DE4402779A1 - Observation system with intelligent video camera - Google Patents

Observation system with intelligent video camera

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Abstract

The observation system uses a video camera connected by a video link to a remote site, which contains equipment for recording and/or displaying picture signals. Before feeding picture data to the video link, an electronic evaluator selectively performs a reduction of the captured picture's contents (data compression) and/or an examination of the captured picture for the presence of significant details according to stored decision criteria. The picture data are transmitted to the remote site as digital signals, preferably serially. They are then displayed and/or recorded.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein universell einsetzbares Beobachtungssystem für Überwachungs- und Automatisierungsaufgaben. Seine wesentlichen Einzelheiten sind in den Patentansprüchen 1 bis 10 beschrieben. Im Mittelpunkt steht eine digitale Videokamera, die busfähig ist, zu geringen Kosten herstellbar und wegen der in sie integrierten Auswerteelektronik als "intelligente" Kamera zu bezeichnen ist. Die Kamera kann über die üblichen Kamerafunktionen hinaus selbständig aufgabenspezifisch relevante Szeneninhalte oder Szenenveränderungen erkennen. Die relevanten Bilder können wahlweise in der Kamera komprimiert (Datenreduktion) und bei Bedarf seriell über eine Bildsignalleitung an eine elektronische Leitzentrale übertragen werden. Mit dem Begriff Leitzentrale ist lediglich eine Einrichtung gemeint, in der die übertragenen Bildinformationen elektronisch aufgezeichnet oder für einen Betrachter sichtbar gemacht werden können. Innerhalb einer Gesamtanlage können daher durchaus mehrere "Leitzentralen" vorhanden sein. Für die Bildübertragung ist keine spezielle Video-Koaxialverkabelung erforderlich, sondern wegen der komprimierten seriellen Bildübertragung kann eine eventuell bereits bestehende einfache Leitungsinfrastruktur wie etwa ein Telefonkabel oder eine 2-Draht-Leitung genutzt werden. Mehrere intelligente Kameras können auch gleichzeitig mit anderen Feldbusgeräten an einem Leitungsstrang angeschlossen sein. Je nach Anforderung an die Bildqualität können standardmäßige Videoobjektive oder vorzugsweise auch kostengünstige Fixfocus-Kunststofflinsen verwendet werden. Die Öffnungswinkel der Kamera liegt typischerweise zwischen 30 und 80°.The invention relates to a universally applicable Monitoring system for monitoring and automation tasks. His essential details are in claims 1 to 10 described. The focus is on a digital video camera that is bus-capable, can be manufactured at low cost and because of it integrated evaluation electronics as an "intelligent" camera is. The camera can go beyond the usual camera functions independently scene-specific relevant task or Detect scene changes. The relevant images can optionally be in the camera compresses (data reduction) and if necessary serially via a Image signal line are transmitted to an electronic control center. The term control center means only one facility in who electronically recorded the transmitted image information or can be made visible to a viewer. Within one The entire system can therefore have several "control centers" his. There is no special one for image transmission Video coaxial cabling is required but because of the compressed serial image transmission can be an existing one simple line infrastructure such as a telephone cable or  a 2-wire line can be used. Multiple smart cameras can also at the same time with other fieldbus devices on one wiring harness be connected. Depending on the image quality requirements standard video lenses or preferably inexpensive Fixfocus plastic lenses can be used. The opening angle of the The camera is typically between 30 and 80 °.

Bevorzugte Anwendungsgebiete lassen sich durch folgende Stichworte kennzeichnen:Preferred areas of application can be identified by the following keywords mark:

  • - Gebäude- und Zugangsüberwachung- Building and access monitoring
  • - Prozeßleittechnik und Anlagenfernüberwachung (z. B. Pipeline-Pumpstation)- Process control technology and remote system monitoring (e.g. pipeline pumping station)
  • - Förder- und Lagertechnik- Conveying and storage technology
  • - Tankstellenüberwachung- petrol station monitoring
  • - Verkehrsüberwachung- traffic monitoring
  • - Identifikationseinrichtung (z. B. Barcode-Leser)- Identification device (e.g. barcode reader)
  • - Fahrzeugtechnik (z. B. automatische feldweise Spiegelabdunkelung bei Einsatz an Stelle eines herkömmlichen Rückspiegels)- Vehicle technology (e.g. automatic field-by-mirror darkening when used instead of a conventional rear view mirror)
  • - Bewegungs- und Lagesensoren.- motion and position sensors.

Im Rahmen der Prozeßüberwachung ergeben sich insbesondere folgende Anwendungsmöglichkeiten:The following particularly arise in the context of process monitoring Possible uses:

  • - Erkennen von Flüssigkeits-, Rauch- und Dampfaustritt (Bildveränderung)- Detection of liquid, smoke and steam leakage (Image change)
  • - Auswertung der Position von Hebeln und Schiebern (Lageinformation und Lageüberwachung)- Evaluation of the position of levers and sliders (Position information and position monitoring)
  • - Behälterinspektion (Ersatz von Schaugläsern) - container inspection (replacement of sight glasses)  
  • - Erfassen von Größen, die mit konventioneller Sensorik nicht oder nur schwer meßbar sind [z. B. Farbänderungen, Formänderungen, Texturänderungen (z. B. Flüssigkeitsoberfläche glatt oder siedend)]- Acquisition of sizes that are not with conventional sensors or are difficult to measure [e.g. B. color changes, shape changes, Texture changes (e.g. liquid surface smooth or boiling)]
  • - Möglichkeit von "Video-Rundgängen" (Fernkontrolle ohne direkten Anlagenzugang)- Possibility of "video tours" (remote control without direct System access)

Im Rahmen der Anwendungsmöglichkeiten in der Förder- und Lagertechnik sind die vorgenannten Punkte teilweise ebenfalls von Bedeutung. Zusätzlich können insbesondere die folgenden Anwendungsmöglichkeiten genannt werden:Within the scope of applications in conveyor and storage technology the above-mentioned points are also partially important. In addition, the following possible uses in particular to be named:

  • - Bildübertragung von einem Regalbediengerät zum Leitstand- Image transmission from a storage and retrieval machine to the control center
  • - Gefahrgutlager-Überwachung (ausgelaufene Flüssigkeit, defekte Behälter)- Dangerous goods warehouse monitoring (leaked liquid, defective containers)
  • - Konturkontrolle (an Stelle des Einsatzes mehrerer Lichtschranken)- contour control (instead of using several light barriers)
  • - Palettentyperkennung und Palettenzustandskontrolle- Pallet type recognition and pallet condition control
  • - Automatisierung der Palettenbe- und entladung (Lageerkennung von Kartons und Behältern)- Automation of pallet loading and unloading (position detection of Boxes and containers)
  • - Identifikation (Barcode-Leser)- Identification (barcode reader)
  • - Positionserfassung von Fördergut auf Förderstrecken- Position detection of goods to be conveyed on conveyor lines
  • - Bestandskontrolle, Zählen (Inventurunterstützung)- inventory control, counting (inventory support)
  • - Kontrolle und Optimierung der Beladung.- Control and optimization of loading.

Im folgenden wird die Erfindung am Beispiel eines Tankstellenüberwachungssystems näher beschrieben. In the following the invention using the example of a Petrol station monitoring system described in more detail.  

1. Tankstellenüberwachung1. Service station monitoring 1.1. Ziele1.1. aims

- frühzeitige(re) Erkennung, Verhinderung bzw. Verfolgung von Tankbetrug und Benzindiebstahl,
- Erfassung von FZG-Typ, Kennzeichen und Personen bei Tankvorgang,
- leistungsfähigere, effizientere und kostengünstigere Lösung als mit konventionellen Videoüberwachungsanlagen.- early (re) detection, prevention or prosecution of tank fraud and petrol theft,
- Registration of FZG type, license plate and people when refueling,
- More powerful, more efficient and less expensive solution than with conventional video surveillance systems.

1.2. Motivation und Hintergrund1.2. Motivation and background

- neue technische Entwicklungen (low-cost CMOS-Bildsensoren, Bildkompres­ sionstechniken) die intelligente, busfähige, digitale Kameras ermöglichen (→ icam)
- kommende Einführung standardisierter, digitaler Tankdatensysteme,
- steigende Tankdiebstahlsraten,
- Initiativen von Mineralölunternehmen zu neuen, tankstellenweiten Gesamt- Überwachungskonzepten.- New technical developments (low-cost CMOS image sensors, image compression technologies) that enable intelligent, bus-compatible, digital cameras (→ icam)
- upcoming introduction of standardized, digital tank data systems,
- increasing tank theft rates,
- Initiatives by petroleum companies to develop new, petrol station-wide overall surveillance concepts.

1.3. Beschreibung1.3. description

Digitales Bilderfassungs- und Auswertungssystem (Videoüberwachungssystem), besonders geeignet für Tankstellen mit digitalen Tankdatensystemen, bestehend aus:
- mehreren "intelligenten" Videokameras, die in der Lage sind kamera-internDigital image acquisition and evaluation system (video surveillance system), particularly suitable for petrol stations with digital tank data systems, consisting of:
- Several "intelligent" video cameras that are capable of internal cameras

  • - Bildsignale zu digitalisieren (z. B. in 256×256 Bildpunkte mit je 256 Graustufen),- digitize image signals (e.g. in 256 × 256 pixels with 256 gray levels each),
  • - Bilddaten zu speichern (z. B. bis zu 25 Bilder),- save image data (e.g. up to 25 images),
  • - Bilddaten zu komprimieren, d. h. Datenreduktion durchzuführen (z. B. Faktor 3-5), komprimierte Biddaten über digitale Schnittstellen/Übertragungsmedien zu übertragen,- compress image data, d. H. Perform data reduction (e.g. factor 3-5), compressed bid data via digital interfaces / transmission media transfer,
  • - [optional] Bilddaten auf Veränderung, Form (z. B. Erkennung einfacher rechteckiger Strukturen, gerader Kanten) und Bewegung hin zu analysieren.- [optional] image data on change, shape (e.g. detection easier  rectangular structures, straight edges) and movement.

- (Bild)datenübertragungsmedien (z. B. seriell, leitungsgebunden über 2- Drahtleitungen wie Feldbusse oder drahtlos via IR-Strecken, RF- oder HF- Funkstrecken), vorzugsweise schon bestehende Leitungs- oder DFÜ-Infrastruktur.
- Bilddatenspeicher- und Ausgabeeinheit (z. B. PC mit Festplatte und Grafikdrucker) zum längerfristigen Speichern bzw. Dokumentieren von Alarmbildern und zugehörigen Tankdaten.- (Image) data transmission media (e.g. serial, line-bound via 2-wire lines such as fieldbuses or wirelessly via IR links, RF or RF radio links), preferably already existing line or dial-up infrastructure.
- Image data storage and output unit (e.g. PC with hard disk and graphic printer) for long-term storage or documentation of alarm images and associated tank data.

Kernpunkte der Anwendung eines solchen Videoüberwachungssystems im Tankstellenbereich sind zum einen die direkte physikalische Ankopplung und zum anderen die logische/informationsbezogene Integration der Videoüberwachung in das (ggf. auch bereits bestehende) digitale Tankdatensystem.Key points of the application of such a video surveillance system in the Gas station area are on the one hand the direct physical coupling and on the other others the logical / information-related integration of video surveillance in the (possibly also existing) digital tank data system.

Erläuterung: Zur Steuerung, Meßwerterfassung und Datenübertragung im Tankstellenbereich (d. h. zwischen Zapfsäule, POS-Kasse, Großtank, Waschanlage . . .) sollen künftig standardisierte, digitale, serielle Feldbussysteme eingesetzt werden. In der engeren Auswahl und zum Teil auch schon im Versuchseinsatz stehen das auf dem DIN-Meßbus beruhende "European Petrol Station Interface", EPSI, sowie das "Local Operating Network", LON, von Fa. Echelon.Explanation: For control, measured value acquisition and data transmission in Petrol station area (i.e. between petrol pump, POS cash register, large tank, car wash...) standardized, digital, serial fieldbus systems are to be used in the future. In This is due to the narrow selection and in some cases already in trial use the "European Petrol Station Interface", EPSI, and the "Local Operating Network", LON, from Echelon.

Physikalische AnkopplungPhysical coupling

Bisher stellte die Videoüberwachung im Tankstellenbereich ein logisch und physikalisch separates System dar, d. h. mit eigener Verkabelungs-, Datenverarbeitungs- und Speicherinfrastruktur. An das Tankdatensystem angeschlossene, busfähige, bildkomprimierende Kameras können diese digitale Datenübertragungsinfrastruktur mitnutzen, um über sie Steuerkommandos zu empfangen (z. B. zur Bildaufnahme oder zur Bildübertragung) und Bilddaten zur zentralen Abspeicherung zu übertragen (z. B. an Bildspeicher-PC im Kassenhaus). Dadurch entfällt die bisher erforderliche, eigene (teure) Koaxial- Verkabelung für die analoge Bildübertragung. Denkbar ist auch eine Fernspeisung (Stromversorgung) der Kameras gleich über die Datenleitungen und damit eine weitere Installationsvereinfachung und Verkabelungs­ reduktion.So far, video surveillance in the petrol station area was a logical and physically separate system, d. H. with its own cabling, Data processing and storage infrastructure. Bus-compatible, image-compressing cameras connected to the tank data system can use this digital data transmission infrastructure to share about it Receive control commands (e.g. for image acquisition or image transmission) and transfer image data for central storage (e.g. to image storage PC in the cash desk). This eliminates the previously required, own (expensive) coaxial Wiring for analog image transmission. Remote supply (power supply) of the cameras via the Data lines and thus a further simplification of installation and cabling reduction.

Logische AnkopplungLogical coupling

Das Videoüberwachungssystem "wußte" bzw. "erfuhr" bisher nichts von den relevanten Zuständen und Ereignissen wie "Tanken beginnt", "Tanken beendet" und "Zahlung erfolgt". Diese Information liegt im Tankdatensystem jedoch explizit und bereits elektronisch verarbeitbar vor. Sie kann genutzt werden, um eine gezielte, ereignisgesteuerte Videoauslösung zu realisieren und damit nur relevante Szenen zu erfassen. Damit (u. durch digitale Bildkompression) ist deutlich weniger Speicher­ platz zur Bildablage erforderlich gegenüber pauschaler, periodischer Bilderfassung. Darüber hinaus können die komprimierten Bilddaten im Betrugsfall automatisch zusammen mit den zugehörigen Tankinformationen (Datum, Uhrzeit, Zapfsäulennummer, Treibstoffsorte, Litermenge, Preis . . .) digital abgespeichert werden.The video surveillance system "did not know" or "learned" about the relevant states and events such as "refueling begins", "refueling finished" and  "Payment made". However, this information is explicitly and in the tank data system already electronically processable. It can be used to create a targeted, to implement event-controlled video triggering and thus only relevant scenes to capture. This means (including digital image compression) that there is significantly less memory space for image storage required compared to general, periodic image acquisition. In addition, the compressed image data can automatically in the event of fraud together with the associated tank information (date, time, Dispenser number, type of fuel, quantity of liter, price. . .) digitally saved become.

BildauswertungImage evaluation

Ein dritter Kernaspekt in dieser Anwendung ist die Fähigkeit der Kamera, intern schon Bildauswertungsfunktion ausführen zu können und damit relevante Szenenveränderungen, ggf. auch einfache Formen und Bewegungen, im Blickfeld automatisch erkennen zu können (z. B. den in etwa rechteckigen Umriß eines Fahrzeugs oder die Bewegung der FZG-Hinter- oder Vorderkante beim Wegfahren vom Zapfplatz). Hiermit könnte ein solches Videoüberwachungssystem sofort automatisch Alarm auslösen, wenn nach dem Ereignis "Tanken beendet" sich ein Fahrzeug von der Zapfsäule wegbewegt, bevor "Zahlung erfolgt" der Fall ist.A third key aspect in this application is the camera's ability to work internally to be able to carry out image evaluation functions and thus relevant ones Scene changes, possibly also simple shapes and movements, in the field of vision to be able to recognize automatically (e.g. the roughly rectangular outline of a Vehicle or the movement of the FZG rear or front edge when driving away from the tap). With this, such a video surveillance system could automatically trigger an alarm immediately trigger if after the event "refueling finished" a vehicle moves away from the Gas pump moved away before "payment is made".

1.4. Anwendungsszenario1.4. Application scenario

Möglicher Ablauf: z. B. erstes Bild wird erfaßt, wenn ein Tankvorgang beginnt (Benzin fließt), zweites Bild wird erfaßt wenn der Tankvorgang beendet ist (Zapfhahn wieder eingehängt). Beide Bilder bleiben zunächst lokal in der Kamera gespeichert, werden also noch nicht zur "Zentrale" (z. B. Bildspeicher-PC) übertragen. Wenn der Zahlvorgang für die betreffende Zapfsäule "erfolgreich" beendet wird, werden die lokal zwischengespeicherten Bilder in der (den) Kamera(s) sofort wieder gelöscht. Ist der Zahlvorgang offen und ein Betrug festgestellt (entweder manuell oder durch automatisches Erfassen der Fahrzeugbewegung beim Wegfahren), werden die lokalen Bilder von der (den) Kamera(s) in den zentralen PC-Festplattenspeicher übertragen und dort zusammen mit der zugehörigen Tankinformation abgelegt. Im Fall einer automatischen FZG-Bewegungserkennung wird das Personal sofort durch einen Alarm aufmerksam gemacht und die relevanten Bilder und Informationen ausgegeben. Ggf. ist das System mit einer Schranke oder sonstigen Einrichtung gekoppelt, die das Wegfahren im Alarmfall verhindert. Possible process: e.g. B. First image is captured when refueling begins (gasoline flows), second image is captured when the refueling process is finished (tap again mounted). Both images are initially saved locally in the camera not yet transferred to the "central station" (e.g. image storage PC). If the The payment process for the petrol pump in question is "successfully" completed locally cached images in the camera (s) are immediately deleted. If the payment process is open and fraud is detected (either manually or through automatic detection of vehicle movement when driving away), the local images from the camera (s) in the central PC hard disk memory transferred and stored there together with the associated tank information. In the case of automatic FZG motion detection, the staff will immediately alerted by an alarm and the relevant images and information spent. Possibly. is the system with a barrier or other device coupled, which prevents moving away in the event of an alarm.  

2. Stand der Technik bei der Videoüberwachung an Tankstellen2. State of the art in video surveillance at petrol stations

Stand der Technik bei der Videoüberwachung von Tankstellen sind CCD-Kameras, die die Bildinformationen in analoge Signale umwandeln und diese permanent über Koaxialkabel übertragen. Die analogen Bildsignale dieser Kameras werden am Ende der Übertragungsstrecke durch einen (ggf. speziellen Langzeit-) Video­ recorder auf handelsübliche Videokassetten aufgezeichnet. Je nach Bildfrequenz sind damit Aufzeichnungszeiten von 24 h bis zu mehreren hundert Stunden möglich.State of the art in video surveillance of petrol stations are CCD cameras, which convert the image information into analog signals and this permanently transmitted via coaxial cable. The analog image signals from these cameras are at the end of the transmission route with a (possibly special long-term) video recorder recorded on standard video cassettes. Depending on the frame rate are recording times of 24 hours up to several hundred hours possible.

Der Tankplatz und Kassenraum wird pauschal gefilmt und aufgezeichnet, unab­ hängig davon ob Personen sich im Kassenraum befinden bzw. ob getankt wird oder nicht. Um dabei den Umfang des benötigten Magnetbandmaterials zu reduzieren, werden sogenannte Time/Lapse-Recorder eingesetzt. Diese zeichnen die Signale mehrerer Kameras im Zeitmultiplex nacheinander mit ggf. einstellbarer Frequenz auf, typischerweise ca. 1 bis 2 Bildern pro Sekunde. Dazu ist ein sog. Videomultiplexer nötig, der mehrere eingehende Videosignale in festen zeitlichen Abständen nacheinander auf einen Ausgang schaltet. In speziellen Videorecordern kann die Multiplexerfunktion schon integriert sein.The petrol station and cash desk are filmed and recorded on a flat-rate basis depending on whether there are people in the checkout room or whether they are refueling or not. In order to increase the amount of magnetic tape material required reduce, so-called time / lapse recorders are used. These record the signals of several cameras in time division multiplex one after the other with adjustable frequency, typically approx. 1 to 2 frames per second. To a so-called video multiplexer is necessary, which contains several incoming video signals in fixed switches to an output one after the other. In special The multiplexer function can already be integrated in video recorders.

Als Variante zu diesem Verfahren wird von Grundig ein Bildaufzeichnungsgerät angeboten, das Bilder digitalisiert auf eine Festplatte speichert. Dabei werden nur die Bilder gespeichert, die sich zum Vorgängerbild unterscheiden, d. h. längere Passagen, in denen sich nichts ändert, werden nicht aufgezeichnet. Zudem wird der Bildspeicher permanent selbsttätig überschrieben, deshalb muß im Ereignisfall "Kunde hat nicht bezahlt" rechtzeitig die Bildinformation als relevant markiert werden (manuell durch Personal).Grundig uses an image recorder as a variant of this process offered that digitizes images on a hard drive. This will only saved the images that differ from the previous image, d. H. longer Passages in which nothing changes are not recorded. In addition, the image memory is permanently overwritten automatically, therefore in the event of an event "Customer did not pay" marked the image information as relevant in good time be (manually by staff).

3. Verbesserungen gegenüber dem Stand der Technik (s. auch 1.3.)3. Improvements compared to the state of the art (see also 1.3.)

Durch die Ankopplung an den Tankdatenbus und Steuerung der Bildaufnahmen darüber werden ausschließlich relevante Szenen aufgenommen, z. B. ab Signal "Benzin wird abgefüllt" des Tankdatensystems (s. auch 1.4.).By coupling to the tank data bus and controlling the image recordings only relevant scenes are recorded above it, e.g. B. from signal "Petrol is being filled" in the tank data system (see also 1.4.).

In der Kamera können mehrere Bilder zunächst lokal zwischengespeichert werden, bis geklärt ist, ob die aufgenommenen Szenen überhaupt dauerhaft ablagebedürftig sind. Nicht zu dokumentierende Bilder können sofort wieder in der Kamera gelöscht und "vergessen" werden, wenn ein Tankvorgang ordnungsgemäß bezahl wurde. Das heißt, der überwiegende Anteil selbst der zunächst erfaßten Bilder muß nicht einmal übertragen und daher auch nicht zentral abgespeichert werden. Several images can initially be stored locally in the camera until it is clarified whether the recorded scenes are permanent at all are in need of storage. Images that are not to be documented can be immediately returned to the Camera will be deleted and "forgotten" when refueling properly was paid. That is, the majority of the images captured initially does not even have to be transferred and therefore does not have to be stored centrally.  

Dies ist sicher auch ein rechtlich hinsichtlich Datenschutz vereinfachender Aspekt gegenüber pauschalen Langzeit-Videorekorderaufnahmen.This is certainly a legally simplifying aspect with regard to data protection compared to general long-term video recorder recordings.

Die busfähige Kamera nutzt die bestehende Leitungsinfrastruktur des digitalen Tankdatenbusses. Mehrere Kameras können an einem Leitungsstrang, zusammen mit anderen Busgeräten (Zapfsäulen), angeschlossen sein. Analoge Videokameras erfordern jeweils ein eigenes Koaxialkabel zur Bildübertragung. Daraus ergibt sich eine entsprechende Materialkostenreduktion, insbesondere aber eine deutliche Installationsvereinfachung, speziell bei Nachrüstungen.The bus-compatible camera uses the existing digital line infrastructure Tank data bus. Several cameras can be connected to one wiring harness with other bus devices (petrol pumps). Analog video cameras each require their own coaxial cable for image transmission. This results in a corresponding reduction in material costs, in particular but a significant simplification of installation, especially when retrofitting.

Die intelligente, digitale Kamera kann auch die im Rahmen digitaler Tankdaten­ systeme vorhandenen Datenverarbeitungs-, Steuer- und Speichergeräte (zunehmend PC-gestützt) mitnutzen, erfordert somit keine eigene DV-Infrastruktur und Videoaufzeichnungsgeräte.The intelligent digital camera can also be used as part of digital tank data systems existing data processing, control and storage devices (increasingly PC-supported), does not require a dedicated IT infrastructure and video recorders.

4. Weitere Anwendungsmöglichkeiten4. Other uses

- Videoüberwachung in der Anlagen- und Prozeßleittechnik
- Videoüberwachung in der Förder- und Lagertechnik- Video surveillance in plant and process control technology
- Video surveillance in conveyor and warehouse technology

Analog zur Tankstellenanwendung ergeben sich auch hier zum einen Vorteile aus der Nutzung existierender, digitaler Datenübertragungs-, Datenverarbeitungs-, Speicher- und Visualisierungsinfrastruktur von Prozeßleitsystemen bzw. Förderanlagen-Leitwarten.Analogous to the petrol station application, there are advantages here too the use of existing digital data transmission, data processing, Storage and visualization infrastructure of process control systems or Conveyor system control rooms.

Zum anderen kann die intelligente Kamera neben der reinen Bild-Lieferung für einen Bediener neue, automatische Überwachungs- und Meßfunktionen ausführen.On the other hand, the intelligent camera can be used for pure image delivery an operator perform new, automatic monitoring and measuring functions.

Claims (24)

1. Beobachtungssystem mit mindestens einer Videokamera, die über eine Bildsignalleitung mit einer elektronischen Leitzentrale verbunden ist, die eine elektronische Einrichtung zur Aufzeichnung und/oder Sichtbarmachung von Bildsignalen beinhaltet, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß die Videokamera als digitale Kamera ausgebildet ist, die eine Auswerteelektronik aufweist, durch die vor der Einspeisung von Bilddaten in die Bildsignalleitung wahlweise eine Reduktion der erfaßten Bildinhalte (Datenkompression) und/oder eine Untersuchung der erfaßten Bildinhalte auf das Vorhandensein bedeutsamer Einzelheiten an Hand gespeicherter Entscheidungskriterien erfolgt, und
  • - daß die Bilddaten über die Bildsignalleitung, die vorzugsweise in Form nicht abgeschirmter elektrischer Kabel und/oder als Drahtlosverbindung ausgebildet ist, als digitale Signale vorzugsweise seriell an die Leitzentrale übertragen und dort visuell sichtbar gemacht und/oder aufgezeichnet werden.
1. Observation system with at least one video camera, which is connected via an image signal line to an electronic control center, which contains an electronic device for recording and / or visualizing image signals, characterized in that
  • - That the video camera is designed as a digital camera, which has evaluation electronics, by means of which, prior to the feeding of image data into the image signal line, either a reduction in the captured image contents (data compression) and / or an examination of the captured image contents for the presence of significant details stored on hand Decision criteria are made, and
  • - That the image data via the image signal line, which is preferably in the form of unshielded electrical cables and / or as a wireless connection, is preferably transmitted as digital signals serially to the control center and visualized and / or recorded there.
2. Beobachtungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kamera einen Bildspeicher umfaßt, der mehrere Bilder, vorzugsweise 2-50 Bilder, speichern kann, die periodisch wieder gelöscht werden. 2. observation system according to claim 1, characterized, that the camera includes an image memory that contains several images, preferably 2-50 images, can save that periodically again to be deleted.   3. Beobachtungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bildspeicher ein Raster von jeweils mindestens 256×256 Bildpunkten vorsieht.3. observation system according to claim 2, characterized, that the image memory has a grid of at least 256 × 256 Provides pixels. 4. Beobachtungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Bildspeicher eine Vielzahl von erfaßbaren Graustufen, vorzugsweise mindestens 256 Graustufen vorsieht.4. Observation system according to one of claims 1 to 3, characterized, that the image memory has a large number of detectable gray levels, preferably provides at least 256 gray levels. 5. Beobachtungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteelektronik derart programmiert ist, daß sie bei der Bilddatenkompression eine Datenreduktion mindestens um den Faktor 3-5 vornimmt.5. observation system according to one of claims 1 to 4, characterized, that the evaluation electronics is programmed in such a way that it Image data compression is a data reduction by at least a factor 3-5. 6. Beobachtungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteelektronik derart programmiert ist, daß die Einspeisung der Bilddaten in festgelegten größeren Zeitabständen (vorzugsweise mehrere Sekunden bis wenige Minuten) erfolgt.6. observation system according to one of claims 1 to 5, characterized, that the evaluation electronics is programmed such that the Infeed of the image data at fixed, longer intervals (preferably several seconds to a few minutes). 7. Beobachtungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteelektronik derart programmiert ist, daß die Einspeisung der Bilddaten in Abhängigkeit von der Feststellung bedeutsamer Einzelheiten erfolgt. 7. Observation system according to one of claims 1 to 6, characterized, that the evaluation electronics is programmed such that the Input of the image data depending on the detection significant details are given.   8. Beobachtungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteelektronik derart programmiert ist, daß die erfaßten Bilddaten auf zeitliche Veränderungen von Bildeinzelheiten und/oder einfache geometrische Strukturen hin analysiert werden.8. observation system according to one of claims 1 to 7, characterized, that the evaluation electronics is programmed such that the captured image data on temporal changes of image details and / or simple geometric structures can be analyzed. 9. Beobachtungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in der Leitzentrale zur Aufzeichnung der übertragenen digitalen Signale ein Rechnersystem, vorzugsweise in Form eines PC mit Magnetplattenspeicher und grafikfähigem Drucker vorgesehen ist.9. Observation system according to one of claims 1 to 8, characterized, that in the control center to record the transmitted digital Signals a computer system, preferably in the form of a PC with Magnetic disk storage and graphics-capable printer is provided. 10. Beobachtungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kamera einen Dateneingang aufweist, über den Signale eingebbar sind, die die Auswerteelektronik beeinflussen.10. Observation system according to one of claims 1 to 9, characterized, that the camera has a data input above the signals can be entered that influence the evaluation electronics. 11. Beobachtungssystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß über den Dateneingang manuell Anforderungen zu einer Bildübertragung eingebbar sind.11. Observation system according to claim 10, characterized, that manual requests for a Image transmission can be entered. 12. Beobachtungssystem nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Dateneingang mit Einzelaggregaten einer technischen Anlage zur Übermittlung von Statusanzeigen der Einzelaggregate verbunden ist. 12. Observation system according to claim 10 or 11, characterized, that the data input with individual units of a technical system connected to the transmission of status displays of the individual units is.   13. Beobachtungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteelektronik derart programmiert ist, daß in Abhängigkeit von der Art einer festgestellten bedeutsamen Einzelheit zusätzlich zu einer Bildübertragung eine Datenausgabe, vorzugsweise in Form einer Alarmmeldung, erfolgt.13. Observation system according to one of claims 1 to 12, characterized, that the evaluation electronics is programmed such that in Depends on the type of significant found Detail in addition to an image transmission a data output, preferably in the form of an alarm message. 14. Beobachtungssystem nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die technische Anlage ein Tankstellenabrechnungssystem ist.14. Observation system according to claim 12 or 13, characterized, that the technical system is a filling station accounting system. 15. Beobachtungssystem nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die technische Anlage eine verfahrenstechnische Anlage ist.15. observation system according to claim 12 or 13, characterized, that the technical system is a procedural system. 16. Beobachtungssystem nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die technische Anlage eine Förder- oder Lagereinrichtung ist.16. observation system according to claim 12 or 13, characterized, that the technical system is a conveyor or storage facility. 17. Beobachtungssystem nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die technische Anlage eine verkehrstechnische Anlage ist.17. Observation system according to claim 12 or 13, characterized, that the technical system is a traffic system. 18. Beobachtungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildsignalleitung eine 2-Draht-Leitung ist.18. Observation system according to one of claims 1 to 17, characterized, that the picture signal line is a 2-wire line. 19. Beobachtungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildsignalleitung als Telefonkabel ausgebildet ist. 19. Observation system according to one of claims 1 to 18, characterized, that the image signal line is designed as a telephone cable.   20. Beobachtungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildsignalleitung und die zur Energieversorgung der Kamera eingesetzte elektrische Leitungsverbindung körperlich identisch sind.20. Observation system according to one of claims 1 to 19, characterized, that the image signal line and the power supply to the camera used electrical line connection physically identical are. 21. Beobachtungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildsignalleitung ein digitaler serieller Feldbus ist.21. Observation system according to one of claims 1 to 20, characterized, that the image signal line is a digital serial fieldbus. 22. Beobachtungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der Bildsignalleitung in Form einer Infrarot-Sendestrecke oder als RF- oder HF-Funkstrecke ausgebildet ist.22. Observation system according to one of claims 1 to 21, characterized, that at least part of the image signal line in the form of a Infrared transmission path or designed as an RF or HF radio link is. 23. Beobachtungssystem nach einem der Ansprüche 10 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Dateneingang der Kamera über die Bildsignalleitung ansteuerbar ist (Identität von Dateneingangsleitung und Bildsignalleitung).23. Observation system according to one of claims 10 to 22, characterized, that the data input of the camera via the image signal line can be controlled (identity of data input line and Image signal line). 24. Beobachtungssystem nach einem der Ansprüche 13 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildsignalleitung auch zur Übertragung der zusätzlichen Datenausgaben, insbesondere von Alarmmeldungen, vorgesehen ist.24. Observation system according to one of claims 13 to 23, characterized, that the image signal line is also used to transmit the additional Data output, in particular alarm messages, is provided.
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