DE2411634C2 - Verfahren zur Feststellung einer Bewegung bzw. einer Veränderung in einem vorgegebenen Gebiet - Google Patents

Description

Die von der Fernsehkamera und dem Vergleichsbildspeicher kommenden Signale werden in einem

Differenzsignaldetektor miteinander verglichen. Im ordnungsgemäßen Zustand des Objekts, d. h. wenn keine Änderung in der von der Fernsehkamera erfaßten Szene stattgefunden hat, ist das entstehende Differenzsignal gleich Null. Hat jedoch eine Änderung stattge-

funden und ist somit das Ist-Signal vom Soll-Signal verschieden, so wird das Differenzsignal ungleich Null. Sobald die Signaldifferenz an den Eingängen des Differenzsignaldetektors einen bestimmten Schwellwert für eine bestimmte Zeit überschreitet, wird ein Alarmsignal gegeben. Dabei wird der Schwellwert so gewählt, daß nicht jede Veränderung, sondern nur jede Änderung von Bedeutung einen Alarm auslöst. So soll beispielsweise ein vor dem zu überwachenden Objekt vorbeifliegender Vogel im Gegensatz zu einer dort erscheinenden Person keine Alarmauslösung zur Folge haben. Die Auslösekriterien können je nach Gegebenheiten unterschiedlich sein und an der Anlage eingestellt werden.

Eine solche Anlage ist - wie oben erwähnt grundsätzlich bereits aus der deutschen Offenlegungsschrift 19 13 768 bekannt. Bei Ausdehnung des Objektschutzes auf größere oder mehrere voneinander entfernt liegende Objekte muß jedoch nach diesem Stand der Technik neben mehreren Fernsehkameras auch eine entsprechende Anzahl von Vergleichsbildspeichern und Differenzsignaldetektoren vorgesehen werden. Die Anlage verteuert sich damit proportional zur Anzahl der verwendeten Fernsehkameras. Wegen des begrenzten Objektschutzfeldes einer einzelnen Fernsehkamera besteht aber häufig der Wunsch nach Verwendung möglichst vieler Fernsehkameras. Dabei ergeben sich dann, insbesondere wegen der erforderlich werdenden vielen Vergleichsbildspeicher, erhebliche Anlagekosten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein kostensparendes Verfahren zur Überwachung zahlreicher einzelner Objektfelder zu schaffen.

Zur Lösung der Aufgabe wird erfindungsgemäß vor-

geschlagen, daß die Ausgangssignale der einzelnen Fernsehkameras einerseits über zugeordnete taktgesteuerte erste elektronische Schalter im Zeitmultiplexverfahren an den Eingang eines einzigen !nformationsspeichers weitergeleitet und andererseits, ebenfalls im Zeitmultiplexverfahren, über zugeordnete zweite elektronische Schalter einem ersten Eingang einer Vergleichsvorrichtung zugeführt werden, und daß sämtliche Fernsehkameras von einem im Informationsspeicher enthaltenen Synchronraster derart synchronisiert werden, daß ständig ein frequenz- und phasenmäßiger Gleichlauf der Fernsehkameras gewährleistet ist und darüber hinaus die zweiten elektronischen Schalter über spezielle, ebenfalls im Informationsspeicher gespeicherte Kennsignale so angesteuert werden, daß an den beiden Eingängen der Vergleichsvorrichtung jeweils gleichzeitig ein aktuelles Ausgangssignal einer bestimmten Fernsehkamera einerseits und ein im Informationsspeicher vorübergehend gespeichertes und damit zeitverzögertes Ausgangssignal dieser Fernsehkamera andererseits anstehen.

Es können somit fast beliebig viele Fernsehkameras an einen einzigen Vergleichsbildspeicher angeschlossen werden. Die bereits aus der deutschen Offenlegungsschrift 19 13 768 bekannte Vergleichsbildaktualisierung läßt das erfindungsgemäße Verfahren ebenfalls zu.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungsfiguren beispielsweise erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine schematisierte Darstellung einer Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens

F i g. 2 ein Schemabild zur Verdeutlichung des zeitgerechten Informationsflusses zwischen Fernsehkameras, Informationsspeicher und Differenzsignaldetektor.

Der mit einem endlosen Magnetband U arbeitende Magnetbandspeicher 30 weist eine Aufnahmevorrichtung 12 sowie eine Wiedergabevorrichtung 13 auf.

Die Überwachung der einzelnen Objekte erfolgt mit zehn Fernsehkameras Fi bis Fio. Im Zeitmultiplexverfahren werden jeweils komplette Einzelbildsignale der Fernsehkameras Fi bis F10 über taktgesteuerte erste elektronische Schalter Ai bis A10 einem Eingang 14 des Informationsspeichers 30 zugeführt. Zusätzlich gibt jede der Fernsehkameras Fi bis F10 während der Bildaustastlücke eine bestimmte, die jeweilige Fernsehkamera Fi bis Fio identifizierende Kennung ab, die ebenfalls dem Informationsspeicher 30 zugeführt und dort mit dem eigentlichen Bildsignal auf dem Magnetband 11 gespeichert wird. Die so auf dem M3?netband 11 gespeicherte Information gelangt nach einer vorbestimmten, von der Länge des endlosen Magnetbandes 11 zwischen Aufnahme- und Wiedergabevorrichtung und der Bandgeschwindigkeit abhängenden Zeit zur Wiedergabevorrichtung 13 und steht dann am Ausgang 15 des Informationsspeichers 30 zur Verfügung. Der Ausgang 15 des Informationsspeichers 30 ist mit einem Soll-Eingang 16 eines Differenzsignaldetektors 17 verbunden. Über ein in den Informationsspeicher 30 eingeschriebenes Synchronraster sowie über die während der Austastlücke eingeblendeten, die einzelnen Fernsehkameras Fi bis Fio identifizierenden Kennungen werden zweite elektronische Schalter ßi bis ßio in bestimmter Reihenfolge derart gesteuert, daß immer dann, wenn am Ausgang 15 des Informationsspeichers 30 und damit am Soll-Eingang 16 des Differenzsignaldetektors 17 eine Einzelbild-Information beispielsweise der Fernsehkamera Fs wiedergegeben wird, gleichzeitig an einem Ist-Eingang 18 des Differenzsignaldetektors 17 das einem Einzelbild zugehörige aktuelle Ausgangssignal der Fernsehkamera Fs ansteht. Sobald die Differenz zwischen dem am Soll-Eingang 16 und dem am Ist-Eingang 18 des Ditferenzsignaldetektors 17 anstehenden Signal einen bestimmten einstellbaren Schwellwert für eine bestimmte Zeit überschreitet, gibt der Differenzsignaldetektor 17 an seinem Ausgang 19 ein Alarmsignal ab. Dieses Alarmsignal kann dazu dienen, optisch oder auch akustisch Alarm auszulösen. Darüber hinaus ist es auch möglich, das am Ausgang 19 des Differenzsignaldetektors 17 vorhandene Ausgangssignal dazu zu benutzen, das Ausgangssignal derjenigen Fernsehkamera, in deren Objektfeld sich eine alarmauslösende Veränderung ergeben hat, automatisch auf einen Monitor zu schalten.

Die einzelnen Fernsehkameras Fi bis Fio werden über das im Informationsspeicher 30 eingeschriebene Synchronraster sowohl hinsichtlich ihrer Frequenz als auch hinsichtlich ihrer Phase synchronisiert. Das endlose Magnetband 11 wird über einen Bandservomotor in der durch Pfeile 20 und 21 angedeuteten Richtung bewegt. Von den elektronischen Schaltern Ai bis A10 ist jeweils nur ein Schalter geschlossen. In der Zeichnungsfigur ist dies der Schalter A3. Die Steuerung der Schalter A\ bis A10 erfolgt über einen Bildimpulszähler (hier über einen lOer-Zähler), der die Schalter A\ bis /4io in dei Reihenfolge ihrer Numerierung auftastet, wobei nach dem Schalter A10 wieder der Schalter A\ aufgetastet wird.

Die elektronischen Schalter As bis A\o und B\ bis Bio werden jeweils für die Dauer eines Einzelbildes geschlossen. Bei einer Bildfrequenz von 50 Hz also für die Dauer einer '/so see, bei einer Bildfrequenz von 60 Hz für die Dauer einer Veo see. Dabei können, wie erwähnt, die einzelnen ersten elektronischen Schalter Λι bis A10 nacheinander durch einen bis π zählenden Bildimpulszähler (im Ausführungsbeispiel also ein bis 10 zählender Bildimpulszähler) betätigt und in der Reihenfolge ihrer Numerierung geschaltet werden. Nach Betätigung des letzten Schalters der jeweiligen Schaltergruppe wim anschließend wieder der erste Schalter dieser Gruppe betätigt. Dadurch ergibt sich eine Endlos-Fol-

Jede Fernsehkamera Fi bis Fio liefert nacheinander im zeitlichen Abstand ein Einzelbildsignal an den Informationsspeicher 30. Die im Informationsspeicher 30 gespeicherte Information besteht somit aus Einzelbildsignalen der Fernsehkameras Fi bis Fio, die auf dem Magnetband 11 in vorgegebener Reihenfolge aufeinander folgen. Die Aufzeichnung der Bildinformation auf dem Magnetband 11 erfolgt üblicherweise nach dem Schrägspurverfahren. Jede Schrägspur enthält dabei vorzugsweise die Information eines Einzelbildes. Auf Grund der Bewegung des Magnetbandes 11 gelangen die so gespeicherten Informationen nach einer bestimmten Zeit in die Wiedergabevorrichtung 13 und können dort ais zeitmultiDlexe Soll-Bildinformation ausgelesen werden. Durch Zwangssynchronisation der zweiten elektronischen Schalter Si bis Bio wird dafür gesorgt, daß dem Differenzsignaldetektor 17 gleichzeitig mit einer bestimmten Soll-Information (am Soll-Eingang 16) auch die zugehörige Ist-Information (am Ist-Eingang 18) zugeführt wird. Wird dem Soll-Eingang des Differenzsignaldetektors 17 gerade eine im Informationsspeicher 10 verzögerte Information der Fernsehkamera Fi zugeführt, so ist dem Ist-Eingang 18 des Differenzsignaldetektors 17 zum Zwecke des Ver-

gleichs gleichzeitig die aktuelle Information der Fernsehkamera Fs zuzuführen. Der zweite elektronische Schalter Bs muß also zu dieser Zeit geschlossen sein.

Sofern es aus irgendeinem Grunde z. B. wegen der Möglichkeit von Aussetzern (»drop outs«), sinnvoll erscheint, können auch mehrere aufeinanderfolgende Einzelbilder der einzelnen Kameras aufgezeichnet und verglichen werden.

Vor der ersten Inbetriebnahme der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitenden Einrichtung ist das der Synchronisierung der einzelnen Fernsehkameras Fi bis Fio dienende Synchronraster auf dem Magnetband 11 abzuspeichern, um so einen einwandfreien Anlauf der Einrichtung zu gewährleisten. Dieses Synchronraster kann dadurch erhalten werden, daß die Fernsehkameras Fi bis Fi ο in der Anlaufphase nicht über die Wiedergabevorrichtung 13, sondern über einen gemeinsamen Taktgeber, beispielsweise über eine Mutter-Kamera, synchronisiert werden. Über die taktgesteuerten ersten elektronischen Schalter A ι bis /4io werden Einzelbild-Signale der einzelnen Kameras mit Synchronimpulsen dem Informationsspeicher .30 zugeführt und dort aufgezeichnet. Die Schalter A\ bis Am können dabei, wie erwähnt, durch einen Impulszähler ihrer Numerierung entsprechend nacheinander aufgetastet werden.

Das Synchronraster kann in der der Speicherung der eigentlichen Bildinformation dienenden Schrägspur, aber auch in einer getrennten Spur aufgezeichnet werden.

Bevor in der Aufnahmevorrichtung 12 des Informationsspeichers 30 eine neue Information auf dem endlosen Magnetband 11 gespeichert wird, muß selbstverständlich die auf dem Magnetband vorhandene alte Information gelöscht werden. Das geschieht mit Hilfe des Löschkopfes 25. Dieser kann entweder so ausgebildet werden, daß er die noch auf dem Magnetband 11 befindliche alte Information über die gesamte Breite des Magnetbandes 11 und damit über mehrere Schrägspuren zugleich löscht, oder in an sich bekannter Weise so. daß er nur eine einzige Zeile, nämlich die anschließend neu zu beschreibende Zeile, löscht.

In F i g. 2 sind die ünzelbild-lnformationen der einzelnen Kameras, die vorzugsweise nach dem Schrägspurverfahren auf dem Magnetband 11 aufgezeichnet werden, schematisch als Felder 1 bis 10 dargestellt. Zu dem in der F i g. 2 dargestellten Zeitpunkt wird gerade das Ausgangssignal der Fernsehkamera Fi dem Eingang 14 des Informationsspeichers zugeführt und auf dem Magnetband 11 gespeichert.

Wie die F i g. 2 weiter erkennen läßt, steht zu diesem Zeitpunkt eine gespeicherte und damit zeitverzögertc Einzelbild-Information der Fernsehkamera Fs am Ausgang 15 des Informationsspeichers 30 an. Diese zeitverzögerte Einzelbild-Information der Fernsehkamera F: wird dem Soll-Eingang 16 des Differenzsignaldetektors 17 zugeführt. Durch die weiter obtn erläuterte Synchronisierung der zweiten elektronischen Schalter Si bis Bio wird erreicht, daß zu dieser Zeit der elektronische Schalter Bi aufgetastet ist und somit gleichzeitig mit der verzögerten Einzelbild-Information der Fernsehkamera Fs auch eine aktuelle Einzelbild-Information dieser Fernsehkamera dem Differenzsignaldetektor 17 zugeführt wird, und zwar seinem Ist-Eingang 18. Sobald die Differenz zwischen Soll-Signal und Ist-Signal für eine bestimmte Zeit einen bestimmten, voreinstellbarer Betrag überschreitet, liefert der Ausgang 19 des Differenzsignaldetektors 17 ein Aiarmsignal.

Das erfindungsgemäße Verfahren bietet den Vorteil daß durch Anwendung des Zeitmultiplexverfahren« praktisch beliebig viele Fernsehkameras an eins einzi ge Objektschutzanlage anschließbar sind, ohne daC eine der Zahl der Fernsehkameras entsprechende An zahl von Informationsspeichern erforderlich wäre.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Feststellung einer Bewegung bzw. Veränderung in einem vorgegebenen Gebiet mittels mehrerer Fernsehkameras, wobei die elektrischen Ausgangssignale jeweils eines Einzelbilder der einzelnen Fernsehkameras gespeichert und zu einem späteren Zeitpunkt mit den augenblicklichen Ausgangssignalen der gleichen Fernsehkamera verglichen werden sowie ein Alarmsignal ausgelöst wird, wenn die Differenz der verglichenen Signale für eine bestimmte Zeit einen bestimmten Schwellwert überschreitet, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangssignale der einzelnen Fernsehkameras (F\ bis Fto) einerseits über zugeordnete taktgesteuerte erste elektronische Schalter (A\ bis Aw)\m Zeitmultiplexverfahren an den Eingang (14) eines einzigen Informationsspeichers (30) weitergeleitet und andererseits, ebenfalls im Zeitmultiplexverfahren, über zugeordnete zweite elektronische Schalter (Bx bis ßio^ einem ersten Eingang (18) einer Vergleichsvorrichtung (17) zugeführt werden und daß sämtliche Fernsehkameras (F\ bis Fw) von einem im Informationsspeicher (30) enthaltenen Synchronraster derart synchronisiert werden, daß ständig ein frequenz- und phasenmäßiger Gleichlauf der Fernsehkameras (F\ bis Fw) gewährleistet ist und darüber hinaus die zweiten elektronischen Schalter (B\ bis Bw) über spezielle, ebenfalls im Informationsspeicher (30) gespeicherte Kennsignale so angesteuert werden, daß an den beiden Eingängen (18, 16) der Vergleichsvorrichtung (17) jeweils gleichzeitig ein aktuelles Ausgangssignal einer bestimmten Fernsehkamera einerseits und ein im Informationsspeicher (30) vorübergehend gespeichertes und damit zeitverzögertes Ausgangssignal dieser Fernsehkamera andererseits anstehen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Magnetbandspeicher als Informationsspeicher verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kennsignale zur Steuerung der zweiten elektronischen Schalter (B\ bis Bw) in die Bildaustastlücken eingeblendet werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Bild der alarmauslösenden Fernsehkamera mit Hilfe des Ausgangssignals der Vergleichsvorrichtung (17) automatisch auf einen Kontrollbildschirm geschaltet wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fernsehkameras (F\ bis Fio^ und die aufnahme- und wiedergabeseitigen Video-Kopf räder sowohl hinsichtlich der Bildais auch der Zeilenphase untereinander synchronisiert sind.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis ii, dadurch gekennzeichnet, daß ein zeüensprungfreies Bild verwendet wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bild mit Zeilensprung verwendet und auf jeder Schrägspur des Magnetbandes die Information eines Halbbildes aufgezeichnet wird.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Feststellung einer Bewegung bzw. einer Veränderung in einem vorgegebenen Gebiet mittels mehrerer Fernsehkameras wobei die elektrischen Ausgangssignale s jeweils eines Einzelbildes der einzelnen Fernsehkameras gespeichert und zu einem späteren Zeitpunkt mit den augenblicklichen Ausgangssignalen der gleichen Fernsehkamera verglichen werden sowie ein Alarmsignal ausgelöst wird, wenn die Differenz der vergliche-

nen Signale für eine bestimmte Zeit einen bestimmten Schwellwert überschreitet.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift 19 13 768 ist ein solches Verfahren bereits grundsätzlich bekannt. Dabei ist eine Fernsehkamera auf das zu schützende

i< Objekt ausgerichtet und liefert an ihrem Ausgang das Ist-Signal. Ein Vergleichsbildspeicher, in dem zuvor das Bild des zu schützenden Objekts im ordnungsgemäßen Zustand abgespeichert wurde, liefert an seinem Ausgang das Soll-Signal. Als Informationsspeicher können

Magnetband, Magnetplatte, Ladungsspeicherröhre, digitale Festkörper- und andere Speicher verwendet werden, bei denen die Möglichkeit des schnellen und wiederholbaren Einspeicherns gegeben ist. Das gespeicherte Vergleichsbild kann bei diesen Speichern stän-

dig aktualisiert werden, was in vielen Fällen, z. B. bei sich ändernden Beleuchtungsverhältnissem, erforderlich