CS211487B1

CS211487B1 - Set for stereoscopic television transmission

Info

Publication number: CS211487B1
Application number: CS732478A
Authority: CS
Inventors: Bohumir Ciganek
Original assignee: Bohumir Ciganek
Priority date: 1978-11-10
Filing date: 1978-11-10
Publication date: 1982-02-26

Description

(54, Soustava pro stereoskopický televizní přenos(54, Stereoscopic television transmission system)

Vynález se týká soustavy pro stereoskopický televizní přenos obrazu prostorově rozmístěných předmětů, zvláště obrazu makety krajiny řidičského trenažéry.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a system for stereoscopic television transmission of images of spatially spaced objects, and more particularly to a landscape model of a driving simulator.

Televizního přenosu se ve značné míře využívá při konstrukci různých typů trenažérů, a to od jednoduchých trenažérů pro silniční vozidla, po náročné trenažéry letecké a pozemní, zejména pro jízdu terénem bojovými vozidly. Použiti televizního přenosu je nutné s ohle· dem na skutečnost, že základní součástí trenažérů uvažovaného typu je maketa určitého prostoru, obvykle krajiny, ve značně zmeněenéo měřítku. Poloha makety vozidla, případně ostatní jeho úhlové změny polohy jsou snímány jemnou optickou soustavou a přenášeny ke trénované osobě -. případně i k instruktorovi - vhodným systémem, jehož součástí je televizní zobrazovací řetězec.Television transmission is used extensively in the construction of various types of simulators, from simple simulators for road vehicles to demanding air and ground simulators, especially for off-road combat vehicles. The use of television transmission is necessary in view of the fact that the basic part of the simulators of the type considered is a scale model of a certain area, usually a landscape, on a greatly reduced scale. The position of the vehicle model, or other angular position changes thereof, is sensed by the fine optical system and transmitted to the trained person. or even an instructor - a suitable system that includes a television display chain.

Velmi často se u stávajících soustav pociťuje jako vážný nedostatek skutečnost, že pozorovaný obraz postrádá prostorový vjem, potřebný k prostorová orientaci ve cvičném terénu. Při pozorování předmětů odlišné barevnosti se pro zlepšení orientace a odhadu prostorové konfigurace používá barevný televizní přenos. Avšak ani informativní obsah takového přenosu nedostačuje tam, kde je zápotřebí orientovat se v pozorovaném obraze prostorově jednoznačně. Uvedený nedostatek vystupuje ještě více při pozorování rychle se pohybujících předmětů, nebo při pozorování v určitých časových odstupech, kdy není možno předchozí vztažné postavení jednotlivých obrazů předmětů v pozorovaném terénu ověřit, nebo není známo. Někdy dokonce v takových případech není možno určit prostorovou konfiguraci předmětů pozorovaného terénu a účelnost použití televizního přenosu se stává - přes uvedené ostatní nesporné výhody - spornou.Very often in existing systems, the fact that the observed image lacks the spatial perception needed for spatial orientation in the practice terrain is a serious shortcoming. When viewing objects of different colors, color television transmission is used to improve orientation and estimate spatial configuration. However, even the informative content of such a transmission is not sufficient where there is a need to orientate unequivocally spatially in the observed image. This deficiency is even more pronounced when observing fast moving objects, or when observing at certain time intervals, when the previous reference position of the individual images of objects in the observed terrain cannot be verified or is unknown. Sometimes even in such cases it is not possible to determine the spatial configuration of the objects of the observed terrain and the effectiveness of the use of television transmission becomes - despite the other indisputable advantages - questionable.

Úkolem vynálezu je odstranit popsané nevýhody stávajících televizních přenosovýchSUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to overcome the described disadvantages of existing television broadcasting

211487 2 systémů u trenažérů a umožnit jejich aplikaci i pro nácvik náročných bojových podmínek.211487 2 systems for trainers and allow their application for training demanding combat conditions.

Uvedený úkol řečí předmět vynálezu, kterým je souetava pro stereoskopický televizní přenos obrazu prostorově rozmístěných předmětů, zvláště obrazu makety krajiny řidičského trenažéru.The object of the present invention is a set for stereoscopic television transmission of a picture of spatially disposed objects, in particular a landscape model of a driving simulator.

Podstatou vynálezu je, že souetava obsahuje snímací televizní kameru s objektivem a citlivou plochou, která je drátovým nebo bezdrátovým spojovacím vedením spojena s obrazovkou monitoru (7) a dále obsahuje stereoskopický nástavec, který je vřazen mezi objektiv televizního řetězce a snímaný předmět, přičemž stereoskopický nástavec zahrnuje dělicí soustavu, kterou je vytvořena stereoskopická základna se vstupními otvory přivrácenými k pozorovanému předmětu a před vstupní otvory vřazenými berevnými filtry se vzájemně odlišnými spektrálními propustnostmi, zatímco mezi stínítko monitoru barevného systému a úrovní pozorovatele je umístěna dvojice barevných filtrů, jejichž barevné propustnosti odpovídají barevným zobrazením předmětu.It is an object of the present invention to provide a television camera with a lens and a sensitive surface which is connected to a monitor screen (7) by a wired or wireless connection line, and further comprising a stereoscopic extender interposed between the television chain lens and the object. includes a partitioning system to form a stereoscopic base with inlet holes facing the object to be observed and color filters with mutually different spectral transmissions in front of the inlets, while a pair of color filters with color transmissions corresponding to color images are located between the color system monitor screen and observer level subject.

Použitím soustavy podle vynálezu ae dociluje vyššího účinku tím, že se dosáhne dostatečně účinného stereoskopického vjemu, byl jen dvoubarevné vytvořeného obrazu. Přitom je tento stereoskopický vjem plně ekvivalentní vjemu osoby sedící v odpovídajícím vozidle při průjezdu skutečnou krajinou.Using the system according to the invention and achieving a higher effect by achieving a sufficiently effective stereoscopic perception, the image was only a two-color image. This stereoscopic perception is fully equivalent to that of a person sitting in a corresponding vehicle when driving through a real landscape.

Příkladné provedení soustavy podle vynálezu je schematicky znázorněno na připojeném výkrese, kde je znázorněn pozorovaný předmět J. a barevný televizní řetězec, tvořený snímací televizní kamerou J se snímací optickou soustavou Jas neznázoměnou snímací elektronkou, která má citlivou plochu 50. Televizní řetězec je dále tvořen spojovacím vedením 6 a monitorem 2 s obrazovkou 22· Mezi optickou soustavu J a předmět 1 je vložen stereoskopický nástavec 2 se stereoskopickou základnou 20, tvořený levou soustavou - vstupním otvorem 201 a dvojicí zrcadel 21. 23 a pravou soustavou - vstupním otvorem 202 a dvojicí zrcadel 22, 24. Před levým vstupním otvorem 201 stereoskopického nástavce 2 je uložen levý vstupní barevný filtr 41. před pravým vstupním otvorem 202 je uložen pravý vstupní barevný filtr 4Ž. Ha výkrese je konečně za monitorem 2 znázorněno levé oko 91 a pravé oko 92 pozorovatele J a je zde znázorněna dvojice barevných filtrů - levý výstupní filtr 81 a pravý výstupní filtr 82, _r An exemplary embodiment of a system according to the invention is shown schematically in the accompanying drawing, where the object of interest J and the color television chain formed by a television camera J with an optical system Brightness not shown by a sensor tube having a sensitive area 50 are shown. A stereoscopic extension 2 with a stereoscopic base 20 is formed between the optical assembly J and the object 1, consisting of a left array - an inlet port 201 and a pair of mirrors 21. 23 and a right array - an inlet port 202 and a pair of mirrors 22. 24. A left inlet color filter 41 is disposed in front of the left inlet port 201 of the stereoscopic extension 2, and a right inlet color filter 40 is in front of the right inlet port 202. Finally, in the drawing, the left eye 91 and the right eye 92 of the observer J are shown behind the monitor 2 and a pair of color filters is shown here - a left outlet filter 81 and a right outlet filter 82, _r.

Spektrální propustnosti vstupních barevných filtrů 41. 42 jsou voleny tak, že levý barevný filtr 41 má propustnost v červené barvě, přičemž těžiště jeho spektrální propustnosti leží ve vlnové délce 650 mikrometrů a pravý barevný filtr 42 má propustnost v modré barvě, přičemž těžiště jeho spektrální propustnosti leží ve vlnové délce 480 mikrometrů.The spectral transmittances of the input color filters 41, 42 are selected such that the left color filter 41 has a transmittance in red, the center of its spectral transmittance being at a wavelength of 650 microns and the right color filter 42 has a transmittance in blue, the center of its spectral transmittance lies at a wavelength of 480 micrometers.

Činnost soustavy podle vynálezu je následující. V příkladném provedení je použito běžné barevné televizní soustavy. Barevné propustnosti vstupních filtrů jsou voleny tak,The operation of the system according to the invention is as follows. In an exemplary embodiment, a conventional color television system is used. Color permeability of input filters is chosen so that

Se levý vstupní filtr 41 je červený, pravý vstupní filtr 42 je modrý. Pozorovaný předmět.With the left inlet filter 41 is red, the right inlet filter 42 is blue. Observed subject.

je zobrazován svazkem S, optickou soustavou J přes levou dvojici zrcadel 21, 23 stereoskopického nástavce 2 na citlivou plochu 50 v červené barvě do jisté polohy. Současně je vžíaJc zobrazován svazkem S₂ přes pravou dvojici zrcadel 22, 24 stereoskopického nástavce 2 na citlivou plochu 50 v modré barvě, avěak do jiné polohy, která bude od polohy obrazu předmětu 1, avěak v červené barvě, posunuta v závislosti na velikosti stereoskopické základny 20. na ohniskové vzdálenosti snímací optické soustavy J a konečně na poloze předmětu 1 od snímací optické soustavy J.is shown by the beam S, the optical system J, through the left pair of mirrors 21, 23 of the stereoscopic extension 2 on the sensitive area 50 in red to a certain position. Simultaneously, vžíaJc displayed beam S ₂ through the right pair of mirrors 22, 24 stereoscopic adapter 2 on the sensitive surface 50 in blue avěak to another position that allows the position of the image of the object 1, avěak in red shifted depending on the size of the stereoscopic base 20. at the focal length of the optical sensor system J and finally at the position of the object 1 from the optical sensor system J.

Televizním řetězcem J, 6, 2 ee obraz přenese na stínítko 70 monitoru 2> kupříkladu v odpovídajících barevných tónech a je pozorován pozorovatelem 2· Protože jsou před jeho oči JI, 92 předřazeny výstupní filtry 81. 82- kupř. jako brýle - a jejich barvy jsou voleny tak, že barva levého výstupního filtru 81 je Červená a odpovídá tedy v popisovaném případě barvě obrazu vytvořeného levou části snímací soustavy a barva pravého výstupního filtru je modrá a odpovídá tedy v popisovaném případě barvě obrazu vytvořeného pravou částí snímací soustavy, je obraz příslušející každému oku pozorován samostatná a u pozorovatele g se vytvoří žádaný prostorový vjem. Pokud budou správně voleny parametry soustavy podle vynálezu, bude vytvořený prostorový vjem odpovídat skutečným poměrům a nácvik trenažérem bude optimální. Tak kupř. při ohniskové vzdálenosti snímací optické soustavy J odpovídající ohniskové vzdálenosti lidského oka, při volbě velikosti stereoskopické základny 20 tak, aby odpovídala normálnímu očnímu rozestupu a při odpovídající volbě pozorovací vzdálenosti, bude prostorový vjem obrazu pozorovaného předmětu £ velmi blízký vjemu při pozorování téhož předmětu prostřednictvím dvoubarevných brýlí přímo.The television chain J, 6, 2 ee transmits the image to the screen 70 of the monitor 2, for example in the corresponding color tones and is observed by the observer 2. as glasses - and their colors are chosen such that the color of the left output filter 81 is red and thus corresponds in the present case to the color of the image created by the left part of the sensor system and the color of the right output filter is blue system, the image pertaining to each eye is observed separately and the observer g creates the desired spatial perception. If the parameters of the system according to the invention are correctly selected, the created spatial perception will correspond to the actual conditions and the training with the treadmill will be optimal. For example. at the focal length of the optical sensor system J corresponding to the focal length of the human eye, when selecting the size of the stereoscopic base 20 to correspond to the normal eye spacing, and at the appropriate viewing distance, the spatial image perception of the object is very close to that of two objects. directly.

Je zřejmé, že popsanou soustavu je možno obměňovat bez vlivu na podstatu vynálezu.It will be understood that the described system can be varied without affecting the nature of the invention.

Tak kupř. je možno vstupní filtry 41 . 42 zařadit do libovolné poloby mezi vstupními otvory 201. 202 a posledními odraznými zrcadly 22, 23 stereoskopického nástavce. Pro některé typy trenažérů - zvláště při simulaci periskopických pozorovacích soustav, je možno zařadit před oči g£, 92 pozorovatele g další stereoskopickou a výstupní filtry 81. 82 vložit opět libovolně do optického intervalu mezi vstupními otvory vřazené pozorovací stereoskopické soustavy a očima pozorovatele. V případě, že barevné tóny dílčích obrazů, odpovídajících obrazům získaným levou a pravou částí předřazeného stereoskopického nástavce 2 budou na stínítku 70 monitoru £ odlišné od zabarvení vstupních filtrů 41 . 42. budou mít odpovídající odlišné zabarvení i výstupní filtry 81 . 82.For example. inlet filters 41 are possible. 42 in any position between the inlet openings 201, 202 and the last reflective mirrors 22, 23 of the stereoscopic handpiece. For some types of simulators - especially in the simulation of periscopic observation systems, further stereoscopic and output filters 81, 82 may be inserted in front of the eye g, 92 of the observer g, and reinserted arbitrarily into the optical interval. In case the color tones of the sub-images corresponding to the images obtained by the left and right portions of the pre-stereoscopic extension 2 will be different from the color of the input filters 41 on the screen 70 of the monitor. 42. the output filters 81 will also have correspondingly different colors. 82.

Soustavu podle vynálezu Λ vhodně využít u trenažérů pro terénní vozidla, zvláště pro pásová vozidla a tanky. 'The system according to the invention is suitable for use in treadmills for off-road vehicles, in particular for tracked vehicles and tanks. '

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

A system for stereoscopic television transmission of images of spatially disposed objects, in particular of a simulator of a driving simulator, characterized in that it comprises a television camera (5) with a lens (3) and a sensitive surface (50) which is a wired or wireless connection line. 6) coupled to a screen (70), a monitor (7) and further comprising a stereoscopic extension (2) which is interposed between the television chain lens (3) and the object (1), wherein the stereoscopic extension (2) comprises a dividing assembly (21) , 22,

23, 24) forming a stereoscopic base (20) with inlet openings (201, 202) facing the object (1) and color filters (41, 42) in front of the inlet openings (201, 202) with different spectral differences a pair of color filters (81, 82) having color transmittances corresponding to the partial color representations of the observed object (1).

System according to claim 1, characterized in that a stereoscopic observation system is interposed between the monitor screen (70) and the level of the observer (9).