RU2756234C1

RU2756234C1 - Device of a computer system for panoramic television surveillance with selective image scaling

Info

Publication number: RU2756234C1
Application number: RU2021105256A
Authority: RU
Inventors: Вячеслав Михайлович Смелков
Original assignee: Вячеслав Михайлович Смелков
Priority date: 2021-03-01
Filing date: 2021-03-01
Publication date: 2021-09-28

Abstract

FIELD: surveillance systems.

SUBSTANCE: invention relates to panoramic television surveillance, which is performed by a computer system using a television camera that provides a circular view in a spherical region of space occupying two oppositely located spherical layers. At the same time, for each of these spherical layers, real-time television monitoring of the situation is carried out in a spatial angle of 360 degrees in azimuth and tens of degrees in the elevation angle. The expected result is achieved by the fact that the television camera has two sensor blocks: “annular” and “rectangular” (matrix), each of which contains two photodetectors made using the technology of complementary structures “metal-oxide-semiconductor” (CMOS), and a combined image is reproduced on the computer monitor screen, which, in relation to the initially presented image, consists of an a priori selected area with the necessary magnification (scaling) and the rest of it with an unchanged scale. If the size of the photosensitive area of active pixel (Δ₁) of the first row for the first and second “annular” photodetector less than area (Δ) in the first and second matrix photodetector, the alignment sensitivity of the “annular” and matrix channels in the TV camera gain K_m of the active pixel for each of the current “annular” lines of each “annular” photodetector needs to be increased Δ/Δ₁ times, if the value of the index Δ₁ in the “annular” photodetectors more than Δ in the matrix photodetectors, then, in order to align the sensitivities of the “annular” and matrix channels, the value of the gain coefficient K_m of the active pixel of each of the matrix photodetectors should be increased Δ₁/Δ times, provided that the value of the K_m coefficient for each of the “annular” photodetectors is preserved.

EFFECT: expansion of the nomenclature of the equipment used as part of the television camera system by using “annular” and matrix photodetectors that differ in the area of photosensitive pixels as sensors.

1 cl, 9 dwg, 2 tbl

Description

Предлагаемое изобретение относится к панорамному телевизионному наблюдению, которое выполняется компьютерной системой при помощи телевизионной камеры, обеспечивающей круговой обзор в сферической области пространства, занимающей два противоположно расположенных шаровых слоя. При этом для каждого из этих шаровых слоев телевизионный контроль ситуации в реальном масштабе времени осуществляется в пространственном угле 360 градусов по азимуту и десятки градусов по углу места.The present invention relates to panoramic television monitoring, which is performed by a computer system using a television camera, providing a circular view in a spherical region of space, occupying two oppositely located spherical layers. At the same time, for each of these spherical layers, television monitoring of the situation in real time is carried out in a spatial angle of 360 degrees in azimuth and tens of degrees in elevation.

Телевизионная камера такой системы имеет два сенсорных блока: «кольцевой» и «прямоугольный» (матричный), каждый из которых содержит в своем составе по два фотоприемника, изготовленных по технологии комплементарных структур «металл-окисел-полупроводник» (КМОП). А на экране компьютерного монитора воспроизводится комбинированное изображение, которое по отношению к первоначально предъявляемому изображению состоит из априори выбранного участка с необходимым увеличением (масштабированием) и остальной его части с неизменным масштабом.The television camera of such a system has two sensor units: “annular” and “rectangular” (matrix), each of which contains two photodetectors manufactured using the technology of complementary structures “metal-oxide-semiconductor” (CMOS). A combined image is reproduced on the screen of a computer monitor, which, in relation to the initially presented image, consists of a priori selected area with the necessary magnification (scaling) and the rest of it with a constant scale.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению следует считать устройство компьютерной системы панорамного телевизионного наблюдения [1], содержащее последовательно соединенные телевизионную камеру и сервер, являющийся узлом локальной вычислительной сети, к которому подключены два или более персональных компьютеров, причем в качестве сервера компьютерной системы используется системный блок одного из компьютерных пользователей; при этом в состав телевизионной камеры входит первый панорамный объектив, первый светоделитель, первый сенсорный блок, содержащий первый и второй «кольцевые» фотоприемники, каждый из которых выполнен в виде кругового кольца на кристалле, изготовленном по технологии КМОП; второй сенсорный блок, содержащий изготовленные по технологии КМОП первый и второй «прямоугольные» (матричные) фотоприемник, причем они оба установлены на блоке наведения телевизионной камеры, который осуществляет плавное пространственное перемещение второго сенсорного блока в пределах круга, а управление блоком наведения выполняется по команде оператора с компьютера, системный блок которого является сервером компьютерной системы; при этом первый и второй светоделители телевизионной камеры содержат в отдельности последовательно расположенные и оптически связанные полупрозрачное зеркало, коллективную линзу, отражающее зеркало и объектив, причем вход каждого светоделителя оптически связан с входом полупрозрачного зеркала, первый выход каждого светоделителя - с выходом его объектива, а второй выход светоделителя - с выходом его полупрозрачного зеркала, причем первый светоделитель, воспринимающий на входе выходное изображение первого панорамного объектива, обеспечивает формирование на первом выходе оптического изображения всего «кольцевого» кадра, проецируемого на мишень первого «кольцевого» фотоприемника первого сенсорного блока, а на втором выходе - оптического изображения одного из фрагментов этого «кольцевого» кадра, проецируемого на мишень первого матричного фотоприемника второго сенсорного блока; а второй светоделитель, воспринимающий на входе выходное оптическое изображение второго панорамного объектива, обеспечивает формирование на первом выходе оптического изображения оптического изображения всего «кольцевого» кадра, проецируемого на мишень второго «кольцевого» фотоприемника первого сенсорного блока, а на втором выходе - оптического изображения одного из фрагментов этого «кольцевого» кадра, проецируемого на мишень второго матричного фотоприемника второго сенсорного блока; при этом телевизионная камера также содержит в своем составе селектор синхроимпульсов, генератор электронной отметки «крест», первый мультиплексор, второй мультиплексор и смеситель, причем его выход является выходом «Видео 1» телевизионной камеры, а выход второго мультиплексора - выходом «Видео 2» телевизионной камеры; первый информационный вход смесителя подключен к выходу первого мультиплексора, а второй информационный вход смесителя - к выходу сигнала генератора электронной отметки, управляющий вход которого подключен к выходу датчика положения блока наведения, причем выход «Видео» первого «кольцевого» фотоприемника первого сенсорного блока подключен к входу селектора синхроимпульсов, выход кадровых синхроимпульсов (КСИ) которого подключен к первому входу генератора электронной отметки и соответственно к входу синхронизации первого и второго мультиплексоров, выход строчных синхроимпульсов (ССИ) селектора синхроимпульсов - ко второму входу генератора электронной отметки; а выход смеси синхроимпульсов приемника (ССП) селектора синхроимпульсов - к входу внешней синхронизации соответственно первого и второго матричных фотоприемников второго сенсорного блока; каждый из фотоприемников первого сенсорного блока содержит линейки светочувствительных пикселов), расположенных вдоль радиальных направлений от воображаемого центра кругового кольца к его внешней периферии, причем число элементов в каждой «кольцевой» строке мишени фотоприемников одинаково, а их площадь (Δ) от строки к строке различна, увеличиваясь по мере движения к внешней периферии, при этом мишень каждого из фотоприемников состоит из фотодиодных активных пикселов, каждый из которых имеет усилитель с коэффициентом усиления K_m, а также встроенный аналого-цифровой преобразователь (АЦП), обеспечивающий передачу видеосигнала активного пиксела на свою «радиальную» шину видео, при этом все они в совокупности объединяют активные пикселы мишени в «радиальные» столбцы, причем управление АЦП для пикселов, расположенных вдоль каждой «кольцевой» строки фотоприемника, осуществляется при помощи отдельно взятой «кольцевой» строчной шины, общее количество которых определяет число строк в фотоприемнике, а количество «радиальных» шин видео - число пикселов в каждой строке фотоприемника, при этом на общем кристалле фотоприемника размещаются и блоки, выполняющие развертку и формирование выходного напряжения цифрового видеосигнала, а именно: «кольцевой» регистр кадровой развертки, осуществляющий выбор «кольцевой» строки; «кольцевой» коммутатор видеосигналов, содержащий коммутаторы видеосигнала для каждого «радиального» столбца, которые управляются с соответствующего выхода «кольцевого» мультиплексора строчной развертки и обеспечивают передачу видеосигнала на выходе каждой «радиальной» шины видео на «кольцевую» шину видео, выход которой является выходом «видео» фотоприемника, причем коэффициент усиления K_m активного пиксела для каждой текущей «кольцевой» строки первого и второго «кольцевых» фотоприемников первого сенсорного блока изменяется по соотношению:The closest in technical essence to the claimed invention should be considered the device of a computer system for panoramic television surveillance [1], containing a series-connected television camera and a server, which is a node of a local computer network, to which two or more personal computers are connected, and as a server of the computer system is used the system unit of one of the computer users; the television camera includes the first panoramic lens, the first beam splitter, the first sensor unit containing the first and second "ring" photodetectors, each of which is made in the form of a circular ring on a crystal made by CMOS technology; the second sensor unit, containing the first and second "rectangular" (matrix) photodetectors made by CMOS technology, both of which are installed on the guidance unit of the television camera, which performs smooth spatial movement of the second sensor unit within the circle, and the guidance unit is controlled by the operator's command from a computer, the system unit of which is a server of the computer system; in this case, the first and second beam splitters of a television camera contain separately sequentially located and optically coupled semitransparent mirror, a collective lens, a reflecting mirror and a lens, and the input of each beam splitter is optically connected to the input of the semitransparent mirror, the first output of each beam splitter - with the output of its lens, and the second the output of the beam splitter - with the output of its semitransparent mirror, and the first beam splitter, which perceives the output image of the first panoramic lens at the input, provides the formation at the first output of the optical image of the entire "ring" frame projected onto the target of the first "ring" photodetector of the first sensor unit, and at the second output - an optical image of one of the fragments of this "ring" frame, projected onto the target of the first matrix photodetector of the second sensor unit; and the second beam splitter, which perceives the output optical image of the second panoramic lens at the input, provides the formation at the first output of the optical image of the optical image of the entire "ring" frame projected onto the target of the second "ring" photodetector of the first sensor unit, and at the second output - the optical image of one of the fragments of this "ring" frame, projected onto the target of the second matrix photodetector of the second sensor unit; at the same time, the television camera also contains a sync pulse selector, a generator of an electronic mark "cross", a first multiplexer, a second multiplexer and a mixer, and its output is the output of "Video 1" of the television camera, and the output of the second multiplexer is the output of "Video 2" of the television cameras; the first information input of the mixer is connected to the output of the first multiplexer, and the second information input of the mixer is connected to the signal output of the electronic mark generator, the control input of which is connected to the output of the position sensor of the guidance unit, and the “Video” output of the first “ring” photodetector of the first sensor unit is connected to the input a sync pulse selector, the output of frame sync pulses (CSI) of which is connected to the first input of the electronic mark generator and, accordingly, to the synchronization input of the first and second multiplexers, the output of the horizontal sync pulses (SSI) of the sync pulse selector is connected to the second input of the electronic mark generator; and the output of the sync pulse mixture of the receiver (SSP) of the sync pulse selector is to the external synchronization input, respectively, of the first and second matrix photodetectors of the second sensor unit; each of the photodetectors of the first sensor unit contains lines of photosensitive pixels) located along the radial directions from the imaginary center of the circular ring to its outer periphery, and the number of elements in each “circular” line of the photodetector target is the same, and their area (Δ) from line to line is different , increasing as it moves to the outer periphery, while the target of each of the photodetectors consists of photodiode active pixels, each of which has an amplifier with a gain K _m , as well as a built-in analog-to-digital converter (ADC), which provides the transmission of the active pixel video signal to its own "Radial" video bus, while they all combine the active pixels of the target into "radial" columns, and the ADC control for pixels located along each "circular" line of the photodetector is carried out using a separate "circular" line bus, the total number which determines the number of lines in the photodetector nickname, and the number of "radial" video buses is the number of pixels in each line of the photodetector, while the common crystal of the photodetector also houses the blocks that perform scanning and the formation of the output voltage of the digital video signal, namely: the "ring" frame scan register, which selects the "circular »Lines; “Ring” video signal switch containing video signal switches for each “radial” column, which are controlled from the corresponding output of the “ring” horizontal multiplexer and provide video signal transmission at the output of each “radial” video bus to the “ring” video bus, the output of which is the output “Video” of the photodetector, and the gain K _{m of the} active pixel for each current “circular” line of the first and second “circular” photodetectors of the first sensor unit changes according to the ratio:

где Δ1 и Δ_m - соответственно светочувствительная площадь активного пиксела для первой и текущей «кольцевой» строки считывания в каждом из «кольцевых» фотоприемников;where Δ1 and Δ _m are, respectively, the photosensitive area of the active pixel for the first and current "annular" readout line in each of the "annular"photodetectors;

β - коэффициент, определяющий отношение освещенности сцены на втором выходе первого и второго светоделителя соответственно к освещенности сцены на первом выходе каждого из этих светоделителей, вычисляется по соотношению:β is the coefficient that determines the ratio of the scene illumination at the second output of the first and second beam splitter, respectively, to the scene illumination at the first output of each of these beam splitters, is calculated by the ratio:

где D/f - относительное отверстие объектива светоделителя;where D / f is the relative aperture of the beam splitter lens;

τ₁ - коэффициент пропускания объектива светоделителя;τ ₁ - transmission coefficient of the beam splitter lens;

τ₂ - коэффициент пропускания коллективной линзы светоделителя.τ ₂ is the transmittance of the collective lens of the beam splitter.

при этом первый и второй матричные фотоприемники второго сенсорного блока, как и «кольцевые» фотоприемники первого сенсорного блока, выполнены по технологии КМОП, с аналогичной организацией по методу «координатная адресация», причем для каждого из них число «прямоугольных» строк равно числу «кольцевых» строк у «кольцевого» сенсора, а при одинаковой светочувствительной площади (Δ) всех активных пикселов мишени коэффициент усиления K_m активного пиксела для каждой текущей «прямоугольной»» строки мишени матричного сенсора сохраняется постоянным и неизменным по величине; при этом в разъем расширения на материнской плате сервера установлена плата видео, согласованная по каналам ввода/вывода, управлению и питанию с шиной сервера, содержащая блок электрического вписывания изображения (БЭВИ), который осуществляет программным путем вставку «кольцевого» кадра телевизионной камеры в «прямоугольный» растр компьютерного монитора, причем плата видео выполняет демультиплексирование входного мультиплексного «кольцевого» сигнала изображения «Видео 1» на два канала с последующей записью каждого из «кольцевых» видеосигналов соответственно в первый и второй блоки оперативной памяти на кадр, плата видео обеспечивает также и демультиплексирование входного мультиплексного «прямоугольного» сигнала изображения «Видео 2» на два канала с последующей записью каждого из «прямоугольных» видеосигналов соответственно в третий и четвертый блоки оперативной памяти на кадр, формирование сигнала «окошко» и выполнение коммутации демультиплексированных видеосигналов «Видео 1» и «Видео 2» по сигналу «окошко» с формированием комбинированного видеосигнала, выход которого является выходом видеосигнала телевизионной системы, причем изображение комбинированного видеосигнала выводится на центральную часть компьютерного монитора, в котором изображение «окошка» занимает центральное положение внутри свободной зоны «кольцевого» изображения.in this case, the first and second matrix photodetectors of the second sensor unit, as well as the “ring” photodetectors of the first sensor unit, are made using CMOS technology, with a similar organization according to the “coordinate addressing” method, and for each of them the number of “rectangular” lines is equal to the number of “circular” "Lines at the" ring "sensor, and with the same photosensitive area (Δ) of all active pixels of the target, the gain K _{m of the} active pixel for each current" rectangular "" line of the target of the matrix sensor is kept constant and unchanged in magnitude; at the same time, a video card is installed in the expansion slot on the server motherboard, which is coordinated in input / output channels, control and power supply with the server bus, containing an electrical image insertion unit (EVI), which programmatically inserts a "ring" frame of a television camera into a "rectangular "Raster of a computer monitor, and the video card demultiplexes the input multiplexed" ring "image signal" Video 1 "into two channels with the subsequent recording of each of the" ring "video signals, respectively, into the first and second blocks of random access memory per frame, the video card also provides demultiplexing input multiplexed "rectangular" image signal "Video 2" into two channels with subsequent recording of each of the "rectangular" video signals, respectively, into the third and fourth blocks of random access memory per frame, generating the "window" signal and performing commutation of demultiplexed video signals "Video 1" and " Video 2 "on the signal" window "with the formation of a combined video signal, the output of which is the output of the video signal of the television system, and the image of the combined video signal is displayed on the central part of the computer monitor, in which the image of the" window "occupies a central position within the free zone of the" ring "image.

В прототипе [1] обеспечивается круговой обзор в сферической области пространства, занимающей два противоположно расположенных шаровых слоя, с возможностью селективного масштабирования изображения для одновременно наблюдаемой полностью панорамной сцены, гарантируется повышенная степень интеграции телевизионной камеры за счет выполнения «кольцевых» и матричных фотоприемников по технологии КМОП, позволяющей разместить на их кристаллах и необходимое электронное «обрамление.The prototype [1] provides a circular view in a spherical area of space, occupying two oppositely located spherical layers, with the possibility of selective image scaling for a simultaneously observed fully panoramic scene, an increased degree of integration of a television camera is guaranteed due to the implementation of "ring" and matrix photodetectors using CMOS technology , allowing to place on their crystals and the necessary electronic "framing.

Однако следует признать, что в прототипе [1] необходимая одинаковая чувствительность для каналов телевизионного наблюдения, осуществляемая при помощи двух «кольцевых» и двух матричных фотоприемников, соблюдается при выполнении условия, когда площадь светочувствительного пиксела (Δ) матричного фотоприемника равна площади пиксела (Δ₁) первой строки «кольцевого» сенсора.However, it should be recognized that in the prototype [1] the required equal sensitivity for television observation channels, carried out using two "ring" and two matrix photodetectors, is observed when the condition is fulfilled when the area of the photosensitive pixel (Δ) of the matrix photodetector is equal to the pixel area (Δ ₁ ) of the first line of the "ring" sensor.

Поэтому недостаток прототипа - ограничение возможности использования в составе телевизионной камеры компьютерной системы «кольцевых» и матричных фотоприемников, не отвечающих этому условию, т.е. имеющих различие по площади светочувствительных пикселов (Δ₁) и (Δ) соответственно.Therefore, the disadvantage of the prototype is the limitation of the possibility of using a computer system of "ring" and matrix photodetectors, which do not meet this condition, as part of a television camera. having a difference in the area of the light-sensitive pixels (Δ ₁ ) and (Δ), respectively.

Задачей изобретения является расширение номенклатуры применяемой комплектации в составе телевизионной камеры системы путем использования в качестве сенсоров «кольцевых» и матричных фотоприемников, различающихся по площади светочувствительных пикселов (Δ₁) и (Δ).The objective of the invention is to expand the range of the equipment used as part of the television camera system by using as sensors "ring" and matrix photodetectors, differing in the area of light-sensitive pixels (Δ ₁ ) and (Δ).

Поставленная задача в заявляемом устройстве системы панорамного телевизионного наблюдения с селективным масштабированием изображения решается тем, что, как и в устройстве прототипа [1], содержащем последовательно соединенные телевизионную камеру и сервер, являющийся узлом локальной вычислительной сети, к которому подключены два или более персональных компьютеров, причем в качестве сервера компьютерной системы используется системный блок одного из компьютерных пользователей; при этом в состав телевизионной камеры входит первый панорамный объектив, первый светоделитель, первый сенсорный блок, содержащий первый и второй «кольцевые» фотоприемники, каждый из которых выполнен в виде кругового кольца на кристалле, изготовленном по технологии КМОП; второй сенсорный блок, содержащий изготовленные по технологии КМОП первый и второй «прямоугольные» (матричные) фотоприемник, причем они оба установлены на блоке наведения телевизионной камеры, который осуществляет плавное пространственное перемещение второго сенсорного блока в пределах круга, а управление блоком наведения выполняется по команде оператора с компьютера, системный блок которого является сервером компьютерной системы; при этом первый и второй светоделители телевизионной камеры содержат в отдельности последовательно расположенные и оптически связанные полупрозрачное зеркало, коллективную линзу, отражающее зеркало и объектив, причем вход каждого светоделителя оптически связан с входом полупрозрачного зеркала, первый выход каждого светоделителя - с выходом его объектива, а второй выход светоделителя - с выходом его полупрозрачного зеркала, причем первый светоделитель, воспринимающий на входе выходное изображение первого панорамного объектива, обеспечивает формирование на первом выходе оптического изображения всего «кольцевого» кадра, проецируемого на мишень первого «кольцевого» фотоприемника первого сенсорного блока, а на втором выходе - оптического изображения одного из фрагментов этого «кольцевого» кадра, проецируемого на мишень первого матричного фотоприемника второго сенсорного блока; а второй светоделитель, воспринимающий на входе выходное оптическое изображение второго панорамного объектива, обеспечивает формирование на первом выходе оптического изображения оптического изображения всего «кольцевого» кадра, проецируемого на мишень второго «кольцевого» фотоприемника первого сенсорного блока, а на втором выходе - оптического изображения одного из фрагментов этого «кольцевого» кадра, проецируемого на мишень второго матричного фотоприемника второго сенсорного блока; при этом телевизионная камера также содержит в своем составе селектор синхроимпульсов, генератор электронной отметки «крест», первый мультиплексор, второй мультиплексор и смеситель, причем его выход является выходом «Видео 1» телевизионной камеры, а выход второго мультиплексора - выходом «Видео 2» телевизионной камеры; первый информационный вход смесителя подключен к выходу первого мультиплексора, а второй информационный вход смесителя - к выходу сигнала генератора электронной отметки, управляющий вход которого подключен к выходу датчика положения блока наведения, причем выход «Видео» первого «кольцевого» фотоприемника первого сенсорного блока подключен к входу селектора синхроимпульсов, выход КСИ которого подключен к первому входу генератора электронной отметки и соответственно к входу синхронизации первого и второго мультиплексоров, выход ССИ селектора синхроимпульсов - ко второму входу генератора электронной отметки; а выход ССП селектора синхроимпульсов - к входу внешней синхронизации соответственно первого и второго матричных фотоприемников второго сенсорного блока; каждый из фотоприемников первого сенсорного блока содержит линейки светочувствительных пикселов), расположенных вдоль радиальных направлений от воображаемого центра кругового кольца к его внешней периферии, причем число элементов в каждой «кольцевой» строке мишени фотоприемников одинаково, а их площадь (Δ) от строки к строке различна, увеличиваясь по мере движения к внешней периферии, при этом мишень каждого из фотоприемников состоит из фотодиодных активных пикселов, каждый из которых имеет усилитель с коэффициентом усиления K_m, а также встроенный АЦП, обеспечивающий передачу видеосигнала активного пиксела на свою «радиальную» шину видео, при этом все они в совокупности объединяют активные пикселы мишени в «радиальные» столбцы, причем управление АЦП для пикселов, расположенных вдоль каждой «кольцевой» строки фотоприемника, осуществляется при помощи отдельно взятой «кольцевой» строчной шины, общее количество которых определяет число строк в фотоприемнике, а количество «радиальных» шин видео - число пикселов в каждой строке фотоприемника, при этом на общем кристалле фотоприемника размещаются и блоки, выполняющие развертку и формирование выходного напряжения цифрового видеосигнала, а именно: «кольцевой» регистр кадровой развертки, осуществляющий выбор «кольцевой» строки; «кольцевой» коммутатор видеосигналов, содержащий коммутаторы видеосигнала для каждого «радиального» столбца, которые управляются с соответствующего выхода «кольцевого» мультиплексора строчной развертки и обеспечивают передачу видеосигнала на выходе каждой «радиальной» шины видео на «кольцевую» шину видео, выход которой является выходом «видео» фотоприемника, причем коэффициент усиления K_m активного пиксела для каждой текущей «кольцевой» строки первого и второго «кольцевых» фотоприемников первого сенсорного блока изменяется по соотношению (1), с вычислением коэффициента β по соотношению (2), при этом первый и второй матричные фотоприемники второго сенсорного блока, как и «кольцевые» фотоприемники первого сенсорного блока, выполнены по технологии КМОП, с аналогичной организацией по методу «координатная адресация», причем для каждого из них число «прямоугольных» строк равно числу «кольцевых» строк у «кольцевого» сенсора, а при одинаковой светочувствительной площади (Δ) всех активных пикселов мишени коэффициент усиления K_m активного пиксела для каждой текущей «прямоугольной»» строки мишени матричного сенсора сохраняется постоянным и неизменным по величине; при этом в разъем расширения на материнской плате сервера установлена плата видео, согласованная по каналам ввода/вывода, управлению и питанию с шиной сервера, содержащая БЭВИ, который осуществляет программным путем вставку «кольцевого» кадра телевизионной камеры в «прямоугольный» растр компьютерного монитора, причем плата видео выполняет демультиплексирование входного мультиплексного «кольцевого» сигнала изображения «Видео 1» на два канала с последующей записью каждого из «кольцевых» видеосигналов соответственно в первый и второй блоки оперативной памяти на кадр, плата видео обеспечивает также и демультиплексирование входного мультиплексного «прямоугольного» сигнала изображения «Видео 2» на два канала с последующей записью каждого из «прямоугольных» видеосигналов соответственно в третий и четвертый блоки оперативной памяти на кадр, формирование сигнала «окошко» и выполнение коммутации демультиплексированных видеосигналов «Видео 1» и «Видео 2» по сигналу «окошко» с формированием комбинированного видеосигнала, выход которого является выходом видеосигнала телевизионной системы, причем изображение комбинированного видеосигнала выводится на центральную часть компьютерного монитора, в котором изображение «окошка» занимает центральное положение внутри свободной зоны «кольцевого» изображения, при этом, если по сравнению с прототипом [1], величина светочувствительной площади активного пиксела (Δ₁) первой строки первого и второго «кольцевого» фотоприемника меньше показателя площади (Δ) в первом и втором матричном фотоприемнике, то для выравнивания чувствительностей «кольцевого» и матричного каналов в телевизионной камере коэффициент усиления K_m активного пиксела для каждой текущей «кольцевой» строки каждого из «кольцевыхо» фотоприемников должен быть увеличен в Δ/Δ₁ раз, а его величина составляет:The problem posed in the claimed device of a panoramic television surveillance system with selective image scaling is solved by the fact that, as in the prototype device [1], containing a serially connected television camera and a server, which is a node of a local computer network, to which two or more personal computers are connected, moreover, the system unit of one of the computer users is used as the server of the computer system; the television camera includes the first panoramic lens, the first beam splitter, the first sensor unit containing the first and second "ring" photodetectors, each of which is made in the form of a circular ring on a crystal made by CMOS technology; the second sensor unit, containing the first and second "rectangular" (matrix) photodetectors made by CMOS technology, both of which are installed on the guidance unit of the television camera, which performs smooth spatial movement of the second sensor unit within the circle, and the guidance unit is controlled by the operator's command from a computer, the system unit of which is a server of the computer system; in this case, the first and second beam splitters of a television camera contain separately sequentially located and optically coupled semitransparent mirror, a collective lens, a reflecting mirror and a lens, and the input of each beam splitter is optically connected to the input of the semitransparent mirror, the first output of each beam splitter - with the output of its lens, and the second the output of the beam splitter - with the output of its semitransparent mirror, and the first beam splitter, which perceives the output image of the first panoramic lens at the input, provides the formation at the first output of the optical image of the entire "ring" frame projected onto the target of the first "ring" photodetector of the first sensor unit, and at the second output - an optical image of one of the fragments of this "ring" frame, projected onto the target of the first matrix photodetector of the second sensor unit; and the second beam splitter, which perceives the output optical image of the second panoramic lens at the input, provides the formation at the first output of the optical image of the optical image of the entire "ring" frame projected onto the target of the second "ring" photodetector of the first sensor unit, and at the second output - the optical image of one of the fragments of this "ring" frame, projected onto the target of the second matrix photodetector of the second sensor unit; at the same time, the television camera also contains a sync pulse selector, a generator of an electronic mark "cross", a first multiplexer, a second multiplexer and a mixer, and its output is the output of "Video 1" of the television camera, and the output of the second multiplexer is the output of "Video 2" of the television cameras; the first information input of the mixer is connected to the output of the first multiplexer, and the second information input of the mixer is connected to the signal output of the electronic mark generator, the control input of which is connected to the output of the position sensor of the guidance unit, and the “Video” output of the first “ring” photodetector of the first sensor unit is connected to the input a sync pulse selector, the output of which is connected to the first input of the electronic mark generator and, respectively, to the synchronization input of the first and second multiplexers, the output of the sync pulse selector to the second input of the electronic mark generator; and the output of the SSP of the sync pulse selector - to the input of external synchronization, respectively, of the first and second matrix photodetectors of the second sensor unit; each of the photodetectors of the first sensor unit contains lines of photosensitive pixels) located along the radial directions from the imaginary center of the circular ring to its outer periphery, and the number of elements in each “circular” line of the photodetector target is the same, and their area (Δ) from line to line is different , increasing as it moves to the outer periphery, while the target of each of the photodetectors consists of photodiode active pixels, each of which has an amplifier with a gain K _m , as well as a built-in ADC, which provides the transmission of the video signal of the active pixel to its "radial" video bus, Moreover, they all combine the active pixels of the target into "radial" columns, and the ADC control for pixels located along each "circular" line of the photodetector is carried out using a separate "ring" line bus, the total number of which determines the number of lines in the photodetector , and the number of "radial" tires video - the number of pixels in each line of the photodetector, while on the common crystal of the photodetector there are also units that scan and generate the output voltage of the digital video signal, namely: a "ring" vertical scan register that selects the "circular"line; “Ring” video signal switch containing video signal switches for each “radial” column, which are controlled from the corresponding output of the “ring” horizontal multiplexer and provide video signal transmission at the output of each “radial” video bus to the “ring” video bus, the output of which is the output “Video” of the photodetector, and the gain K _{m of the} active pixel for each current “circular” line of the first and second “circular” photodetectors of the first sensor unit changes according to the ratio (1), with the calculation of the coefficient β according to the ratio (2), while the first and the second matrix photodetectors of the second sensor unit, like the “ring” photodetectors of the first sensor unit, are made using CMOS technology, with a similar organization according to the “coordinate addressing” method, and for each of them the number of “rectangular” lines is equal to the number of “circular” lines in “ ring "sensor, and with the same light-sensitive area (Δ) of all active pixels flesh of the target, the gain K _{m of the} active pixel for each current "rectangular""line of the target of the matrix sensor is kept constant and unchanged in magnitude; at the same time, a video card is installed in the expansion slot on the server motherboard, coordinated in input / output channels, control and power supply with the server bus, containing a BEVI, which programmatically inserts a "ring" frame of a television camera into a "rectangular" raster of a computer monitor, and the video card demultiplexes the input multiplex "ring" image signal "Video 1" into two channels with subsequent recording of each of the "ring" video signals, respectively, into the first and second RAM blocks per frame, the video card also provides demultiplexing of the input multiplex "rectangular" signal image "Video 2" on two channels with subsequent recording of each of the "rectangular" video signals, respectively, in the third and fourth blocks of random access memory per frame, generating the "window" signal and performing commutation of demultiplexed video signals "Video 1" and "Video 2" on the signal " window "with the formation of a combination the output of the video signal, the output of which is the output of the video signal of the television system, and the image of the combined video signal is displayed on the central part of the computer monitor, in which the image of the "window" occupies a central position within the free zone of the "ring" image, while, if compared with the prototype [1] , the value of the photosensitive area of the active pixel (Δ ₁ ) of the first row of the first and second "ring" photodetector is less than the area index (Δ) in the first and second matrix photodetector, then to equalize the sensitivities of the "ring" and matrix channels in the television camera, the gain K _{m of the} active pixel for each current "ring" line of each of the "ring" photodetectors must be increased by Δ / Δ ₁ times, and its value is:

а, если величина показателя Δ₁ в «кольцевых» фотоприемниках больше показателя Δ в матричных фотоприемниках, то для выравнивания чувствительностей «кольцевого» и матричного каналов должна быть увеличена в Δ₁/Δ раз величина коэффициента усиления K_m активного пиксела каждого из матричных фотоприемников при условии сохранения величины коэффициента K_m для каждого из «кольцевых» фотоприемников, определяемого по соотношению (1).a, if the value of the index Δ ₁ in the "ring" photodetectors is greater than the index Δ in the matrix photodetectors, then to equalize the sensitivities of the "ring" and matrix channels, the magnitude of the gain K _{m of the} active pixel of each of the matrix photodetectors _{should be increased by a factor of Δ 1 / Δ} condition of maintaining the value of the coefficient K _m for each of the "ring" photodetectors, determined by the relation (1).

Совокупность известных и новых признаков для заявляемого устройства не известна из уровня техники, следовательно, предлагаемое техническое решение соответствует критерию новизны.The combination of known and new features for the claimed device is not known from the prior art, therefore, the proposed technical solution meets the criterion of novelty.

Важно отметить следующее. Светочувствительная площадь пикселов мишени для «кольцевых» фотоприемников первого сенсорного блока, как и для прототипа [1], от строки к строке различна. Это вызывается необходимостью для «кольцевого» фотоприемника, имеющего одинаковое число пикселов в каждой строке, выравнивания разрешающей способности в пределах кадра путем обеспечения одинаковой величины технологического (производственного) зазора между светочувствительными элементами.It is important to note the following. The light-sensitive area of the target pixels for the "ring" photodetectors of the first sensor unit, as for the prototype [1], is different from line to line. This is caused by the need for a "ring" photodetector, having the same number of pixels in each line, to equalize the resolution within the frame by providing the same technological (production) gap between the photosensitive elements.

Но в заявляемом решении телевизионной камеры компьютерной системы, в отличие от прототипа [1], могут быть применены в качестве «кольцевых» и матричных фотоприемников и другие сенсоры, которые не совпадают по площади светочувствительных пикселов (Δ₁) и (Δ) соответственно, а различаются по этим показателям.But in the claimed solution of a television camera of a computer system, unlike the prototype [1], other sensors can be used as "ring" and matrix photodetectors, which do not coincide in the area of light-sensitive pixels (Δ ₁ ) and (Δ), respectively, and differ in these indicators.

В данном решении обеспечено и необходимое выравнивание чувствительности обоих каналов телевизионного наблюдения, использующих такие сенсоры.This solution also provides the necessary equalization of the sensitivity of both television observation channels using such sensors.

Поэтому предлагаемое техническое решение соответствует критерию о наличии изобретательского уровня.Therefore, the proposed technical solution meets the criterion for the presence of an inventive step.

На фиг. 1 приведена структурная схема заявляемой компьютерной системы панорамного телевизионного наблюдения с селективным масштабированием и на этом же чертеже - структурная схема телевизионной камеры в ее составе; на фиг. 2 приведена схемотехническая организация «кольцевого» фотоприемника; на фиг. 3 - подробности этой организации применительно к отдельно взятому «радиальному» столбцу; на фиг. 4 - схемотехническая организация матричного фотоприемника; на фиг. 5 - пример выполнения электрической схемы блока наведения; на фиг. 6 - оптическая схема для первого и второго светоделителя; на фиг. 7 - иллюстрация выполнения задачи по электрическому вписыванию изображения «кольцевого» кадра в прямоугольный растр компьютерного монитора; на фиг. 8 - иллюстрация формирования комбинированного изображения на экране компьютерного монитора; на фиг. 9, по данным [2], представлена фотография изображения, полученного при помощи отечественного панорамного зеркально-линзового объектива.FIG. 1 shows a block diagram of the claimed computer system for panoramic television surveillance with selective scaling, and the same drawing shows a block diagram of a television camera in its composition; in fig. 2 shows the schematic organization of the "ring" photodetector; in fig. 3 - details of this organization in relation to a single "radial" column; in fig. 4 - schematic organization of the matrix photodetector; in fig. 5 - an example of the implementation of the electrical circuit of the guidance unit; in fig. 6 is an optical layout for the first and second beam splitter; in fig. 7 is an illustration of the fulfillment of the task of electrically inscribing an image of a "ring" frame into a rectangular raster of a computer monitor; in fig. 8 is an illustration of the formation of a combined image on the screen of a computer monitor; in fig. 9, according to [2], shows a photograph of an image obtained using a domestic panoramic mirror-lens objective.

Заявляемая компьютерная система панорамного телевизионного наблюдения (см. фиг. 1) содержит последовательно соединенные телевизионную камеру 1 и сервер 2 (с установленной в нем платой видео), который является узлом локальной вычислительной сети, с возможностью подключения к ней двух или более персональных компьютеров в позиции 3.The claimed computer system of panoramic television surveillance (see Fig. 1) contains a serially connected television camera 1 and a server 2 (with a video card installed in it), which is a node of a local computer network, with the ability to connect two or more personal computers to it in position 3.

В качестве сервера 2 использован системный блок компьютера 4 оператора системы.The system unit of the computer 4 of the system operator is used as server 2.

Телевизионная камера 1, см. фиг. 1, содержит в своем составе первый панорамный объектив 1-1, первый сенсорный блок 1-2, имеющий в своем составе два «кольцевых» фотоприемника, первый светоделитель в позиции 1-3, второй панорамный объектив 1-4, второй сенсорный блок 1-5, имеющий в своем составе два матричных фотоприемника, второй светоделитель 1-6, блок наведения 1-7, генератор 1-8 электронной отметки «крест», селектор синхроимпульсов 1-9, первый мультиплексор 1-10, второй мультиплексор 1-11 и смеситель 1-12. Выход смесителя 1-12 является выходом «Видео 1» телевизионной камеры, а выход второго мультиплексора 1-11 - ее выходом «Видео 2».Television camera 1, see FIG. 1, contains the first panoramic lens 1-1, the first sensor unit 1-2, which includes two "ring" photodetectors, the first beam splitter in position 1-3, the second panoramic lens 1-4, the second sensor unit 1- 5, which includes two matrix photodetectors, a second beam splitter 1-6, a guidance unit 1-7, a generator 1-8 of an electronic mark "cross", a sync pulse selector 1-9, a first multiplexer 1-10, a second multiplexer 1-11 and mixer 1-12. The mixer output 1-12 is the “Video 1” output of the television camera, and the output of the second multiplexer 1-11 is its “Video 2” output.

По линии связи команда управления телевизионной камерой с компьютера 4 оператора системы поступает на блок наведения 1-7. Первый информационный вход смесителя 1-12 подключен к выходу первого мультиплексора 1-10, а его второй информационный вход - к выходу генератора 1-8 электронной отметки. На управляющий вход генератора 1-8 электронной отметки подается сигнал с датчика положения блока наведения 1-7. Выход «Видео» первого «кольцевого» фотоприемника первого сенсорного блока 1-2 подключен к первому информационному входу первого мультиплексора 1-10 и соответственно - ко входу селектора 1-9 синхроимпульсов, а выход «Видео» второго «кольцевого» фотоприемника блока 1-2 - ко второму информационному входу мультиплексора 1-10; выход КСИ селектора 1-9 синхроимпульсов подключен к первому входу генератора 1-9 электронной отметки и к входам синхронизации мультиплексоров 1-10 и 1-11 соответственно, выход ССИ селектора 1-9 - ко второму входу генератора 1-7, а выход ССП - к входу внешней синхронизации второго «кольцевого» фотоприемника первого сенсорного блока 1-2 и соответственно к входу внешней синхронизации матричных фотоприемников второго сенсорного блока 1-5. Выход «Видео» первого матричного фотоприемника блока 1-5 подключен к первому информационному входу второго мультиплексора 1-11, а выход «Видео» второго матричного фотоприемника блока 1-5 - ко второму информационному входу мультиплексора 1-11.Through the communication line, the command to control the television camera from the computer 4 of the system operator is sent to the guidance unit 1-7. The first information input of the mixer 1-12 is connected to the output of the first multiplexer 1-10, and its second information input is connected to the output of the electronic mark generator 1-8. A signal from the position sensor of the guidance unit 1-7 is fed to the control input of the electronic marker generator 1-8. The “Video” output of the first “ring” photodetector of the first sensor unit 1-2 is connected to the first information input of the first multiplexer 1-10 and, accordingly, to the input of the sync pulse selector 1-9, and the “Video” output of the second “ring” photodetector of unit 1-2 - to the second information input of the multiplexer 1-10; the output of the CSI of the selector 1-9 sync pulses is connected to the first input of the generator 1-9 of the electronic mark and to the synchronization inputs of the multiplexers 1-10 and 1-11, respectively, the output of the SSI of the selector 1-9 is connected to the second input of the generator 1-7, and the output of the SSP is to the external synchronization input of the second "ring" photodetector of the first sensor unit 1-2 and, accordingly, to the external synchronization input of the matrix photodetectors of the second sensor unit 1-5. The “Video” output of the first matrix photodetector of unit 1-5 is connected to the first information input of the second multiplexer 1-11, and the “Video” output of the second matrix photodetector of unit 1-5 is connected to the second information input of the multiplexer 1-11.

Как и в прототипе [1], в компьютерной программе применительно к операции по реализации электрического вписывания «кольцевого» кадра в «прямоугольный» растр монитора обеспечено соблюдение последовательности передачи телевизионных строк.As in the prototype [1], in the computer program in relation to the operation of the electrical inscribing of the "ring" frame in the "rectangular" screen of the monitor, the sequence of transmission of television lines is ensured.

При условии размещения вписываемого кадра в центральной части экрана монитора выполнение этой задачи представлено на фиг. 7.Under the condition of placing the inscribed frame in the central part of the monitor screen, the implementation of this task is shown in Fig. 7.

Продемонстрируем заложенный в эту программы алгоритм, используя растровое положение точечных изображений от двух пикселов «А» и «В» для «кольцевого» фотоприемника.Let's demonstrate the algorithm inherent in this program, using the raster position of bit images from two pixels "A" and "B" for a "ring" photodetector.

Пусть, как показано на фиг. 2 и слева на фиг. 7, пиксел «А» считывается первым в первой «кольцевой» строке сенсора, а пиксел «В» - точно посередине этой строки.Let, as shown in FIG. 2 and on the left in FIG. 7, pixel "A" is read first in the first "ring" line of the sensor, and pixel "B" is read exactly in the middle of this line.

Тогда в «прямоугольном» растре компьютерного монитора (см. фиг. 7, справа) изображение от пиксела «А» будет занимать положение центрального элемента его первой строки, а изображение от пиксела «В» - положение центрального элемента его последней строки.Then, in the "rectangular" raster of a computer monitor (see Fig. 7, on the right), the image from the pixel "A" will occupy the position of the central element of its first line, and the image from the pixel "B" - the position of the central element of its last line.

Первый 1-3 и второй 1-6 панорамные объективы телевизионной камеры предназначен для формирования оптического изображения кругового обзора (кольцевого изображения) в двух противоположно расположенных слоях наблюдаемого сферического пространства. В качестве технического решения для них, совпадающим с аналогичным решением для прототипа [1], может быть предложен панорамный зеркально-линзовый объектив, конструкция которого запатентована в России отечественными специалистами [2].The first 1-3 and the second 1-6 panoramic lenses of a television camera are designed to form an optical image of a circular view (ring image) in two opposite layers of the observed spherical space. As a technical solution for them, which coincides with a similar solution for the prototype [1], a panoramic mirror-lens objective can be proposed, the design of which has been patented in Russia by domestic specialists [2].

Угловое поле в пространстве предметов для этого объектива составляет 360 градусов по азимуту и может достигать (75-80) градусов по углу места. Наличие же пассивной (неинформативной) области в центре оптического кадра панорамного объектива, см. фиг. 9, подтверждает целесообразность выбора формы фотоприемников сенсорного блока 1-2 в пользу кругового кольца.The angular field in object space for this lens is 360 degrees in azimuth and can reach (75-80) degrees in elevation. The presence of a passive (non-informative) area in the center of the optical frame of a panoramic lens, see Fig. 9, confirms the advisability of choosing the shape of the photodetectors of the sensor unit 1-2 in favor of a circular ring.

Светоделители 1-3 и 1-6 телевизионной камеры предназначен для направления светового потока с выхода первого панорамного объектива 1-1 и соответственно второго панорамного объектива 1-6 по двум каналам: на мишень «кольцевого» фотоприемника (выход 1) и на мишень матричного фотоприемника (выход 2).Beam splitters 1-3 and 1-6 of a television camera are designed to direct the light flux from the output of the first panoramic lens 1-1 and, accordingly, the second panoramic lens 1-6 through two channels: to the target of the "ring" photodetector (output 1) and to the target of the matrix photodetector (exit 2).

Здесь использована оптическая схема светоделителя, которая была ранее экспериментально проверена и опубликована в описании к патенту РФ [3].Here, the optical scheme of the beam splitter is used, which was previously experimentally tested and published in the description of the RF patent [3].

Первый светоделитель 1-3 (см. фиг. 6), как и аналогично второй светоделитель 1-6, содержит последовательно расположенные и оптически связанные полупрозрачное зеркало 1-3-1, коллективную линзу 1-3-2, отражающее зеркало 1-3-3 и объектив 1-3-4, причем вход светоделителя оптически связан с входом полупрозрачного зеркала 1-3-1, первый выход светоделителя - с выходом объектива 1-3-4, а второй выход светоделителя -с выходом полупрозрачного зеркала 1-3-1.The first beam splitter 1-3 (see Fig. 6), like the second beam splitter 1-6, contains sequentially arranged and optically coupled semitransparent mirror 1-3-1, a collective lens 1-3-2, a reflecting mirror 1-3- 3 and a lens 1-3-4, and the input of the beam splitter is optically connected with the input of the semitransparent mirror 1-3-1, the first output of the beam splitter is with the output of the lens 1-3-4, and the second output of the beam splitter is with the output of the semitransparent mirror 1-3- 1.

Оба «кольцевых» фотоприемника сенсорного блока 1-2 (см. фиг. 2) выполнены по технологии КМОП, а каждый из них содержит на общем кристалле «кольцевую» светочувствительную область (мишень) 1-2-1, «кольцевой» регистр 1-2-2 кадровой развертки, «кольцевой» коммутатор 1-2-3 видеосигналов и «кольцевой» мультиплексор 1-2-4.Both "ring" photodetectors of the sensor unit 1-2 (see Fig. 2) are made using CMOS technology, and each of them contains on a common crystal a "ring" photosensitive region (target) 1-2-1, "ring" register 1- 2-2 frame scan, "ring" switch 1-2-3 video signals and "ring" multiplexer 1-2-4.

Как показано на фиг. 2, активные пикселы на мишени фотоприемника объединены в столбцы, которые расположены вдоль радиальных направлений от воображаемого центра кругового кольца.As shown in FIG. 2, active pixels on the target of the photodetector are combined into columns that are located along the radial directions from the imaginary center of the circular ring.

Каждый активный пиксел мишени (см. фиг. 3) имеет в своем составе светочувствительную область (площадь) 1-2-1-1, усилитель 1-2-1-2 с коэффициентом усиления K_m для каждой текущей «кольцевой» строки и АЦП 1-2-1-3.Each active pixel of the target (see Fig. 3) includes a light-sensitive area (area) 1-2-1-1, an amplifier 1-2-1-2 with a gain K _m for each current "ring" line and ADC 1-2-1-3.

«Кольцевой» коммутатор 1-2-3 видеосигналов состоит из отдельных коммутаторов 1-2-3-1 видеосигнала, число которых соответствует числу активных пикселов в строке, объединенных «кольцевой» шиной видео 1-2-3-2.A “ring” video signal switch 1-2-3 consists of separate video signal switches 1-2-3-1, the number of which corresponds to the number of active pixels in a line, united by a “ring” video bus 1-2-3-2.

Отметим, что показанная на фиг. 2 форма светочувствительной площади пиксела в виде прямоугольника, а на фиг. 3 - латинской буквы L, - являются условными. На практике электроды зарядового накопления активных пикселов мишени как для первого, так и для второго «кольцевых» фотоприемников, совпадающие с площадью их светочувствительной площади, могут быть выполнены совершенно иначе, например, с геометрической формой в виде части кругового кольца.Note that the shown in FIG. 2 the shape of the photosensitive area of the pixel is in the form of a rectangle, and in FIG. 3 - Latin letter L, - are conditional. In practice, the electrodes of charge storage of active target pixels for both the first and the second "ring" photodetectors, coinciding with the area of their light-sensitive area, can be made in a completely different way, for example, with a geometric shape in the form of a part of a circular ring.

Управление АЦП 1-2-1-3 пиксела, как и всех остальных пикселов мишени, осуществляется с управляющего входа «кольцевого» мультиплексора 1-2-3. передающей сигнал управления с соответствующего выхода «кольцевого» регистра 1-2-2 кадровой развертки.The ADC 1-2-1-3 pixels, like all other target pixels, are controlled from the control input of the 1-2-3 “ring” multiplexer. transmitting a control signal from the corresponding output of the "ring" register 1-2-2 frame scan.

Видеосигнал с выхода каждого АЦП 1-2-1-3 для каждого активного пиксела отдельного взятого «радиального» столбца передается на «радиальную» шину видео 1-2-1-5. Далее при помощи «своего» ключевого МОП-транзистора коммутатора 1-2-3-1, управляемого с одного из выходов мультиплексора 1-2-4, цифровой видеосигнал текущего пиксела передается на «кольцевую» шину видео 1-2-3-2, а затем транслируется по ней на выход фотоприемника.The video signal from the output of each ADC 1-2-1-3 for each active pixel of an individual taken "radial" column is transmitted to the "radial" video bus 1-2-1-5. Further, using the "own" key MOS transistor of the switch 1-2-3-1, controlled from one of the outputs of the 1-2-4 multiplexer, the digital video signal of the current pixel is transmitted to the "ring" video bus 1-2-3-2, and then transmitted through it to the output of the photodetector.

То же самое формирование цифрового видеосигнала происходит и в пределах других радиально расположенных столбцов «кольцевой» мишени 1-2-1 каждого из двух фотоприемников сенсорного блока 1-2.The same formation of a digital video signal occurs within the other radially located columns of the "ring" target 1-2-1 of each of the two photodetectors of the sensor unit 1-2.

Отметим, что на фиг. 2 пунктирные стрелки показывают управление «кольцевыми» строчными шинами 1-2-1-4 фотоприемника со стороны «кольцевого» регистра 1-2-2 кадровой развертки. То, что здесь, как и на фиг. 3, изображены лишь четыре строчные шины является условностью чертежа. На самом деле число шин 1-2-1-4 соответствует показателю действительного числа «кольцевых» строк в заявляемом сенсоре.Note that in FIG. 2, dashed arrows show the control of the "ring" line buses 1-2-1-4 of the photodetector from the side of the "ring" register 1-2-2 of the vertical scan. That here, as in FIG. 3, only four line tires are shown is a convention of the drawing. In fact, the number of buses 1-2-1-4 corresponds to the actual number of "circular" lines in the claimed sensor.

Поясним дополнительно на фиг. 2 и другое. Стрелки с непрерывными линиями отмечают передачу сигнала изображения в сенсоре по «радиальным» шинам видео 1-2-1-5 в направлении к «кольцевому» коммутатору 1-2-3 видеосигналов.Let us explain further in FIG. 2 and more. Arrows with continuous lines mark the transmission of the image signal in the sensor via the "radial" video buses 1-2-1-5 in the direction to the "ring" video signal commutator 1-2-3.

В результате в «кольцевом» растре последовательно один за другим для каждого пиксела отдельно взятой «кольцевой» строки и последовательно строка за строкой для мишени в целом формируется в цифровом виде напряжение выходного видеосигнала фотоприемника.As a result, in the "ring" raster, one after the other for each pixel of a separate "ring" line and sequentially line by line for the target as a whole, the voltage of the output video signal of the photodetector is formed in digital form.

Как и в прототипе [1], благодаря принятой для изготовления предлагаемого датчика видеосигнала технологии КМОП, обеспечивается возможность интегрировать на один общий кристалл не только фотоприемник с АЦП для каждого активного пиксела, но и блоки цифровой развертки телевизионной камеры. Реализация такого решения обеспечивает существенное снижение общего энергопотребления телевизионной камеры.As in the prototype [1], thanks to the CMOS technology adopted for the manufacture of the proposed video signal sensor, it is possible to integrate into one common crystal not only a photodetector with an ADC for each active pixel, but also digital scanners of a television camera. The implementation of this solution provides a significant reduction in the overall power consumption of the television camera.

Отметим, что обратные стороны кристаллов «кольцевых» фотоприемников в сенсорном блоке 1-2 расположены навстречу друг другу.Note that the reverse sides of the crystals of "ring" photodetectors in the sensor unit 1-2 are located towards each other.

Оба матричных фотоприемника сенсорного блока 1-5 выполнены также по технологии КМОП. Каждый из них сохраняет все признаки прибора, реализованного по методу «координатная адресация» американскими специалистами в «нулевые» двухтысячные годы. Об этом сообщалось и подробно комментировалось в отечественной монографии [4, с. 67, рис. 1.21]. Очевидно, что по этой технологии на кристалле матричного фотоприемника также реализуется задача по формированию цифрового видеосигнала «прямоугольного» растра с пониженным энергопотреблением.Both matrix photodetectors of the sensor unit 1-5 are also made using CMOS technology. Each of them retains all the features of the device, implemented by the method of "coordinate addressing" by American specialists in the "zero" two thousand years. This was reported and commented in detail in the domestic monograph [4, p. 67, Fig. 1.21]. Obviously, this technology also implements the task of forming a digital video signal of a "rectangular" raster with reduced power consumption on the crystal of a matrix photodetector.

Матричный фотоприемник (см. фиг. 4) содержит на общем кристалле светочувствительную область (мишень) в позиции 5, регистр кадровой развертки в позиции 6, коммутатор видеосигналов в позиции 8 и мультиплексор строчной развертки в позиции 7.The matrix photodetector (see Fig. 4) contains on a common crystal a photosensitive area (target) at position 5, a vertical scan register at position 6, a video signal switch at position 8 and a horizontal scan multiplexer at position 7.

Активные пикселы на мишени сенсора объединены в столбцы вертикальной шиной видео 5-5.Active pixels on the sensor target are grouped into columns by a 5-5 vertical video bus.

Каждый активный пиксел мишени имеет в своем составе светочувствительную область (площадь) 5-1, усилитель 5-2 с коэффициентом усиления К₁ и АЦП 5-3. Коммутатор видеосигналов 8 состоит из отдельных коммутаторов 8-1, число которых соответствует числу активных пикселов в строке, объединенных горизонтальной шиной видео 5-6.Each active pixel of the target includes a light-sensitive area (area) 5-1, an amplifier 5-2 with a gain K ₁ and an ADC 5-3. The video signal switch 8 consists of separate switches 8-1, the number of which corresponds to the number of active pixels in a line, united by a horizontal video bus 5-6.

Управление АЦП 5-3 пиксела для каждой строки фотоприемника осуществляется при помощи отдельной (своей) строчной шины 5-4, передающей сигнал управления с соответствующего выхода регистра 6 кадровой развертки.The ADC 5-3 pixel control for each line of the photodetector is carried out using a separate (own) line bus 5-4, which transmits a control signal from the corresponding output of the frame scan register 6.

Видеосигнал с выхода каждого АЦП 5-3 для каждого активного пиксела отдельного взятого столбца передается на горизонтальную шину видео 5-6. Для этого при помощи ключевого МОП-транзистора коммутатора 8-1, управляемого с одного из выходов мультиплексора 7, цифровой видеосигнал текущего пиксела передается на горизонтальную шину видео 5-6, а затем транслируется по ней на выход фотоприемника.The video signal from the output of each ADC 5-3 for each active pixel of a single taken column is transmitted to the horizontal video bus 5-6. To do this, using the switch MOS-transistor switch 8-1, controlled from one of the multiplexer 7 outputs, the digital video signal of the current pixel is transmitted to the horizontal video bus 5-6, and then transmitted through it to the photodetector output.

То же самое формирование цифрового видеосигнала происходит и в пределах других столбцов мишени 7 данного сенсора.The same formation of a digital video signal occurs within the other columns of the target 7 of this sensor.

В результате в прямоугольном растре последовательно один за другим для каждого пиксела отдельно взятой строки и последовательно строка за строкой для мишени в целом формируется в цифровом виде напряжение выходного видеосигнала фотоприемника. Отметим, что в составе сенсорного блока 1-5 обратные стороны матричных кристаллов фотоприемников также расположены навстречу друг другу.As a result, in a rectangular raster sequentially one after another for each pixel of a separate line and sequentially line by line for the target as a whole, the voltage of the output video signal of the photodetector is formed in digital form. Note that in the composition of the sensor unit 1-5, the reverse sides of the matrix crystals of the photodetectors are also located towards each other.

В заявляемом решении блок наведения 1-7 осуществляет плавное круговое пространственное перемещение сенсорного блока 1-5, а следовательно, и мишени первого и второго матричных фотоприемников по проекциям «кольцевых» изображений панорамной сцены, формируемого на первом выходе светоделителей 1-3 и 1-6.In the claimed solution, the guidance unit 1-7 carries out a smooth circular spatial movement of the sensor unit 1-5, and, consequently, the target of the first and second matrix photodetectors along the projections of the "circular" images of the panoramic scene formed at the first output of the beam splitters 1-3 and 1-6 ...

Электрическая схема блока 1-7 может быть реализована на базе технического решения, которое ранее было использовано в описании к патенту РФ [3].The electrical circuit of unit 1-7 can be implemented on the basis of the technical solution that was previously used in the description of the RF patent [3].

Рассмотрим работу блока 1-7 (см. фиг. 5), электрическая схема которого выполнена на двух оптронах HSSR, обозначенных как VT1 и VT2.Consider the operation of unit 1-7 (see Fig. 5), the electrical circuit of which is made on two HSSR optocouplers, designated as VT1 and VT2.

Изделие HSSR-7111 согласно [5] - однополюсный нормально разомкнутый оптрон с выходным каскадом на мощных МОП-транзисторах, имеет очень малое сопротивление во включенном состоянии и работает в точности как полупроводниковое реле. Будем считать, что управление наведением осуществляется командами в соответствии с табл. 1.The HSSR-7111 product according to [5] is a single-pole normally open optocoupler with an output stage on high-power MOS-transistors, has a very low on-resistance and works exactly like a semiconductor relay. We will assume that guidance control is carried out by commands in accordance with table. 1.

Подаваемые в телевизионную камеру с компьютера по двухпроводной линии связи сигналы управления блоком 1-5 наведения являются постоянными напряжениями положительной или отрицательной полярности. Величина этих напряжений (5…12) вольт отсчитывается относительно провода «общий».The control signals of the guidance unit 1-5 supplied to the television camera from a computer via a two-wire communication line are constant voltages of positive or negative polarity. The magnitude of these voltages (5 ... 12) volts is measured relative to the "common" wire.

При отсутствии команд управления данные напряжения тоже отсутствуют. Поэтому оптроны VT1 и VT2 разомкнуты, а электродвигатель М обесточен.In the absence of control commands, the voltage data is also missing. Therefore, the optocouplers VT1 and VT2 are open, and the electric motor M is de-energized.

Пусть по линии связи на блок 1-7 наведения поступает команда «Управление поворотом» - «Вперед». Тогда оптрон VT2 замыкается, а электродвигатель М подключается к источнику переменного напряжения ~U и начинает вращаться. Если взамен этой команды поступит команда «Управление поворотом» - «Назад», то замкнется оптрон VT1, а электродвигатель М будет вращаться в другом направлении. Концевые выключатели SF1 и SF2 обеспечивают границы позиционирования в пределах одного кругового оборота матричного фотоприемника.Let the command "Turn control" - "Forward" be sent to the guidance unit 1-7 via the communication line. Then the optocoupler VT2 closes, and the electric motor M is connected to an alternating voltage source ~ U and begins to rotate. If instead of this command the command "Control of rotation" - "Back" is received, then the optocoupler VT1 will close, and the electric motor M will rotate in the other direction. Limit switches SF1 and SF2 provide positioning limits within one circular revolution of the matrix photodetector.

Датчик положения выполнен на базе переменного резистора RP_n, имеющего линейную зависимость изменения сопротивления от угла поворота, а постоянный резистор R_n ^* служит для реализации настроечной работы по точному позиционированию. Движок резистора RP_nкинематически (через редуктор) связан с двигателем М.The position sensor is made on the basis of a variable resistor RP _n , which has a linear dependence of the change in resistance on the angle of rotation, and a constant resistor R _n ^* serves to implement tuning work for precise positioning. The motor of the resistor RP _{n is} kinematically (via a gearbox) connected to the motor M.

Отметим, что сигнал датчика положения (напряжение U_n с потенциометра RP_n), поступает на управляющий вход генератора 1-7 электронной отметки «крест», обеспечивая перемещение маркера на «кольцевом» изображении в соответствии с командами, поступающими с блока наведения 1-7.Note that the signal of the position sensor (voltage U _n from the potentiometer RP _n ) is fed to the control input of the generator 1-7 of the electronic mark "cross", providing the movement of the marker on the "ring" image in accordance with the commands coming from the guidance unit 1-7 ...

Каждый из двух мультиплексоров 1-10 и 1-11 телевизионной камеры предназначен для синхронизации двух входных цифровых видеосигналов и объединения их на единственную линию связи путем разделения составляющих сигналов по времени.Each of the two multiplexers 1-10 and 1-11 of the television camera is designed to synchronize two input digital video signals and combine them into a single communication line by dividing the component signals in time.

Устройство компьютерной системы панорамного телевизионного наблюдения с селективным масштабированием изображения (см. фиг. 1) работает следующим образом.The device of a computer system of panoramic television surveillance with selective image scaling (see Fig. 1) operates as follows.

Предположим, что телевизионная камера 1, установленная на гексакоптере, расположена на некоторой высоте относительно Земли.Suppose that the television camera 1, mounted on the hexacopter, is located at a certain height relative to the Earth.

Заметим, что термином «гексакоптер» принято называть в технической литературе радиоуправляемую модель беспилотного летательного аппарата с шестью крыльями, предназначенного для выполнения аэровидеосъемки местности.Note that the term "hexacopter" is commonly used in the technical literature to refer to a radio-controlled model of an unmanned aerial vehicle with six wings, designed to perform aerial video survey of the terrain.

Пусть для этого конструкторское решение первого сенсорного блока 1-2 в составе телевизионной камеры 1 реализовано так, что ось визирования первого панорамного объектива 1-1, а, следовательно, и оптическая ось первого «кольцевого» фотоприемника направлена по вертикали вверх.Let for this purpose the design solution of the first sensor unit 1-2 as part of the television camera 1 is implemented so that the sighting axis of the first panoramic lens 1-1, and, consequently, the optical axis of the first "ring" photodetector is directed vertically upward.

Тогда, по отношению к этому направлению, ось визирования второго панорамного объектива 1-4 будет ориентирована вниз по вертикали. Это означает, что точно так же будет ориентирована и оптическая ось и второго «кольцевого» фотоприемника.Then, with respect to this direction, the axis of sight of the second panoramic lens 1-4 will be oriented downward vertically. This means that the optical axis of the second “ring” photodetector will be oriented in the same way.

Экспонирование «кольцевых» мишеней первого и второго «кольцевых» фотоприемников производится непрерывно. На первом выходе сенсорного блока 1-2 формируется цифровой видеосигнал «кольцевого» кадра от первого фотоприемника, а на втором выходе сенсорного блока 1-2 - цифровой видеосигнал «кольцевого» кадра от второго фотоприемника.The exposure of the "ring" targets of the first and second "ring" photodetectors is performed continuously. At the first output of the sensor unit 1-2, a digital video signal of the “ring” frame from the first photodetector is formed, and at the second output of the sensor unit 1-2, a digital video signal of the “ring” frame from the second photodetector.

Далее выходные видеосигналы первого сенсорного блока 1-2 при помощи первого мультиплексора 1-10 объединяются на одну линию, чередуясь с периодом кадров Т_к. Полученный мультиплексный цифровой телевизионный сигнал (мультиплексный ЦТС) «кольцевого» кадра поступает на первый информационный вход смесителя 1-12.Further, the output video signals of the first sensor unit 1-2 using the first multiplexer 1-10 are combined into one line, alternating with the frame period T _to . The received multiplex digital television signal (multiplex DTS) of the "ring" frame is fed to the first information input of the mixer 1-12.

На второй информационный вход смесителя 1-12 подается сигнал электронной отметки «крест», который замешивается в мультиплексный «кольцевой» ЦТС на выходе «Видео 1» телевизионной камеры.At the second information input of the mixer 1-12, the signal of the electronic mark "cross" is fed, which is mixed into the multiplex "ring" DTS at the output of "Video 1" of the television camera.

Затем этот ЦТС по интерфейсу (например, USB 2,0) передается на сервер 2, где (на плате видео) выполняется его демультиплексирование на два канала с последующей записью видеоинформации каждого канала соответственно в первый и второй блоки оперативной памяти на кадр.Then this DTS is transmitted via an interface (for example, USB 2.0) to server 2, where (on the video card) it is demultiplexed into two channels, followed by recording the video information of each channel, respectively, in the first and second RAM blocks per frame.

Одновременно мультиплексный ЦТС «прямоугольного» кадра с выхода «Видео 2» телевизионной камеры 1 по аналогичному интерфейсу поступает на другой вход сервера 2, а далее на плату видео, где аналогично выполняется его демультиплексирование на два канала и последующая запись видеоинформации каждого канала соответственно в третий и четвертый блоки оперативной памяти на кадр.At the same time, the multiplexed DTS of the "rectangular" frame from the "Video 2" output of the television camera 1 goes through a similar interface to another input of the server 2, and then to the video card, where it is similarly demultiplexed into two channels and the subsequent recording of the video information of each channel, respectively, into the third and fourth blocks of random access memory per frame.

Отметим, что все эти операции осуществляются в автоматическом режиме.Note that all these operations are carried out automatically.

Характеристика сигналов управления компьютером 4, сопутствующих режиму видео, заявляемой телевизионной системы представлена в табл. 2.The characteristics of the control signals of the computer 4 accompanying the video mode of the claimed television system are presented in table. 2.

Подача всех сигналов управления осуществляется оператором с клавиатуры компьютера 4 и/или помощи его компьютерной мыши.All control signals are supplied by the operator from the computer keyboard 4 and / or using his computer mouse.

Добавим, что команды «Выбор режима видео» распространяются в пределах компьютера, а поэтому являются командами внутреннего пользования. Заметим, что в отличие от них команды управления наведением (см. табл. 1) являются внешними командами.Let's add that the commands "Select video mode" are distributed within the computer, and therefore are internal commands. Note that, unlike them, the guidance control commands (see Table 1) are external commands.

Пусть при включении телевизионной системы она начинает действовать по умолчанию в режиме 1, а в компьютере 4 формируется логический сигнал «00» для команды «Выбор режима видео» - «Кольцевое» панорамное изображение и выбор интересующего в нем фрагмента».Suppose that when the television system is turned on, it begins to operate by default in mode 1, and the computer 4 generates a logical signal “00” for the command “Select video mode” - “Ring” panoramic image and select the fragment of interest in it ”.

Напомним, что «кольцевое» положение электронной отметки «крест» в пределах растра первого фотоприемника сенсорного блока 1-2 будет определяться в зависимости от положения движка потенциометра RP_n, установленного в блоке наведения 1-7.Recall that the "circular" position of the electronic mark "cross" within the raster of the first photodetector of the sensor unit 1-2 will be determined depending on the position of the potentiometer slider RP _n installed in the guidance unit 1-7.

По замыслу «крест» отмечает на изображении зону повышенного интереса оператора, а он, подавая с компьютера 4 в телекамеру 1 команду «Управление поворотом» - «Вперед», «Назад», может дистанционно установить эту отметку в пределах ее полного кругового перемещения.According to the concept, the "cross" marks the area of increased interest of the operator on the image, and he, by sending the command "Turn control" - "Forward", "Back" from computer 4 to camera 1, can remotely set this mark within its full circular movement.

Здесь также должно быть учтено, что электронная отметка «крест» при наведении на выбранный объект априори располагается точно в середине «кольцевого» изображения по его ширине (см. фиг. 8, слева).It should also be taken into account that the electronic mark "cross" when hovering over the selected object is a priori located exactly in the middle of the "ring" image along its width (see Fig. 8, left).

Если оператор компьютера 4 далее путем подачи сигнала «01» перейдет в режим 2, то он может контролировать комбинированное изображение, которое формируется первым «кольцевым» фотоприемником сенсорного блока 1-2 и одновременно первым матричным фотоприемником сенсорного блока 1-5 при его текущем местоположении.If the operator of the computer 4 then switches to mode 2 by giving a signal "01", he can control the combined image, which is formed by the first "ring" photodetector of the sensor unit 1-2 and at the same time the first matrix photodetector of the sensor unit 1-5 at its current location.

Отметим, что воспроизводимое «окошко» в комбинированном изображении может определять всю растровую зону выбираемого фрагмента изображения или быть ее меньше, но геометрические центры этих областей всегда совпадают.Note that the reproduced "window" in the combined image can define the entire raster area of the selected image fragment or be smaller, but the geometric centers of these areas always coincide.

Оператор компьютера 4 аналогично может перевести компьютерную систему и в режим видео для наблюдения изображения нижнего слоя сферического пространства, воспользовавшись сигналами управления «10» и «11» (см. табл. 2).The operator of the computer 4 can similarly switch the computer system to the video mode to observe the image of the lower layer of the spherical space, using the control signals "10" and "11" (see Table 2).

Отметим, что на плате видео, вводимой в состав сервера 2, изображение комбинированного изображения целесообразно выводить на центральную часть экрана компьютерного монитора, в котором изображение «окошка» (см. фиг. 8, справа) занимает центральное положение внутри свободной зоны «кольцевого» изображения. Диагональ монитора желательно выбрать не менее 20 дюймов.Note that on the video card included in the server 2, it is advisable to display the combined image on the central part of the computer monitor screen, in which the image of the "window" (see Fig. 8, on the right) occupies a central position within the free zone of the "ring" image ... It is advisable to choose a monitor diagonal of at least 20 inches.

Эти рекомендации диктуются созданием необходимых эргономических условий для работы оператора компьютера 4 и пользователей компьютеров 3.These recommendations are dictated by the creation of the necessary ergonomic conditions for the work of the computer operator 4 and computer users 3.

Наличие же свободной зоны в центральной части кольцевого изображения (см. фиг. 9) является важной для этого предпосылкой.The presence of a free zone in the central part of the ring image (see Fig. 9) is an important prerequisite for this.

В результате успешно решается и поставленная задача изобретения по расширению номенклатуры применяемой комплектации в составе телевизионной камеры системы путем использования в качестве сенсоров «кольцевых» и матричных фотоприемников, имеющих различие по размеру площади светочувствительных пикселов (Δ₁) и (Δ) соответственно.As a result, the task of the invention is successfully solved to expand the range of the used configuration as part of the television camera of the system by using “ring” and matrix photodetectors as sensors, having a difference in the size of the area of light-sensitive pixels (Δ ₁ ) and (Δ), respectively.

В настоящее время все элементы структурной схемы заявляемого устройства компьютерной системы панорамного телевизионного наблюдения с селективным масштабирование изображения освоены или могут быть освоены отечественной промышленностью.At present, all the elements of the structural diagram of the claimed device of the computer system of panoramic television surveillance with selective image scaling have been mastered or can be mastered by the domestic industry.

Поэтому следует считать предлагаемое изобретение соответствующим требованию о промышленной применимости.Therefore, the proposed invention should be considered as complying with the requirement of industrial applicability.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИSOURCES OF INFORMATION

1. Патент РФ №2743571. МПК H04N 7/00. Устройство компьютерной системы панорамного телевизионного наблюдения с селективным масштабированием изображения. / В.М. Смелков // Б.И. - 2021. - №5.1. RF patent No. 2743571. IPC H04N 7/00. The device of a computer system for panoramic television surveillance with selective image scaling. / V.M. Smelkov // B.I. - 2021. - No. 5.

2. Патент РФ №2185645. МПК G02B 13/06, G02B 17/08. Панорамный зеркально-линзовый объектив. / А.В. Куртов, В.А. Соломатин // Б.И. - 2002. - №20.2. RF patent №2185645. IPC G02B 13/06, G02B 17/08. Panoramic mirror lens. / A.V. Kurtov, V.A. Solomatin // B.I. - 2002. - No. 20.

3. Патент РФ №2504100. МПК H04N 5/225. Телевизионная система с селективным масштабированием изображения. / В.М. Смелков // Б.И. - 2014. - №1.3. RF patent №2504100. IPC H04N 5/225. Selective image scaling television system. / V.M. Smelkov // B.I. - 2014. - No. 1.

4. Березин В.В., Умбиталиев А.А., Фахми Ш.С., Цыцулин А.К. и Шипилов Н.Н. Твердотельная революция в телевидении: Телевизионные системы на основе приборов с зарядовой связью, систем на кристалле и видеосистем на кристалле. Под ред. А.А. Умбиталиева и А.К. Цыцулина. - М.: «Радио и связь», 2006.4. Berezin V.V., Umbitaliev A.A., Fakhmi Sh.S., Tsytsulin A.K. and Shipilov N.N. The Solid State Revolution in Television: CCD, System-on-Chip and Video-on-Chip Television Systems. Ed. A.A. Umbitaliev and A.K. Tsytsulin. - M .: "Radio and Communication", 2006.

5. www.avagotech.com.5.www.avagotech.com.

Claims

1. The device of a computer system of panoramic television surveillance with selective image scaling, containing a serially connected television camera and a server, which is a node of a local area network, to which two or more personal computers are connected, and the system unit of one of the computer users is used as a server of the computer system; the television camera includes the first panoramic lens, the first beam splitter, the first sensor unit containing the first and second "ring" photodetectors, each of which is made in the form of a circular ring on a crystal made by the technology of complementary structures "metal-oxide-semiconductor"(CMOS); the second sensor unit, containing the first and second "rectangular" (matrix) photodetectors made by CMOS technology, both of which are installed on the guidance unit of the television camera, which performs smooth spatial movement of the second sensor unit within the circle, and the guidance unit is controlled by the operator's command from a computer, the system unit of which is a server of the computer system; in this case, the first and second beam splitters of a television camera contain separately sequentially located and optically coupled semitransparent mirror, a collective lens, a reflecting mirror and a lens, and the input of each beam splitter is optically connected to the input of the semitransparent mirror, the first output of each beam splitter - with the output of its lens, and the second the output of the beam splitter - with the output of its semitransparent mirror, and the first beam splitter, which perceives the output image of the first panoramic lens at the input, provides the formation at the first output of the optical image of the entire "ring" frame projected onto the target of the first "ring" photodetector of the first sensor unit, and at the second output - an optical image of one of the fragments of this "ring" frame, projected onto the target of the first matrix photodetector of the second sensor unit; and the second beam splitter, which perceives the output optical image of the second panoramic lens at the input, provides the formation at the first output of the optical image of the optical image of the entire "ring" frame projected onto the target of the second "ring" photodetector of the first sensor unit, and at the second output - the optical image of one of the fragments of this "ring" frame, projected onto the target of the second matrix photodetector of the second sensor unit; at the same time, the television camera also contains a sync pulse selector, a generator of an electronic mark "cross", a first multiplexer, a second multiplexer and a mixer, and its output is the output of "Video 1" of the television camera, and the output of the second multiplexer is the output of "Video 2" of the television cameras; the first information input of the mixer is connected to the output of the first multiplexer, and the second information input of the mixer is connected to the signal output of the electronic mark generator, the control input of which is connected to the output of the position sensor of the guidance unit, and the “Video” output of the first “ring” photodetector of the first sensor unit is connected to the input a sync pulse selector, the output of frame sync pulses (CSI) of which is connected to the first input of the electronic mark generator and, accordingly, to the synchronization input of the first and second multiplexers, the output of horizontal sync pulses (SSI), the sync pulse selector - to the second input of the electronic mark generator; and the output of the sync pulse mixture of the receiver (SSP) of the sync pulse selector is to the external synchronization input, respectively, of the first and second matrix photodetectors of the second sensor unit; each of the photodetectors of the first sensor unit contains lines of photosensitive pixels located along the radial directions from the imaginary center of the circular ring to its outer periphery, and the number of elements in each “circular” line of the photodetector target is the same, and their area (Δ) from line to line is different, increasing as it moves to the outer periphery, while the target of each of the photodetectors consists of photodiode active pixels, each of which has an amplifier with a gain K _m , as well as a built-in analog-to-digital converter (ADC), which provides the transmission of the active pixel video signal to its own radial "video bus, while they all combine the active pixels of the target into" radial "columns, and the ADC control for pixels located along each" circular "line of the photodetector is carried out using a separate" circular "line bus, the total number of which determines the number of lines in the photodetector ike, and the number of "radial" video buses is the number of pixels in each line of the photodetector, while on the common crystal of the photodetector there are also units that perform scanning and formation of the output voltage of the digital video signal, namely: the "ring" frame scan register, which selects the "circular »Lines; “Ring” video signal switch containing video signal switches for each “radial” column, which are controlled from the corresponding output of the “ring” horizontal multiplexer and provide video signal transmission at the output of each “radial” video bus to the “ring” video bus, the output of which is the output “Video” of the photodetector, and the gain K _{m of the} active pixel for each current “circular” line of the first and second “circular” photodetectors of the first sensor unit changes according to the ratio:

where Δ ₁ and Δ _m - respectively, the photosensitive area of the active pixel for the first and the current "annular" line of reading in each of the "annular"photodetectors;

β is the coefficient that determines the ratio of the scene illumination at the second output of the first and second beam splitter, respectively, to the scene illumination at the first output of each of these beam splitters, is calculated by the ratio:

where D / f is the relative aperture of the beam splitter lens;

τ ₁ - transmission coefficient of the beam splitter lens;

τ ₂ is the transmission coefficient of the collective lens of the beam splitter, while the first and second matrix photodetectors of the second sensor unit, as well as the “ring” photodetectors of the first sensor unit, are made using CMOS technology, with a similar organization using the “coordinate addressing” method, and for each of them the number of "rectangular" lines is equal to the number of "ring" lines of the "ring" sensor, and with the same light-sensitive area (Δ) of all active pixels of the target, the gain K _{m of the} active pixel for each current "rectangular" line of the target of the matrix sensor remains constant and unchanged in size; at the same time, a video card is installed in the expansion slot on the server motherboard, which is coordinated in input / output channels, control and power supply with the server bus, containing an electrical image insertion unit (EVI), which programmatically inserts a "ring" frame of a television camera into a "rectangular "Raster of a computer monitor, and the video card demultiplexes the input multiplexed" ring "image signal" Video 1 "into two channels with the subsequent recording of each of the" ring "video signals, respectively, into the first and second blocks of random access memory per frame, the video card also provides demultiplexing input multiplexed "rectangular" image signal "Video 2" into two channels with subsequent recording of each of the "rectangular" video signals, respectively, into the third and fourth blocks of random access memory per frame, generating the "window" signal and performing commutation of demultiplexed video signals "Video 1" and " Video 2 "on the signal" window "with the formation of a combined video signal, the output of which is the output of the video signal of the television system, and the image of the combined video signal is displayed on the central part of the computer monitor, in which the image of the" window "occupies a central position within the free zone of the" ring "image, which differs in that that if the value of the photosensitive area of the active pixel (Δ ₁ ) of the first row for the first and second "ring" photodetectors is less than the area index (Δ) in the first and second matrix photodetectors, then to equalize the sensitivities of the "ring" and matrix channels in a television camera, the gain is K _{m of the} active pixel for each current "ring" line of each of the "ring" photodetectors must be increased by Δ / Δ ₁ times, and its value is:

and if the value of the index Δ ₁ in the "ring" photodetectors is greater than the index Δ in the matrix photodetectors, then in order to equalize the sensitivities of the "ring" and matrix channels, the magnitude of the gain K _{m of the} active pixel of each of the matrix photodetectors _{must be increased by Δ 1 / Δ times, provided} maintaining the value of the coefficient K _m for each of the "ring" photodetectors, determined by the relation (1).

2. The device of a computer system for panoramic television surveillance with selective image scaling according to claim 1, characterized in that in the first and second "ring" photodetectors of the television camera, the charge storage electrodes of the active pixels of the sensor target, coinciding with the area of their photosensitive area, are made with a geometric shape as part of a circular ring.