EA026475B1 - Устройство наблюдения - Google Patents

Устройство наблюдения Download PDF

Info

Publication number
EA026475B1
EA026475B1 EA201391750A EA201391750A EA026475B1 EA 026475 B1 EA026475 B1 EA 026475B1 EA 201391750 A EA201391750 A EA 201391750A EA 201391750 A EA201391750 A EA 201391750A EA 026475 B1 EA026475 B1 EA 026475B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
image sensors
monitoring device
image
image data
control device
Prior art date
Application number
EA201391750A
Other languages
English (en)
Other versions
EA201391750A1 (ru
Inventor
Дитер Далльмайер
Original Assignee
Далльмайер Электроник Гмбх Унд Ко. Кг
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Далльмайер Электроник Гмбх Унд Ко. Кг filed Critical Далльмайер Электроник Гмбх Унд Ко. Кг
Publication of EA201391750A1 publication Critical patent/EA201391750A1/ru
Publication of EA026475B1 publication Critical patent/EA026475B1/ru

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B13/00—Burglar, theft or intruder alarms
    • G08B13/18—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength
    • G08B13/189—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength using passive radiation detection systems
    • G08B13/194—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength using passive radiation detection systems using image scanning and comparing systems
    • G08B13/196—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength using passive radiation detection systems using image scanning and comparing systems using television cameras
    • G08B13/19617—Surveillance camera constructional details
    • G08B13/19626—Surveillance camera constructional details optical details, e.g. lenses, mirrors or multiple lenses
    • G08B13/19628—Surveillance camera constructional details optical details, e.g. lenses, mirrors or multiple lenses of wide angled cameras and camera groups, e.g. omni-directional cameras, fish eye, single units having multiple cameras achieving a wide angle view
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60—Control of cameras or camera modules
    • H04N23/66—Remote control of cameras or camera parts, e.g. by remote control devices
    • H04N23/661—Transmitting camera control signals through networks, e.g. control via the Internet
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T3/00—Geometric image transformations in the plane of the image
    • G06T3/40—Scaling of whole images or parts thereof, e.g. expanding or contracting
    • G06T3/4038—Image mosaicing, e.g. composing plane images from plane sub-images
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B13/00—Burglar, theft or intruder alarms
    • G08B13/18—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength
    • G08B13/189—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength using passive radiation detection systems
    • G08B13/194—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength using passive radiation detection systems using image scanning and comparing systems
    • G08B13/196—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength using passive radiation detection systems using image scanning and comparing systems using television cameras
    • G08B13/19639—Details of the system layout
    • G08B13/19641—Multiple cameras having overlapping views on a single scene
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B13/00—Burglar, theft or intruder alarms
    • G08B13/18—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength
    • G08B13/189—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength using passive radiation detection systems
    • G08B13/194—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength using passive radiation detection systems using image scanning and comparing systems
    • G08B13/196—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength using passive radiation detection systems using image scanning and comparing systems using television cameras
    • G08B13/19654—Details concerning communication with a camera
    • G08B13/19656—Network used to communicate with a camera, e.g. WAN, LAN, Internet
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00—Details of television systems
    • H04N5/76—Television signal recording
    • H04N5/765—Interface circuits between an apparatus for recording and another apparatus
    • H04N5/77—Interface circuits between an apparatus for recording and another apparatus between a recording apparatus and a television camera
    • 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
    • H04N7/181—Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast for receiving images from a plurality of remote sources

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Closed-Circuit Television Systems (AREA)
  • Studio Devices (AREA)

Abstract

Устройство наблюдения по настоящему изобретению включает в себя одну или несколько камер, каждая из которых имеет множество датчиков изображений, которые выполнены таким образом, что они всегда сканируют различные области зоны наблюдения с варьируемой дальностью объекта в пространстве объекта и создают данные изображений последовательности изображений в видеопотоке, при этом камеры имеют каждая блок управления, который выполнен таким образом, что он выполняет передачу данных изображений с датчиков изображений в сеть; устройство управления, которое выполнено таким образом, что оно создает видеопоток, составленный из данных изображений с датчиков изображений, и/или по меньшей мере его отдельную область для представления на устройстве отображения или по меньшей мере в одном его окне варьируемого размера; и блок ввода, который выполнен таким образом, что с его помощью может устанавливаться предусмотренная для отображения область зоны наблюдения, а также при необходимости положение и размер указанного по меньшей мере одного окна; при этом датчики изображений оснащены каждый оптикой таким образом, что в каждый момент времени и независимо от дальности объекта обеспечивается гомогенизированное по всему полю зрения датчиков изображений разрешение пространства объекта.

Description

Изобретение касается устройства наблюдения, которое имеет одну или несколько камер, которые, в свою очередь, содержат множество датчиков изображений, благодаря чему становится возможным наблюдение за зоной наблюдения большой площади.
Известны устройства наблюдения, в которых зона наблюдения большой площади сканируется в реальном времени с помощью неподвижной камеры, имеющей только один датчик изображений, при этом или камера оснащена широкоугольным объективом, или же подвижно установленная камера сканирует зону наблюдения построчно или по столбцам, и при этом всегда снимаются отдельные кадры, которые позднее объединяются в один общий кадр (совмещение). В первом случае, хотя видеопоток создается в реальном времени, однако применение широкоугольного объектива обусловливает сравнительно низкое разрешение, и при этом снятые кадры, в частности, по краям, сильно искажены. В отличие от этого, результирующее разрешение во втором случае выше, однако объединенный кадр не воспроизводит зону наблюдения в реальном времени, так как отдельные кадры снимаются соответственно в другой момент времени. Увеличенные фрагменты с высоким разрешением без искажений зоны наблюдения, сканированной в реальном времени, не могут быть созданы ни в одном из этих двух случаев.
Из И8 2011/0058036 А1 известно устройство наблюдения, имеющее широкоугольную камеру, с помощью которой снимается обзорное изображение зоны наблюдения, и камеру с возможностью изменения масштаба изображения (ζοοιη сатега), с помощью которой снимается увеличенное изображение фрагмента зоны наблюдения.
В ΌΕ 19956266 А1 описывается установка наблюдения, снабженная стереоскопической камерой, которая состоит из двух пар стереоскопических камер и камеры слежения, предусмотренной для одной из стереоскопических камер.
Из ΌΕ 10310636 А1 известно устройство наблюдения, снабженное многокамерным средством, которое состоит из множества идентичных камер, и средством слежения за объектом.
Задачей настоящего изобретения является создать устройство наблюдения, с помощью которого зона наблюдения большой площади может сканироваться в реальном времени без искажений и могут создаваться ее увеличенные фрагменты без искажений.
Решение этой задачи осуществляется с помощью признаков п. 1 формулы изобретения. Предпочтительные усовершенствованные варианты осуществления изобретения раскрываются в зависимых пунктах формулы изобретения.
Соответственно этому предлагается устройство наблюдения, включающее в себя одну или несколько камер, каждая из которых имеет множество датчиков изображений, которые выполнены таким образом, что они сканируют соответственно различные области зоны наблюдения с варьируемой дальностью объекта в пространстве объекта, и создают данные изображений последовательности изображений в видеопотоке, причем эти камеры имеют каждая блок управления, который выполнен таким образом, что он выполняет передачу данных изображений с датчиков изображений в сеть; устройство управления, которое выполнено таким образом, что оно создает видеопоток, составленный из данных изображений с датчиков изображений, и/или по меньшей мере его отдельную область для представления на устройстве отображения или по меньшей мере в одном его окне варьируемого размера; и блок ввода, который выполнен таким образом, что с его помощью может устанавливаться предусмотренная для отображения область зоны наблюдения, а также при необходимости положение и размер по меньшей мере одного окна; при этом датчики изображений оснащены соответственно оптикой таким образом, что в каждый момент времени и независимо от дальности объекта обеспечивается гомогенизированное по всему полю зрения датчиков изображений разрешение пространства объекта. В частности, датчики изображений могут быть оснащены соответственно оптикой, с помощью которой, независимо от дальности объекта, достигается одно и то же разрешение.
Датчики изображений одной или нескольких камер другого варианта осуществления предлагаемого изобретением устройства наблюдения, которые предназначены для различных дальностей объекта, имеют объективы с различным фокусным расстоянием. Фокусное расстояние объективов может быть при этом жестко заданным видом конструкции.
При этом зона наблюдения может сканироваться оптимальным образом, даже когда ее дальность объекта сильно варьируется в пределах общего предназначенного для наблюдения пространственного угла.
Кроме того, в другом варианте осуществления предлагаемого изобретением устройства наблюдения выполнено устройство управления, которое компонует данные изображений соответствующих датчиков изображений таким образом, что соседние области зоны наблюдения, сканированной каждым из датчиков изображений, оптически перекрываются, при этом перекрываются также их области глубины резкости. Благодаря этому достигается дополнительная адаптация к геометрии регистрируемой зоны наблюдения, при этом вся область зоны наблюдения, предусмотренная для отображения, отображается с глубиной резкости, независимо от дальности объекта.
Чтобы зона наблюдения могла рассматриваться в любом месте, в другом варианте осуществления предлагаемого изобретением устройства наблюдения сеть, в которую передаются данные изображений датчиков изображений, представляет собой ΙΡ-видеосеть. Блок управления каждой камеры при этом вы- 1 026475 полнен таким образом, что он выполняет передачу данных изображений датчиков изображений через ΙΡвидеосеть.
Устройство управления в другом варианте осуществления предлагаемого изобретением устройства наблюдения выполнено таким образом, что оно выполняет уравнивание яркости данных изображений с датчиков изображений. Благодаря этому уменьшаются различия в яркости зоны наблюдения, в частности, соседних областей.
Так как яркость в разных областях одной зоны наблюдения часто сильно отличается, в другом варианте осуществления предлагаемого изобретением устройства наблюдения с помощью устройства управления может производиться локальная адаптация экспозиционных параметров. В частности, блок управления отображает области различной яркости в более высоком динамическом диапазоне и производит динамическое сжатие, соответствующее среде записи выходных данных.
В другом варианте осуществления предлагаемого изобретением устройства наблюдения устройство управления выполнено таким образом, что оно выполняет кодирование данных изображений с датчиков изображений так, чтобы данные изображений содержали обозначение создающего их датчика изображений и обозначение момента времени сканирования данной области зоны наблюдения. Благодаря этому облегчается компоновка видеопотока нескольких датчиков изображений, которые отображают области зоны наблюдения в один и тот же момент времени.
Кроме того, в другом варианте осуществления предлагаемого изобретением устройства наблюдения устройство управления выполнено таким образом, что оно создает объединенный видеопоток путем параллельного составления видеопотоков каждого из датчиков изображений, при этом видеопотоки каждого из датчиков изображений полностью сохраняются. Таким образом, не происходит потеря информации, важность которой определяется только в более поздний момент времени.
Соответственно другому варианту осуществления предлагаемого изобретением устройства наблюдения имеется память, которая присоединена к сети двунаправленным соединением и служит для сохранения данных изображений каждого из датчиков изображений в отдельных областях. Устройство управления выполнено при этом таким образом, что оно вызывает из памяти данные изображений с датчиков изображений для отображения в режиме реального времени непосредственно с каждого из датчиков изображений или для отображения в режиме воспроизведения. Благодаря этому можно наблюдать зону наблюдения в любой момент времени, при этом всегда осуществляется доступ к одному и тому же архиву данных изображений или, соответственно, к одному и тому же объему информации.
Соответственно одному из вариантов осуществления устройства наблюдения настоящего изобретения датчики изображений одной или нескольких камер расположены η рядами и т(п) столбцами, при этом η и т являются целыми числами, и число столбцов в каждом ряду может варьироваться. Таким образом, для наблюдения возможна реализация пространственных углов любого размера. Отдельные датчики изображений расположены или, соответственно, ориентированы друг относительно друга с некоторым перекрытием регистрируемых соответствующих областей пространственных углов таким образом, что соответствующие отдельные видеопотоки без трудоемкой последующей обработки могут объединяться в один параллельный видеопоток для получения общего вида.
В зависимости от геометрии регистрируемой зоны наблюдения датчики изображений одной или нескольких камер согласно другому варианту осуществления предлагаемого изобретением устройства наблюдения расположены в плоской или изогнутой поверхности.
Датчики изображений в другом варианте осуществления предлагаемого изобретением устройства наблюдения расположены рядом друг с другом и ориентированы таким образом, что при отображении зоны наблюдения или ее областей не возникают геометрические искажения, в частности, искажение перспективы.
Для достижения адаптации к падающему свету различной силы в другом варианте осуществления предлагаемого изобретением устройства наблюдения объективы снабжены соответственно фильтром. В частности, путем интеграции фильтра сдвига реализуется камера день/ночь.
Зачастую очень важно воспринимать и указывать изменения в пределах зоны наблюдения. Поэтому устройство управления другого варианта осуществления предлагаемого изобретением устройства наблюдения выполнено таким образом, что оно регистрирует движущийся объект в видеопотоках, производит классификацию соответствующего объекта и выполняет слежение за ним по разным видеопотокам. Классификация и слежение зарегистрированного движущегося объекта предусмотрены при этом соответственно опционально.
Все признаки вариантов осуществления являются опциональными и могут комбинироваться друг с другом любым образом.
Настоящее изобретение поясняется в последующем описании со ссылкой на чертежи, на которых показано:
фиг. 1 - пример включающей с себя восемь сенсорных модулей камеры одного из предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения;
фиг. 2 - пример расположенных друг над другом камер предпочтительного варианта осуществления, причем камеры включают в себя каждая восемь сенсорных модулей;
- 2 026475 фиг. 3 - пример девяти расположенных рядом друг с другом и друг над другом камер предпочтительного варианта осуществления, причем камеры включают в себя каждая восемь сенсорных модулей;
фиг. 4 - пример предпочтительного варианта осуществления, при этом по три расположенные друг над другом камеры инсталлированы в трех местах; камеры включают в себя каждая восемь сенсорных модулей; и фиг. 5 - блок-схема предпочтительного варианта осуществления предлагаемого изобретением устройства наблюдения.
Ниже описывается один из предпочтительных вариантов осуществления устройства наблюдения настоящего изобретения.
В устройстве наблюдения согласно настоящему изобретению камеры включают в себя несколько датчиков изображений;
отдельные видеопотоки датчиков изображений имеют высокую максимальную частоту кадров, которая может быть достигнута с помощью датчика;
соотнесенная пространственно коррелированная концепция отображения на мониторе обеспечивает возможность масштабирования системы с получением большего количества камер и сплошного видеонаблюдения по всей площади;
реализуемы пространственные углы любой величины;
большое разрешение мелких деталей по глубине может задаваться путем выбора объектива; не происходит совмещение, корректировка информации, содержащейся в изображении, путем изменения оригинального графического материала в отношении положения и распределения цвета (а в нормальном режиме - яркости) пикселей;
поэтому сохраняется аутентичность для возможности использования в судебном делопроизводстве; благодаря предпочтительному пространственному расположению датчиков относительно объективов осуществляется влияние на угол обзора (метод сдвига), так что возможен обзор сверху вниз без искажения перспективы.
Ниже речь идет о возможности масштабирования в диапазоне съемки камеры предлагаемого изобретением устройства наблюдения. Благодаря специальной механической конструкции для расположения объективов и сенсорных модулей осуществляется масштабирование отображаемых углов поля изображения. Конкретно это означает, что с каждым из встроенных сенсорных модулей соотнесена область пространственного угла, которую он отображает. При этом отдельными сенсорными модулями могут использоваться разные разрешения (720р; 1080р; ...) и форматы изображения (4:3; 3:4; 16:9; 9:16; ...). Таким образом, камерой при применении до десяти сенсорных модулей достигаются форматы изображения от 1:1.1 до 1:17.7. Таким образом, внутри камеры используется возможность масштабирования в области фрагментов пространственных областей, которые записывают соответствующие датчики. На фиг. 1 изображен пример камеры, включающей в себя восемь датчиков, с характеристиками: объектив 25 мм, формат изображения 9:16, 16 мегапикселей, пространственный угол по горизонтали 40,4°, пространственный угол по вертикали 9,49°. При этом для корреляции съемки и представления на мониторе достигается благоприятная конфигурация, при которой искажения перспективы остаются небольшими. Эти свойства получаются по законам геометрической оптики, а также при применении известного в фотографии метода сдвига. Следует подчеркнуть, что в данном случае не используется последующая обработка содержания изображения на записи, осуществляемая путем применения математических формул.
На фиг. 2 изображен пример трех находящихся друг над другом камер, которые включают в себя каждая восемь сенсорных модулей. При этом получаются характеристики: объектив 25 мм, формат изображения 9:16, 48 мегапикселей, пространственный угол по горизонтали 40,4°, пространственный угол по вертикали приблизительно 28°. Соответственно система масштабирует на основании нескольких камер, отображенные пространственные углы которых дополняют друг друга соответствующим образом. Пространственная корреляция при отображении на мониторе обеспечена, потому что для отображения на мониторе видеопоток соответствующего сенсорного модуля может идентифицироваться по соответствующей дорожке записи.
На фиг. 3 изображен пример девяти находящихся рядом друг с другом и друг над другом камер, которые включают в себя каждая восемь датчиков. При этом получаются характеристики: объектив 25 мм, формат изображения 9:16, 144 мегапикселей, пространственный угол по горизонтали приблизительно 121°, пространственный угол по вертикали приблизительно 28°.
Эти практически не имеющие искажений отдельные видеопотоки могут также создаваться, когда камеры находятся не в одном и том же месте, а распределены по зоне наблюдения. В этой связи на фиг. 4 изображен пример, в котором три находящиеся друг над другом камеры соответственно инсталлированы в трех местах. Эти камеры включают в себя каждая восемь сенсорных модулей. При этом получаются характеристики: объектив 25 мм, формат изображения 9:16, 144 мегапикселей, пространственный угол по вертикали приблизительно 28°.
В соответствии с настоящим изобретением на мониторе отображаются несколько видеорядов (ср. фиг. 5). С помощью нескольких датчиков, которые принадлежат к одной или нескольким камерам, причем эти камеры называются также камерами системы Рапотега, зона наблюдения отображается и запи- 3 026475 сывается с высоким качеством. Мощный компьютер осуществляет доступ к этому классу видеопотоков и интерпретирует их содержание согласно соответствующей пространственной корреляции съемки и отображения. Компьютер осуществляет также видеоанализ для классификации происходящих событий. Так, например, могут распознаваться и отмечаться движущиеся объекты. Это осуществляется для отдельных видеопотоков. Но на основании пространственной корреляции этих отдельных видеопотоков возможно также автоматическое слежение за объектами, которые поочередно движутся по разным пространственным углам видеосенсоров. Из пространственной корреляции однозначно следует, из какого видеопотока в какой другой видеопоток движутся эти объекты. Для видеоанализа с целью сокращения трудоемкости расчетов предпочтительно, если можно работать с множеством видеопотоков «удобного размера» (например, ΗΌ-Τν с 1080р). Именно это свойство выделяется в концепции камеры согласно изобретению.
Преимущества этой концепции изобретения по сравнению с концепциями, при которых необходимы более высокие разрешения датчиков и специальная оптика для отображения больших углов поля изображения, заключается в следующем.
Конструкция камеры системы Рапотега, обеспечивающей высокое разрешение, позволяет получить гигантскую широкоугольность без специальной оптики (75° или 150°, 190° или 360° не представляет собой проблемы).
Расположение объектива обеспечивает разрешение у объективов, которое практически соответствует разрешению датчика 1080р.
В результате получается возможность масштабирования системы камер для достижения любых форматов изображений, которые могут адаптироваться к геометрическим условиям области наблюдения.
Видеопотоки камер с 1080р и Н 264 представляют собой распространенный стандарт. Но с этим техническим решением могут согласовываться и другие виды видеопотоков.
Возможны любые форматы изображений, чтобы покрывать по существу релевантные для наблюдения области.
Практически не имеющие искажений отдельные кадры не требуют последующей обработки для генерирования видеопотока и, таким образом, не используют дополнительную мощность компьютера со стороны камеры.
Так как видеоматериал каждого отдельного кадра не должен просчитываться (обрабатываться) посредством корректировки перспективы, все созданные этой камерой видеоданные остаются аутентичными. Таким образом, обеспечиваются требования к возможности использования в судебном делопроизводстве. Именно этот аспект является основополагающим свойством конструирования профессиональных систем наблюдения.
Так как в соответствии с геометрическим соотношением датчиков, установленных внутри модулей камеры, отображение осуществляется относительно без искажений, отдельные видеоряды соседних модулей могут без дополнительного расчета отображаться на мониторе в размере 1:1 (оригинальный размер) путем простого наложения. Для отображения изображений на мониторе не используют корректировку изображений (относительное смещение пикселей друг относительно друга или корректировку цвета). Таким образом, при воспроизведении видеоматериала не требуется мощность компьютера для корректировки перспективы.
Могут применяться недорогие объективы (с большим полем изображения, потому что это '/2-ые оптические системы).
Возможен обзор сверху вниз без искажений, потому что при применении метода сдвига предотвращается искажение перспективы.
Система может также масштабироваться соответственно разрешению в глубину, когда эти требования заданы применением. Обычно применяются объективы 6, 9, 12 и 25 мм.
Возможна высокая частота съемки до 30 кадров в секунду.
Также возможен режим работы при низких уровнях освещенности.
Возможна интеграция фильтра сдвига для конструирования настоящей камеры день-ночь. По сравнению с традиционными продуктами эта концепция обладает лучшей чувствительностью.
Если сравнивать инсталляцию камеры согласно изобретению с инсталляцией отдельных традиционных камер, то инсталляция одной предлагаемой изобретением камеры охватывает инсталляцию большого количества традиционных камер, снабженных одним датчиком изображений, и ориентацию их друг относительно друга.
В предлагаемой изобретением концепции речь идет о фиксированных фокусных расстояниях, а отдельные модули камер с предварительной конфигурацией были наклонены в горизонтальном направлении друг относительно друга. Таким образом, в полученной камере более невозможно осуществить перестановку угла поля зрения. При определенных обстоятельствах это означает, что должно быть хорошо выбрано место, на котором крепится камера. Если, напротив, место монтажа камеры было заранее установлено, тогда на основании требований к разрешению мелких деталей и необходимому углу поля изображения необходимо специально исследовать, какая модель камеры должна применяться.
Далее описываются характерные свойства этой необычной концепции системы камер.
А. Пространственное расположение объективов внутри камеры; масштабируемая система камер.
- 4 026475
Принципиально различаются три категории подлежащей наблюдению поверхности:
Р1: горизонтальная поверхность (например, большая парковка);
Р2: вертикальная поверхность (например, трибуна стадиона);
Р3: участок пути (например, ограничивающее ограждение или детали на протяжении некоторого транспортного маршрута; автомагистраль).
В случае горизонтальной поверхности (Р1) и участка пути (Р3) применяется оптический принцип нового типа, впервые представленный в области технологии камер, который обеспечивает возможность экономичного распределения пикселей по поверхности, чтобы снизить техническую трудоемкость, и обеспечить требуемое высокое пространственное разрешение на поверхности. Речь идет о том, чтобы не растрачивать мегапиксели как ценный ресурс на области пространства, не представляющие собой большого интереса, а более концентрировано помещать в такие области пространства, которые требуют более высокого разрешения пикселей на пространственный угол.
Один или два модуля камеры создают обзорное изображение отображаемого камерой угла поля изображения.
Поверхности более высокой значимости, если возможно, отображаются объективом с наибольшим установленным фокусным расстоянием.
Верхний угол поля изображения в объективе с наибольшим фокусным расстоянием направлен практически горизонтально вдаль, чтобы можно было, в принципе, формировать изображение на больших расстояниях.
Применение разных фокусных расстояний в камере в случае Р1 и Р3: так как этот объектив имеет соответственно небольшой угол поля изображения по вертикали, поверхность ниже пространственного угла, отображаемого наибольшим фокусным расстоянием, удаленная на небольшое расстояние от камеры, ниже наибольшего фокусного расстояния дополняется несколько более коротким фокусным расстоянием (грубо говоря, половина фокусного расстояния).
Небольшое перекрытие отображаемых отдельными датчиками областей пространственного угла используется в пространственной конструкции камеры системы Рапотега.
В горизонтальном направлении датчики/объективы внутри камеры, а также отдельные камеры системы Рапотега дополняются простым образом.
В вертикальном направлении с помощью известного метода сдвига наклон отображаемого пространственного угла вверх или вниз осуществляется путем смещения датчика относительно объектива вниз или вверх. Применяемые объективы имеют соответственно большой угол поля зрения, и искажение в отношении перекрытия областей пространственного угла является достаточно малым.
Методом сдвига предотвращается проблема искажения перспективы. Объективы ориентированы горизонтально.
Отклонение от горизонтальной ориентации объективов используется, когда это необходимо с точки зрения перспективы.
В. Концепция параллельных потоков, в отличие от других многосенсорных концепций, предотвращает затруднения в области: 1а: количество точек изображения (пространственное разрешение); 1Ь: частота кадров (временное разрешение); 1с: скорость передачи данных (скорость передачи информации в битах). Традиционные многосенсорные камеры компонуют из отдельных кадров датчиков, частично посредством технологии совмещения, один единственный 1Р-поток, который представляет собой компромиссное решение в отношении характеристик видеопотока:
1а: высокое разрешение (повышенная скорость передачи информации в битах; пониженная частота кадров);
1Ь: высокая частота кадров (повышенная скорость передачи информации в битах; пониженное разрешение);
1с: высокая скорость передачи данных (сильно ограничена производительностью кодирующего устройства внутри камеры).
Если, например, желательно наибольшее пространственное разрешение, то частота кадров ощутимо падает.
В соответствии с настоящим изобретением камера обходит каждое компромиссное решение (выше названное затруднением) путем параллельной обработки данных изображений, чтобы можно было выбирать три перечисленных аспекта (1а, 1Ь, 1с) на высоком уровне мощности практически независимо друг от друга. Установленные под 1а, 1Ь, 1с параметры соответствуют высокому уровню мощности, что является необычным для многосенсорной камеры. Следствиями этого являются следующие аспекты в области передачи, съемки, воспроизведения, возможности использования в судебном делопроизводстве, подключения.
2а: применяется не совмещение отдельных кадров соседних областей пространства, а множество в этом смысле необработанных отдельных видеопотоков, принадлежащих к соответствующим датчикам изображений, передаются в 1Р-сеть.
2Ь: видеопоток, принадлежащий отдельному датчику изображений, может однозначно идентифиццроваться с указанием 1Р-адреса.
- 5 026475
2с: с помощью соответствующего множества дорожек записи записывается графический материал с отдельного датчика изображений. Таким образом, записан графический материал с отдельного датчика без дополнительных ограничений (без затруднений), раскрытых в пунктах 1а, 1Ь, 1с. Информация, содержащаяся в изображении, имеет максимальное разрешение. Устройство записи имеет ΙΡ-адрес, и соотнесенная дорожка записи может однозначно идентифицироваться по ее номеру. Таким образом, даже в режиме воспроизведения имеется максимальное разрешение графического материала. Это значительное отличие от других многосенсорных камер, скомпонованный отдельный видеопоток которых всегда представляет собой компромиссное решение по пунктам 1а, 1Ь, 1с (затруднение).
: Отсюда следует, что запись - оригинальный графический материал, записанный с бескомпромиссно высоким разрешением отдельного датчика - не подвергается процедурам изменения путем математических преобразований в отношении положения и цветового тона (а также в режиме нормальной эксплуатации - яркости) пикселей (как это принято при методах совмещения). Таким образом, в принципе сохраняется истинность графического материала и возможность использования в судебном делопроизводстве.
2е: камеры являются камерами с поддержкой многоадресной передачи, так что могут одновременно подключаться разные пользователи.
С. отображение на мониторе, общий обзор, пространственная корреляция угол изображения - поверхность монитора, область интереса, отслеживание движений.
Предлагаемый изобретением принцип камеры заключается в гибко выбираемом пользователем оперативно во время работы (оп 1йс йу), то есть в соответствии с текущим интересом, представлении графического материала на мониторе.
С1: Общий вид чаще всего отображается с нескольких обзорных камер путем наложения надлежащим образом масштабированных отдельных изображений. Изображения накладываются с надлежащим масштабированием размера и соответствующим пространственным смещением. За счет этого достигается впечатление общего вида. Совокупность камер не дает общего вида, который был создан путем совмещения (8й1сЫп§).
С2: Из объема видеопотоков, для смотрящего на монитор пользователя, изображения отображаются в естественной пространственной корреляции, являющейся связующим звеном посредством предусмотренных ΙΡ-адресов между областями пространственного угла снимающих датчиков и занятой на экране поверхностью.
Имеется возможность наделять отдельные рабочие позиции видеонаблюдения особыми правами и полномочиями подключения к подгруппам этих видеопотоков.
Соответственно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения предоставляется устройство наблюдения, включающее в себя одну или несколько камер, которые имеют каждая множество датчиков изображений, выполненных таким образом, что они сканируют каждый различные области зоны наблюдения с варьируемой дальностью объекта в пространстве объекта и создают данные изображений последовательности изображений в видеопотоке, причем эти камеры имеют каждая блок управления, который выполнен с возможностью передачи данных изображений с датчиков изображений в сеть;
устройство управления, которое выполнено с возможностью создания видеопотока, составленного из данных изображений с датчиков изображений и/или по меньшей мере одной его отдельной области для отображения на устройстве отображения или по меньшей мере в одном его окне варьируемого размера; и блок ввода, который выполнен таким образом, что с его помощью задается область зоны наблюдения, предусмотренная для отображения, а также при необходимости положение и размер по меньшей мере одного окна;
при этом датчики изображений оснащены каждый оптикой таким образом, что в каждый момент времени и независимо от дальности объекта обеспечивается гомогенизированное по всему полю зрения датчиков изображений разрешение пространства объекта; другими словам, камера в каждый момент времени обеспечивает гомогенизированное по всему полю зрения разрешение пространства объекта. В частности, датчики изображений могут быть оснащены каждый оптикой, с помощью которой, независимо от дальности объекта, достигается одно и то же разрешение или же по меньшей мере почти одинаковое разрешение.
Датчики изображений, которые предназначены для различных дальностей предметов, имеют объективы с различным фокусным расстоянием. Фокусное расстояние объективов может быть при этом жестко заданным условиями конструкции; другими словами, объективы каждого из датчиков изображений могут иметь постоянное фокусное расстояние.
Устройство управления отдает команду, чтобы данные изображений с соответствующих датчиков изображений компоновались таким образом, чтобы соседние области зоны наблюдения, сканируемой соответствующими датчиками изображений, оптически перекрывались, при этом также их области глубины резкости перекрываются. При этом достигается дополнительная адаптация к регистрируемой геометрии зоны наблюдения, причем вся область зоны наблюдения, предусмотренная для отображения, не- 6 026475 зависимо от дальности объекта отображается с глубиной резкости. Достигается это за счет того, что из соседних областей зоны наблюдения, сканируемой соответствующими датчиками изображений, соответственно выделяются области с глубиной резкости и эти выделенные области с небольшими перекрытиями располагаются рядом или, соответственно, друг над другом (то есть компонуются). Чтобы таким образом добиться замкнутого и вместе с тем сплошного общего вида сканированной зоны наблюдения или ее отдельных областей, датчики изображений выполнены и ориентированы таким образом, что соседние предназначенные для сканирования области каждого из датчиков изображений перед выделением областей с глубиной резкости перекрываются в большей степени, чем после компоновки. Перекрытия областей с глубиной резкости после компоновки могут быть уменьшены до нуля.
Устройство управления соответствующих камер выполнено таким образом, что оно выполняет передачу данных изображений с датчиков изображений в или, соответственно, через 1Р-видеосеть.
Кроме того, устройство управления выполнено таким образом, что оно выполняет уравнивание яркости данных изображений с датчиков изображений. Устройство управления может отдавать команду, чтобы производилась локальная адаптация экспозиционных параметров датчиков изображений, таких как, например, диафрагма, время экспонирования и/или усиление сигнала (дат). Устройство управления может при этом, в частности, отображать области различной яркости в более высоком динамическом диапазоне и производить динамическое сжатие, соответствующее среде записи выходных данных.
Кроме того, устройство управления выполнено таким образом, что оно выполняет кодирование данных изображений с датчиков изображений в том отношении, чтобы данные изображений содержали обозначение создающего их датчика изображений и обозначение момента времени сканирования данной области зоны наблюдения.
Кроме того, устройство управления выполнено таким образом, что оно создает объединенный видеопоток путем параллельного составления видеопотоков соответствующих датчиков изображений, при этом видеопотоки каждого из датчиков изображений полностью сохраняются.
Память присоединена к сети двунаправленным соединением и служит для сохранения данных изображений с каждого из датчиков изображений в отдельных областях, при этом устройство управления выполнено таким образом, что оно вызывает из памяти данные изображений с датчиков изображений для отображения в режиме реального времени непосредственно с каждого из датчиков изображений или для отображения в режиме воспроизведения.
Датчики изображений расположены рядом друг с другом и ориентированы таким образом, чтобы не возникало геометрических искажений.
Устройство управления выполнено таким образом, что оно регистрирует движущийся объект в видеопотоках.
Кроме того, устройство управления выполнено таким образом, что оно выполняет классификацию зарегистрированного движущегося объекта.
Устройство управления выполнено также таким образом, что оно выполняет слежение за зарегистрированным движущимся объектом в разных видеопотоках.
Датчики изображений одной или нескольких камер расположены η рядами и т столбцами, при этом η и т являются целыми числами.
В зависимости от геометрии регистрируемой зоны наблюдения, датчики изображений одной или нескольких камер в другом варианте осуществления предлагаемого изобретением устройства наблюдения расположены в плоской или изогнутой поверхности.
Объективы всегда снабжены фильтром. В частности, путем интеграции фильтра сдвига реализуется камера день-ночь.
Выше названные признаки предлагаемого изобретением устройства наблюдения по независимому и зависимым пунктам формулы изобретения могут произвольно комбинироваться друг с другом.

Claims (12)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Устройство наблюдения, включающее в себя по меньшей мере одну камеру, которая имеет множество датчиков изображений, которые выполнены с возможностью сканирования соответственно различных областей зоны наблюдения с варьируемой дальностью объекта в пространстве объекта и с возможностью создания данных изображений последовательности изображений в видеопотоке, при этом камеры имеют каждая блок управления, который выполнен с возможностью передачи данных изображений с датчиков изображений в сеть;
    устройство управления, которое выполнено с возможностью создания видеопотока, составленного из данных изображений с датчиков изображений, и/или, по меньшей мере, его отдельной области для представления на устройстве отображения, или по меньшей мере в одном его окне варьируемого размера; и блок ввода, который выполнен с возможностью задания области зоны наблюдения, предусмотренной для отображения, а также положения и размера по меньшей мере одного окна;
    при этом каждый датчик изображений оснащен оптикой таким образом, что в каждый момент вре- 7 026475 мени и независимо от дальности объекта обеспечивается гомогенизированное по всему полю зрения датчиков изображений разрешение пространства объекта, и при этом датчики изображений, предназначенные для различных дальностей объекта, имеют объективы с различным фокусным расстоянием.
  2. 2. Устройство наблюдения по п.1, отличающееся тем, что устройство управления выполнено с возможностью компоновки данных изображений соответствующих датчиков изображений таким образом, что соседние области зоны наблюдения, сканированной соответствующим датчиком изображений, оптически перекрываются, при этом перекрываются также их области глубины резкости.
  3. 3. Устройство наблюдения по любому из пп.1-2, отличающееся тем, что блок управления каждой камеры выполнен с возможностью передачи данных изображений с датчиков изображений в ΙΡвидеосеть.
  4. 4. Устройство наблюдения по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что устройство управления выполнено с возможностью уравнивания по яркости данных изображений с датчиков изображений.
  5. 5. Устройство наблюдения по любому из пп.1-4, отличающееся тем, что устройство управления выполнено с возможностью осуществления локальной адаптации экспозиционных параметров, при этом устройство управления, в частности, отображает области различной яркости в более высоком динамическом диапазоне и производит динамическое сжатие, соответствующее среде записи выходных данных.
  6. 6. Устройство наблюдения по любому из пп.1-5, отличающееся тем, что устройство управления выполнено с возможностью осуществления кодирования данных изображений с датчиков изображений так, чтобы данные изображений содержали обозначение создающего их датчика изображений и обозначение момента времени сканирования данной области зоны наблюдения.
  7. 7. Устройство наблюдения по любому из пп.1-6, отличающееся тем, что устройство управления выполнено с возможностью создания объединенного видеопотока путем параллельного составления видеопотоков соответствующих датчиков изображений, при этом видеопотоки соответствующих датчиков изображений полностью сохраняются.
  8. 8. Устройство наблюдения по любому из пп.1-7, отличающееся памятью, которая присоединена к сети двунаправленным соединением и служит для сохранения данных изображений соответствующих датчиков изображений в отдельных областях, при этом устройство управления выполнено с возможностью вызова из памяти данных изображений датчиков изображений для отображения в режиме реального времени непосредственно с соответствующих датчиков изображений или для отображения в режиме воспроизведения.
  9. 9. Устройство наблюдения по любому из пп.1-8, отличающееся тем, что датчики изображений расположены рядом друг с другом и ориентированы таким образом, чтобы не возникало геометрических искажений.
  10. 10. Устройство наблюдения по любому из пп.1-9, отличающееся тем, что устройство управления выполнено с возможностью регистрирования движущегося объекта в видеопотоках.
  11. 11. Устройство наблюдения по п.10, отличающееся тем, что устройство управления выполнено с возможностью классификации зарегистрированного движущегося объекта.
  12. 12. Устройство наблюдения по п.10 или 11, отличающееся тем, что устройство управления выполнено с возможностью осуществления слежения за зарегистрированным движущимся объектом в разных видеопотоках.
EA201391750A 2011-06-03 2012-06-01 Устройство наблюдения EA026475B1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011103378A DE102011103378B3 (de) 2011-06-03 2011-06-03 Überwachungseinrichtung
PCT/EP2012/060438 WO2012164089A1 (de) 2011-06-03 2012-06-01 Überwachungseinrichtung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201391750A1 EA201391750A1 (ru) 2014-07-30
EA026475B1 true EA026475B1 (ru) 2017-04-28

Family

ID=46246062

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201391750A EA026475B1 (ru) 2011-06-03 2012-06-01 Устройство наблюдения

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP2715692B1 (ru)
CA (1) CA2805079C (ru)
DE (1) DE102011103378B3 (ru)
EA (1) EA026475B1 (ru)
HU (1) HUE042041T2 (ru)
WO (1) WO2012164089A1 (ru)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015215561A1 (de) 2015-08-14 2017-02-16 Conti Temic Microelectronic Gmbh Fahrzeugkameravorrichtung zur Aufnahme einer Umgebung eines Kraftfahrzeugs sowie Fahrerassistenzvorrichtung zur Objekterkennung mit einer solchen Fahrzeugkameravorrichtung
DE102017114962B4 (de) 2017-07-05 2019-08-29 Dallmeier Electronic Gmbh & Co. Kg Multi-Sensor-Kamera
WO2021223860A1 (en) 2020-05-05 2021-11-11 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Acquiring a digital image of an image content
RU208789U1 (ru) * 2021-07-16 2022-01-13 Общество с ограниченной ответственностью "РАЙТ СЕКЬЮРИТИ СИСТЕМС" Оптическая система видеонаблюдения
DE102022202620A1 (de) 2022-03-17 2023-09-21 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Überwachungsanordnung zur Darstellung von bewegten Objekten Überwachungsbereich, Verfahren zur Darstellung von einem bewegten Objekt in einem Überwachungsbereich, Computerprogramm und Speichermedium

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1593999A1 (en) * 2002-12-05 2005-11-09 Sony Corporation Imaging device
US20100299630A1 (en) * 2009-05-22 2010-11-25 Immersive Media Company Hybrid media viewing application including a region of interest within a wide field of view

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19956266A1 (de) * 1999-11-23 2001-06-21 Schuetz Dich Entwicklungs & Ve Überwachungsanlage
US20110058036A1 (en) * 2000-11-17 2011-03-10 E-Watch, Inc. Bandwidth management and control
DE10310636A1 (de) * 2003-03-10 2004-09-30 Mobotix Ag Überwachungsvorrichtung

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1593999A1 (en) * 2002-12-05 2005-11-09 Sony Corporation Imaging device
US20100299630A1 (en) * 2009-05-22 2010-11-25 Immersive Media Company Hybrid media viewing application including a region of interest within a wide field of view

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
GAO, C. ; HUA, H. ; AHUJA, N.: "A hemispherical imaging camera", COMPUTER VISION AND IMAGE UNDERSTANDING., ACADEMIC PRESS., US, vol. 114, no. 2, 1 February 2010 (2010-02-01), US, pages 168 - 178, XP026871173, ISSN: 1077-3142 *
MAJUMDER, GOPI, SEALES, FUCHS: "Immersive Teleconferencing : A New Algorithm to Generate Seamless Panoramic Video Imagery", ACM, 2 PENN PLAZA, SUITE 701 - NEW YORK USA, 31 October 1999 (1999-10-31), pages 69-178, XP040105779, Orlando, FL, USA abstract page 169, right-hand column page 170; figures 1,2 page 170, paragraph 1.1 *

Also Published As

Publication number Publication date
EP2715692B1 (de) 2018-09-12
CA2805079A1 (en) 2012-12-06
HUE042041T2 (hu) 2019-06-28
DE102011103378B3 (de) 2012-08-23
EP2715692A1 (de) 2014-04-09
CA2805079C (en) 2014-01-28
EA201391750A1 (ru) 2014-07-30
WO2012164089A1 (de) 2012-12-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3471392B1 (en) Panoramic camera and photographing method thereof
US8416284B2 (en) Stereoscopic image capturing apparatus and stereoscopic image capturing system
US10565734B2 (en) Video capture, processing, calibration, computational fiber artifact removal, and light-field pipeline
US6480229B1 (en) Panoramic camera
US6750904B1 (en) Camera system for three dimensional images and video
EP0645659B1 (en) Three dimensional imaging apparatus, camera, and microscope.
EP2133726B1 (en) Multi-image capture system with improved depth image resolution
US20100002070A1 (en) Method and System of Simultaneously Displaying Multiple Views for Video Surveillance
EP1178352A1 (en) Method of and apparatus for presenting panoramic images at a local receiver, and a corresponding computer program
EP1796401A1 (en) 3d image data structure, recording method thereof, and display reproduction method thereof
KR101576130B1 (ko) 고해상도용 cctv 파노라마 카메라 장치
JP2006033228A (ja) 画像撮像装置
EA026475B1 (ru) Устройство наблюдения
CN103888641A (zh) 图像处理装置及图像再对焦方法
US10477137B2 (en) Array camera imaging system having distributed memory
Pawłowski et al. Visualization techniques to support CCTV operators of smart city services
JP6751426B2 (ja) 撮像装置
KR100581533B1 (ko) 스테레오 카메라의 영상 합성장치
JPH1198532A (ja) 立体撮像装置および立体表示装置
KR20120122398A (ko) 어레이형 카메라 장치 및 어레이 영상획득방법
JP6844055B1 (ja) 監視カメラ
KR100923233B1 (ko) 가시범위가 향상된 전방위 수퍼파노라마 감시장치
TW202404345A (zh) 透過影像串流匹配偏光視角之立體顯示裝置及立體顯示方法
CN118212132A (zh) 一种基于阵列相机的亿级像素视频合成方法
Yamashita et al. A lateral chromatic aberration correction system for ultrahigh-definition color video camera