RU2371880C1 - Panoramic video surveillance method and device for implementing thereof - Google Patents

Panoramic video surveillance method and device for implementing thereof Download PDF

Info

Publication number
RU2371880C1
RU2371880C1 RU2008113263/09A RU2008113263A RU2371880C1 RU 2371880 C1 RU2371880 C1 RU 2371880C1 RU 2008113263/09 A RU2008113263/09 A RU 2008113263/09A RU 2008113263 A RU2008113263 A RU 2008113263A RU 2371880 C1 RU2371880 C1 RU 2371880C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
television
panoramic
image
server
television camera
Prior art date
Application number
RU2008113263/09A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вячеслав Михайлович Смелков (RU)
Вячеслав Михайлович Смелков
Original Assignee
Вячеслав Михайлович Смелков
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Вячеслав Михайлович Смелков filed Critical Вячеслав Михайлович Смелков
Priority to RU2008113263/09A priority Critical patent/RU2371880C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2371880C1 publication Critical patent/RU2371880C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Studio Devices (AREA)
  • Closed-Circuit Television Systems (AREA)

Abstract

FIELD: information technologies.
SUBSTANCE: panoramic video surveillance is performed with a television system by means of television camera with the view in the area close to semi-sphere, i.e. in spatial angle of 360 degrees in azimuth and tens of degrees as to the place angle. Image acquisition in the television camera is performed with field angle in the object space of 360 degrees in azimuth, and circular panoramic television image is converted to a common image; at that, one current "circular" frame is read off the server memory by means of n "square" frames, the number of which meets the ratio:
Figure 00000005
where γh - horizontal angle of vision field in degrees of the image surveyed by the operator, and optical assembly of television camera is a panoramic catadioptric objective, and to the server there introduced is the unit converting "circular" frame to "square" frames (UCCF), the input of which is connected to the output of RAM unit for a frame, and the output - to "network" output; at that, this conversion is performed in a programmable way.
EFFECT: eliminating losses of resolution capability of panoramic image by eliminating movement of light flux during exposure.
3 cl, 4 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к панорамному телевизионному наблюдению, которое выполняется телевизионной системой при помощи телевизионной камеры кругового обзора в области, близкой к полусфере, т.е. в пространственном угле 360 градусов по азимуту и десятки градусов по углу места.The present invention relates to panoramic television surveillance, which is performed by a television system using a television circular camera in an area close to the hemisphere, i.e. in a spatial angle of 360 degrees in azimuth and tens of degrees in elevation.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению следует считать способ панорамного телевизионного наблюдения [1], заключающийся в том, что устанавливают телевизионную камеру в фиксированное положение, осуществляют движение светового потока директивно с повтором циклов по направлению к фотоприемнику, формируют в телевизионной камере аналоговый сигнал изображения наблюдаемого пространства, преобразуют аналоговый видеосигнал в цифровой видеосигнал, передают видеосигнал по интерфейсу в сервер, записывают видеосигнал в оперативную память сервера, осуществляют селективный контроль хранящегося в памяти сервера панорамного изображения на экранах видеомониторов двух и более подключенных к серверу персональных компьютеров.The closest in technical essence to the claimed invention should be considered a method of panoramic television surveillance [1], which consists in installing the television camera in a fixed position, moving the light flux directively with repeating cycles towards the photodetector, generating an analog image signal in the television camera observed space, convert the analog video signal into a digital video signal, transmit the video signal through the interface to the server, record the video signal l server RAM carried selective control panoramic image stored in the server memory to the video monitor two or more connected to the server PC.

Устройство прототипа [1] содержит последовательно соединенные телевизионную камеру и сервер, являющийся узлом локальной вычислительной сети, при этом телевизионная камера состоит из последовательно расположенных и оптически связанных оптического узла и датчика цифрового телевизионного сигнала, причем объектив неподвижного снаружи оптического узла накрыт прозрачным куполом, внутри которого расположено зеркало, вращающееся посредством двигателя, а к серверу подключены два или более персональных компьютера, каждый из которых содержит системный блок, манипулятор «мышь» и видеомонитор.The prototype device [1] contains a series-connected television camera and a server, which is a node of a local area network, the television camera consists of sequentially located and optically coupled optical nodes and a digital television signal sensor, and the lens of the stationary outside optical node is covered with a transparent dome inside which there is a mirror rotating by means of an engine, and two or more personal computers are connected to the server, each of which contains system unit, the manipulator "mouse" and a video monitor.

Пространственное расположение зеркала, фокусное расстояние объектива и его относительное отверстие в совокупности определяют собирающую способность оптического узла и его угловое поле зрения при экспонировании фотоприемника датчика цифрового телевизионного сигнала в процессе осуществлении захвата изображения в телевизионной камере. Каждому отдельно взятому изображению захвата соответствует сегмент пространства с ограниченным углом поля зрения телевизионной камеры в текущей позиции зеркала. Совокупность этих фрагментарных изображений формирует искомую панораму. Благодаря тому, что процесс экспонирования (накопления) зарядов в фотоприемнике телевизионной камеры прототипа осуществляется не для статичного, а для подвижного изображения, неизбежно возникновение размытия формируемого изображения в горизонтальном направлении.The spatial arrangement of the mirror, the focal length of the lens, and its relative aperture in the aggregate determine the collecting ability of the optical unit and its angular field of view when the photodetector is exposed to the digital television signal sensor during image capturing in a television camera. Each individual capture image corresponds to a segment of space with a limited angle of field of view of the television camera at the current mirror position. The combination of these fragmentary images forms the desired panorama. Due to the fact that the process of exposure (accumulation) of charges in the photodetector of the television camera of the prototype is carried out not for a static, but for a moving image, blurring of the generated image in the horizontal direction is inevitable.

Недостаток прототипа - потери разрешающей способности формируемого телевизионной камерой панорамного изображения, предъявляемого оператору на экране видеомонитора.The disadvantage of the prototype is the loss of resolution generated by the television camera panoramic image presented to the operator on the screen of a video monitor.

Задача изобретения - устранение потерь разрешающей способности панорамного изображения путем исключения движения светового потока в процессе экспонирования.The objective of the invention is the elimination of loss of resolution of the panoramic image by eliminating the movement of the light flux during the exposure.

Поставленная задача решается тем, что в заявляемом способе панорамного телевизионного наблюдения, заключающемся в том, что устанавливают телевизионную камеру в фиксированное положение, формируют в телевизионной камере аналоговый сигнал изображения наблюдаемого пространства, преобразуют аналоговый видеосигнал в цифровой видеосигнал, передают видеосигнал по интерфейсу в сервер, записывают видеосигнал в оперативную память сервера, осуществляют селективный контроль хранящегося в памяти сервера панорамного изображения на экранах видеомониторов двух или более подключенных к серверу персональных компьютеров, согласно предполагаемому изобретению захват изображения в телевизионной камере выполняют с угловым полем в пространстве предметов 360 градусов по азимуту, а кольцевое панорамное телевизионное изображение преобразуют в обычное изображение, причем один текущий «кольцевой» кадр считывают из памяти сервера при помощи n «прямоугольных» кадров, число которых удовлетворяет соотношению:The problem is solved in that in the claimed method of panoramic television surveillance, which consists in installing the television camera in a fixed position, forming an analog image signal of the observed space in the television camera, converting the analog video signal to a digital video signal, transmitting the video signal through the interface to the server, recording video signal to the server’s RAM; they selectively control the panoramic image stored in the server’s memory on the screens monitors of two or more personal computers connected to the server, according to the proposed invention, image capture in a television camera is performed with an angular field in the space of objects 360 degrees in azimuth, and a panoramic panoramic television image is converted into a conventional image, and one current “circular” frame is read from memory server using n "rectangular" frames, the number of which satisfies the ratio:

Figure 00000001
,
Figure 00000001
,

где γг - горизонтальный угол поля зрения в градусах наблюдаемого оператором изображения.where γ g is the horizontal angle of the field of view in degrees observed by the operator of the image.

Поставленная задача в заявляемом устройстве панорамного телевизионного наблюдения, предназначенном для осуществления заявленного способа, решается тем, что в это устройство, содержащее последовательно соединенные телевизионную камеру и сервер, являющийся узлом локальной вычислительной сети, при этом телевизионная камера состоит из последовательно расположенных и оптически связанных оптического узла и датчика цифрового телевизионного сигнала, а к серверу подключены два или более персональных компьютера, каждый из которых содержит системный блок, манипулятор «мышь» и видеомонитор, согласно предлагаемому изобретению оптический узел телевизионной камеры является панорамным зеркально-линзовым объективом, а в сервер введен блок преобразования «кольцевого» кадра в «прямоугольные» кадры (БПКП), вход которого подключен к выходу блока оперативной памяти на кадр, а выход - к выходу «сеть», причем само это преобразование выполняется не новыми аппаратными средствами, а программным путем.The problem in the inventive panoramic television monitoring device, designed to implement the inventive method, is solved by the fact that in this device containing a series-connected television camera and a server, which is a node of the local area network, the television camera consists of sequentially located and optically connected optical node and a digital television signal sensor, and two or more personal computers are connected to the server, each of which contains the system unit, the mouse and video monitor, according to the invention, the optical node of the television camera is a panoramic mirror-lens lens, and a unit for converting a “ring” frame into “rectangular” frames (BPKP) is inserted into the server, the input of which is connected to the output of the operational unit memory per frame, and the output - to the output of the "network", and this conversion itself is performed not by new hardware, but by software.

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:

- угловым полем захвата изображения в 360 градусов по азимуту в телевизионной камере;- an angular field of image capture of 360 degrees in azimuth in a television camera;

- преобразованием кольцевого панорамного изображения в обычное изображение с условием осуществления этого действия, когда одному текущему «кольцевому» кадру соответствует число n «прямоугольных» кадров.- converting the annular panoramic image into a regular image with the condition for this action to be taken when the number n of "rectangular" frames corresponds to one current "annular" frame.

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 наличием новых признаков, в том числе:Comparative analysis with the prototype shows that the inventive device is characterized by the presence of new features, including:

- новым конструктивным элементом, которым является БПКП - блок преобразования «кольцевого» кадра в «прямоугольные» кадры;- a new constructive element, which is BPCP - a block for converting a "ring" frame into "rectangular" frames;

- электрическими связями БПКП в составе сервера;- electrical connections BPKP as part of the server;

- формой выполнения элементов, а именно формой выполнения оптического узла телевизионной камеры, который является панорамным зеркально-линзовым объективом, и формой выполнения БПКП, который реализуется программным путем.- the form of the elements, namely the form of the optical node of the television camera, which is a panoramic mirror-lens lens, and the form of the BODC, which is implemented in software.

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 заявляемом решении панорамное наблюдение осуществляется без директивного движения светового потока по направлению к фотоприемнику телевизионной камеры, в телевизионной камере больше нет механических подвижных элементов, поэтому исключено размытие формируемого камерой телевизионного изображения в горизонтальном направлении, вследствие чего устраняются неизбежные в прототипе потери разрешающей способности в каждом фрагменте панорамного изображения, воспроизводимого на экранах компьютерных мониторов.In the claimed solution, panoramic observation is carried out without directive movement of the light flux towards the photodetector of the television camera, there are no more mechanical moving elements in the television camera, therefore, blurring of the television image generated by the camera in the horizontal direction is eliminated, as a result of which the loss of resolution inevitable in the prototype in each fragment is eliminated panoramic image displayed on computer monitors.

Следовательно, по техническому результату и методу его достижения предлагаемое решение соответствует критерию о наличии изобретательского уровня.Therefore, according to the technical result and the method of its achievement, the proposed solution meets the criterion of the presence of an inventive step.

На фиг.1 приведена структурная схема заявляемого устройства, реализующего заявляемый способ; на фиг.2 показано кольцевое изображение и возможное размещение на нем областей телевизионной регистрации; на фиг.3 схематически представлено панорамное изображение, предлагаемое оператору персонального компьютера, в виде последовательности из шести «прямоугольных» кадров; на фиг.4 приведен пример возможного размещения фотоприемных секций на кристалле матрицы, выполненной по технологии КМОП, для панорамного наблюдения.Figure 1 shows the structural diagram of the inventive device that implements the inventive method; figure 2 shows a ring image and the possible placement of areas of television recording; figure 3 schematically shows a panoramic image proposed to the operator of a personal computer, in the form of a sequence of six "rectangular" frames; figure 4 shows an example of the possible placement of the photodetector sections on a matrix chip made by CMOS technology for panoramic observation.

Заявляемое устройство панорамного телевизионного наблюдения, см. фиг.1, содержит последовательно соединенные телевизионную камеру 1 и сервер 2, являющийся узлом локальной вычислительной сети, при этом телевизионная камера 1 состоит из последовательно расположенных и оптически связанных оптического узла 1-1, который является панорамным зеркально-линзовым объективом, и датчика 1-2 цифрового телевизионного сигнала, а в состав сервера 2 входит БПКП - блок преобразования «кольцевого» кадра в «прямоугольные» кадры (на фиг.1 не показан), вход которого подключен к выходу блока оперативной памяти на кадр, а выход - к выходу «сеть», к которому подключены два или более персональных компьютера, каждый из которых содержит системный блок 3, манипулятор «мышь» 4 и видеомонитор 5.The inventive panoramic television monitoring device, see figure 1, contains a series-connected television camera 1 and a server 2, which is a node of a local area network, while the television camera 1 consists of sequentially located and optically connected optical node 1-1, which is a panoramic mirror a lens, and a 1-2 digital television signal sensor, and server 2 includes a BPKP — a unit for converting a “ring” frame into “rectangular” frames (not shown in FIG. 1), the input of which It is connected to the output of the RAM block per frame, and the output is to the “network” output, to which two or more personal computers are connected, each of which contains a system unit 3, a “mouse” 4 manipulator and a video monitor 5.

Панорамный зеркально-линзовый объектив в качестве оптического узла 1-1 телевизионной камеры предназначен для формирования оптического изображения кругового обзора (кольцевого изображения) и проектирования его на фотомишень датчика 1-2. Техническое решение панорамного зеркально-линзового объектива запатентовано в России отечественными специалистами [2]. Угловое поле в пространстве предметов для этого объектива составляет 360° по азимуту и может достигать (75-80)° по углу места в зависимости от конструкции. Необходимо отметить, что размер кружка рассеяния панорамного объектива должен соответствовать размерам элемента разложения (пиксела) фотоприемника.Panoramic mirror-lens as an optical node 1-1 of a television camera is designed to form an optical image of a circular view (ring image) and design it on the target photo sensor 1-2. The technical solution of the panoramic mirror-lens lens has been patented in Russia by Russian specialists [2]. The angular field in the space of objects for this lens is 360 ° in azimuth and can reach (75-80) ° in elevation, depending on the design. It should be noted that the size of the scattering circle of the panoramic lens should correspond to the size of the decomposition element (pixel) of the photodetector.

Предположим, что горизонтальный угол поля зрения (γг) изображения, наблюдаемого с экрана видеомонитора 5, составляет шестьдесят градусов. Тогда кольцевое панорамное изображение, проецируемое на мишень датчика 1-2 (см. фиг.2) условно разделяется на 6 областей в соответствии с необходимым числом n, равным 6, для количества «прямоугольных» кадров при считывании одного «кольцевого» кадра. Каждая «прямоугольная» область телевизионной регистрации (захвата) будет занимать в соответствующем кольцевом секторе не всю площадь, а определенную его часть. Возможен выбор площади этих областей, когда они имеют взаимные перекрытия.Suppose that the horizontal angle of the field of view (γ g ) of the image observed from the screen of the video monitor 5 is sixty degrees. Then the annular panoramic image projected onto the target of the sensor 1-2 (see figure 2) is conditionally divided into 6 areas in accordance with the required number n equal to 6 for the number of "rectangular" frames when reading one "ring" frame. Each “rectangular” area of television recording (capture) will occupy in the corresponding ring sector not the entire area, but a certain part of it. It is possible to select the area of these areas when they have mutual overlaps.

Пусть «прямоугольные» области захвата с форматом 4:3 расположены в кольцевых секторах по критерию равноудаленности их геометрических центров от центра оптического кольца, как показано на фиг.2. Допустим, что в качестве датчика 1-2 используется бескорпусная телевизионная камера VEA-535 (VEI-535), предлагаемая российской фирмой «ЭВС» [3]. Эта телекамера может осуществить передачу цифрового видеосигнала по интерфейсу USB 2,0 при частоте кадров фотоэлектрического преобразования 4 Гц с числом пикселов матрицы КМОП фотоприемника 2592(H)×1944(V) и форматом мишени 4:3.Let the “rectangular” capture regions with a 4: 3 format be located in the ring sectors according to the criterion for the equidistance of their geometric centers from the center of the optical ring, as shown in FIG. 2. Suppose that as a 1-2 sensor, a VEA-535 open-circuit television camera (VEI-535), offered by the Russian company EVS, is used [3]. This camera can transmit a digital video signal via USB 2.0 at a frame rate of photoelectric conversion of 4 Hz with the number of pixels of the CMOS sensor matrix 2592 (H) × 1944 (V) and the target format 4: 3.

При вписывании в вертикальный размер матрицы кольцевого изображения (см. фиг.2) этого числа элементов вполне хватит для считывания шести изображений «прямоугольного» кадра со стандартным разрешением каждого 500(H)×582(V) пикселов, а также для считывания всего остального массива бесполезных в данном применении пикселов.When inscribing in a vertical matrix size ring image (see figure 2) this number of elements is enough to read six images of a "rectangular" frame with a standard resolution of each 500 (H) × 582 (V) pixels, as well as to read the rest of the array pixels that are useless in this application.

В перспективе для новых матричных фотоприемников, выполненных по технологии КМОП, вполне возможно пространственное размещение на кристалле с форматом 1:1 шести фотоприемных секций, как показано на фиг.4, что обеспечивает более рациональное использование площади кристалла. Благодаря этому может быть повышена частота кадров фотоэлектрического преобразования, что предоставит возможность наблюдения динамичных панорамных сюжетов.In the future, for new matrix photodetectors made according to CMOS technology, it is quite possible to place six photodetector sections on a crystal with a 1: 1 format, as shown in Fig. 4, which ensures a more rational use of the crystal area. Thanks to this, the frame rate of photoelectric conversion can be increased, which will provide the opportunity to observe dynamic panoramic scenes.

Учитывая, что технология КМОП в отличие от технологии ПЗС принципиально позволяет достаточно простыми средствами организовать фотоприемник, содержащий на кристалле десятки миллионов пикселов [4, с.75], можно надеяться и на реализацию на его площади 16 фотоприемных секций, что обеспечит для оператора угол зрения по горизонтали 22,5°.Considering that the CMOS technology, in contrast to the CCD technology, allows in principle quite simple means to organize a photodetector containing tens of millions of pixels on a crystal [4, p.75], we can also hope for the implementation of 16 photodetector sections on its area, which will provide the operator with a viewing angle horizontal 22.5 °.

Относительно применения в телевизионной камере фотоприемника на матрице КМОП следует отметить важное обстоятельство. Угловое поле зрения фотоприемника по горизонтали в 360° приводит намного чаще к оценке сюжетной ситуации как наблюдения объектов в условиях сложной освещенности и/или яркости в одном телевизионном кадре. В этих условиях телевизионная камера должна иметь исключительно широкий динамический диапазон, который достигается организацией многоканального преобразования «свет - сигнал» в фотоприемнике [5, 6], что недоступно для матриц ПЗС. При использовании матриц КМОП динамический диапазон телевизионной камеры может перекрывать 120 дБ, т.к. управление крутизной этого преобразования для поддержания оптимальной длительности экспонирования (накопления) принципиально возможно в каждом пикселе фотоприемника. Основанием для этого является схема топологической организации прибора - «координатная адресация», обеспечивающая доступ к каждому элементу.An important circumstance should be noted regarding the use of a photodetector on a CMOS sensor in a television camera. The horizontal field of view of the photodetector horizontally at 360 ° leads much more often to an assessment of the plot situation as observation of objects in conditions of complex illumination and / or brightness in one television frame. Under these conditions, a television camera should have an exceptionally wide dynamic range, which is achieved by organizing a multi-channel light-to-signal conversion in a photodetector [5, 6], which is not available for CCD arrays. When using CMOS sensors, the dynamic range of a television camera can cover 120 dB, because controlling the steepness of this conversion to maintain the optimal exposure time (accumulation) is fundamentally possible in each pixel of the photodetector. The basis for this is the diagram of the topological organization of the device - “coordinate addressing”, providing access to each element.

БПКП предназначен для преобразования «кольцевого» кадра изображения, формируемого телевизионной камерой 1, в обычные «прямоугольные» кадры. В нашем примере 6 областям «кольцевого» кадра (см. фиг.2) соответствуют 6 «прямоугольных» кадров на выходе БПКП (см. фиг.3). Это преобразование выполняется в сервере 2, в котором осуществляется непосредственная запись цифрового видеосигнала в блок оперативной памяти. Организация считывания каждого из шести «прямоугольных» кадров также возлагается на сервер, а ее реализация выполняется программным путем в реальном масштабе времени. Операция считывания включает для каждого «прямоугольного» кадра следующие процедуры:BPKP is designed to convert the "ring" frame of the image formed by the television camera 1, in the usual "rectangular" frames. In our example, 6 areas of the "circular" frame (see figure 2) correspond to 6 "rectangular" frames at the output of the BODC (see figure 3). This conversion is performed in the server 2, in which the digital video signal is directly recorded in the RAM block. The organization of reading each of the six "rectangular" frames is also assigned to the server, and its implementation is carried out programmatically in real time. The read operation includes for each "rectangular" frame the following procedures:

- индивидуальный разворот электронного изображения относительно геометрического центра на угол в пределах от минус 90 до плюс 90 градусов;- individual turn of the electronic image relative to the geometric center by an angle in the range from minus 90 to plus 90 degrees;

- коррекцию геометрических искажений соответствующего участка оптического панорамного изображения.- correction of geometric distortions of the corresponding section of the optical panoramic image.

Способ панорамного телевизионного наблюдения осуществляется следующим образом. Воспользуемся структурной схемой заявляемого устройства панорамного телевизионного наблюдения (см. фиг.1), реализующего заявленный способ.The method of panoramic television surveillance is as follows. We use the structural diagram of the claimed device for panoramic television surveillance (see figure 1) that implements the claimed method.

Телевизионная камера 1, содержащая панорамный зеркально-линзовый объектив 1-1 и датчик 1-2, устанавливается в фиксированное положение, например, при помощи фотоштатива (не показан). Для наблюдаемого телевизионной камерой изображения кругового обзора пространства датчик 1-2 по интерфейсу USB 2,0 осуществляет передачу цифрового видеосигнала на сервер 2 и его запись в блок оперативной памяти.A television camera 1, comprising a panoramic mirror-lens 1-1 and a sensor 1-2, is mounted in a fixed position, for example, using a photographic tripod (not shown). For the image of the circular view of the space observed by the television camera, the sensor 1-2 via the USB 2.0 interface transmits a digital video signal to server 2 and writes it to the RAM block.

Цифровой видеосигнал записи для каждого «кольцевого» кадра изображения при помощи БПКП преобразуется в n «прямоугольных» кадров и предоставляется пользователям персональных компьютеров на выходе «сеть» сервера 2.The digital video recording signal for each “ring” image frame with the help of the BPC is converted into n “rectangular” frames and is provided to users of personal computers at the output of the “network” server 2.

Предполагая, что текущий угол поля зрения (γг) предъявляемого панорамного изображения составляет 60° по горизонтали, «кольцевой» кадр записи включает 6 условных областей (см. фиг.2), которые считываются в БПКП 6 «прямоугольными» кадрами (см. фиг.3).Assuming that the current angle of view (γ g ) of the presented panoramic image is 60 ° horizontally, the “annular” recording frame includes 6 conditional areas (see FIG. 2), which are read in the BODC 6 by “rectangular” frames (see FIG. .3).

Локальную вычислительную сеть, подключенную к серверу 2, образуют персональные компьютеры, каждый из которых оснащен системным блоком в позиции 3, манипулятором «мышь» в позиции 4 и видеомонитором в позиции 5. Оператор каждого персонального компьютера может осуществить при помощи манипулятора «мышь» 4 селекцию предлагаемого изображения и его вывод на экран видеомонитора 5.The local computer network connected to server 2 is constituted by personal computers, each of which is equipped with a system unit at position 3, a mouse manipulator at position 4, and a video monitor at position 5. Each operator of a personal computer can select using the mouse manipulator 4 the proposed image and its output to the screen of the video monitor 5.

Технический результат предлагаемого изобретения заключается в устранении размытия по горизонтали в каждом фрагменте наблюдаемого панорамного изображения из-за отсутствия движения в процессе экспонирования фотоприемника в телевизионной камере, что гарантирует сохранение исходного показателя по разрешающей способности.The technical result of the invention is to eliminate horizontal blur in each fragment of the observed panoramic image due to lack of movement during exposure of the photodetector in a television camera, which ensures the preservation of the original resolution.

В настоящее время все элементы структурной схемы устройства панорамного телевизионного наблюдения, которые реализуют все действия согласно заявленному способу и определяют заявляемое устройство, освоены или могут быть освоены отечественной промышленностью. Поэтому следует считать предлагаемое изобретение соответствующим требованию о промышленной применимости.Currently, all the elements of the structural diagram of a panoramic television monitoring device that implement all the actions according to the claimed method and determine the claimed device, mastered or can be mastered by domestic industry. Therefore, the present invention should be considered as meeting the requirement for industrial applicability.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИINFORMATION SOURCES

1. Whiting Joshua В., Barker Alex С.Panoramic digital camera system. Патент США №6034716, H04N 7/00, 348/36, 348/37, заявлен 18Л2.1997, опубликован 07.03.2000.1. Whiting Joshua B., Barker Alex C. Panoramic digital camera system. US patent No. 6034716, H04N 7/00, 348/36, 348/37, claimed 18L2.1997, published 03/07/2000.

2. Куртов А.В., Соломатин В.А. Панорамный зеркально-линзовый объектив. Патент России №2185645, G02B 13/06, G02B 17/08, заявлен 22.12.1999, опубликован 20.10.2001.2. Kurtov A.V., Solomatin V.A. Panoramic mirror lens. Russian patent No. 2185645, G02B 13/06, G02B 17/08, filed December 22, 1999, published October 20, 2001.

3. www.evs.ru. Бескорпусные мегапиксельные телевизионные USB 2,0 камеры.3. www.evs.ru. Unpacked megapixel television USB 2.0 cameras.

4. Березин В.В., Умбиталиев А.А., Фахми Ш.С., Цыцулин А.К., Шипилов Н.Н. Твердотельная революция в телевидении: Телевизионные системы на основе приборов с зарядовой связью, систем на кристалле и видеосистем на кристалле / Под ред. А.А. Умбиталиева и А.К. Цыцулина - М.: «Радио и связь», 2006 г.4. Berezin V.V., Umbitaliev A.A., Fakhmi Sh.S., Tsytsulin A.K., Shipilov N.N. Solid State Revolution in Television: Television systems based on charge-coupled devices, systems on a chip, and video systems on a chip / Ed. A.A. Umbitalieva and A.K. Tsytsulina - M.: “Radio and Communications”, 2006

5. Смелков В.М. Аналитическая оценка многоканального способа расширения динамического диапазона телевизионной системы // Специальная техника. - 2007. - №2. - с.25-29.5. Smelkov V.M. Analytical evaluation of the multichannel method of expanding the dynamic range of a television system // Special equipment. - 2007. - No. 2. - p. 25-29.

6. Смелков В.М. Иду на растр: Эссе об изобретениях по классу H04N / Великий Новгород, Изд. НовГУ им. Ярослава Мудрого, 2007. - 176 с.6. Smelkov V.M. I go to the raster: An essay on inventions in the class H04N / Veliky Novgorod, Ed. NovSU named after Yaroslav the Wise, 2007 .-- 176 p.

Claims (3)

1. Способ панорамного телевизионного наблюдения, заключающийся в том, что устанавливают телевизионную камеру в фиксированное положение, формируют в телевизионной камере аналоговый сигнал изображения наблюдаемого пространства, преобразуют аналоговый видеосигнал в цифровой видеосигнал, передают видеосигнал по интерфейсу в сервер, записывают видеосигнал в оперативную память сервера, осуществляют селективный контроль хранящегося в памяти сервера панорамного изображения на экранах видеомониторов двух и более подключенных к серверу персональных компьютеров, отличающийся тем, что захват изображения в телевизионной камере выполняют с угловым полем в пространстве предметов 360° по азимуту, а кольцевое панорамное телевизионное изображение преобразуют в обычное изображение, причем один текущий «кольцевой» кадр считывают из памяти сервера при помощи n «прямоугольных» кадров, число которых удовлетворяет соотношению:
Figure 00000002

где γг - горизонтальный угол поля зрения в градусах наблюдаемого оператором изображения.
1. The method of panoramic television surveillance, which consists in installing the television camera in a fixed position, forming an analog image signal of the observed space in the television camera, converting the analog video signal to a digital video signal, transmitting the video signal via the interface to the server, recording the video signal into the server’s RAM, carry out selective control of the panoramic image stored in the server’s memory on the screens of two or more video monitors connected to the server sonal computers, characterized in that the image capture in the television camera is performed with an angular field in the space of objects 360 ° in azimuth, and the panoramic panoramic television image is converted into a normal image, and one current "circular" frame is read from the server’s memory using n "rectangular »Frames, the number of which satisfies the ratio:
Figure 00000002

where γ g is the horizontal angle of the field of view in degrees observed by the operator of the image.
2. Устройство панорамного телевизионного наблюдения, содержащее последовательно соединенные телевизионную камеру и сервер, являющийся узлом локальной вычислительной сети, при этом телевизионная камера состоит из последовательно расположенных и оптически связанных оптического узла и датчика цифрового телевизионного сигнала, а к серверу подключены два или более персональных компьютеров, каждый из которых содержит системный блок, манипулятор «мышь» и видеомонитор, отличающееся тем, что оптический узел телевизионной камеры является панорамным зеркально-линзовым объективом, а в сервер введен блок преобразования «кольцевого» кадра в «прямоугольные» кадры (БПКП), вход которого подключен к выходу блока оперативной памяти на кадр, а выход - к выходу «сеть», причем само это преобразование выполняется программным путем.2. A panoramic television surveillance device comprising a television camera and a server in series with a local area network, and the television camera consists of a serial and optically connected optical node and a digital television signal sensor, and two or more personal computers are connected to the server, each of which contains a system unit, a mouse and a video monitor, characterized in that the optical node of the television camera is pa a mirror-lens lens, and the server has a block for converting a “ring” frame into “rectangular” frames (BPKP), the input of which is connected to the output of the main memory block per frame, and the output to the “network” output, and this conversion is performed programmatically. 3. Устройство панорамного телевизионного наблюдения по п.2, отличающееся тем, что фотоприемник датчика цифрового телевизионного сигнала выполнен на матрице с комплементарной структурой металл-окисел-полупроводник (матрице КМОП). 3. The panoramic television observation device according to claim 2, characterized in that the photodetector of the digital television signal sensor is made on a matrix with a complementary metal-oxide-semiconductor structure (CMOS matrix).
RU2008113263/09A 2008-04-04 2008-04-04 Panoramic video surveillance method and device for implementing thereof RU2371880C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008113263/09A RU2371880C1 (en) 2008-04-04 2008-04-04 Panoramic video surveillance method and device for implementing thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008113263/09A RU2371880C1 (en) 2008-04-04 2008-04-04 Panoramic video surveillance method and device for implementing thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2371880C1 true RU2371880C1 (en) 2009-10-27

Family

ID=41353305

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008113263/09A RU2371880C1 (en) 2008-04-04 2008-04-04 Panoramic video surveillance method and device for implementing thereof

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2371880C1 (en)

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2524576C1 (en) * 2013-08-27 2014-07-27 Вячеслав Михайлович Смелков Method for panoramic television surveillance and device for realising said method
RU2531463C1 (en) * 2013-10-15 2014-10-20 Вячеслав Михайлович Смелков Device for panoramic television surveillance "day-night"
RU2530879C1 (en) * 2013-12-03 2014-10-20 Вячеслав Михайлович Смелков Device for panoramic television surveillance "day-night"
RU2532257C2 (en) * 2010-11-11 2014-11-10 Сони Корпорейшн Image forming apparatus, method and programme for controlling image display
RU2542572C1 (en) * 2014-01-14 2015-02-20 Вячеслав Михайлович Смелков "day-night" television security system
RU2545519C1 (en) * 2014-06-09 2015-04-10 Вячеслав Михайлович Смелков Apparatus for computer-based panoramic television surveillance system and photodetector setup therefor
RU2552101C1 (en) * 2014-06-17 2015-06-10 Вячеслав Михайлович Смелков Configuration of tv panoramic observation computer system and organisation of photo receiver to this end
RU2552711C1 (en) * 2014-07-31 2015-06-10 Вячеслав Михайлович Смелков Computer system of panoramic tv observation under complex illumination and/or complex brightness of objects and tv camera to this end
RU2564091C1 (en) * 2014-10-23 2015-09-27 Вячеслав Михайлович Смелков Computer system of panoramic tv observation with higher sensitivity at outer periphery of circular image
RU2564094C1 (en) * 2014-07-01 2015-09-27 Вячеслав Михайлович Смелков Apparatus for computer-based panoramic television surveillance system and photodetector arrangement therefor
RU2564678C1 (en) * 2014-11-12 2015-10-10 Вячеслав Михайлович Смелков Computer system for high-sensitivity panoramic video surveillance
RU2565064C1 (en) * 2015-01-12 2015-10-20 Вячеслав Михайлович Смелков Television-computer system device for panoramic "day-night" security
RU2570348C1 (en) * 2014-09-22 2015-12-10 Вячеслав Михайлович Смелков Computer system for panoramic colour image television surveillance
RU2578194C1 (en) * 2015-05-18 2016-03-27 Вячеслав Михайлович Смелков Method for panoramic television-computer monitoring (versions)
RU2579003C1 (en) * 2015-03-16 2016-03-27 Вячеслав Михайлович Смелков Computer system device for panoramic colour image scanning
RU2579002C1 (en) * 2015-03-11 2016-03-27 Вячеслав Михайлович Смелков Computer system device for panoramic scanning of monochromatic image
RU2578193C1 (en) * 2014-12-25 2016-03-27 Вячеслав Михайлович Смелков Device for computer system for all-round looking video surveillance of inner surface of pipes and pipelines of large diameter

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2532257C2 (en) * 2010-11-11 2014-11-10 Сони Корпорейшн Image forming apparatus, method and programme for controlling image display
RU2524576C1 (en) * 2013-08-27 2014-07-27 Вячеслав Михайлович Смелков Method for panoramic television surveillance and device for realising said method
RU2531463C1 (en) * 2013-10-15 2014-10-20 Вячеслав Михайлович Смелков Device for panoramic television surveillance "day-night"
RU2530879C1 (en) * 2013-12-03 2014-10-20 Вячеслав Михайлович Смелков Device for panoramic television surveillance "day-night"
RU2542572C1 (en) * 2014-01-14 2015-02-20 Вячеслав Михайлович Смелков "day-night" television security system
RU2545519C1 (en) * 2014-06-09 2015-04-10 Вячеслав Михайлович Смелков Apparatus for computer-based panoramic television surveillance system and photodetector setup therefor
RU2552101C1 (en) * 2014-06-17 2015-06-10 Вячеслав Михайлович Смелков Configuration of tv panoramic observation computer system and organisation of photo receiver to this end
RU2564094C1 (en) * 2014-07-01 2015-09-27 Вячеслав Михайлович Смелков Apparatus for computer-based panoramic television surveillance system and photodetector arrangement therefor
RU2552711C1 (en) * 2014-07-31 2015-06-10 Вячеслав Михайлович Смелков Computer system of panoramic tv observation under complex illumination and/or complex brightness of objects and tv camera to this end
RU2570348C1 (en) * 2014-09-22 2015-12-10 Вячеслав Михайлович Смелков Computer system for panoramic colour image television surveillance
RU2564091C1 (en) * 2014-10-23 2015-09-27 Вячеслав Михайлович Смелков Computer system of panoramic tv observation with higher sensitivity at outer periphery of circular image
RU2564678C1 (en) * 2014-11-12 2015-10-10 Вячеслав Михайлович Смелков Computer system for high-sensitivity panoramic video surveillance
RU2578193C1 (en) * 2014-12-25 2016-03-27 Вячеслав Михайлович Смелков Device for computer system for all-round looking video surveillance of inner surface of pipes and pipelines of large diameter
RU2565064C1 (en) * 2015-01-12 2015-10-20 Вячеслав Михайлович Смелков Television-computer system device for panoramic "day-night" security
RU2579002C1 (en) * 2015-03-11 2016-03-27 Вячеслав Михайлович Смелков Computer system device for panoramic scanning of monochromatic image
RU2579003C1 (en) * 2015-03-16 2016-03-27 Вячеслав Михайлович Смелков Computer system device for panoramic colour image scanning
RU2578194C1 (en) * 2015-05-18 2016-03-27 Вячеслав Михайлович Смелков Method for panoramic television-computer monitoring (versions)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2371880C1 (en) Panoramic video surveillance method and device for implementing thereof
RU2545519C1 (en) Apparatus for computer-based panoramic television surveillance system and photodetector setup therefor
US8908054B1 (en) Optics apparatus for hands-free focus
JP2007531333A5 (en)
EP2223526B1 (en) Systems and methods of creating a virtual window
RU2552101C1 (en) Configuration of tv panoramic observation computer system and organisation of photo receiver to this end
JP2006324834A (en) Device and method for imaging
KR20120108747A (en) Monitoring camera for generating 3 dimensional scene and method thereof
RU2706011C1 (en) Panoramic television surveillance computer system device
CN110809885A (en) Image sensor defect detection
RU2665695C1 (en) Computer system device for panoramic television surveillance
RU2640755C1 (en) Computer system device for television circular review of internal surface of large diameter pipes and pipelines
RU2633758C1 (en) Hypersensitive television camera for panoramic computer vision system
CN113810578B (en) Under-screen camera module and display device
RU2640756C1 (en) Computer system device for television circular review of internal surface of large diameter pipes and pipelines
RU2579002C1 (en) Computer system device for panoramic scanning of monochromatic image
RU2710779C1 (en) Device for "circular" photodetector of color image for panoramic television-computer surveillance
RU2641284C1 (en) Television camera of colour image for panoramic computer observation
RU2592831C1 (en) Photodetector device for panoramic television-computer surveillance
RU2641287C1 (en) Television camera of colour image for panoramic computer scanning
RU2579003C1 (en) Computer system device for panoramic colour image scanning
RU2578193C1 (en) Device for computer system for all-round looking video surveillance of inner surface of pipes and pipelines of large diameter
RU2709409C1 (en) Computer system for television all-round viewing of inner surface of large diameter pipes and pipelines
RU2570348C1 (en) Computer system for panoramic colour image television surveillance
RU2564091C1 (en) Computer system of panoramic tv observation with higher sensitivity at outer periphery of circular image