RU2317652C2 - Method for television surveillance under conditions of complicated lighting and/or complicated brightness of objects and device for realization of the method - Google Patents
Method for television surveillance under conditions of complicated lighting and/or complicated brightness of objects and device for realization of the method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2317652C2 RU2317652C2 RU2006105867/09A RU2006105867A RU2317652C2 RU 2317652 C2 RU2317652 C2 RU 2317652C2 RU 2006105867/09 A RU2006105867/09 A RU 2006105867/09A RU 2006105867 A RU2006105867 A RU 2006105867A RU 2317652 C2 RU2317652 C2 RU 2317652C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sensor
- television
- output
- input
- sensors
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к передающей телевизионной технике, выполняющей телевизионное наблюдение в условиях сложного освещения и/или сложной яркости объектов, когда в поле зрения могут находиться одновременно сильно и слабо освещенные объекты и/или объекты с резким отличием по яркости.The present invention relates to a transmitting television technique that performs television surveillance in complex lighting and / or complex brightness of objects, when in the field of view can be simultaneously strongly and dimly lit objects and / or objects with a sharp difference in brightness.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению следует считать способ телевизионного наблюдения [1], заключающийся в том, что входное оптическое изображение проецируют на фотомишени первого и второго датчиков телевизионного сигнала, выполненных на основе приборов с зарядовой связью (ПЗС), синхронизируют датчики по частоте и фазе, в каждом из датчиков формирование видеосигнала выполняют с использованием автоматической регулировки чувствительности (АРЧ), в пределах кадра последовательно коммутируют полный телевизионный сигнал от первого и второго датчиков, воспроизводят на экране видеомонитора сигнал комбинированного изображения.The closest in technical essence to the claimed invention should be considered the method of television surveillance [1], which consists in the fact that the input optical image is projected onto the photo targets of the first and second television signal sensors made on the basis of charge-coupled devices (CCD), the sensors are synchronized in frequency and phase, in each of the sensors the formation of the video signal is performed using automatic sensitivity control (ARC), within the frame, a full television is switched sequentially This signal from the first and second sensors reproduce the combined image signal on the screen of the video monitor.
Устройство прототипа [1] состоит из последовательно расположенных и оптически связанных объектива и светоделителя, а также селектора синхроимпульсов, формирователя сигналов "рамка" и "окошко" и коммутатора-смесителя, выход которого подключен к входу видеомонитора, причем первый выход светоделителя оптически связан с фотомишенью первого датчика телевизионного сигнала, а второй выход светоделителя - с фотомишенью второго датчика телевизионного сигнала, геометрические размеры фотомишеней первого и второго датчиков одинаковы, вход "синхро" второго датчика подключен к выходу "синхро" первого датчика, выход "видео" которого подключен к первому информационному входу коммутатора-смесителя, второй информационный вход которого подключен к выходу "видео" второго датчика, а третий информационный вход коммутатора-смесителя - к выходу формирователя сигналов "рамка" и "окошко".The prototype device [1] consists of sequentially located and optically coupled lens and a beam splitter, as well as a sync pulse selector, a frame and a window driver and a mixer switch, the output of which is connected to the input of the video monitor, the first beam splitter output being optically connected to the photo target the first sensor of the television signal, and the second output of the beam splitter with the photo target of the second sensor of the television signal, the geometric dimensions of the photo targets of the first and second sensors are the same, input "sync the "second sensor" is connected to the "sync" output of the first sensor, the "video" output of which is connected to the first information input of the mixer-mixer, the second information input of which is connected to the "video" output of the second sensor, and the third information input of the mixer-mixer to the output of the shaper signals "frame" and "window".
В устройстве прототипа наблюдается комбинированное изображение, формирование которого является результатом синтеза изображений, вырабатываемых первым и вторым датчиками телевизионного сигнала. В расположенном по центру "окне" комбинированного изображения передается центральный фрагмент увеличенного по масштабу изображения от второго датчика, а вокруг "окна", т.е. вне его - изображение от первого датчика с неизменным масштабом.In the prototype device, a combined image is observed, the formation of which is the result of the synthesis of images produced by the first and second sensors of the television signal. In the centrally located “window” of the combined image, the central fragment of the enlarged image from the second sensor is transmitted, and around the “window”, i.e. outside it is an image from the first sensor with an unchanged scale.
При эксплуатации устройства телевизионного наблюдения прототипа возможны условия сложного освещения и/или сложной яркости наблюдаемых сюжетов и объектов. Примерами условий сложного освещения могут служить:When operating the television surveillance device of the prototype, conditions of complex lighting and / or complex brightness of the observed plots and objects are possible. Examples of complex lighting conditions include:
- наблюдение старта ракеты с ярким факелом от работающих двигателей;- observation of the launch of a rocket with a bright torch from running engines;
- наблюдение через окно или на фоне открытых дверей, когда нужно одновременно различать объекты на улице и в комнате;- observation through a window or against the background of open doors, when you need to simultaneously distinguish between objects on the street and in the room;
- наблюдение против рассеянного солнечного света;- observation against diffused sunlight;
- наблюдение на фоне бликов, фонарей освещения и прочее.- observation against the background of glare, lighting lamps and more.
Характерным примером условий сложной яркости для промышленного телевидения является процесс сварки, в том числе для управления сварочными процессами тугоплавких материалов в автоматическом или полуавтоматическом режиме.A typical example of complex brightness conditions for industrial television is the welding process, including for controlling welding processes of refractory materials in automatic or semi-automatic mode.
При работе прототипа в условиях сложного освещения и/или сложной яркости объектов в "окне" формируется изображение от сильно освещенного или яркого (светлого) объекта, а вне "окна" - изображение от низкоосвещенного и/или темного сюжета. При этом время накопления за кадр, устанавливаемое для первого и второго датчиков телевизионного сигнала в автоматическом режиме при помощи электронного затвора их фотоприемников по одному (общему) сюжету, оказывается явно заниженным для второго датчика. Аналогичная ситуация для этого датчика имеет место по другому регулируемому параметру - коэффициенту усиления. В результате видеосигнал от темных и/или низкоосвещенных деталей для передаваемого вне "окна" изображения может либо существенно уменьшиться, либо быть вовсе утерянным.When the prototype works in conditions of complex lighting and / or complex brightness of objects in the "window", an image is formed from a strongly lit or bright (light) object, and outside the "window" is an image from a low-light and / or dark plot. At the same time, the accumulation time per frame set for the first and second sensors of the television signal in automatic mode using the electronic shutter of their photodetectors in one (common) plot is clearly underestimated for the second sensor. A similar situation for this sensor takes place in another adjustable parameter - gain. As a result, the video signal from dark and / or low-light parts for the image transmitted outside the “window” can either significantly decrease, or be completely lost.
Недостаток прототипа - ограниченный динамический диапазон градаций яркости для объектов контроля, передаваемых в комбинированном изображении вне "окна".The disadvantage of the prototype is the limited dynamic range of gradations of brightness for control objects transmitted in a combined image outside the "window".
Задача изобретения - расширение динамического диапазона градаций яркости для объектов контроля, передаваемых в комбинированном изображении вне "окна", путем повышения отношения сигнал/шум для темных и/или низкоосвещенных объектов.The objective of the invention is the expansion of the dynamic range of gradations of brightness for control objects transmitted in the combined image outside the "window" by increasing the signal-to-noise ratio for dark and / or low-illuminated objects.
Поставленная задача решается тем, что в заявляемом способе оптическое изображение от сильно освещенных и/или ярких объектов занимает центральную часть угла поля зрения, формирование управляющего сигнала АРЧ в каждом из датчиков выполняют по зарядовому рельефу отдельно взятой области фотомишени, причем второй датчик реализует эту функцию по центральной области его фотомишени, а первый датчик - по всей области его фотомишени, за исключением центральной.The problem is solved in that in the claimed method, the optical image from highly illuminated and / or bright objects occupies the central part of the angle of the field of view, the formation of the control signal of the AF in each of the sensors is performed by the charge relief of a single target area, and the second sensor implements this function by the central region of his photographic target, and the first sensor - throughout the entire region of his photographic target, except for the central one.
Поставленная задача в заявляемом устройстве, предназначенном для осуществления заявленного способа, решается тем, что в устройство телевизионного наблюдения прототипа, состоящее из последовательно расположенных и оптически связанных объектива и светоделителя, первый выход которого оптически связан с фотомишенью первого датчика телевизионного сигнала, а второй выход светоделителя - с фотомишенью второго датчика телевизионного сигнала, причем геометрические размеры фотомишеней первого и второго датчиков одинаковы, вход "синхро" второго датчика подключен к выходу "синхро" первого датчика, выход "видео" которого подключен к первому информационному входу коммутатора-смесителя, второй информационный вход которого подключен к выходу "видео" второго датчика, а выход коммутатора-смесителя подключен к входу видеомонитора, введены следующие признаки, а именно: проекции оптического кадра объектива на фотомишенях первого и второго датчиков совпадают, "окно" фотометрирования АРЧ второго датчика установлено на центральную область его фотомишени, "окно" фотометрирования АРЧ первого датчика - на всю область его фотомишени, кроме центральной, а третий информационный вход коммутатора-смесителя подключен к выходу сигнала "окошко" первого датчика телевизионного сигнала.The problem in the inventive device intended for the implementation of the claimed method is solved by the fact that in the television surveillance device of the prototype, consisting of sequentially located and optically coupled lens and a beam splitter, the first output of which is optically connected with the photo target of the first sensor of the television signal, and the second output of the beam splitter with the photo target of the second sensor of the television signal, moreover, the geometric dimensions of the photo targets of the first and second sensors are the same, the sync input is second of the second sensor is connected to the sync output of the first sensor, the video output of which is connected to the first information input of the mixer switch, the second information input of which is connected to the video output of the second sensor, and the output of the mixer switch is connected to the video monitor input, the following signs, namely: the projection of the optical frame of the lens on the photographic targets of the first and second sensors coincide, the "window" of AFM photometry of the second sensor is installed on the central region of its target, the "window" of AFM photometry a new sensor — for the entire area of its target, except for the central one, and the third information input of the switch-mixer is connected to the signal output of the “window” of the first sensor of the television signal.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается наличием новых признаков, а именно наличием следующих действий:Comparative analysis with the prototype shows that the inventive method is characterized by the presence of new features, namely the presence of the following actions:
- пространственной ориентацией оптического изображения от сильно освещенного и/или яркого объекта в центральную часть угла поля зрения телевизионного наблюдения;- the spatial orientation of the optical image from a highly illuminated and / or bright object to the central part of the angle of the field of view of television observation;
- формированием управляющего сигнала АРЧ в первом датчике телевизионного сигнала по центральной области фотомишени;- the formation of the control signal ARF in the first sensor of the television signal in the Central region of the target;
- формированием управляющего сигнала АРЧ во втором датчике телевизионного сигнала по всей области фотомишени, за исключением центральной.- the formation of the control signal of the ARF in the second television signal sensor over the entire area of the photo target, except for the central one.
Совокупность известных и новых признаков не известна из уровня техники, поэтому заявляемый способ отвечает требованию новизны.The combination of known and new features is not known from the prior art, therefore, the claimed method meets the requirement of novelty.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается формой выполнения элементов, а именно: формой выполнения каждого из датчиков в части предварительной установки "окна" фотометрирования, параметрами элементов, а именно: совпадением проекции оптического кадра объектива на фотомишенях первого и второго датчиков и новой связью между элементами, а именно: связью первого датчика телевизионного сигнала с коммутатором-смесителем.Comparative analysis with the prototype shows that the claimed device differs in the form of the elements, namely: the form of execution of each of the sensors in terms of pre-setting the "window" photometry, the parameters of the elements, namely: the coincidence of the projection of the optical frame of the lens on the target of the first and second sensors and the new the connection between the elements, namely: the connection of the first sensor of the television signal with the switch-mixer.
Совокупность известных и новых признаков заявляемого устройства не известна из уровня техники, поэтому предлагаемое техническое решение соответствует критерию новизны.The combination of known and new features of the claimed device is not known from the prior art, therefore, the proposed technical solution meets the criterion of novelty.
В предлагаемом решении первичное формирование составляющих видеосигнала комбинированного изображения выполняется в зарядовой форме на мишенях первого и второго датчиков при различных временах экспозиции и коэффициента усиления видеотракта, оптимальных или близких к оптимальным значениям для каждого из передаваемых фрагментов сцены.In the proposed solution, the primary formation of the components of the video signal of the combined image is performed in charge form on the targets of the first and second sensors at different exposure times and the gain of the video path, optimal or close to the optimal values for each of the transmitted fragments of the scene.
В выходном изображении заявляемого решения яркие и светлые детали передаются видеосигналом второго датчика, как и в прототипе, без ограничения в белом, но только в пределах "окна".In the output image of the proposed solution, bright and bright details are transmitted by the video signal of the second sensor, as in the prototype, without limitation in white, but only within the "window".
В пределах оставшейся области кадра комбинированного изображения (вне "окна") осуществляется передача темных и/или низкоосвещенных деталей сцены, выполняемая видеосигналом первого датчика. Но в отличие от прототипа время накопления фотоприемника и коэффициент усиления видеоусилителя первого датчика устанавливаются путем оценки зарядового рельефа только этой области.Within the remaining area of the frame of the combined image (outside the "window"), dark and / or low-lit scene details are transmitted by the video signal of the first sensor. But, unlike the prototype, the accumulation time of the photodetector and the gain of the video amplifier of the first sensor are established by evaluating the charge relief of only this region.
Поэтому отношение сигнал/шум (ψ) для передаваемых вне "окна" темных и/или низкоосвещенных деталей сцены увеличивается пропорционально увеличению для них времени накопления фотоприемника и коэффициента усиления видеоусилителя.Therefore, the signal-to-noise ratio (ψ) for the dark and / or low-illuminated parts of the scene transmitted outside the “window” increases in proportion to the increase in the accumulation time of the photodetector and the gain of the video amplifier for them.
По техническому результату и методам его достижения заявляемое решение соответствует требованию о наличии изобретательского уровня.According to the technical result and methods for its achievement, the claimed solution meets the requirement of inventive step.
На фиг.1 приведена структурная схема заявляемого устройства, реализующего заявляемый способ; на фиг.2 показано устройство светоделителя; на фиг.3 изображены области фотометрирования для первого и второго датчиков; на фиг.4 - пример схемного решения, поясняющий предустановку областей фотометрирования; на фиг.5 - пример изображения, воспроизводимого на экране видеомонитора.Figure 1 shows the structural diagram of the inventive device that implements the inventive method; figure 2 shows the device of the beam splitter; figure 3 shows the photometric area for the first and second sensors; figure 4 is an example of a circuit design that explains the preset areas of photometrics; figure 5 is an example of an image that is displayed on the screen of a video monitor.
Заявляемое устройство телевизионного наблюдения (см. фиг.1) содержит последовательно расположенные и оптически связанные объектив 1 и светоделитель 2, первый выход которого оптически связан с фотомишенью первого датчика 3 телевизионного сигнала, а второй выход светоделителя 2 - с фотомишенью второго датчика 4 телевизионного сигнала, причем геометрические размеры фотомишеней первого и второго датчиков одинаковы, а проекции оптического кадра объектива на фотомишенях совпадают, предустановка "окна" фотометрирования датчика 4 выполнена для центральной области его фотомишени, а предустановка "окна" фотометрирования датчика 3 - для всей области его фотомишени, кроме центральной, вход "синхро" датчика 4 подключен к выходу "синхро" датчика 3, выход "видео" которого подключен к первому информационному входу коммутатора-смесителя 5, второй информационный вход которого подключен к выходу "видео" датчика 4, третий информационный вход - к выходу сигнала "окошко" датчика 3, а выход - к входу видеомонитора 6.The inventive television surveillance device (see figure 1) contains sequentially located and optically coupled lens 1 and a beam splitter 2, the first output of which is optically connected to the photo target of the first sensor 3 of the television signal, and the second output of the beam splitter 2 to the photo target of the second sensor 4 of the television signal, moreover, the geometrical sizes of the photographic targets of the first and second sensors are the same, and the projections of the optical frame of the lens on the photographic targets coincide, the preset of the photometer window of the sensor 4 is made for the central region of its photo target, and the preset of the “window” of metering of sensor 3 is for the entire region of its photo target, except for the central one, the input of the “sync” of sensor 4 is connected to the output of the “sync” of sensor 3, the video output of which is connected to the first information input of the mixer 5, the second information input of which is connected to the output of the "video" of the sensor 4, the third information input is to the output of the signal "window" of the sensor 3, and the output is to the input of the
Светоделитель 2 при взаимно перпендикулярном расположении фотомишеней датчиков 3 и 4 содержит (см. фиг.2а) полупрозрачное зеркало 2-1, вход которого является входом светоделителя, а первый и второй выходы полупрозрачного зеркала - соответственно первым и вторым выходами светоделителя.The beam splitter 2, with the mutually perpendicular arrangement of the photo targets of the sensors 3 and 4, contains (see Fig. 2a) a translucent mirror 2-1, the input of which is the input of the beam splitter, and the first and second outputs of the translucent mirror are the first and second outputs of the beam splitter, respectively.
Светоделитель 2 при взаимно параллельном расположении фотомишеней датчиков 3 и 4 содержит (см. фиг.2б) последовательно расположенные и оптически связанные полупрозрачное зеркало 2-1 и отражающее зеркало 2-2, причем вход полупрозрачного зеркала является входом светоделителя, а выход отражающего зеркала и второй выход полупрозрачного зеркала - соответственно первым и вторым выходами светоделителя.The beam splitter 2 with mutually parallel arrangement of the photo targets of the sensors 3 and 4 contains (see fig.2b) sequentially located and optically connected translucent mirror 2-1 and a reflecting mirror 2-2, the input of the translucent mirror is the input of the beam splitter, and the output of the reflecting mirror is the second the output of the translucent mirror is, respectively, the first and second outputs of the beam splitter.
В заявляемом решении датчики телевизионного сигнала 3 и 4, как и в прототипе, синхронизированы в режиме Genlock с привязкой частоты и фазы по сигналу синхронизации приемника (ССП) от датчика 3. Возможна и другая, не показанная на фиг.1, организация внешней синхронизации: по сигналу ССП с выхода "синхро" датчика 4 на вход "синхро" датчика 3.In the claimed solution, the sensors of the television signal 3 and 4, as in the prototype, are synchronized in the Genlock mode with frequency and phase matching by the receiver synchronization signal (MTP) from the sensor 3. Another organization of external synchronization, not shown in Fig. 1, is also possible: by a signal from the SSP from the output of the "sync" of the sensor 4 to the input of the "sync" of the sensor 3.
В качестве датчика 3 может быть использована предлагаемая российской фирмой "ЭВС" (г. Санкт-Петербург) бескорпусная камера VSI-746, а в качестве датчика 4 - бескорпусная камера VNI-702 [2], которые выполнены на основе матрицы ПЗС с числом элементов 582×752 и размером мишени по диагонали 1/2 дюйма. При одинаковых геометрических размерах фотомишеней датчиков 3 и 4 составляющие комбинированного изображения (в "окне" и вне "окна") будут иметь неизменный масштаб.As the sensor 3, the open-frame camera VSI-746 offered by the Russian company "EVS" (St. Petersburg) can be used, and as the sensor 4, the open-frame camera VNI-702 [2], which are based on a CCD with the number of elements, can be used 582 × 752 and the size of the target on a diagonal of 1/2 inch. With the same geometric sizes of the photo targets of sensors 3 and 4, the components of the combined image (in the "window" and outside the "window") will have an unchanged scale.
При необходимости иметь в пределах "окна" увеличенное изображение геометрические размеры фотомишени первого датчика должны превышать соответствующие размеры второго датчика. Пусть размер мишени по диагонали для первого датчика составляет 1/2 дюйма, а для второго - 1/4 дюйма. Тогда кратность масштабирования комбинированного изображения составит 1/2:1/4=2 раза.If it is necessary to have an enlarged image within the "window", the geometric dimensions of the photographic target of the first sensor should exceed the corresponding dimensions of the second sensor. Let the target size of the diagonal for the first sensor is 1/2 inches, and the second - 1/4 inches. Then multiplicity scaling the composite image will be 1/2 1/4 = 2 times.
В устройстве прототипа для каждого из датчиков управляющий сигнал АРЧ формируется по всей области фотомишени, т.е. "окно" фотометрирования ("окно" детектирования зарядового рельефа) образует вся мишень. В заявляемом решении областью фотометрирования для датчика 4 является центральная область фотомишени (см. фиг.3а), а для датчика 3 - вся область фотомишени, за исключением центральной (см. фиг.3б).In the prototype device for each of the sensors, the control signal of the ARF is generated over the entire target area, i.e. The “window” of photometry (the “window” of detecting the charge relief) forms the entire target. In the claimed solution, the photometric area for the sensor 4 is the central area of the target (see figa), and for the sensor 3 is the entire area of the target, except for the central one (see fig.3b).
В камерах VSI-746 и VNI-702 в качестве синхрогенератора применяется микросхема CXD2463R фирмы SONY [3]. Возможности этой микросхемы позволяют организовать четыре режима фотометрирования мишени ПЗС-матрицы, как показано в табл.1.In the VSI-746 and VNI-702 cameras, the SONY CXD2463R chip is used as a sync generator [3]. The capabilities of this chip allow you to organize four modes of photometric targeting of the CCD target, as shown in table 1.
Для их реализации необходимо осуществить подачу на выводы 17 и 18 микросхемы CXD2463R логических уровней сигнала. При этом на выводе 15 микросхемы CXD2463R формируется логический сигнал, обозначенный "BLC", который подается на управляющие входы аналоговых коммутаторов [3, с.8]. Один из них коммутирует "окно" автоматической регулировки времени накопления (АРВН), другой - "окно" автоматической регулировки усиления (АРУ) видеотракта.To implement them, it is necessary to supply logic signal levels to terminals 17 and 18 of the CXD2463R chip. In this case, at the
На выводе 13 микросхемы CXD2463R устанавливается коммутируемое на конденсаторе напряжение пикового детектора АРВН. Как следует из временных диаграмм коммутирующего сигнала, приведенных в [3, с.9-12], высокий логический уровень является активным уровнем, а его временное появление в пределах кадра соответствует временному положению выбранной области фотометрирования.At
Отсюда следует, что в обоих датчиках прототипа на выводы 17 и 18 каждой из микросхем CXD2463R должны быть поданы сигналы логического "0" (см. первую строку таблицы - режим 1).It follows that in both sensors of the prototype, logic “0” signals should be applied to the terminals 17 and 18 of each of the CXD2463R microcircuits (see the first row of the table - mode 1).
В заявляемом решении для датчика 4 на вывод 17 должен быть подан сигнал логического "0", а на вывод 18 - сигнал логической "1" (см. третью строку таблицы - режим 3).In the claimed solution for the sensor 4, a logic “0” signal should be sent to pin 17, and a logical “1” signal to pin 18 (see the third row of the table — mode 3).
Для выполнения предустановки датчика 3 в предлагаемом изобретении аналогично необходимо подать на выводы 17 и 18 микросхемы CXD2463R сигналы логического "0" и логической "1", но на управляющий вход аналоговых коммутаторов - инвертированный сигнал "BLC". В примере схемного решения, показанном на фиг.4, для упрощения начертания изображен только один коммутатор (коммутатор для АРВН).To perform the presetting of sensor 3 in the present invention, it is similarly necessary to apply signals “logical 0” and logic “1” to terminals 17 and 18 of the CXD2463R chip, but the inverted signal “BLC” to the control input of the analog switches. In the example circuit diagram shown in FIG. 4, to simplify the outline, only one switch is shown (a switch for ARVN).
Объектив 1, коммутатор-смеситель 5 и видеомонитор 6 по назначению и схемотехническому исполнению не отличаются от соответствующих блоков прототипа.The lens 1, the switch-mixer 5 and the
Способ телевизионного наблюдения в условиях сложного освещения и/или сложной яркости объектов осуществляется следующим образом.The method of television surveillance in complex lighting and / or complex brightness of objects is as follows.
Воспользуемся структурной схемой заявляемого устройства телевизионного наблюдения (см. фиг.1), реализующего заявляемый способ. Предварительно устройство ориентируется так, чтобы сильно освещенные и/или яркие объекты воспринимались в центральной части ее угла зрения (см. пример на фиг.5).We use the structural diagram of the inventive device for television surveillance (see figure 1) that implements the inventive method. Previously, the device is oriented so that highly illuminated and / or bright objects are perceived in the central part of its angle of view (see the example in FIG. 5).
Как и в прототипе, входное оптическое изображение по оптическому пути: объектив 1, вход светоделителя 2, первый выход светоделителя 2 проецируется на фотомишень первого датчика 3 телевизионного сигнала. Одновременно это изображение по другому оптическому пути: объектив 1, вход светоделителя 2, второй выход светоделителя 2 проецируется на фотомишень второго датчика 4 телевизионного сигнала. Предполагаем, что геометрические размеры фотомишеней датчиков 3 и 4 одинаковы, например 1/2 дюйма по диагонали.As in the prototype, the input optical image along the optical path: the lens 1, the input of the beam splitter 2, the first output of the beam splitter 2 is projected onto the photo target of the first sensor 3 of the television signal. At the same time, this image is taken along a different optical path: the lens 1, the input of the beam splitter 2, and the second output of the beam splitter 2 is projected onto the photo target of the second television signal sensor 4. We assume that the geometric dimensions fotomisheney sensors 3 and 4 are identical, for example 1/2 inches diagonally.
Фотоэлектрическое преобразование оптического изображения каждого из датчиков в соответствующие видеосигналы проводится с использованием автоматической регулировки чувствительности (АРЧ). Основным регулируемым параметром АРЧ является время накопления фотоприемника на ПЗС, а дополнительным параметром - коэффициент усиления видеоусилителя.Photoelectric conversion of the optical image of each of the sensors into the corresponding video signals is carried out using automatic sensitivity control (ARC). The main adjustable parameter of the ARF is the accumulation time of the photodetector on the CCD, and an additional parameter is the gain of the video amplifier.
Отметим, что оба датчика работают в режиме синхронизации по частоте и фазе кадровой и строчной разверток от сигнала синхронизации приемника (ССП) датчика 3.Note that both sensors operate in the synchronization mode in frequency and phase of the vertical and horizontal scanning from the receiver synchronization signal (MSS) of sensor 3.
В отличие от прототипа для АРЧ каждого из датчиков предусмотрена предустановка разных и взаимоисключающих областей фотометрирования.In contrast to the prototype for the ARC of each of the sensors, a preset of different and mutually exclusive photometric areas is provided.
Для датчика 4 областью фотометрирования является центральная область его фотомишени (см. фиг.3а), а для датчика 3 - вся область его фотомишени минус центральная (см. фиг.3б).For the sensor 4, the photometric area is the central region of its photo target (see Fig. 3a), and for sensor 3, the entire region of its photo target minus the central one (see Fig. 3b).
Поэтому для наблюдаемого заявляемым устройством сюжета АРЧ как датчика 4, так и датчика 3 установят различные и оптимальные значения текущей экспозиции и коэффициента усиления.Therefore, for the plot of the ARF observed by the claimed device, both the sensor 4 and the sensor 3 will establish various and optimal values of the current exposure and gain.
Для наблюдаемого в нашем примере сюжета (см. фиг.5) эти параметры удовлетворяют соотношениям:For the plot observed in our example (see Fig. 5), these parameters satisfy the relations:
Тн1>Тн2; Kу1>Ку2,T n1 > T n2 ; K y1 > K y2 ,
где Тн1, Kу1 и Тн2, Ку2 - длительность накопления, коэффициент усиления видеотракта соответственно для датчика 3 и для датчика 4.where T n1 , K y1 and T n2 , K y2 - accumulation duration, video path gain for sensor 3 and sensor 4, respectively.
Далее, как в прототипе, в пределах кадра последовательно коммутируют телевизионный сигнал от датчика 3 и датчика 4, обеспечивая формирование видеосигнала комбинированного изображения и его воспроизведение на экране видеомонитора 6.Further, as in the prototype, within the frame, the television signal from the sensor 3 and the sensor 4 is sequentially switched, providing the formation of the video signal of the combined image and its reproduction on the screen of the
В заявляемом решении для темных и/или низкоосвещенных объектов энергия полезного сигнала увеличивается в (Тн1/Тн2)2 раз, а энергетический шумовой порог при условии равенства дисперсий шума преобразователей "заряд - напряжение" фотоприемников уменьшится в (Kу1/Ку2)2 раз. Поэтому имеем выигрыш в отношении сигнал/шум.In the claimed solution for dark and / or low-illuminated objects, the useful signal energy increases by (T n1 / T n2 ) 2 times, and the energy noise threshold, provided that the noise variances of the charge-voltage converters of the photodetectors decreases, decreases (K y1 / K y2 ) 2 times Therefore, we have a gain in the signal-to-noise ratio.
Если геометрические размеры фотомишени датчика 3 превышают размеры фотомишени датчика 4, то в "окне" комбинированного изображения заявляемого решения при прочих равных условиях будет воспроизводиться увеличенное изображение с кратностью масштабирования, равной отношению этих размеров.If the geometrical dimensions of the photo target of the sensor 3 exceed the dimensions of the photo target of the sensor 4, then in the "window" of the combined image of the claimed solution, ceteris paribus, an enlarged image with a zoom ratio equal to the ratio of these sizes will be played.
Работа заявляемого технического решения происходит совершенно аналогично, если режим внешней синхронизации будет осуществлен путем подачи импульсов ССП с выхода "синхро" датчика 4 на вход "синхро" датчика 3.The operation of the claimed technical solution occurs in exactly the same way if the external synchronization mode is carried out by applying pulses of the MSS from the output of the "sync" of the sensor 4 to the input of the "sync" of the sensor 3.
В настоящее время все элементы структурной схемы устройства для телевизионного наблюдения в условиях сложного освещения и/или сложной яркости объектов, которые реализуют все действия согласно заявляемому способу и определяют заявляемое устройство, освоены отечественной промышленностью. Поэтому следует считать предлагаемое изобретение соответствующим требованию о промышленной применимости.Currently, all the elements of the structural diagram of a device for television surveillance in conditions of complex lighting and / or complex brightness of objects that implement all the actions according to the claimed method and determine the claimed device, mastered by domestic industry. Therefore, the present invention should be considered as meeting the requirement for industrial applicability.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИINFORMATION SOURCES
1. Патент №2171014 РФ, МКИ7 H04N 5/225, 5/228. Телевизионная камера с селективным масштабированием / В.М. Смелков, Ю.А. Смоляков, Н.Н. Егорова, В.М. Петрова // Б.И. - 2001. - №20.1. Patent No. 2171014 of the Russian Federation, MKI 7 H04N 5/225, 5/228. Selective Zoom Television Camera / V.M. Smelkov, Yu.A. Smolyakov, N.N. Egorova, V.M. Petrova // B.I. - 2001. - No. 20.
2. Телевизионные камеры фирмы "ЭВС", каталог, 2005 г.2. Television cameras of the company "EVS", catalog, 2005
3. Микросхема CXD2463R фирмы SONY. Timing Controller for CCD Camera. Инструкция для пользователя на английском языке, с.1-12.3. CXD2463R chip company SONY. Timing Controller for CCD Camera. User manual in English, p.1-12.
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006105867/09A RU2317652C2 (en) | 2006-02-26 | 2006-02-26 | Method for television surveillance under conditions of complicated lighting and/or complicated brightness of objects and device for realization of the method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006105867/09A RU2317652C2 (en) | 2006-02-26 | 2006-02-26 | Method for television surveillance under conditions of complicated lighting and/or complicated brightness of objects and device for realization of the method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2317652C2 true RU2317652C2 (en) | 2008-02-20 |
Family
ID=39267401
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006105867/09A RU2317652C2 (en) | 2006-02-26 | 2006-02-26 | Method for television surveillance under conditions of complicated lighting and/or complicated brightness of objects and device for realization of the method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2317652C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2443069C1 (en) * | 2011-02-17 | 2012-02-20 | Вячеслав Михайлович Смелков | Television camera for observation in conditions of complicated lighting and/or complicated brightness of objects |
-
2006
- 2006-02-26 RU RU2006105867/09A patent/RU2317652C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2443069C1 (en) * | 2011-02-17 | 2012-02-20 | Вячеслав Михайлович Смелков | Television camera for observation in conditions of complicated lighting and/or complicated brightness of objects |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100858393B1 (en) | Image pickup elements and record medium for performing a program thereof | |
KR100795343B1 (en) | System and method for image capturing | |
US20060284996A1 (en) | Image capture device, image capture system, and synchronizing method | |
JP2006235254A (en) | Imaging apparatus | |
JPH07212645A (en) | Television camera | |
US7437065B2 (en) | Imaging apparatus | |
WO2017217137A1 (en) | Imaging control device, imaging control method, and program | |
JP6170355B2 (en) | Imaging apparatus and control method thereof | |
US20050185066A1 (en) | Image taking apparatus | |
US20020012063A1 (en) | Apparatus for automatically detecting focus and camera equipped with automatic focus detecting apparatus | |
KR930011975B1 (en) | Automatic white balance adjustment device | |
KR100518250B1 (en) | lighting apparatus which diffuse infrared rays | |
RU2317652C2 (en) | Method for television surveillance under conditions of complicated lighting and/or complicated brightness of objects and device for realization of the method | |
JPH03132611A (en) | Automatic power varying device for camera zoom lens | |
WO2012063177A2 (en) | Flashlight device | |
RU2362275C1 (en) | Television camera for suveillance in conditions of complex illumination and/or complex brightness of objects | |
JP2001245205A (en) | Image pickup device | |
JP2000032352A (en) | Video camera device | |
JP3943613B2 (en) | Imaging device and lens unit | |
RU2305376C1 (en) | Television camera for observation under conditions of complicated lighting and/or complicated brightness of objects | |
JPH02163714A (en) | Automatic focus adjustor | |
JP3271309B2 (en) | Camera device | |
RU2389151C1 (en) | Television camera for viewing in conditions of low illumination and/or low brightness of objects | |
JP2006013884A (en) | Camera | |
CN102778804B (en) | Emission control device and light-emitting control method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100227 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20120910 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130227 |