbst mit Energie E bewirkt also eine vollständige Versorgung der gesamten Kameraanordnung 2 mit der Energie E.The camera 4 is supplied with electrical energy E during operation, which is indicated by an arrow. All elements of the camera arrangement 2, i.e. both the camera 4 itself and the indicator element 12 and the above-described, not shown hardware circuit for controlling the LED, are supplied with electrical energy E exclusively from the camera 4, which is also indicated by an arrow. The exclusive supply of the camera 4 itself with energy E therefore results in a complete supply of the entire camera arrangement 2 with the energy E.

Beim Betrieb der Kameraanordnung 2 wird also mit der Kamera 4 ein Kamerabild 6 erzeugt, das Indikatorelement 12 im Erfassungskegel 10 platziert und nach dem Änderungskriterium 20 betrieben (ein- und ausgeschaltet), so dass sich das Abbild 14 des Indikatorelements 12 über der Zeit t für den menschlichen Betrachter 16 erkennbar planmäßig nach dem vorbekannten Änderungskriterium 20 ändert. Das Kamerabild 6 wird außerdem am Monitor 18 angezeigt und kann dort vom Betrachter 16 betrachtet werden. Das Verfahren bietet damit eine Absicherung einer Kameraüberwachung der Szene 8 durch den Betrachter 16.When operating the camera arrangement 2, a camera image 6 is generated with the camera 4, the indicator element 12 is placed in the detection cone 10 and operated according to the change criterion 20 (switched on and off), so that the image 14 of the indicator element 12 changes over time t for the human observer 16 can be seen to change according to plan according to the previously known change criterion 20. The camera image 6 is also displayed on the monitor 18 and can be viewed there by the viewer 16. The method thus offers security for camera surveillance of scene 8 by the viewer 16.

2 zeigt eine alternative Kameraanordnung 2 in einem Anwendungsfall für ein Drohnenabwehrsystem 30. Dieses umfasst eine Abwehrstation 32 mit einem HPEM-Effektor 34, der einen in 2 sich in die Bildebene hinein erstreckenden Wirkkegel 36 (nur angedeutet durch gestrichelte Linien) für elektromagnetische Strahlung aufweist. Eine an der Basisstation 32 montierte Kamera 4 ist mit dem Erfassungskegel 10 (in gleicher Weise angedeutet) so ausgerichtet, dass dieser dem Wirkkegel 36 entspricht. Die Kamera 4 ist Teil der Kameraanordnung 2, für die sinngemäß die Beschreibung aus 1 gilt. 2 shows an alternative camera arrangement 2 in an application for a drone defense system 30. This includes a defense station 32 with an HPEM effector 34, which has an in 2 has an effective cone 36 (only indicated by dashed lines) for electromagnetic radiation extending into the image plane. A camera 4 mounted on the base station 32 is aligned with the detection cone 10 (indicated in the same way) so that it corresponds to the effective cone 36. The camera 4 is part of the camera arrangement 2, for which the description is analogous 1 applies.

Die Szene 8 in 2 entspricht damit den Geschehnissen innerhalb des Wirkkegels 36. Der Monitor 18 befindet sich hier in einem Kontrollfahrzeug 38 des Drohnenabwehr-Systems 30, von dem aus der HPEM-Effektor 34 betrieben bzw. gesteuert wird. In diesem Fall ist es wichtig, dass sich kein zu schützendes Objekt im Wirkkegel 36 befindet, wenn der HPEM-Puls ausgesendet wird. Dies obliegt einem hier nicht dargestellten Betrachter 16 in Form des Operators des Drohnenabwehr-Systems 30 im Kontrollfahrzeug 38. Damit für diesen sichergestellt ist, dass das Kamerabild 6 jeweils tatsächlich die Szene 8 in Echtzeit abbildet, wird die Kameraanordnung 2 eingesetzt.The scene 8 in 2 thus corresponds to the events within the effective cone 36. The monitor 18 is located here in a control vehicle 38 of the drone defense system 30, from which the HPEM effector 34 is operated or controlled. In this case, it is important that there is no object to be protected in the effective cone 36 when the HPEM pulse is emitted. This is the responsibility of a viewer 16, not shown here, in the form of the operator of the drone defense system 30 in the control vehicle 38. To ensure that the camera image 6 actually depicts the scene 8 in real time, the camera arrangement 2 is used.

Der Betrachter 16 beobachtet wieder das Abbild 14 des Indikatorelement 12 und kontrolliert die planmäßige Ausführung des Änderungskriteriums 20, also das Blinken der LED im Kamerabild 18. So kann er sicher sein, dass das Kamerabild 6 in Echtzeit die Szene 8 abbildet und kann das Drohnenabwehrsystem 30 bzw. den Effekt 34 sicher betreiben. Die Szene 8 ist hier eine Landschaft, in der sich ein Gebäude befindet.The viewer 16 again observes the image 14 of the indicator element 12 and checks the planned execution of the change criterion 20, i.e. the flashing of the LED in the camera image 18. In this way, he can be sure that the camera image 6 depicts the scene 8 in real time and can use the drone defense system 30 or operate effect 34 safely. Scene 8 here is a landscape in which there is a building.

3 zeigt den Blick in Gegenrichtung zu 2, nämlich in Richtung des Pfeils III, d. h. auf die Kamera 4 bzw. den Effektor 34 zu. Hier ist zu erkennen, dass das Indikatorelement 12, wieder ein LED wie in 1, an einem Kameragehäuse 50 der Kamera 4 befestigt ist. Der Erfassungskegel 10 (gestrichelt angedeutet) dehnt sich von einer Kameralinse 52 her aus. Die Kamera 4 ist neben dem Effektor 34 bzw. dessen Effektor-Horn 54 platziert. Im Rahmen der erforderlichen Genauigkeit und im interessierenden Wirkbereich bzw. ab einem Abstand von wenigen Metern vom Effektor 34 und der Kamera 4 können jedoch Wirkkegel 36 und Erfassungskegel 10 als übereinstimmend / deckungsgleich betrachtet werden. 3 shows the view in the opposite direction 2 , namely in the direction of arrow III, ie towards the camera 4 or the effector 34. Here it can be seen that the indicator element 12, again an LED as in 1 , is attached to a camera housing 50 of the camera 4. The detection cone 10 (indicated by dashed lines) expands from a camera lens 52. The camera 4 is placed next to the effector 34 or its effector horn 54. However, within the scope of the required accuracy and in the effective range of interest or from a distance of a few meters from the effector 34 and the camera 4, the effective cone 36 and the detection cone 10 can be viewed as matching/congruent.

Zur Verdeutlichung ist nochmals das Kamerabild 6 gezeigt, wie es auf dem Monitor 18 dargestellt ist. Für den Betrachter 16 ist zusammen mit der Szene 8 wieder das Abbild 14 des Indikatorelements 12 in Form der blinkenden LED sichtbar.For clarification, the camera image 6 is shown again, as shown on the monitor 18. For the viewer 16, together with the scene 8, the image 14 of the indicator element 12 is again visible in the form of the flashing LED.

4 zeigt die Anordnung aus 3, allerdings mit einem alternativen Indikatorelement 12. Diese ist hier nicht durch eine LED, sondern durch insgesamt 6, durch Doppelpunkte getrennte Sieben-Segment-Anzeigen 40 gebildet, die von der Kamera 4 erfasst und damit im Kamerabild 6 dargestellt sind. Auch dieses Indikatorelement 12 ist so im Erfassungskegel 10 platziert und orientiert, dass deren durch die Anzeigen 40 dargestellten Ziffern „0“ bis „9“ für den Betrachter 16 im Kamerabild 6 erkennbar sind. 4 shows the arrangement 3 , but with an alternative indicator element 12. This is not formed by an LED here, but by a total of 6 seven-segment displays 40 separated by colons, which are recorded by the camera 4 and thus shown in the camera image 6. This indicator element 12 is also placed and oriented in the detection cone 10 such that the numbers "0" to "9" represented by the displays 40 are recognizable to the viewer 16 in the camera image 6.

Das Indikatorelement 12 stellt daher eine alphanumerische Information der Form „XX:XX:XX“ dar, wobei jedes X für eine der Sieben-Segment-Anzeigen 40 steht. Die Information ist die aktuelle Uhrzeit am Ort des Drohnenabwehrsystems 30 in der Form Stunden:Minuten:Sekunden, also von 00:00:00 bis 23:59:59, im Beispiel „12:22:42“, also 12 Uhr 22 Minuten und 42 Sekunden. Auch hier ist die Gestalt des Abbilds 14 über der Zeit t unveränderlich, d. h. gleich. Das Abbild 14 ändert sich dadurch, dass die dem Abbild 14 entnehmbare alphanumerische Information sich über der Zeit t ändert.The indicator element 12 therefore represents alphanumeric information of the form “XX:XX:XX”, where each X represents one of the seven-segment displays 40. The information is the current time at the location of the drone defense system 30 in the form hours:minutes:seconds, i.e. from 00:00:00 to 23:59:59, in the example “12:22:42”, i.e. 12 p.m. 22 minutes and 42 seconds. Here too, the shape of the image 14 is unchangeable over time t, i.e. H. even. The image 14 changes in that the alphanumeric information that can be taken from the image 14 changes over time t.

Der Betrachter 16 erkennt im Kamerabild 6 wieder das Abbild 14 des Indikatorelements 12 und kann dem Kamerabild 6 die angezeigte alphanumerische Information entnehmen. Zum einen wechselt die Information bzw. das Abbild 14 sprunghaft im Sekundentakt, also zu den Zeitpunkten jeweiliger voller Sekunden, da Sekunden, Minuten und Stunden entsprechend hoch gezählt werden. Hierin besteht also das Änderungskriterium 20. Hierdurch kann der Betrachter 16 ein „Einfrieren“ des Kamerabildes 6 erkennen, wenn nämlich die Uhrzeit nicht weiter hoch gezählt wird. Zum anderen wird wegen der vernachlässigbaren Verzögerung in der Bildübertragung die am Indikatorelement 12 angezeigte (am Ort reale) Uhrzeit auch im Kamerabild 6 angezeigt. Durch Vergleich der angezeigten Uhrzeit mit der tatsächlichen Uhrzeit kann der Betrachter 16 auch verifizieren, ob das Kamerabild 6 tatsächlich „live“, also in Echtzeit dargestellt wird oder eine „historische“ Fassung der Szene 8 dargestellt wird.The viewer 16 again recognizes the image 14 of the indicator element 12 in the camera image 6 and can take the displayed alphanumeric information from the camera image 6. On the one hand, the information or the image 14 changes abruptly every second, i.e. at the times of each full second, since seconds, minutes and hours are counted accordingly. This is the change criterion 20. This allows the viewer 16 to recognize that the camera image 6 is “freezing”, namely when the time is no longer counted up. On the other hand, because of the negligible delay in the image transmission, the time displayed on the indicator element 12 (real time at the location) is also displayed in the camera image 6. By comparing the displayed time with the actual time, the viewer 16 can also verify whether the camera image 6 is actually displayed “live”, i.e. in real time, or a “historical” version of the scene 8 is displayed.

Die Sieben-Segment-Anzeige ist ebenfalls aktiv ausgeführt, sendet also (in aktiven, beleuchteten Segmenten) Licht aus, und ist daher ebenfalls ein Objekt 26 entsprechend der LED oben.The seven-segment display is also active, i.e. it emits light (in active, illuminated segments), and is therefore also an object 26 corresponding to the LED above.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

22: KameraanordnungCamera arrangement
44: Kameracamera
66: KamerabildCamera image
88th: Szenescene
1010: ErfassungskegelDetection cone
1212: IndikatorelementIndicator element
1414: Abbildimage
1616: Betrachterviewer
1818: Monitormonitor
2020: ÄnderungskriteriumChange criterion
22,2422.24: PfeilArrow
2626: Objektobject
2828: GegenlichtblendeLens hood
2929: FixpositionFixed position
3030: DrohnenabwehrsystemDrone defense system
3232: BasisstationBase station
3434: HPEM-EffektorHPEM effector
3636: Wirkkegelcone of action
3838: Kontrollfahrzeugcontrol vehicle
4040: Sieben-Segment-AnzeigeSeven-segment display
4242: Zeitintervalltime interval
5050: KameragehäuseCamera body
5252: KameralinseCamera lens
5454: Effektor-Horn Effector horn
tt: ZeitTime
EE: Energieenergy

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

US 20090147861 A1 [0003]

Claims

camera arrangement (2), - with a camera (4) which is set up to generate a camera image (6) of a scene (8) in a detection cone (10) extending away from the camera (4), - with an indicator element (12), which is placed at least temporarily in the detection cone (10), and is set up according to a previously known change criterion (20) so that its image (14) in the camera image (6) over time (t) for has a previously known planned change that can be recognized by a human observer (16).

Camera arrangement (2). Claim 1 , characterized in that the change criterion (20) is a previously known planned change - the location of the image (14) in the camera image (6) and / or - the shape and / or the size and / or the color and / or the brightness of the image (14), and/or - contains alphanumeric information that can be found in the image (14).

Camera arrangement (2) according to one of the preceding claims, characterized in that the shape of the image (14) in the camera image is unchangeable over time (t).

Camera arrangement (2) according to one of the preceding claims, characterized in that the change criterion (20) contains a planned change of the image (14) at the latest after a previously known time interval (42).

Camera arrangement (2) according to one of the preceding claims, characterized in that the change criterion (20) contains a planned, sudden change in the image (14) at a specific point in time.

Camera arrangement (2) according to one of the preceding claims, characterized in that the change criterion (20) contains a planned alternation of the image (14).

Camera arrangement (2) according to one of the preceding claims, characterized in that the indicator element (12) is attached to the camera (4).

Camera arrangement (2) according to one of the preceding claims, characterized in that the indicator element (12) is fastened in a fixed position in the detection cone (10).

Camera arrangement (2) according to one of the preceding claims, characterized in that the indicator element (12) contains at least one object (26) which selectively actively emits radiation in the detection cone (10) towards the camera (4), the image of the radiation in the camera image (4) can be recognized by the viewer.

Camera arrangement (2). Claim 9 , characterized in that at least one of the objects (26) is a light source that can be changed in terms of its emission of light.

Camera arrangement (2) according to one of the preceding claims, characterized in that the indicator element (12) contains at least one alphanumeric display element that can be recognized by the viewer in the image (14).

Camera arrangement (2) according to one of the preceding claims, characterized in that the indicator element (12) and its change, which leads to the change in the image (14), are formed and effected exclusively by hardware components without any software component.

Camera arrangement (2) according to one of the preceding claims, characterized in that - the camera (4) is supplied with electrical energy (E) during operation, - all elements of the camera arrangement (2) - if necessary - exclusively from the camera (4) are supplied with electrical energy (E).

Method for operating the camera arrangement (2) according to one of the preceding claims, in which: - the camera image (6) of the scene (8) is generated in the detection cone (10) with the camera (4), - the indicator element (12) is placed at least temporarily in the detection cone (10) and is operated according to the previously known change criterion (20) in such a way that its image (14) in the camera image (6) changes over time (t) for the human observer (16 ) noticeably changes in a planned manner, - the camera image (6) is displayed.