RU2234818C2 - Охранная телевизионная система "день-ночь" - Google Patents

Охранная телевизионная система "день-ночь" Download PDF

Info

Publication number
RU2234818C2
RU2234818C2 RU2002120806/09A RU2002120806A RU2234818C2 RU 2234818 C2 RU2234818 C2 RU 2234818C2 RU 2002120806/09 A RU2002120806/09 A RU 2002120806/09A RU 2002120806 A RU2002120806 A RU 2002120806A RU 2234818 C2 RU2234818 C2 RU 2234818C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
input
lens
optical unit
unit
Prior art date
Application number
RU2002120806/09A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2002120806A (ru
Inventor
В.М. Смелков (RU)
В.М. Смелков
Г.А. Камышев (RU)
Г.А. Камышев
М.Я. Орловский (RU)
М.Я. Орловский
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт промышленного телевидения "Растр"
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 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт промышленного телевидения "Растр" filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт промышленного телевидения "Растр"
Priority to RU2002120806/09A priority Critical patent/RU2234818C2/ru
Publication of RU2002120806A publication Critical patent/RU2002120806A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2234818C2 publication Critical patent/RU2234818C2/ru

Links

Images

Landscapes

  • Closed-Circuit Television Systems (AREA)
  • Burglar Alarm Systems (AREA)
  • Lenses (AREA)
  • Studio Devices (AREA)

Abstract

Изобретение относится к телевизионной технике, а именно к системам наблюдения, обнаружения, различения и опознавания динамических объектов при круглосуточном режиме работы. Техническим результатом является обеспечение быстродействующего автоматического формирования системы днем по сигналу тревоги комбинированного изображения и реализации автоматической коммутации “день-ночь” с переходом системы из режима цветного изображения днем в режим увеличенного по масштабу во весь растр черно-белого изображения ночью. Технический результат достигается, что в известное устройство, содержащее первый датчик телевизионного сигнала и последовательно соединенные детектор движения и видеоконтрольный блок, введены оптический блок, второй датчик телевизионного сигнала, блок коммутации и формирования, последовательно соединенные селектор синхроимпульсов и формирователь импульсов записи и сброса, последовательно соединенные пиковый детектор, блок выборки-хранения и компаратор, а также установлены новые связи между вновь введенными и остальными блоками. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

Предлагаемое изобретение относится к телевизионной технике и преимущественно может быть использовано в системах наблюдения, обнаружения, различения и опознавания динамических объектов при круглосуточном режиме работы.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому решению является охранная телевизионная система [1], содержащая последовательно соединенные ТВ-камеру, схему автоматической сигнализации о наличии движущегося объекта в поле зрение ТВ-камеры и видеоконтрольное устройство (ВКУ).
ТВ-камера является средством того же назначения, что и датчик телевизионного сигнала, схема автоматической сигнализации эквивалента детектору движения, а ВКУ эквивалентно видеоконтрольному блоку.
Недостатками прототипа являются:
- ограниченные возможности оператора при круглосуточном наблюдении ситуации в части визуального контроля ситуации в зоне нарушения после автоматической регистрации движущихся малоразмерных объектов из-за малого числа элементов (строк), приходящихся на ширину (высоту) их изображений;
- неизбежно сказывающиеся потери в чувствительности системы при переходе из дневного в вечернее и ночное время суток, если в датчике телевизионного сигнала в качестве фотоприемника использована матрица приборов с зарядовой связью (ПЗС) цветного изображения с типовым цветокодирующим фильтром.
Задачами изобретения являются:
- повышение вероятности различения и опознавания объекта нарушения днем за счет предъявления оператору зоны нарушения в виде монохромного окна с линейным увеличением содержимого и с минимальной временной задержкой реагирования на тревожное событие;
- выполнение оптимального по чувствительности автоматического переключения системы из режима "день" в режим "ночь" с масштабированием изображения на весь растр;
- выполнение масштабирования в окне и на весь растр без потерь разрешающей способности.
Технический результат заявляемого решения выражен:
1) в быстродействующем автоматическом формировании системой днем по сигналу тревоги комбинированного изображения, которое состоит из монохромного окна, содержащего увеличенное по масштабу черно-белое изображение центрального фрагмента зоны нарушения, и цветного изображения на остальной части растра в нормальном масштабе (масштабе первоначально предъявляемого изображения) при сохранении чувствительности цветного изображения и неизбежного показателя разрешающей способности в пределах всего комбинированного изображения;
2) в реализации автоматической коммутации "день-ночь" по критерию априории выбранного отношения сигнал/шум с переходом системы из режима цветного изображения днем в режим увеличенного по масштабу на весь растр черно-белого изображения ночью.
Указанный технический результат достигается тем, что в известное устройство, содержащее первый датчик телевизионного сигнала и последовательно соединенные детектор движения и видеоконтрольный блок, введены оптический блок, второй датчик телевизионного сигнала, блок коммутации и формирования, последовательно соединенные селектор синхроимпульсов и формирователь импульсов записи и сброса, а также последовательно соединенные пиковый детектор, блок выборки-хранения и компаратор, при этом первый выход оптического блока является выходом нормального оптического изображения и оптически связан с фотомишенью первого датчика телевизионного сигнала, а второй выход оптического блока является выходом увеличенного оптического изображения и оптически связан с фотомишенью второго датчика телевизионного сигнала, причем первый датчик телевизионного сигнала является датчиком цветного сигнала изображения и подключен соответственно к входу селектора синхроимпульсов, входу пикового детектора и к первому информационному входу блока коммутации и формирования, а второй датчик телевизионного сигнала является датчиком черно-белого сигнала изображения и подключен к второму информационному входу блока коммутации и формирования, выход которого подключен к первому входу детектора движения, второй вход которого является входом сигнала "сброс тревоги", а второй выход - выходом сигнала "тревога" и подключен к первому управляющему входу блока коммутации и формирования, второй управляющий вход которого подключен к выходу компаратора, установочный вход которого подключен к пороговому напряжению, причем управляющий вход блока выборки-хранения подключен к первому выходу формирователя импульсов записи сброса, второй выход которого подключен к управляющему входу пикового детектора.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемая телевизионная система отличается наличием новых блоков, в т.ч. оптического блока, второго датчика телевизионного сигнала, селектора синхроимпульсов, формирователя импульсов записи и сброса, пикового детектора, блока выборки-хранения, компаратора и блока коммутации и формирования, а также наличием новых связей между вновь введенными и остальными блоками.
Совокупность всех перечисленных признаков не известна из уровня техники, поэтому заявляемое решение соответствует требованию новизны.
В предлагаемом решении параллельно с цветным изображением, которое формируется с использованием оптического блока и первого датчика телевизионного сигнала, при помощи оптического блока и второго датчика телевизионного сигнала вырабатывается увеличенное черно-белое (монохромное) изображение его центрального фрагмента.
При этом комбинированное изображение формируется путем замены в границах окна фрагмента нормального изображения на такой же по геометрическим размерам центральный фрагмент увеличенного изображения, а т.к. оба фрагмента имеют одинаковые характеристики по числу элементов фотоэлектрического преобразования (элементов дискретизации), то разрешающая способность комбинированного изображения сохраняется высокой и неизменной в пределах всего растра.
Поэтому число элементов (строк), приходящихся на изображения объектов-нарушителей, возрастает в Км раз, где Км - краткость масштабирования. При этом временная задержка появления монохромного окна по отношению к моменту автоматической регистрации нарушителя практически отсутствует, т.е. имеет место быстродействующее (практически мгновенное) реагирование на тревожное событие.
Следует отметить, что известно техническое решение телевизионной камеры с селективным масштабированием [2], которое обеспечивает технический результат в части масштабирования фрагмента первоначально предъявляемого изображения путем формирования комбинированного изображения с сохранением неизменного показателя разрешающей способности в пределах всего растра. Однако в комбинированном изображении этого решения нормальное изображение уступает по чувствительности увеличенному изображению, как минимум, на порядок при прочих равных условиях только из-за устройства светоделителя, у которого в канале формирования нормального оптического изображения присутствует дополнительный объектив.
В заявляемом решении нормальное по масштабу цветное изображение формируется и "упаковывается" в комбинированном изображении, исключая указанные потери, а оставшимися потерями из-за их малости в первом приближении можно пренебречь.
Поэтому в предлагаемом изобретении сохраняется чувствительность цветного изображения прототипа, что следует рассматривать как дополнительный технический результат настоящего решения.
Известно рекламное сообщение японской фирмы JVC о создании телевизионной камеры ТК-N1100 [3] для систем круглосуточного наблюдения. Камера выполнена на базе двух матриц ПЗС, одна из которых является фотоприемником цветного изображения, а другая - черно-белого. В камере реализована автоматическая коммутация "день-ночь", но переход из режима цветного изображения днем в режим черно-белого изображения ночью выполняется при одном и том же масштабе изображений. Поэтому одновременное с коммутацией изображений изменение из масштаба в предлагаемом изобретении следует также рассматривать как его дополнительный технический результат.
Следовательно, по техническому результату и методам его достижения заявляемое решение соответствует требованию о наличии изобретательского уровня.
На фиг.1.1 и 1.2 изображена структурная схема заявляемой охранной телевизионной системы "день-ночь" применительно к возможному выполнению оптического блока; на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие работу телевизионной системы; на фиг.3 представлены изображения с экрана видеоконтрольного блока до - а) и после - б) регистрации тревоги предлагаемой телевизионной системой; на фиг.4 показана возможная электрическая схема формирователя импульсов записи и сброса.
Охранная телевизионная система "день-ночь" (см. фиг.1.1) содержит первый датчик 1 телевизионного сигнала, последовательно соединенные детектор 2 движения и видеоконтрольный блок 3, а также оптический блок 4, второй датчик 5 телевизионного сигнала, блок 6 коммутации и формирования, последовательно соединенные селектор 7 синхроимпульсов и формирователь 8 импульсов записи и сброса, а также последовательно соединенные пиковый детектор 9, блок 10 выборки-хранения и компаратор 11, при этом первый выход оптического блока 4 оптически связан с фотомишенью первого датчика 1 телевизионного сигнала, а второй выход оптического блока 4 - с фотомишенью второго датчика 5 телевизионного сигнала, причем первый датчик 1 телевизионного сигнала подключен соответственно к входу селектора 7 синхроимпульсов, входу пикового детектора 9 и к первому информационному входу блока 6 коммутации и формирования, а второй датчик 5 телевизионного сигнала подключен к второму информационному входу блока 6 коммутации и формирования, выход которого подключен к первому входу детектора 2 движения, второй вход которого является входом сигнала "сброс тревоги", а второй выход - выходом сигнала "тревога" и подключен к первому управляющему входу блока 6 коммутации и формирования, второй управляющий вход которого подключен к выходу компаратора 11, установочный вход которого подключен к пороговому напряжению Uп, причем управляющий вход блока 10 выборки-хранения подключен к первому выходу формирователя 8 импульсов записи и сброса, второй выход которого подключен к управляющему входу пикового детектора 9.
Оптический блок 4 (см. фиг.1.1) содержит светоделитель 4-1, корректирующий светофильтр 4-2, первый объектив 4-3 и второй объектив 4-4, фокусные расстояния которых различны, при этом светоделитель 4-1 выполнен в виде призмы с двумя светоделительными гранями, расположенными под углом 30°, при этом первая светоделительная грань призмы является входом светоделителя, вторая светоделительная грань призмы - первым выходом светоделителя, а третья грань призмы, расположенная под углом 60° по отношению к первой ее грани, - вторым выходом светоделителя; а корректирующий светофильтр 4-2 выполнен в виде призмы с одной спектроделительной гранью, которая является входом корректирующего светофильтра 4-2 и расположена под углом 30° по отношению к ее второй грани, которая является выходом корректирующего светофильтра 4-2, при этом первый выход светоделителя 4-1 оптически связан с входом корректирующего светофильтра 4-2, причем вторая светоделительная грань призмы светоделителя 4-1 установлена вплотную к спектроделительной грани призмы корректирующего светофильтра 4-2, выход которого оптически связан с первым объективом 4-3, а второй выход светоделителя 4-1 оптически связан с вторым объективом 4-4, при этом вход светоделителя 4-1 является входом оптического блока, выход первого объектива 4-3 - первым выходом оптического блока, выход второго объектива 4-4 - вторым выходом оптического блока, а отношение фокусного расстояния второго объектива 4-4 к фокусному расстоянию первого объектива 4-3 определяет кратность масштабирования Км оптического блока.
Если смещение по вертикали геометрического центра увеличенного изображения относительно геометрического центра нормального изображения является допустимой ошибкой, то оптический блок 4 (см. фиг.1.2) содержит корректирующий светофильтр 4-2, выполненный в виде плоскопараллельной пластинки, а также первый объектив 4-3 и второй объектив 4-4, фокусные расстояния которых различны, при этом первый объектив 4-3 оптически связан с корректирующим светофильтром 4-2, выход которого является первым выходом оптического блока, а выход второго объектива - вторым выходом оптического блока, входной зрачок первого объектива 4-3 и входной зрачок второго объектива 4-4 образуют вход оптического блока, а отношение фокусного расстояния второго объектива 4-4 к фокусному расстоянию первого объектива определяет кратность масштабирования Км оптического блока.
Предположим, что фокусное расстояние первого объектива f1 составляет 6 мм, а фокусное расстояние второго объектива f2 - 35 мм.
Тогда
Figure 00000002
Допустим, что фотомишени датчиков 1 и 5 одинаковы и составляют 1/3 дюйма по диагонали, т.е. 4,8(Н)×3,6(V) мм.
Тогда угол поля зрения по горизонтали 2βг датчика 1 определяется соотношением:
Figure 00000003
Угол поля зрения по горизонтали 2γг датчика 5 равен:
Figure 00000004
В качестве первого датчика 1 телевизионного сигнала может быть использован камерный модуль РСS-7222 [4, c.3] фирмы "ЭВС" (г.С.-Петербург), выполненный на двух печатных платах с размерами 40х40 мм каждая.
Фотоприемником модуля РСS-7222 является цветная матрица ПЗС фирмы Sony с числом элементом 752(Н)×582(V) и фотомишенью с размером 1/3 дюйма по диагонали.
В качестве второго датчика 5 телевизионного сигнала целесообразно использовать камерный модуль РСS-754С2 [4, c.21] фирмы "ЭВС", выполненный на печатной плате 32×32 мм. Фотоприемником модуля РСS-754С2 является черно-белая матрицы ПЗС фирмы Sony с числом элементов 752(Н)×582(V) и фотомишенью 1/3 дюйма. Следует отметить, что по чувствительности датчик 1 хуже датчика 5 примерно на порядок (в 10 раз) вследствие использования в фотоприемнике типового цветокодирующего фильтра, который уменьшает световой поток, поступающий на элементы матрицы ПЗС.
Детектор 2 движения предназначен для регистрации изменений в сигнале изображения, подаваемом на его первый вход. Этот сигнал, согласованный с 75-Омной нагрузкой, транслируется на первый выход детектора 2 движения. На втором выходе детектора 2 движения формируется логический сигнал тревоги с активным низким уровнем, т.е. в виде следующей комбинации уровней:
- уровня логической "1" при отсутствии изменений входного видеосигнала;
- уровня логического "0" при наличии изменений входного видеосигнала и после прекращения этих изменений.
Восстановление исходной "1" на втором выходе детектора 2 движения выполняется путем подачи на его второй вход команды "сброс тревоги".
В качестве детектора 2 движения может быть использован анализатор телевизионного изображения АТИ-9, разработанный в ФГУП НИИ промышленного телевидения "Растр" [5, c.15]. АТИ-9 осуществляет разбиение поля изображения на 1024 элементарные зоны анализа (32 зоны по горизонтали и 32 зоны по вертикали), в каждой из которых производится обнаружение изменений яркости изображения и выполняется заключение о превышении заданного порога изменений. Элементарная зона или называемая иначе единичная зона контроля состоит из восьми строк по 16 пикселов в строке (16×8 пикселов изображения).
Селектор 7 синхроимпульсов предназначен для выделения из полного телевизионного сигнала, вырабатываемого на выходе датчика 1, импульсов строчной и кадровой частоты. Техническое решение селектора известно (см., например, [6, c.150-156]).
Формирователь импульсов 8 предназначен для выполнения импульсного управления с периодом полукадров Тп пиковым детектором 9 и блоком 10 выборки-хранения. Возможная электрическая схема формирователя импульсов 8 приведена на фиг.4 и является по сути схемой цифровой задержки, опубликованной в [7, c.138].
На фиг.4а и 4б показаны соответственно кадровые и строчные синхроимпульсы с выхода селектора 7.
Импульс управления блоком 10 - импульс записи (см. фиг.4в) формируется по спаду кадрового синхроимпульса.
Импульс управления блоком 9 - импульс сброса (см. фиг.4г) вырабатывается по спаду импульса записи.
Длительность выходных импульсов формирователя 8 составляет период строки Тс.
Пиковый детектор 9, блок 10 выборки-хранения и компаратор 11 могут быть выполнены с использованием операционных усилителей по известным схемам (см., например, [8, c.231, c.247]).
Блок 6 коммутации и формирования предназначен для формирования на выходе:
- сигнала комбинированного изображения по методу "картинка в картинке" из двух входных несинхронных видеосигналов;
- одного из двух входных видеосигналов в режиме коммутатора.
Окно комбинированного изображения устанавливается при подаче на первый управляющий вход блока 6 сигнала логического "0", а отключается сигналом логической "1".
Присутствие логической "1" на втором управляющем входе блока 6 обеспечивает трансляцию на выход сигнала с первого информационного входа, а появление на втором управляющем входе блока 6 логического "0" - трансляцию на выход сигнала со второго информационного входа.
Блок 6 коммутации и формирования может быть выполнен с использованием платы ASV-Pip, поставляемой с 1 июля 2001 года компанией "Фантаон-Телеком" (г.С.-Петербург).
Пользователю платы ASV-Pip предоставляется возможность программным путем осуществить выбор положения окна комбинированного изображения в пределах видимого растра.
Охранная телевизионная система "день-ночь" (см. фиг.1.1) работает следующим образом.
Выделим в работе системы три режима:
"День" (режим 1);
"Ночь" (режим 2);
"Тревога" (режим 3, который может сопутствовать как режиму 1, так и режиму 2).
Независимо от режима работы телевизионной системы относительное изображение объекта контроля по оптическому пути: первая светоделительная грань призмы светоделителя 4-1, вторая светоделительная грань призмы светоделителя 4-1, спектроделительная грань призмы корректирующего светофильтра 4-2, вторая грань призмы корректирующего светофильтра 4-2, первый объектив 4-3 проецируется в видимом спектральном диапазоне на фотомишень датчика 1. Одновременно увеличенный в Км раз центральный фрагмент этого изображения по другому оптическому пути: первая светоделительная грань призмы светоделителя 4-1, вторая светоделительная грань призмы светоделителя 4-1, третья грань призмы светоделителя 4-1, второй объектив 4-4 во всем спектральном диапазоне (видимом и инфракрасном) проецируется на фотомишень второго датчика 5.
Отметим, что инфракрасная область спектра последнего изображения дополнительно усиливается за счет светового потока, отраженного спектроделительной гранью призмы корректирующего светофильтра 4-2 в направлении третьей грани светоделителя 4-1.
В результате фотоэлектрических преобразований на выходе первого датчика 1 формируется цветной сигнал изображения объекта контроля, а на выходе второго датчика 5 - черно-белый сигнал его увеличенного (в соответствии с кратностью масштабирования Км) центрального фрагмента, которые действуют как параллельные полные телевизионные сигналы.
Селектор 7 выделяет из полного телевизионного сигнала датчика 1 строчные и кадровые синхроимпульсы (фиг.2а и 2б).
Независимо от режима работы телевизионной системы формирователя 8 вырабатывает в пределах каждого кадрового гасящего импульса следующие с периодом Тп импульсы записи и сброса (см. соответственно фиг.2в и фиг.2г).
Пиковый детектор 9 с периодом Тп измеряет уровень видеосигнала с датчика 1, блок 10 выборки-хранения регистрирует этот уровень и запоминает его на время полукадра, а компаратор 11 оценивает выходное напряжение блока 10, сравнивая его с пороговым напряжением Uп (фиг.2д и 2е).
Предположим, что телевизионная система работает в режиме 1, а компаратор 11 не изменяет своего состояния по выходу, поддерживая состояние логической "1" (см. диаграмму на фиг.2ж). Присутствие логической "1" на втором управляющем входе блока 6 обеспечивает трансляцию на его выход полного телевизионного сигнала с выхода датчика 1.
Пусть при этом детектор 2 движения подготовлен к работе, т.е. выбрана охраняемая зона (см. пунктир по периметру на фиг.3а), которая отмечает на изображении зону повышенного интереса для оператора.
Предположим, что затем детектор 2 движения инициализируется, т.е. устанавливается в режим анализа изменений входного видеосигнала в выбранной зоне.
Допустим, что в режиме 1 в текущий момент движущиеся объекты (нарушители) в охраняемой зоне отсутствуют. Поэтому на втором выходе детектора 2 движения присутствует логическая "1", которая, поступая на первый управляющий вход блока 6, блокирует (отменяет) формирование монохромного окна на его выходе. На экране видеоконтрольного блока 3 воспроизводится "нормальное" по масштабу цветное изображение наблюдаемого первым датчиком 1 пространства (см. фиг.3а).
Далее пусть в некоторый момент tx в охраняемой зоне появляется нарушитель. Тогда детектор 2 движения зарегистрирует изменения видеосигнала, а на втором выходе детектора 2 установится уровень логического "0".
Телевизионная система переходит в режим "1+3". В результате на выходе блока 6 формируется комбинированное изображение, содержащее "нормальное" цветное изображение и монохромное окно, в котором с линейным увеличением в Км раз передается черно-белое изображение зоны нарушения. Этот комбинированный сигнал изображения транзитом через детектор 2 движения подается на вход видеоконтрольного блока 3 для предъявления оператору, как показано на фиг.3б. Отметим, что монохромное окно с линейным увеличением содержимого появляется с минимальной задержкой, т.е. практически мгновенно по отношению к моменту автоматической регистрации нарушителя, что исключительно ценно для охранных телевизионных систем.
После принятия оператором решения по факту регистрации телевизионной системой нарушения в охраняемой зоне система должна быть переведена вновь в режим 1 работы. Для этого оператором при помощи воздействия на второй вход детектора 2 осуществляется принудительный сброс сигнала тревоги.
Если освещенность на объекте существенно уменьшится, например при переходе из дневного суточного времени в вечернее, то размах видеосигнала первого датчика 1 также снизится.
Если измеренное в момент to пиковым детектором 9 и регистрируемое блоком 10 выборки-хранения значение уровня видеосигнала окажется меньше величины порогового напряжения Uп, то компаратор перейдет в состояние логического "0", а система - в режим 2 (см. диаграммы на фиг.2). Тогда в блоке 6 будет осуществлена внутренняя коммутация, а на его выход будет транслироваться полный телевизионный сигнал с выхода датчика 5. В результате на экране видеоконтрольного блока 3 воспроизводится "распахнутое" на весь растр черно-белое изображение охраняемой зоны с кратностью масштабирования Км. Следует отметить, что характер этого изображения не изменится, если в охраняемой зоне произойдет нарушение, которое будет зарегистрировано детектором 2 движения, а телевизионная система перейдет в режим "2+3".
Если в этой ситуации после принудительного сброса тревоги освещенность на объекте увеличится в результате суточного перехода "ночь-день", то заявляемая система автоматически вновь "перейдет" из режима 2 в режим 1.
Работа охранной телевизионной системы "день-ночь", в которой применено другое техническое решение оптического блока (см. фиг.1.2), не отличается от рассмотренной выше.
Однако в техническом результате этой системы имеет место погрешность в виде ошибки смещения геометрического центра увеличенного изображения относительно геометрического центра нормального изображения.
Произведем инженерный расчет положительного эффекта заявляемой охранной телевизионной системы.
Примем за начальные условия, что минимальные размеры человека-нарушителя составляют по высоте h=1,5 м, а по ширине l=0,3 м.
Предположим также, что детектор 1 движения содержит 1024 единичных зоны контроля, т.е. 32(Н) и 32(V), а монохромное окно имеет размеры (1/3×1/3) от площади растра видеоконтрольного блока 3.
Тогда размер по горизонтали В охраняемого пространства по человеку-нарушителю можно рассчитать по соотношению:
В=32·0,3=9,6 м
Расстояние S от оптического блока 4 до человека-нарушителя определим по формуле:
Figure 00000005
где βг - половина угла зрения по горизонтали датчика 1, в нашем примере βг=21,8 град.
Отсюда
S≅12 м
Размер наблюдаемой в монохромном окне зоны нарушения В1 составит:
В1=S·2tgγг·1/3,
где γг - половина угла зрения по горизонтали датчика 5, в нашем примере γг=3,9 град.
В результате В1=0,54 м.
Для оценки качества изображения нарушителя, воспроизводимого заявляемой телевизионной системой с экрана видеоконтрольного блока 3, вычислим число элементов разрешения, mx, укладывающихся на ширину изображения человека, по соотношению:
Figure 00000006
где Мх - число элементов ПЗС-матрицы по горизонтали для датчика 5, в нашем примере Мх=752.
Тогда mx=139,2 элементов.
В прототипе число элементов mx1, определяемое по соотношению:
Figure 00000007
составит 23,5 элементов.
Поэтому в заявляемом решении обеспечивается выигрыш в разрешающей способности изображения по горизонтали по сравнению с прототипом, равный
Figure 00000008
Отсюда следует, что в данной ситуации на охраняемом объекте для прототипа возможно решение задачи лишь обнаружения нарушителя, а в заявляемом решении достигается возможность идентификации признаков личности на уровне "различение - опознавание".
Для оценки другого положительного эффекта примем, как это было обосновано выше, что чувствительность датчика 5 превосходит чувствительность датчика 1 в 10 раз.
Тогда при одинаковой пороговой освещенности на объекте автоматическое переключение "день-ночь" в заявляемом решении по сравнению с прототипом будет осуществляться при отношении сигнал/шум черно-белого видеосигнала на 20 дБ (20 lg10) больше.
В настоящее время все блоки заявляемого решения освоены или могут быть освоены отечественной промышленностью, поэтому следует считать предлагаемое изобретение соответствующим требованию о промышленной применимости.
Источники информации
1. Заявка №2162899 Японии, МКИ5 Н 04 N 7/18, G 08 В 13/196, автор - Томината Кэндзи, заявитель фирма Мицубиси дэнки к.к. Опубл. в реферативном журнале 24 "Радиотехника", сводный том №8, Москва, 1992 г., с.40, реферат 8В288П.
2. Патент №2171014 Российской Федерации, МКИ7 Н 04 N 5/225, 5/228. Опубл. 20.07.2001 г. Бюл. №20.
3. Телевизионная камера ТК-N1100 фирмы JVC (Япония). Проспект. Копия документа прилагается в материалах заявки.
4. Телевизионные камеры фирмы "ЭВС", 2000 г., каталог 68 с.
5. Телевизионные системы наблюдения и охраны 99, каталог ФГУП НИИПТ "Растр", 62 с.
6. Быков Р.Е., Сигалов В.М., Эйссенгардт Г.А. Телевидение. М.: Высшая школа, 1986 г.
7. Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники, в трех томах. М.: Мир, том 2, 1993 г.
8. Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники, в трех томах. М.: Мир, том 1, 1983 г.

Claims (3)

1. Охранная телевизионная система “день-ночь”, содержащая первый датчик телевизионного сигнала и последовательно соединенные детектор движения и видеоконтрольный блок, отличающаяся тем, что введены оптический блок, второй датчик телевизионного сигнала, блок коммутации и формирования, последовательно соединенные селектор синхроимпульсов и формирователь импульсов записи и сброса, а также последовательно соединенные пиковый детектор, блок выборки-хранения и компаратор, при этом первый выход оптического блока является выходом нормального оптического изображения и оптически связан с фотомишенью первого датчика телевизионного сигнала, а второй выход оптического блока является выходом увеличенного оптического изображения и оптически связан с фотомишенью второго датчика телевизионного сигнала, причем первый датчик телевизионного сигнала является датчиком цветного сигнала изображения и подключен соответственно к входу селектора синхроимпульсов, входу пикового детектора и к первому информационному входу блока коммутации и формирования, а второй датчик телевизионного сигнала является датчиком черно-белого сигнала изображения и подключен к второму информационному входу блока коммутации и формирования, выход которого подключен к первому входу детектора движения, второй вход которого является входом сигнала “сброс тревоги”, а второй выход - входом сигнала “тревога” и подключен к первому управляющему входу блока коммутации и формирования, второй управляющий вход которого подключен к выходу компаратора, установочный вход которого подключен к пороговому напряжению, причем управляющий вход блока выборки-хранения подключен к первому выходу формирователя импульсов записи и сброса, второй выход которого подключен к управляющему входу пикового детектора.
2. Охранная телевизионная система по п.1, отличающаяся тем, что оптический блок содержит светоделитель, корректирующий светофильтр, первый объектив и второй объектив, фокусные расстояния которых различны, при этом светоделитель выполнен в виде призмы с двумя светоделительными гранями, расположенными под углом 30°, при этом первая светоделительная грань призмы является входом светоделителя, вторая светоделительная грань призмы - первым выходом светоделителя, а третья грань призмы, расположенная под углом 60° по отношению к первой ее грани, - вторым выходом светоделителя, а корректирующий светофильтр выполнен в виде призмы с одной спектроделительной гранью, которая является входом коррелирующего светофильтра и расположена под углом 30° по отношению к ее второй грани, которая является выходом корректирующего светофильтра, при этом первый выход светоделителя оптически связан с входом корректирующего светофильтра, причем вторая светоделительная грань призмы светоделителя установлена вплотную к спектроделительной грани призмы корректирующего светофильтра, выход которого оптически связан с первым объективом, а второй выход светоделителя оптически связан с вторым объективом, при этом вход светоделителя является входом оптического блока, выход первого объектива - первым выходом оптического блока, выход второго объектива - вторым выходом оптического блока, а отношение фокусного расстояния второго объектива к фокусному расстоянию первого объектива определяет кратность масштабирования оптического блока.
3. Охранная телевизионная система по п.1, отличающаяся тем, что оптический блок содержит первый объектив и второй объектив, фокусные расстояния которых различны, а также корректирующий светофильтр, выполненный в виде плоскопараллельной пластинки, при этом первый объектив оптически связан с корректирующим светофильтром, выход которого является первым выходом оптического блока, а выход второго объектива - вторым выходом оптического блока, входной зрачок первого объектива и входной зрачок второго объектива образуют вход оптического блока, а отношение фокусного расстояния второго объектива к фокусному расстоянию первого объектива определяет кратность масштабирования оптического блока.
RU2002120806/09A 2002-07-29 2002-07-29 Охранная телевизионная система "день-ночь" RU2234818C2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002120806/09A RU2234818C2 (ru) 2002-07-29 2002-07-29 Охранная телевизионная система "день-ночь"

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002120806/09A RU2234818C2 (ru) 2002-07-29 2002-07-29 Охранная телевизионная система "день-ночь"

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2002120806A RU2002120806A (ru) 2004-01-27
RU2234818C2 true RU2234818C2 (ru) 2004-08-20

Family

ID=33412737

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002120806/09A RU2234818C2 (ru) 2002-07-29 2002-07-29 Охранная телевизионная система "день-ночь"

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2234818C2 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2447511C1 (ru) * 2011-05-16 2012-04-10 Вячеслав Михайлович Смелков Охранная телевизионная система "день-ночь"
RU2555855C1 (ru) * 2014-08-26 2015-07-10 Вячеслав Михайлович Смелков Устройство панорамного наблюдения "день-ночь" и телевизионная камера для его реализации

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2447511C1 (ru) * 2011-05-16 2012-04-10 Вячеслав Михайлович Смелков Охранная телевизионная система "день-ночь"
RU2555855C1 (ru) * 2014-08-26 2015-07-10 Вячеслав Михайлович Смелков Устройство панорамного наблюдения "день-ночь" и телевизионная камера для его реализации

Also Published As

Publication number Publication date
RU2002120806A (ru) 2004-01-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2002306508B2 (en) Method and apparatus for inhibiting projection of selected areas of a projected image
US6985185B1 (en) Dynamic range video camera, recording system, and recording method
EP1339227A2 (en) Image pickup apparatus
AU2002306508A1 (en) Method and apparatus for inhibiting projection of selected areas of a projected image
CA2062631A1 (en) Image sensing apparatus having plurality of optical systems and method of operating such apparatus
US7831063B2 (en) Small event detector in presence of clutter
JP3681152B2 (ja) テレビカメラの制御方法及びテレビカメラ
US20040140973A1 (en) System and method of a video capture monitor concurrently displaying and capturing video images
US6630952B1 (en) Optical detection system
RU2234818C2 (ru) Охранная телевизионная система "день-ночь"
JP2008017079A (ja) ビデオカメラ
CN201435128Y (zh) 可视周界报警入侵探测器
JP3134845B2 (ja) 動画像中の物体抽出装置及び方法
GB2269510A (en) Enhancing the resolution of video cameras
US8803996B2 (en) Image pickup apparatus for preventing unnatural motion of a motion image
US6388704B1 (en) Length detection of slant scratches
RU2231123C2 (ru) Охранная телевизионная система
KR101327078B1 (ko) 카메라 및 이의 영상 처리 방법
RU2447511C1 (ru) Охранная телевизионная система "день-ночь"
Yamada et al. Effectiveness of video camera dynamic range expansion for lane mark detection
JPH06105224A (ja) ダイナミックレンジ拡大装置
JP2000184362A (ja) 監視カメラシステム
JPS6178571A (ja) 溶接ア−ク部の監視装置
JP2000236561A (ja) 立体映像表示装置
JPH0622318A (ja) 移動物体抽出装置

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130730