RU2725973C1 - Method of generating a video signal in a television-computer system for monitoring industrial articles having a circular ring shape - Google Patents
Method of generating a video signal in a television-computer system for monitoring industrial articles having a circular ring shape Download PDFInfo
- Publication number
- RU2725973C1 RU2725973C1 RU2019145771A RU2019145771A RU2725973C1 RU 2725973 C1 RU2725973 C1 RU 2725973C1 RU 2019145771 A RU2019145771 A RU 2019145771A RU 2019145771 A RU2019145771 A RU 2019145771A RU 2725973 C1 RU2725973 C1 RU 2725973C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ring
- photodetector
- sensor
- video
- target
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
- H04N25/76—Addressed sensors, e.g. MOS or CMOS sensors
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N7/00—Television systems
- H04N7/18—Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение на способ относится к телевизионно-компьютерной технике и ориентировано на использование в телевизионных камерах, выполненных на базе двух однокристальных сенсоров: «кольцевого» и «прямоугольного» (матричного), - изготовленных по технологии комплементарных структур «металл-окисел-полупроводник» (КМОП).The present invention relates to a method for television-computer technology and is oriented to use in television cameras made on the basis of two single-chip sensors: “ring” and “rectangular” (matrix), made using the technology of complementary metal-oxide-semiconductor structures ( CMOS).
Эти камеры обеспечивают формирование цифрового видеосигнала «кольцевого» кадра полностью и отдельно его выбранного фрагмента с повышенной четкостью, а предназначены для телевизионно-компьютерного наблюдения объектов, имеющих форму кругового кольца. К подобным объектам (изделиям) промышленного производства могут быть отнесены диски, колеса, фрезы, а также другие детали и принадлежности многочисленных рабочих и транспортных машин.These cameras provide the formation of a digital video signal of the “ring” frame in full and separately of its selected fragment with high definition, and are intended for television-computer monitoring of objects having the shape of a circular ring. Such objects (products) of industrial production may include disks, wheels, mills, as well as other parts and accessories of numerous working and transport vehicles.
Например, зубчатое колесо - основная деталь зубчатой передачи в виде диска с зубьями, входящими в зацепление с зубьями другого колеса [1, с. 174]. Управление работой такой телевизионной камеры, регистрация ее видеосигналов и их воспроизведение производится при помощи компьютеров, объединенных в локальную вычислительную сеть.For example, a gear wheel is the main part of the gear in the form of a disk with teeth that mesh with the teeth of another wheel [1, p. 174]. The operation of such a television camera, the registration of its video signals and their reproduction is carried out using computers integrated into a local area network.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению следует считать способ формирования видеосигнала в телевизионно-компьютерной системе для контроля промышленных изделий, имеющих форму кругового кольца [2], заключающийся в том, что в телевизионной камере оптическое изображение контролируемого объекта проецируют на мишень фотоприемника, изготовленного по технологии КМОП, причем мишень сенсора, имеет форму кругового кольца и состоит из фотодиодных активных пикселов, каждый из которых имеет усилитель с переменным коэффициентом усиления K для каждой текущей «кольцевой» строки, и встроенный аналого-цифровой преобразователь (АЦП), обеспечивающий передачу видеосигнала активного пиксела на шину видео, которая объединяет все активные пикселы мишени в столбцы, при этом столбцы мишени и параллельные им шины видео этих столбцов расположены вдоль радиальных направлений от воображаемого центра кругового кольца к его внешней периферии, причем управление АЦП для пикселов, расположенных вдоль каждой «кольцевой» строки, осуществляется при помощи отдельно взятой «кольцевой» шины, общее количество которых определяет число строк в сенсоре, а количество радиальных шин видео - число элементов (пикселов) в каждой строке сенсора, причем светочувствительная площадь пикселов каждого активного столбца мишени различна от строки к строке, увеличиваясь по мере движения к внешней периферии сенсора, а изменение коэффициента усиления Km активного пиксела для каждой текущей «кольцевой» строки сенсора выполняется по соотношению:The closest in technical essence to the claimed invention should be considered a method of generating a video signal in a television-computer system for monitoring industrial products in the form of a circular ring [2], which consists in the fact that in a television camera an optical image of a controlled object is projected onto a target of a photodetector made by CMOS technology, the sensor target being in the form of a circular ring and consists of active photodiode pixels, each of which has an amplifier with a variable gain K for each current “ring” line, and a built-in analog-to-digital converter (ADC), which provides the transmission of the active video signal pixels to the video bus, which combines all the active pixels of the target into columns, while the columns of the target and the parallel bus video of these columns are located along radial directions from the imaginary center of the circular ring to its outer periphery, and the ADC control for pixels located along each “ring” line, it is carried out using a separate “ring” bus, the total number of which determines the number of lines in the sensor, and the number of radial video buses - the number of elements (pixels) in each sensor line, and the photosensitive pixel area of each active target column different from row to row, increasing as you move to the outer periphery of the sensor, and a change in the gain K m of the active pixel for each current “ring” line of the sensor is performed by the ratio:
где Δ1 и Δm - соответственно светочувствительная площадь активного пиксела для первой и текущей строки считывания в «кольцевом» сенсоре, обеспечивая одинаковую величину считывающей апертуры в пределах всего «кольцевого» растра изображения;where Δ 1 and Δ m are respectively the photosensitive area of the active pixel for the first and current read lines in the "ring" sensor, providing the same value of the reading aperture within the entire "ring" image raster;
при этом на общем кристалле фотоприемника размещаются и блоки, выполняющие развертку и формирование выходного напряжения цифрового видеосигнала, а именно: регистр кадровой развертки, осуществляющий выбор строки; коммутаторы видеосигнала для каждого столбца, управляемые с соответствующего выхода мультиплексора строчной развертки, и обеспечивающие передачу видеосигнала на выходе каждой шины видео столбца на шину видео строки, выход которой является выходом «Видео» фотоприемника, при этом в активных пикселах мишени сенсора с периодом кадров осуществляют накопление зарядовых пакетов текущего кадра и одновременно считывание видеоинформации предыдущего кадра последовательно один за другим для каждого пиксела отдельно взятой строки мишени и последовательного строка за строкой для мишени в целом, формируя на выходе фотоприемника в цифровом виде напряжение выходного видеосигнала сенсора, формируют на выходе «видео» телевизионной камеры цифровой телевизионный сигнал, который транслируют на вход «видео» компьютера, при этом в компьютере для реализации возможности контроля изделия целиком (полностью) выполняют электрическое вписывание изображения «кольцевого» кадра в прямоугольный растр компьютерного монитора, а для реализации возможности контроля отдельных участков (фрагментов) этого изделия «кольцевой» кадр считывают из оперативной памяти компьютера при помощи m «прямоугольных» кадров, число которых удовлетворяет соотношению:at the same time, blocks performing scanning and generating the output voltage of the digital video signal are located on the common crystal of the photodetector, namely: the frame scan register, which performs line selection; video signal switches for each column, controlled from the corresponding output of the horizontal scanning multiplexer, and ensuring the transmission of the video signal at the output of each bus of the video column to the video line bus, the output of which is the Video output of the photodetector, while accumulating in the active pixels of the sensor target with a frame period charge packets of the current frame and simultaneously reading the video information of the previous frame sequentially one after the other for each pixel of a single target line and sequential line by line for the target as a whole, forming the digital video output voltage of the sensor at the output of the photodetector, form the “video” of the television cameras a digital television signal, which is transmitted to the input of the "video" of the computer, while in the computer to realize the ability to control the product as a whole (fully) they perform the electrical inscription of the image of the "ring" frame in a rectangular raster of a computer monitor torus, and to realize the ability to control individual sections (fragments) of this product, a "circular" frame is read from the computer's RAM using m "rectangular" frames, the number of which satisfies the ratio:
где γ - величина захватываемого углового пространства в градусах для участка контролируемого изделия.where γ is the magnitude of the captured angular space in degrees for the area of the controlled product.
В прототипе [2] обеспечивается возможность наблюдения промышленного изделия полностью и дополнительно его фрагментов. При этом гарантируется повышенная степень интеграции телевизионной камеры за счет выполнения «кольцевого» сенсора по технологии КМОП, позволяющей разместить на его кристалле и необходимое электронное «обрамление фотоприемника.In the prototype [2], it is possible to observe an industrial product in its entirety and in addition its fragments. At the same time, a higher degree of integration of the television camera is guaranteed due to the implementation of the "ring" sensor using CMOS technology, which allows you to place on its chip the necessary electronic "framing of the photodetector.
Недостаток прототипа - ограниченная разрешающая способность вдоль строки для «прямоугольных» кадров-фрагментов из-за уменьшения в m раз для каждого из них количества светочувствительных элементов (пикселов) по отношению к «кольцевому» изображению.The disadvantage of the prototype is the limited resolution along the line for "rectangular" frame fragments due to a decrease in m times for each of them the number of photosensitive elements (pixels) with respect to the "ring" image.
Задачей изобретения является увеличение разрешающей способности наблюдаемых раздельно фрагментов «кольцевого» кадра при помощи дополнительного фотоприемника, который является «прямоугольным» (матричным) сенсором, при обеспечении одинаковой чувствительности обоих фотоэлектрических каналов.The objective of the invention is to increase the resolution of separately observed fragments of the "ring" frame using an additional photodetector, which is a "rectangular" (matrix) sensor, while ensuring the same sensitivity of both photoelectric channels.
Поставленная задача в заявляемом способе формирования видеосигнала решается тем, что, как и в прототипе [2], в телевизионной камере оптическое изображение контролируемого объекта проецируют на мишень фотоприемника, изготовленного по технологии КМОП, причем мишень сенсора, имеет форму кругового кольца и состоит из фотодиодных активных пикселов, каждый из которых имеет усилитель с переменным коэффициентом усиления K для каждой текущей «кольцевой» строки, и встроенный АЦП, обеспечивающий передачу видеосигнала активного пиксела на шину видео, которая объединяет все активные пикселы мишени в столбцы, при этом столбцы мишени и параллельные им шины видео этих столбцов расположены вдоль радиальных направлений от воображаемого центра кругового кольца к его внешней периферии, причем управление АЦП для пикселов, расположенных вдоль каждой «кольцевой» строки, осуществляется при помощи отдельно взятой «кольцевой» шины, общее количество которых определяет число строк в сенсоре, а количество радиальных шин видео - число элементов (пикселов) в каждой строке сенсора, причем светочувствительная площадь пикселов каждого активного столбца мишени различна от строки к строке, увеличиваясь по мере движения к внешней периферии сенсора, при этом на общем кристалле фотоприемника размещаются и блоки, выполняющие развертку и формирование выходного напряжения цифрового видеосигнала, а именно: регистр кадровой развертки, осуществляющий выбор строки; коммутаторы видеосигнала для каждого столбца, управляемые с соответствующего выхода мультиплексора строчной развертки, и обеспечивающие передачу видеосигнала на выходе каждой шины видео столбца на шину видео строки, выход которой является выходом «Видео» фотоприемника, при этом в активных пикселах мишени сенсора с периодом кадров осуществляют накопление зарядовых пакетов текущего кадра и одновременно считывание видеоинформации предыдущего кадра последовательно один за другим для каждого пиксела отдельно взятой строки мишени и последовательного строка за строкой для мишени в целом, формируя на выходе фотоприемника в цифровом виде напряжение выходного видеосигнала сенсора, формируют на выходе «видео» телевизионной камеры цифровой телевизионный сигнал, который транслируют на вход «видео» компьютера, при этом в компьютере для реализации возможности контроля изделия целиком (полностью) выполняют электрическое вписывание изображения «кольцевого» кадра в прямоугольный растр компьютерного монитора, а для реализации возможности контроля отдельных участков (фрагментов) этого изделия «кольцевой» кадр считывают из оперативной памяти компьютера при помощи m «прямоугольных» кадров, число которых удовлетворяет соотношению (2), при этом по сравнению с прототипом [2], в телевизионной камере осуществляют светоделение входного оптического изображения контролируемого объекта по двум каналам, в результате которого на первом канале изображение каждого из m фрагментов контролируемого объекта последовательно проецируют на мишень матричного фотоприемника, установленного на электромеханической турели или на блоке наведения, а на втором канале - изображение всего «кольцевого» кадра проецируют на мишень «кольцевого фотоприемника, при этом матричный фотоприемник, как и «кольцевой» сенсор, выполнен по технологии КМОП, с аналогичной организацией по методу «координатная адресация», причем число его «прямоугольных» строк равно числу «кольцевых» строк у «кольцевого» сенсора, но в отличие от него, число пикселов в строке превышает показатель, равный числу пикселов в строке у «кольцевого сенсора, деленному на m, а при одинаковой светочувствительной площади (Δ) всех активных пикселов мишени коэффициент усиления K активного пиксела для каждой текущей «прямоугольной»» строки мишени сохраняется постоянным по величине; электромеханическая турель или блок наведения выполняет круговое пространственное перемещение матричного фотоприемника в одно из положений, общее число которых за круг составляет m; при этом в матричном фотоприемнике осуществляют формирование напряжения цифрового «прямоугольного» видеосигнала, который далее транслируется на сервер для записи в дополнительные m блоков оперативной памяти на кадр, причем системный блок одного из компьютерных пользователей является сервером, а сам пользователь - оператором системы, при этом для компенсации оптических потерь светоделения в телевизионной камере изменение коэффициента усиления Km активного пиксела для каждой текущей «кольцевой» строки «кольцевого» сенсора выполняют с учетом коэффициента β по соотношению:The problem in the claimed method of generating a video signal is solved by the fact that, as in the prototype [2], in a television camera the optical image of the controlled object is projected onto the target of a photodetector made using CMOS technology, and the target of the sensor has the shape of a circular ring and consists of active photodiode pixels, each of which has an amplifier with a variable gain K for each current “ring” line, and a built-in ADC that provides the video signal of the active pixel to the video bus, which combines all the active pixels of the target into columns, while the columns of the target and parallel buses the videos of these columns are located along radial directions from the imaginary center of the circular ring to its outer periphery, and the ADC for the pixels along each “ring” line is controlled using a separate “ring” bus, the total number of which determines the number of lines in the sensor, and the number is radial video buses is the number of elements (pixels) in each row of the sensor, and the photosensitive area of the pixels of each active target column is different from row to row, increasing as it moves to the outer periphery of the sensor, while the blocks that scan and the formation of the output voltage of the digital video signal, namely: register frame scan, performing line selection; video signal switches for each column, controlled from the corresponding output of the horizontal scanning multiplexer, and ensuring the transmission of the video signal at the output of each bus of the video column to the video line bus, the output of which is the Video output of the photodetector, while accumulating in the active pixels of the sensor target with a frame period charge packets of the current frame and simultaneously reading the video information of the previous frame sequentially one after the other for each pixel of a single target line and sequential line by line for the target as a whole, forming the digital video output voltage of the sensor at the output of the photodetector, form the “video” of the television cameras a digital television signal, which is transmitted to the input of the "video" of the computer, while in the computer to realize the ability to control the product as a whole (fully) they perform the electrical inscription of the image of the "ring" frame in a rectangular raster of a computer monitor torus, and to realize the ability to control individual sections (fragments) of this product, a “ring” frame is read from the computer’s RAM using m “rectangular” frames, the number of which satisfies relation (2), moreover, in comparison with the prototype [2], the television camera carries out the beam-splitting of the input optical image of the monitored object through two channels, as a result of which on the first channel the image of each of m fragments of the monitored object is sequentially projected onto the target of the photodetector array mounted on an electromechanical turret or on the guidance unit, and on the second channel, the image is An annular "frame" is projected onto the target of the "annular photodetector, while the matrix photodetector, like the" ring "sensor, is made using CMOS technology, with a similar organization using the" coordinate addressing "method, and the number of its" rectangular "lines is equal to the number of" ring "lines the "ring" sensor, but unlike him, chi the pixel layer in the row exceeds the index equal to the number of pixels in the row of the "ring sensor divided by m, and for the same photosensitive area (Δ) of all active pixels of the target, the gain K of the active pixel for each current" rectangular "target row remains constant over size; an electromechanical turret or guidance unit performs circular spatial movement of the array photodetector to one of the positions, the total number of which per circle is m; while in the matrix photodetector, the voltage of the digital “rectangular” video signal is generated, which is then transmitted to the server for recording in additional m blocks of RAM per frame, and the system unit of one of the computer users is the server, and the user is the system operator, while for Compensation of optical loss of beam splitting in a television camera, a change in the gain K m of the active pixel for each current “ring” line of the “ring” sensor is performed taking into account the coefficient β by the ratio:
где β - коэффициент, определяющий отношение освещенности сцены на выходе первого канала светоделения к его освещенности на выходе второго канала светоделения;where β is a coefficient that determines the ratio of the illumination of the scene at the output of the first channel of beam splitting to its illumination at the output of the second channel of beam splitting;
Δ1 и Δm - соответственно светочувствительная площадь активного пиксела для первой и текущей строки считывания в «кольцевом» сенсоре, обеспечивая одинаковую величину считывающей апертуры в пределах всего «кольцевого» растра изображения.Δ 1 and Δ m are respectively the photosensitive area of the active pixel for the first and current read lines in the "ring" sensor, providing the same value of the reading aperture within the entire "ring" image raster.
Совокупность известных и новых признаков для заявляемого способа не известна из уровня техники, следовательно, предлагаемое техническое решение соответствует критерию новизны.The combination of known and new features for the proposed method is not known from the prior art, therefore, the proposed technical solution meets the criterion of novelty.
Важно отметить следующее. Светочувствительная площадь пикселов «кольцевой» мишени заявляемого фотоприемника, как и для прототипа [2], от строки к строке различна. Это вызывается необходимостью для «кольцевого» фотоприемника, имеющего одинаковое число пикселов в каждой строке, выравнивания разрешающей способности в пределах кадра путем обеспечения одинаковой величины технологического (производственного) зазора между светочувствительными элементами.It is important to note the following. The photosensitive area of the pixels of the “ring” target of the inventive photodetector, as for the prototype [2], is different from line to line. This is caused by the need for a “ring” photodetector, having the same number of pixels in each row, to equalize the resolution within the frame by providing the same technological (production) gap between the photosensitive elements.
Но при этом, как в заявляемом решении, так и в прототипе [2], не происходит межстрочного нарушения чувствительности сенсора по следующим обстоятельствам.But at the same time, both in the claimed solution and in the prototype [2], there is no interlacing violation of the sensor sensitivity due to the following circumstances.
Параметр считывающей апертуры для всех пикселов каждой текущей строки «кольцевого» кадра в предлагаемом решении определяется произведением трех величин: коэффициента Km для активного пиксела, его светочувствительной площади Δm и коэффициента β.The parameter of the reading aperture for all pixels of each current row of the “ring” frame in the proposed solution is determined by the product of three values: coefficient K m for the active pixel, its photosensitive area Δ m and coefficient β.
Как следует из соотношения (3), этот показатель остается постоянным (неизменным) для всех светочувствительных пикселов «кольцевого» фотоприемника. Не меняется и величина шумовой «дорожки» для каждого активного пиксела этого сенсора, что является обязательным условием для реализации чувствительности фотоприемника и его отношения сигнал/шум.As follows from relation (3), this indicator remains constant (unchanged) for all the photosensitive pixels of the “ring” photodetector. The value of the noise “track” for each active pixel of this sensor does not change, which is a prerequisite for realizing the sensitivity of the photodetector and its signal-to-noise ratio.
Поэтому предлагаемое техническое решение соответствует критерию о наличии изобретательского уровня.Therefore, the proposed technical solution meets the criterion of the presence of an inventive step.
На фиг. 1 изображена возможная структурная схема сетевого устройства, включая структурную схему телевизионной камеры для реализации заявляемого способа формирования видеосигнала; на фиг. 2 показана эта же структурная схема сетевого устройства, но с другой структурной схемой телевизионной камеры; на фиг. 3 приведена схемотехническая организация «кольцевого» фотоприемника, реализующая заявляемый способ; на фиг. 4 - подробности этой организации применительно к отдельно взятому «радиальному» столбцу; на фиг. 5 - оптическая схема светоделителя; на фиг. 6 - иллюстрация замысла решения по конструкции электромеханической турели (а) и замысла по конструкции блока наведения (б) соответственно; на фиг. 7 - иллюстрация выполнения задачи по конвертированию одного «кольцевого» кадра в шесть «прямоугольных» кадров, а также реализации альтернативой задачи получения шести «прямоугольных» кадров с повышенной разрешающей способностью изображения; на фиг. 8 - возможная электрическая схема блока наведения телевизионной камеры в составе ее структурной схемы, изображенной на фиг. 2.In FIG. 1 shows a possible structural diagram of a network device, including a structural diagram of a television camera for implementing the inventive method for generating a video signal; in FIG. 2 shows the same block diagram of a network device, but with a different block diagram of a television camera; in FIG. 3 shows the circuit organization of the "ring" photodetector that implements the inventive method; in FIG. 4 - details of this organization in relation to a single “radial” column; in FIG. 5 is an optical diagram of a beam splitter; in FIG. 6 is an illustration of the design intent of the design of the electromechanical turret (a) and the design concept of the guidance unit (b), respectively; in FIG. 7 - illustration of the task of converting one "ring" frame into six "rectangular" frames, as well as the implementation of an alternative task to obtain six "rectangular" frames with increased image resolution; in FIG. 8 is a possible circuit diagram of the guidance unit of a television camera as part of its structural circuit shown in FIG. 2.
Устройство на фиг. 1 содержит последовательно соединенные телевизионную камеру 1 и сервер 2 (с установленной в нем платой видео), который является узлом локальной вычислительной сети, с возможностью подключения к ней двух или более персональных компьютеров в позиции 3.The device of FIG. 1 contains a
В качестве сервера 2 использован системный блок компьютера 4 оператора системы.As server 2, the system unit of computer 4 of the system operator was used.
Как и в прототипе [1], плата видео выполняет программным путем следующие операции:As in the prototype [1], the video card performs the following operations programmatically:
Но в заявляемом решении в режиме 2 работы системы дополнительно предусмотрена возможность мониторинга фрагментов «кольцевого» кадра с повышенной разрешающей способностью при помощи матричного фотоприемника.But the claimed solution in mode 2 of the system additionally provides for the possibility of monitoring fragments of the "ring" frame with high resolution using a matrix photodetector.
Устройство системы на фиг. 1 содержит телевизионную камеру 1, сервер 2, персональный компьютер 3 пользователей видеоинформации и компьютер 4 оператора системы.The system arrangement of FIG. 1 comprises a
Телевизионная камера 1 на фиг. 1 состоит из последовательно расположенных и оптически связанных объектива 1-1, светоделителя 1-3, «кольцевого» фотоприемника 1-2 и матричного фотоприемника 1-4, установленного на электромеханической турели 1-5. Выход цифрового видеосигнала от сенсора 1-2 является первым выходом телевизионной камеры, а выход цифрового видеосигнала от сенсора 1-4 - вторым выходом телевизионной камеры.The
Светоделитель 1-3 телевизионной камеры предназначен для направления светового потока с выхода панорамного объектива 1-1 по двум каналам: на мишень матричного фотоприемника 1-4 (выход 1) и на мишень «кольцевого» фотоприемника (выход 2).The beam splitter 1-3 of the television camera is designed to direct the light flux from the output of the panoramic lens 1-1 through two channels: to the target of the matrix photodetector 1-4 (output 1) and to the target of the "ring" photodetector (output 2).
В качестве возможного технического решения оптической схемы светоделителя 1-3 может быть использована схема, представленная на фиг. 5, которая была ранее экспериментально проверена и использована в описании к патенту РФ [3].As a possible technical solution of the optical scheme of the beam splitter 1-3, the circuit shown in FIG. 5, which was previously experimentally verified and used in the description of the patent of the Russian Federation [3].
Светоделитель 1-3 содержит последовательно расположенные и оптически связанные полупрозрачное зеркало 1-3-1, коллективную линзу 1-3-2, отражающее зеркало 1-3-3 и дополнительный (второй) объектив 1-3-4, причем вход светоделителя оптически связан с входом полупрозрачного зеркала 1-3-1, первый выход светоделителя - с выходом полупрозрачного зеркала 1-3-1, а второй выход светоделителя - с выходом дополнительного объектива 1-3-4.The beam splitter 1-3 contains sequentially located and optically connected translucent mirror 1-3-1, a collective lens 1-3-2, a reflecting mirror 1-3-3 and an additional (second) lens 1-3-4, and the input of the beam splitter is optically connected with the input of the translucent mirror 1-3-1, the first output of the beam splitter with the output of the translucent mirror 1-3-1, and the second output of the beam splitter with the output of the additional lens 1-3-4.
Обозначим основные параметры для оптических элементов светоделителя:We denote the main parameters for the optical elements of the beam splitter:
D/ƒ - относительное отверстие второго объектива;D / ƒ is the relative aperture of the second lens;
τ1 - коэффициент пропускания второго объектива;τ 1 - transmittance of the second lens;
τ2 - коэффициент пропускания коллективной линзы.τ 2 - transmittance of the collective lens.
Тогда коэффициент β, определяющий отношение освещенности сцены на первом выходе светоделителя к его освещенности на втором выходе, измеряется величиной 
Продолжим анализ устройства, представленного на фиг. 1.We continue the analysis of the device shown in FIG. 1.
Установка 1-5, обозначенная как «электромеханическая турель», осуществляет круговое пространственное перемещение мишени матричного фотоприемника 1-4 в одно из m положений на проекции «кольцевого» изображения панорамной сцены, формируемого на первом выходе светоделителя 1-3 (см. фиг. 6а).Installation 1-5, designated as an "electromechanical turret", performs circular spatial movement of the target of the matrix photodetector 1-4 in one of the m positions on the projection of the "ring" image of the panoramic scene formed at the first output of the beam splitter 1-3 (see Fig. 6a )
Отметим, что термин «турель» в настоящей заявке является заимствованным, как наиболее подходящий по названию к блоку 1-5, хотя он (по известным в литературе источникам, см, например, толковый словарь Ушакова) определяет собой «вращающуюся установку для орудий и пулеметов на самолетах и танках».Note that the term “turret” in this application is borrowed as the most suitable in name to block 1-5, although it (according to sources known in the literature, see, for example, Ushakov’s explanatory dictionary) defines a “rotating installation for guns and machine guns on airplanes and tanks. ”
На материнской плате компьютера 2 оператора установлена плата видео, выполняющая программным путем запись «кольцевого» видеосигнала в оперативную память сервера в автоматическом режиме; электрическое вписывание изображения «кольцевого» кадра из оперативной памяти в прямоугольный растр компьютерного монитора в режиме 1 работы программы; считывание «кольцевого» кадра из оперативной памяти при помощи m «прямоугольных» кадров, число которых удовлетворяет соотношению (2) в режиме 2 этой программы.A video card is installed on the motherboard of computer 2 of the operator, which programmatically records the “ring” video signal in the server’s RAM in automatic mode; electric inscription of the image of the “ring” frame from the RAM into the rectangular raster of the computer monitor in
«Кольцевой» фотоприемник 1-2 (см. фиг. 3) выполнен по технологии КМОП и содержит на общем кристалле «кольцевую» мишень 1-2-1 сенсора, «кольцевой» регистр 1-2-2 кадровой развертки, «кольцевой» коммутатор 1-2-3 видеосигналов и «кольцевой» мультиплексор 1-2-4.The "ring" photodetector 1-2 (see Fig. 3) is made according to CMOS technology and contains a "ring" 1-2-1 sensor target on a common crystal, a "ring" 1-2-2 frame scan register, a "ring" switch 1-2-3 video signals and the "ring" multiplexer 1-2-4.
Как показано на фиг. 3, активные пикселы на мишени сенсора объединены в столбцы, которые расположены вдоль радиальных направлений от воображаемого центра кругового кольца.As shown in FIG. 3, the active pixels on the sensor target are combined into columns that are located along radial directions from the imaginary center of the circular ring.
Каждый активный пиксел мишени (см. фиг. 4) имеет в своем составе светочувствительную область (площадь) 1-2-1-1, усилитель 1-2-1-2 с коэффициентом усиления K для каждой текущей «кольцевой» строки сенсора и АЦП 1-2-1-3. «Кольцевой» коммутатор 1-2-3 видеосигналов состоит из отдельных коммутаторов 1-2-3-1 видеосигнала, число которых соответствует числу активных пикселов в строке, объединенных «кольцевой» шиной видео 1-2-3-2.Each active pixel of the target (see Fig. 4) includes a photosensitive region (area) 1-2-1-1, an amplifier 1-2-1-2 with a gain of K for each current “ring” line of the sensor and ADC 1-2-1-3. A “ring” 1-2-3-1 video switch consists of separate 1-2-3-1 video switches, the number of which corresponds to the number of active pixels in a row, united by a 1-2-3-2 “ring” video bus.
Отметим, что показанная на фиг. 3 форма светочувствительной площади пиксела в виде прямоугольника, а на фиг. 4 - латинской буквы L - являются условными. На практике электроды зарядового накопления активных пикселов мишени сенсора, совпадающие с площадью их светочувствительной площади, могут быть выполнены совершенно иначе, например, с геометрической формой в виде части кругового кольца.Note that shown in FIG. 3 is a shape of a photosensitive pixel area in the form of a rectangle, and in FIG. 4 - Latin letters L - are conditional. In practice, the charge accumulation electrodes of the active pixels of the sensor target, coinciding with the area of their photosensitive area, can be performed in a completely different way, for example, with a geometric shape in the form of a part of a circular ring.
Управление АЦП 1-2-1-3 пиксела для каждой «кольцевой» строки фотоприемника осуществляется при помощи отдельной (своей) строчной шины 1-2-1-4, передающей сигнал управления с соответствующего выхода «кольцевого» регистра 1-2-2 кадровой развертки.The control of the 1-2-1-3 pixel ADC for each “ring” line of the photodetector is carried out using a separate (own) line bus 1-2-1-4, transmitting a control signal from the corresponding output of the “ring” register 1-2-2 frame sweep.
Видеосигнал с выхода каждого АЦП 1-2-1-3 для каждого активного пиксела отдельного взятого «радиального» столбца передается на «радиальную» шину видео 1-2-1-5. Далее при помощи «своего» ключевого МОП-транзистора коммутатора 1-2-3-1, управляемого с одного из выходов мультиплексора 1-2-4, цифровой видеосигнал текущего пиксела передается на «кольцевую» шину видео 1-2-3-2, а затем транслируется по ней на выход сенсора.The video signal from the output of each ADC 1-2-1-3 for each active pixel of a single taken "radial" column is transmitted to the "radial" video bus 1-2-1-5. Further, using "their" key MOS transistor of the 1-2-3-1 switch, controlled from one of the outputs of the 1-2-4 multiplexer, the digital video signal of the current pixel is transmitted to the "ring" video bus 1-2-3-2, and then transmitted through it to the sensor output.
То же самое формирование цифрового видеосигнала происходит и в пределах других радиально расположенных столбцов «кольцевой» мишени 1-2-1 предлагаемого сенсора.The same digital video signal formation occurs within other radially arranged columns of the “ring” target 1-2-1 of the proposed sensor.
Отметим, что на фиг. 3 пунктирные стрелки показывают управление «кольцевыми» строчными шинами 1-2-1-4 фотоприемника со стороны «кольцевого» регистра 1-2-2 кадровой развертки. То, что здесь, как и на фиг. 3, изображены лишь четыре строчные шины является условностью чертежа. Как упоминалось ранее, число шин 1-2-1-4 соответствует показателю действительного числа «кольцевых» строк в заявляемом сенсоре.Note that in FIG. 3 dashed arrows show the control of the "ring" lowercase tires 1-2-1-4 of the photodetector from the "ring" register 1-2-2 frame scan. That here, as in FIG. 3, only four lower case tires are depicted is a drawing convention. As mentioned earlier, the number of tires 1-2-1-4 corresponds to the actual number of "ring" rows in the inventive sensor.
Поясним дополнительно на фиг. 3 и другое. Стрелки с непрерывными линиями отмечают передачу сигнала изображения в сенсоре по «радиальным» шинам видео 1-2-1-5 в направлении к «кольцевому» коммутатору 1-2-3 видеосигналов.Let us further explain in FIG. 3 and more. Arrows with continuous lines indicate the transmission of the image signal in the sensor along the "radial" video buses 1-2-1-5 in the direction of the "ring" switch 1-2-3 video signals.
В результате в «кольцевом» растре последовательно один за другим для каждого пиксела отдельно взятой «кольцевой» строки и последовательно строка за строкой для мишени в целом формируется в цифровом виде напряжение выходного видеосигнала фотоприемника.As a result, in a “ring” raster, one after another for each pixel of a separately taken “ring” row, and sequentially row by row for the target as a whole, the voltage of the output video signal of the photodetector is digitally generated.
Матричный фотоприемник 1-4, выполненный также по технологии КМОП, сохраняет все признаки прибора, реализованного по методу «координатная адресация» американскими специалистами в «нулевые» двухтысячные годы. Об этом сообщалось и подробно комментировалось в отечественной монографии [4, с. 67, рис. 1.21]. Очевидно, что по этой технологии на кристалле матричного фотоприемника 1-4 также реализуется задача по формированию цифрового видеосигнала «прямоугольного» растра с пониженным энергопотреблением.Matrix photodetector 1-4, also made using CMOS technology, retains all the features of a device implemented by the method of "coordinate addressing" by American specialists in the "zero" two thousandths. This was reported and commented in detail in the domestic monograph [4, p. 67, fig. 1.21]. It is obvious that this technology also implements the task of generating a “rectangular” raster digital video signal with reduced power consumption on a matrix photodetector 1-4 chip.
В предлагаемом другом решении телевизионной камеры (см. фиг. 2) она содержит в своем составе объектив 1-1, «кольцевой» фотоприемник 1-2, светоделитель 1-3, матричный фотоприемник 1-4, блок наведения 1-5-1, коммутатор-смеситель 1-6, генератор 1-7 электронной отметки и селектор синхроимпульсов 1-8. Выход коммутатора-смесителя 1-6 является единственным выходом «Видео» телевизионной камеры.In the proposed other solution of a television camera (see Fig. 2), it contains a lens 1-1, a "ring" photodetector 1-2, a beam splitter 1-3, an array photodetector 1-4, a guidance unit 1-5-1, mixer switch 1-6, electronic marker generator 1-7 and clock selector 1-8. The output of the switch-mixer 1-6 is the only output of the "Video" television camera.
По линии связи одна команда управления телевизионной камерой с компьютера 4 оператора системы поступает на управляющий вход коммутатора-смесителя 1-6, затем другая команда - на блок наведения 1-5-1. Первый информационный вход блока 1-6 подключен к выходу «Видео» «кольцевого» фотоприемника 1-2, его второй информационный вход - к выходу «Видео» матричного фотоприемника 1-4, а его третий информационный вход - к выходу генератора электронной отметки 1-7. На управляющий вход генератора 1-7 электронной отметки подается сигнал с датчика положения блока наведения 1-5-1. Выход «Видео» «кольцевого» фотоприемника 1-2 подключен также к входу селектора 1-8 синхроимпульсов, выход кадровых синхроимпульсов (КСИ) которого подключен к первому входу генератора 1-7 и соответственно к входу синхронизации коммутатора-смесителя 1-6, выход строчных синхроимпульсов (ССИ) - ко второму входу генератора 1-7, а выход сигнала синхронизации приемника (ССП) - к входу внешней синхронизации матричного фотоприемника 1-4.On the communication line, one command to control the television camera from the computer 4 of the system operator is received at the control input of the switch-mixer 1-6, then another command is sent to the guidance unit 1-5-1. The first information input of unit 1-6 is connected to the Video output of the “ring” photodetector 1-2, its second information input is to the Video output of the matrix photodetector 1-4, and its third information input is to the output of the electronic mark 1- generator 7. A signal from the position sensor of the guidance unit 1-5-1 is supplied to the control input of the generator 1-7 of the electronic mark. The “Video” output of the “ring” photodetector 1-2 is also connected to the input of the selector 1-8 clock pulses, the output of the frame sync pulses (CSI) of which is connected to the first input of the generator 1-7 and, accordingly, to the synchronization input of the switch-mixer 1-6, lowercase output clock pulses (SSI) - to the second input of the generator 1-7, and the output of the receiver synchronization signal (SSP) - to the external synchronization input of the matrix photodetector 1-4.
Блок наведения 1-5-1 осуществляет плавное круговое пространственное перемещение мишени матричного фотоприемника 1-4 по проекции «кольцевого» изображения панорамной сцены, формируемого на первом выходе светоделителя 1-3 (см. фиг. 6б).The guidance unit 1-5-1 performs a smooth circular spatial movement of the target of the matrix photodetector 1-4 on the projection of the "circular" image of the panoramic scene formed at the first output of the beam splitter 1-3 (see Fig. 6b).
Электрическая схема блока 1-5-1 может быть реализована на базе технического решения, которое ранее было использовано в описании к патенту РФ [3].The electrical circuit of block 1-5-1 can be implemented on the basis of a technical solution that was previously used in the description of the patent of the Russian Federation [3].
Рассмотрим работу блока 1-5-1 (см. фиг. 8), электрическая схема которого выполнена на двух оптронах HSSR, обозначенных как VT1 и VT2.Consider the operation of unit 1-5-1 (see Fig. 8), the electrical circuit of which is performed on two HSSR optocouplers, designated as VT1 and VT2.
Изделие HSSR-7111 согласно [5] - однополюсный нормально разомкнутый оптрон с выходным каскадом на мощных МОП-транзисторах, имеет очень малое сопротивление во включенном состоянии и работает в точности как полупроводниковое реле. Максимальная величина сопротивления нагрузочной цепи оптрона HSSR-7111 во включенном состоянии составляет 1 Ом, а максимальный ток нагрузки в зависимости от схемы включения составляет 0,8 Ампер или вдвое больше (1,6 Ампер). Будем считать, что управление наведением осуществляется командами в соответствии с табл. 1.The product HSSR-7111 according to [5] is a single-pole normally open optocoupler with an output stage on high-power MOS transistors, has very low resistance when turned on, and works exactly like a semiconductor relay. The maximum resistance value of the load circuit of the HSSR-7111 optocoupler in the on state is 1 Ohm, and the maximum load current, depending on the switching circuit, is 0.8 Amperes or twice as much (1.6 Amperes). We assume that guidance guidance is carried out by teams in accordance with table. 1.
Отметим, что подаваемые в телевизионную камеру с компьютера по двухпроводной линии связи сигналы управления блоком 1-5-1 наведения являются постоянными напряжениями положительной или отрицательной полярности величиной (5…12) Вольт, отсчитываемой относительно провода «общий».Note that the control signals supplied to the television camera from a computer via a two-wire communication line control unit 1-5-1 guidance are constant voltage of positive or negative polarity value (5 ... 12) Volts, measured relative to the wire "common".
При отсутствии команд управления эти напряжений тоже отсутствуют. Поэтому оптроны VT1 и. VT2 разомкнуты, а электродвигатель М обесточен.In the absence of control commands, these voltages are also absent. Therefore, the optocouplers VT1 and. VT2 is open and motor M is de-energized.
Пусть по линии связи на блок 1-5-1 наведения поступает команда «Управление поворотом» - «Вперед». Тогда оптрон VT2 замыкается, а электродвигатель М подключается к источнику переменного напряжения ~U и начинает вращаться.Let the command “Turn control” - “Forward” come to the block 1-5-1 of guidance over the communication line. Then the optocoupler VT2 is closed, and the motor M is connected to an AC voltage source ~ U and starts to rotate.
Если взамен этой команды поступит команда «Управление поворотом» - «Назад», то замкнется оптрон VT1, а электродвигатель М будет вращаться в другом направлении.If, instead of this command, the “Turn control” - “Back” command arrives, then the optocoupler VT1 closes, and the motor M rotates in the other direction.
Концевые выключатели SF1 и SF2 обеспечивают границы позиционирования в пределах одного кругового оборота матричного фотоприемника 1-4.Limit switches SF1 and SF2 provide positioning boundaries within one circular revolution of the photodetector array 1-4.
Датчик положения выполнен на базе переменного резистора RPn, имеющего линейную зависимость изменения сопротивления от угла поворота, а постоянный резистор Rn * служит для реализации настроечной работы по точному позиционированию. Движок резистора RPn кинематически (через редуктор) связан с двигателем М.The position sensor is made on the basis of a variable resistor RP n , which has a linear dependence of the change in resistance on the angle of rotation, and a constant resistor R n * serves to implement tuning work on precise positioning. The resistor motor RP n is kinematically (via a gearbox) connected to motor M.
Отметим, что сигнал датчика положения (напряжение Un с потенциометра RPn), поступает на управляющий вход генератора 1-7 электронной отметки, обеспечивая перемещение маркера на «кольцевом» изображении в соответствии с командами, поступающими с блока наведения 1-5-1.Note that the signal of the position sensor (voltage U n from the potentiometer RP n ) is supplied to the control input of the electronic marker generator 1-7, providing marker movement on the "ring" image in accordance with the commands from the guidance unit 1-5-1.
Заявляемый способ формирования видеосигнала осуществляется следующим образом.The inventive method of generating a video signal is as follows.
При включении компьютерной системы, представленной на фиг. 1, она по умолчанию начинает действовать в режиме 1. В этом режиме работает только «кольцевой фотоприемник 1-2 телевизионной камеры 1. Тогда по ее первому выходу «Видео» цифровой телевизионный сигнал (ЦТС) «кольцевого» кадра по интерфейсу (например, USB 2,0) передается на сервер 2, где выполняется запись видеоинформации в блок оперативной памяти на кадр.When the computer system shown in FIG. 1, by default it starts to operate in
Оператору компьютера 4 первому предоставляется возможность наблюдения на экране монитора контролируемого изделия как полностью, так и фрагментарно, используя шесть различных изображений (см. фиг. 7).The operator of the computer 4 is first given the opportunity to observe on the monitor screen the item being monitored, both fully and fragmentarily, using six different images (see Fig. 7).
Если четкости этих фрагментарных изображений будет недостаточно, то оператор обязан воспользоваться дополнительным режимом 2 работы системы. В этом режиме дополнительно включается в работу матричный фотоприемник 1-4, который в составе электромеханической турели 1-5 осуществляет за ее круговой оборот шесть остановок для экспонирования.If the clarity of these fragmented images is not enough, the operator must use the additional mode 2 of the system. In this mode, the photodetector 1-4 is additionally included in the operation, which, as part of the electromechanical turret 1-5, carries out six stops for exposure for its circular rotation.
Как отмечалось выше, число светочувствительных пикселов в строке матричного фотоприемника 1-4 должно быть выше показателя, равного числу пикселов для «кольцевой» строки сенсора 1-2, деленному на m.As noted above, the number of photosensitive pixels in the row of the matrix photodetector 1-4 should be higher than the indicator equal to the number of pixels for the "ring" line of the sensor 1-2, divided by m.
Это означает формирование на втором выходе «Видео» телевизионной камеры последовательности из шести дополнительных цифровых кадров с обязательным выигрышем по разрешающей способности (четкости) передаваемых им изображений.This means the formation of a sequence of six additional digital frames at the second output of the Video of a television camera with a mandatory gain in the resolution (sharpness) of the images transmitted to it.
Если число светочувствительных пикселов в строке матричного фотоприемника равно числу пикселов для «кольцевой» строки сенсора 1-2, получаемый выигрыш в четкости изображений составит m раз.If the number of photosensitive pixels in the line of the matrix photodetector is equal to the number of pixels for the "ring" line of the sensor 1-2, the resulting image clarity gain will be m times.
Учитывая оптические свойства светоделителя 1-3, освещенность изображения объекта контроля на мишени «кольцевого» фотоприемника 1-2 будет в β раз меньше, чем освещенность на мишени матричного сенсора 1-4.Considering the optical properties of the beam splitter 1-3, the illumination of the image of the control object on the target of the "ring" photodetector 1-2 will be β times less than the illumination on the target of the matrix sensor 1-4.
Но в типовом случае, когда площадь (Δ) светочувствительного пиксела матричного фотоприемника 1-4 равна площади Δ1 «кольцевого» фотоприемника 1-2, не возникает ситуации с различной чувствительность этих фотоэлектрических каналов. Это объясняется тем, что в заявляемом решении априори предусмотрено, что коэффициент усиления K для всех активных пикселов «кольцевого сенсора увеличен по сравнению с аналогичным коэффициентом матричного сенсора в β раз.But in the typical case, when the area (Δ) of the photosensitive pixel of the matrix photodetector 1-4 is equal to the area Δ 1 of the "ring" photodetector 1-2, there is no situation with different sensitivity of these photoelectric channels. This is due to the fact that the claimed solution a priori stipulates that the gain K for all active pixels of the “ring sensor” is increased by a factor of β compared with the same coefficient of the matrix sensor.
Поэтому в результате выравнивания в телевизионной камере чувствительностей «кольцевого» и матричного фотоприемников, выигрыш в разрешающей способности фрагментарных изображений будет достигнут без потерь отношения сигнал/шум.Therefore, as a result of the alignment in the television camera of the sensitivities of the "ring" and matrix photodetectors, a gain in the resolution of fragmentary images will be achieved without loss of signal-to-noise ratio.
После завершения записи этих изображений в дополнительный блок памяти сервера 2 они также становятся доступными для всех пользователей компьютеров 3.After the recording of these images to the additional memory block of server 2 is completed, they also become available to all users of computers 3.
Рассмотрим теперь работу компьютерной системы, изображенной на фиг. 2.Let us now consider the operation of the computer system shown in FIG. 2.
При включении этой системы она тоже начинает действовать по умолчанию в режиме 1.When you turn on this system, it also starts acting by default in
Характеристика сигналов управления ее телевизионной камеры с компьютера 4, сопутствующих команде «Выбор режима видео», представлена в табл. 2. Они являются типовыми логическими сигналами в уровнях ТТЛ.The characteristics of the control signals of her television camera from computer 4, accompanying the command "Select video mode", are presented in table. 2. They are typical logic signals in TTL levels.
Совершенно аналогично на мишень «кольцевого» фотоприемника 1-2 проецируется «кольцевое» оптическое изображение контролируемого изделия, а на мишень матричного сенсора 1-4, расположенного на блоке наведения 1-5, - фрагмент этого изображения.In exactly the same way, a “circular” optical image of the controlled product is projected onto the target of the “ring” photodetector 1-2, and a fragment of this image is projected onto the target of the matrix sensor 1-4 located on the guidance unit 1-5.
Далее по выходу «Видео» телевизионной камеры 1 сформированный ЦТС по интерфейсу USB 2,0 передается на сервер 2, в котором выполняется запись видеоинформации в блок оперативной памяти на кадр.Then, after the “Video” output of the
В этом режиме оператор компьютера 4 наблюдает полное изображение объекта контроля, формируемое «кольцевым» фотоприемником 1-2, и электронную отметку на нем, например «крест», который показывает текущее местоположение геометрического центра мишени матричного фотоприемника 1-4.In this mode, the computer operator 4 observes the complete image of the control object formed by the "ring" photodetector 1-2, and an electronic mark on it, for example, a "cross" that shows the current location of the geometric center of the target of the photodetector matrix 1-4.
Будем считать, что наша электронная отметка («крест») априори располагается точно в середине «кольцевого» изображения по его ширине.We assume that our electronic mark (“cross”) is a priori located exactly in the middle of the “ring” image along its width.
Когда оператор компьютера 4 затем выполнит переключение системы в режим 2, то ему взамен будет предложено телевизионное изображение, которое формируется в данный момент матричным фотоприемником 1-4 при его текущем местоположении.When the computer operator 4 then switches the system to mode 2, he will be offered a television image in return, which is currently being formed by the photodetector 1-4 at its current location.
Для того, чтобы коммутация режимов работы системы происходила без внесения искажений в наблюдаемые изображения, фотоприемники телевизионной камеры (см. фиг. 2) работают в режиме Genlock, который обеспечивается путем подачи на вход внешней синхронизации матричного сенсора 1-4 сигнала синхронизации приемника (ССП) от «кольцевого» сенсора 1-2. Дополнительно к этому в коммутаторе-смесителе 1-6 обеспечивается «привязка» временного процесса переключения команд к интервалу кадрового синхроимпульса (КСИ), вырабатываемого на выходе селектора 1-8 синхроимпульсов.In order for the switching of the system operation modes to occur without introducing distortions into the observed images, the photodetectors of the television camera (see Fig. 2) operate in the Genlock mode, which is provided by applying to the external synchronization input of the matrix sensor 1-4 the receiver synchronization signal (MSS) from the "ring" sensor 1-2. In addition to this, in the mixer-mixer 1-6, a “linking” of the temporary process of switching commands to the interval of the frame clock (CSI) generated at the output of the selector 1-8 clock pulses is provided.
В этой системе, как и в предыдущей, при тех же начальных условиях достигается тот же выигрыш в m раз по разрешающей способности фрагментарного изображения контролируемого изделия.In this system, as in the previous one, under the same initial conditions, the same gain is achieved by a factor of m in the resolution of the fragmented image of the controlled product.
Но важно отметить очевидное достоинство данного решения. Оно связано с тем, что блок наведения 1-5-1 по сравнению с электромеханической турелью 1-5 может обеспечить точное позиционирование мишени матричного фотоприемника 1-4 в пределах всей площади панорамного изображения, формируемого «кольцевым» фотоприемником 1-2, т.е. без потерь его отдельных участков (см. фиг. 6б).But it is important to note the obvious merit of this decision. It is due to the fact that the guidance unit 1-5-1 in comparison with the electromechanical turret 1-5 can provide accurate positioning of the target of the matrix photodetector 1-4 within the entire area of the panoramic image formed by the "ring" photodetector 1-2, i.e. . without loss of its individual sections (see Fig. 6b).
В настоящее время все блоки устройства, реализующего заявляемый способ формирования видеосигнала в телевизионно-компьютерной системе для контроля промышленных изделий, имеющих форму кругового кольца, освоены или могут быть освоены отечественной промышленностью.Currently, all units of the device that implements the inventive method of generating a video signal in a television-computer system for monitoring industrial products in the form of a circular ring, mastered or can be mastered by domestic industry.
Поэтому следует считать предлагаемое изобретение соответствующим требованию о промышленной применимости.Therefore, the present invention should be considered as meeting the requirement for industrial applicability.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИSOURCES OF INFORMATION
1. Политехнический словарь. Главный редактор И.И. Артоболевский. М.: «Советская энциклопедия», 1977.1. Polytechnical dictionary. Editor-in-chief I.I. Artobolevsky. M .: "Soviet Encyclopedia", 1977.
2. Патент РФ №2704582. МПК H04N 5/374. Способ формирования видеосигнала в телевизионно-компьютерной системе для контроля промышленных изделий, имеющих форму кругового кольца. / В.М. Смелков //Б.И. - 2019. - №31.2. RF patent No. 2704582. IPC H04N 5/374. A method of generating a video signal in a television-computer system for monitoring industrial products having the shape of a circular ring. / V.M. Smelkov // B.I. - 2019 .-- No. 31.
3. Патент РФ №2504100. H04N 5/225. Телевизионная система с селективным масштабированием изображения. / В.М. Смелков // Б.И. - 2014. - №1.3. RF patent No. 2504100. H04N 5/225. Television system with selective image scaling. / V.M. Smelkov // B.I. - 2014. - No. 1.
4. Березин В.В., Умбиталиев А.А., Фахми Ш.С., Цыцулин А.К. и 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», 2006.4. Berezin V.V., Umbitaliev A.A., Fakhmi Sh.S., Tsytsulin A.K. and 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. www.avagotech.com.5. www.avagotech.com.
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019145771A RU2725973C1 (en) | 2019-12-31 | 2019-12-31 | Method of generating a video signal in a television-computer system for monitoring industrial articles having a circular ring shape |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019145771A RU2725973C1 (en) | 2019-12-31 | 2019-12-31 | Method of generating a video signal in a television-computer system for monitoring industrial articles having a circular ring shape |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2725973C1 true RU2725973C1 (en) | 2020-07-08 |
Family
ID=71510506
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019145771A RU2725973C1 (en) | 2019-12-31 | 2019-12-31 | Method of generating a video signal in a television-computer system for monitoring industrial articles having a circular ring shape |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2725973C1 (en) |
Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0932302A2 (en) * | 1998-01-22 | 1999-07-28 | Eastman Kodak Company | A CMOS active pixel digital camera |
| US6455831B1 (en) * | 1998-09-11 | 2002-09-24 | The Research Foundation Of Suny At Buffalo | CMOS foveal image sensor chip |
| US20060215049A1 (en) * | 1999-09-30 | 2006-09-28 | Giulio Sandini | Constant resolution and space variant sensor arrays |
| EP1341383B1 (en) * | 2002-02-28 | 2007-11-14 | Sharp Kabushiki Kaisha | Composite camera system, zoom camera image display control method, zoom camera control method, control program, and computer readable recording medium |
| WO2008108907A1 (en) * | 2007-03-01 | 2008-09-12 | Eastman Kodak Company | Digital camera for providing improved temporal sampling |
| US20090135245A1 (en) * | 2007-11-27 | 2009-05-28 | Jiafu Luo | Camera system with multiple pixel arrays on a chip |
| US20090147120A1 (en) * | 2007-12-07 | 2009-06-11 | Seiko Epson Corporation | Image sensor, image taking apparatus, and state inspection system |
| US20110285866A1 (en) * | 2010-05-18 | 2011-11-24 | Satish Kumar Bhrugumalla | Multi-Channel Imager |
| US20130021447A1 (en) * | 2011-07-20 | 2013-01-24 | Broadcom Corporation | Dual image capture processing |
| US20130162761A1 (en) * | 2010-08-31 | 2013-06-27 | Raul Goldemann | Rotary image generator |
| RU2704582C1 (en) * | 2019-02-14 | 2019-10-29 | Вячеслав Михайлович Смелков | Method of generating a video signal in a television-computer system for monitoring of industrial products having the shape of a circular ring |
-
2019
- 2019-12-31 RU RU2019145771A patent/RU2725973C1/en active
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0932302A2 (en) * | 1998-01-22 | 1999-07-28 | Eastman Kodak Company | A CMOS active pixel digital camera |
| US6455831B1 (en) * | 1998-09-11 | 2002-09-24 | The Research Foundation Of Suny At Buffalo | CMOS foveal image sensor chip |
| US20060215049A1 (en) * | 1999-09-30 | 2006-09-28 | Giulio Sandini | Constant resolution and space variant sensor arrays |
| EP1341383B1 (en) * | 2002-02-28 | 2007-11-14 | Sharp Kabushiki Kaisha | Composite camera system, zoom camera image display control method, zoom camera control method, control program, and computer readable recording medium |
| WO2008108907A1 (en) * | 2007-03-01 | 2008-09-12 | Eastman Kodak Company | Digital camera for providing improved temporal sampling |
| US20090135245A1 (en) * | 2007-11-27 | 2009-05-28 | Jiafu Luo | Camera system with multiple pixel arrays on a chip |
| US20090147120A1 (en) * | 2007-12-07 | 2009-06-11 | Seiko Epson Corporation | Image sensor, image taking apparatus, and state inspection system |
| US20110285866A1 (en) * | 2010-05-18 | 2011-11-24 | Satish Kumar Bhrugumalla | Multi-Channel Imager |
| US20130162761A1 (en) * | 2010-08-31 | 2013-06-27 | Raul Goldemann | Rotary image generator |
| US20130021447A1 (en) * | 2011-07-20 | 2013-01-24 | Broadcom Corporation | Dual image capture processing |
| RU2704582C1 (en) * | 2019-02-14 | 2019-10-29 | Вячеслав Михайлович Смелков | Method of generating a video signal in a television-computer system for monitoring of industrial products having the shape of a circular ring |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8411157B2 (en) | Solid-state image pickup device and image pickup device | |
| RU2727920C1 (en) | Panoramic television surveillance computer system with selective image scaling | |
| RU2723645C1 (en) | High-resolution panorama television surveillance computer system device | |
| US8547452B2 (en) | Image processing apparatus, image processing method, and image processing program | |
| RU2723640C1 (en) | High-resolution panorama television surveillance computer system device | |
| RU2706011C1 (en) | Panoramic television surveillance computer system device | |
| RU2725973C1 (en) | Method of generating a video signal in a television-computer system for monitoring industrial articles having a circular ring shape | |
| RU2743571C1 (en) | Computing system device for panoramic video surveillance with selective image scaling | |
| RU2755494C1 (en) | Method for generating video signal in television and computer system for monitoring industrial products having shape of circular ring | |
| RU2721381C1 (en) | High-resolution panorama television surveillance computer system device | |
| RU2708630C1 (en) | Panoramic television surveillance computer system device | |
| RU2730177C1 (en) | Television system with selective image scaling (versions) | |
| RU2504100C1 (en) | Television system with selective image scaling | |
| RU2755809C1 (en) | Device of a computer system for panoramic television surveillance with increased resolution | |
| RU2780039C1 (en) | Design of a computer system for panoramic television surveillance with selective image scaling (variants) | |
| RU2785152C1 (en) | Design of a computer panoramic video surveillance system with high resolution | |
| RU2756234C1 (en) | Device of a computer system for panoramic television surveillance with selective image scaling | |
| RU2816540C1 (en) | Design of computer system for panoramic television surveillance for unmanned aerial vehicle | |
| RU2530879C1 (en) | Device for panoramic television surveillance "day-night" | |
| RU2704582C1 (en) | Method of generating a video signal in a television-computer system for monitoring of industrial products having the shape of a circular ring | |
| RU2813357C1 (en) | High-resolution panoramic television surveillance computer system | |
| US3908082A (en) | Dim object enhancement technique in video signal producing system | |
| RU2707714C1 (en) | Device for automatic acquisition and processing of images | |
| RU2787358C1 (en) | Computer system device for panoramic television surveillance with selective image scaling (options) | |
| RU2813358C1 (en) | Design of computer system for panoramic television surveillance with selective image scaling |