RU74261U1

RU74261U1 - SPEED DIGITAL VIDEO SYSTEM

Info

Publication number: RU74261U1
Application number: RU2008103646/22U
Authority: RU
Inventors: Виктор Петрович Майоров; Михаил Сергеевич Семин
Original assignee: Закрытое акционерное общество "Научно-производственная компания "ВИДЕОСКАН"
Priority date: 2008-02-05
Filing date: 2008-02-05
Publication date: 2008-06-20

Abstract

Использование: В телевизионной технике в системах скоростной цифровой видеосъемки для передачи и обработки видеосигналов быстропротекающих процессов. Существо: Система скоростной цифровой видеосъемки, содержит видеокамеру 1, выход которой связан через канал 2 передачи видеосигнала с блоком 3 приема и обработки информации, видеоконтрольный блок 4, блок 5 управления и источник 6 подсветки объекта 7 съемки, генератор 8 импульсов подсветки, выход которого подключен к источнику 6 подсветки объекта съемки, а входы 9, 10 и 11 синхронизации, управления частотой и длительностью импульсов подсветки соединены с соответствующими выходами блока 5 управления, причем источник 6 подсветки объекта съемки размещен в непосредственной близости с объективом видеокамеры 1, а на объекте 7 съемки закреплены один или несколько световозвращающих элементов 12. 1 н.п.ф. п.м., 2 илл.Usage: In television technology in high-speed digital video systems for transmitting and processing video signals of fast processes. Creature: A high-speed digital video recording system, comprises a video camera 1, the output of which is connected via a video signal transmission channel 2 to an information receiving and processing unit 3, a video monitoring unit 4, a control unit 5, and a backlight source 6 of the subject 7, an 8 backlight pulse generator, the output of which is connected to the source 6 of the illumination of the subject, and the inputs 9, 10 and 11 of synchronization, controlling the frequency and duration of the backlight pulses are connected to the corresponding outputs of the control unit 5, and the source 6 of the illumination of the subject Still in close proximity to the lens of the camcorder 1, and one or more retroreflective elements 12 are fixed to the shooting object 7. 1 n.p.f. lm, 2 ill.

Description

Полезная модель относится к телевизионной технике и может использоваться в системах скоростной цифровой видеосъемки для передачи и обработки видеосигналов быстропротекающих процессов.The utility model relates to television technology and can be used in high-speed digital video systems for transmitting and processing video signals of fast processes.

Известно устройство на основе фотоприемной ПЗС-матрицы [1] (ПЗС - прибор с зарядовой связью), включающее объектив и последовательно соединенные между собой фотоприемную ПЗС-матрицу с устройством антиблюминга, расположенную в фокальной плоскости объектива, а также блок усиления и обработки видеосигнала и блок управления фотоприемной ПЗС-матрицей, выход которого соединен с управляющими шинами фотоприемной ПЗС-матрицы, причем перед объективом дополнительно введен оптический фильтр переменной плотности, изменяющий коэффициент пропускания в зависимости от интенсивности падающего на него потока излучения.A device based on a photodetector CCD matrix [1] (CCD is a charge-coupled device), comprising a lens and a photodetector CCD matrix with an anti-blooming device located in the focal plane of the lens in series, as well as a video signal amplification and processing unit and a block control photodetector CCD matrix, the output of which is connected to the control buses of the photodetector CCD matrix, and in front of the lens is additionally introduced an optical filter of variable density, which changes the transmittance depending on the intensity of the incident radiation flux.

Недостатком такого устройства являются ограниченные возможности, поскольку в нем не предусмотрены средства для передачи видеосигнала на большие расстояния.The disadvantage of this device is its limited capabilities, since it does not provide means for transmitting a video signal over long distances.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой полезной модели является известная система скоростной видеосъемки [2], содержащая блок приема оптической видеоинформации, выход которого связан с входом блока преобразования аналогового видеосигнала в цифровой, выход которого через общую шину связан с входом блока оперативной памяти временного хранения данных, с которым связан процессорный блок обработки цифровых сигналов, имеющий устройства ввода-вывода данных, съемный блок постоянной памяти хранения данных, связанный с процессорным блоком и блоком оперативной памяти временного хранения данных, видеоконтрольный блок, а также блок компрессии цифрового видеосигнала, причем видеокамера снабжена подключенными к общей шине блоками компрессии звукового и видеосигнала с сжатием по технологии MPEG-2, контроллером управления видеокамерой, декодером цифровых звукового и видеосигналов с декомпрессией по технологии MPEG-2, контроллером подключения дополнительной съемной памяти оперативного хранения The closest in technical essence to the proposed utility model is the well-known high-speed video recording system [2], which contains an optical video information receiving unit, the output of which is connected to the input of the analog video to digital conversion unit, the output of which is connected via a common bus to the input of the temporary storage unit associated with a digital signal processing unit having data input / output devices, a removable read-only memory unit, associated with the process a video block and a digital video signal compression unit, the video camera is equipped with audio and video compression units connected to a common bus with MPEG-2 compression, a video camera control controller, a digital audio and video signal decoder with decompression using MPEG-2 technology, a controller for connecting additional removable memory for online storage

данных, контроллером интерфейсов для подключения к компьютерным устройствам обработки данных или устройствам хранения данных и стационарному монитору, и связанным через общую шину с процессорным блоком и контроллером управления видеокамерой программно-запоминающим устройством с программным обеспечением обработки видеоинформации, выводимой на видеоконтрольный блок, выполненный в виде поворотно-закрепленного на корпусе камеры монитора, при этом блок преобразования аналогового видеосигнала в цифровой выполнен на матрицах высокого разрешения с преобразованием поступающего сигнала в цифровой поток данных по протоколу SDTV, блок компрессии цифрового видеосигнала, поступающего с блока преобразования аналогового видеосигнала в цифровой, выполнен в виде кодера со сжатием цифровых данных по технологии MPEG-2, при этом вход кодера подключен к соответствующему выходу блока преобразования аналогового видеосигнала в цифровой.data, an interface controller for connecting to computer data processing devices or data storage devices and a stationary monitor, and connected via a common bus with the processor unit and the video camera control controller to a memory program with video processing software output to a video control unit made in the form of a rotary - mounted on the monitor camera body, while the unit for converting analog video to digital is made on high-matrix permissions with the conversion of the incoming signal into a digital data stream via SDTV protocol, the digital video signal compression unit coming from the analog video to digital conversion unit is made in the form of an encoder with digital data compression using MPEG-2 technology, while the encoder input is connected to the corresponding output of the unit converting analog video to digital.

Недостатком известного устройства является его сложность, обусловленная большим количеством входящих в него функциональных блоков.A disadvantage of the known device is its complexity, due to the large number of functional blocks included in it.

Технический результат, заключающийся в устранении отмеченных недостатков достигается в предлагаемой системе скоростной цифровой видеосъемки, содержащей видеокамеру, выход которой связан через канал передачи видеосигнала с блоком приема и обработки информации, видеоконтрольный блок, блок управления и источник подсветки объекта съемки, тем, что она содержит генератор импульсов подсветки, выход которого подключен к источнику подсветки объекта съемки, а входы синхронизации, управления частотой и длительностью импульсов подсветки соединены с соответствующими выходами блока управления, причем источник подсветки объекта съемки размещен в непосредственной близости с объективом видеокамеры, а на объекте съемки закреплены один или несколько световозвращающих элементов.The technical result, which consists in eliminating the aforementioned drawbacks, is achieved in the proposed high-speed digital video recording system comprising a video camera, the output of which is connected via a video signal transmission channel to an information receiving and processing unit, a video control unit, a control unit, and a backlight source of the subject, in that it contains a generator backlight pulses, the output of which is connected to the backlight source of the subject, and the synchronization inputs, control the frequency and duration of the backlight pulses They are connected with the corresponding outputs of the control unit, and the source of illumination of the subject is placed in close proximity to the camera lens, and one or more retroreflective elements are fixed on the subject.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где:The essence of the utility model is illustrated by drawings, where:

- на фиг.1 приведена блок-схема системы;- figure 1 shows a block diagram of a system;

- на фиг.2 приведена временная диаграмма сигналов- figure 2 shows the timing diagram of the signals

Система скоростной цифровой видеосъемки (фиг.1) содержит видеокамеру 1, выход которой связан через канал 2 передачи видеосигнала с блоком 3 приема и The high-speed digital video recording system (Fig. 1) comprises a video camera 1, the output of which is connected through the video transmission channel 2 to the reception unit 3 and

обработки информации, видеоконтрольный блок 4, блок 5 управления, источник 6 подсветки объекта 7 съемки, генератор 8 импульсов подсветки, выход которого подключен к источнику 6 подсветки объекта съемки, а входы 9, 10 и 11 синхронизации, управления частотой и длительностью импульсов подсветки соединены с соответствующими выходами блока 5 управления, причем источник 6 подсветки объекта съемки размещен в непосредственной близости от объектива видеокамеры 1, а на объекте 7 съемки закреплены один или несколько световозвращающих элементов 12.information processing, video control unit 4, control unit 5, source 6 of the illumination of the subject 7, the generator 8 of the backlight pulses, the output of which is connected to the source 6 of the illumination of the subject, and the inputs 9, 10 and 11 of the synchronization, control the frequency and duration of the backlight pulses are connected to the corresponding outputs of the control unit 5, and the source 6 of the illumination of the subject is located in the immediate vicinity of the lens of the camera 1, and one or more retroreflective elements 12 are fixed on the subject 7.

Система работает следующим образом.The system operates as follows.

На объекте 7 съемки предварительно устанавливают (закрепляют) один или несколько световозвращающих элементов 12, выполненных в виде отражающих полос из специального материала.One or more retroreflective elements 12 made in the form of reflective strips of a special material are pre-installed (fixed) on the shooting object 7.

Источник 6 подсветки объекта съемки размещен со стороны объектива видеокамеры 1 в непосредственной близости от него.The source 6 of the illumination of the subject is placed on the lens side of the camcorder 1 in the immediate vicinity.

Видеокамера 1 осуществляет ввод изображений в соответствии с установленными параметрами съемки, которые могут задаваться сигналами управления как с пульта визира (на чертежах не показан), расположенного в видеоконтрольном устройстве 4, так и с помощью стандартной клавиатуры и мыши (на чертежах не показаны) блока 3 приема и обработки информации (компьютера пользователя), подключенного к видеокамере 1. При этом обеспечивается взаимная синхронизация сигналов при работе видеокамеры 1 и блока 3.The video camera 1 implements the input of images in accordance with the set shooting parameters, which can be set by control signals both from the remote control of the visor (not shown in the drawings) located in the video control device 4, and using a standard keyboard and mouse (not shown in the drawings) of block 3 receiving and processing information (user computer) connected to the camcorder 1. This ensures mutual synchronization of signals during the operation of camcorder 1 and block 3.

При исследовании быстроизменяющихся (быстродвижущихся) объектов существует потребность регистрации их изменений с более короткой экспозицией и большой частотой. При этом существует проблема освещения быстроменяющихся объектов при их регистрации, заключающаяся в том, что технически трудно создать источник подсветки объекта, способный производить серию высокоинтенсивных световых импульсов.In the study of rapidly changing (fast-moving) objects, there is a need to register their changes with a shorter exposure and a higher frequency. At the same time, there is the problem of lighting rapidly changing objects during their registration, which consists in the fact that it is technically difficult to create an object illumination source capable of producing a series of high-intensity light pulses.

Предлагаемая полезная модель обеспечивает возможность регистрации таких объектов с помощью генератора 8 импульсов за счет применения подсветки короткими импульсами, которых может быть один или несколько во время экспозиции кадра.The proposed utility model provides the ability to register such objects using an 8-pulse generator due to the application of illumination with short pulses, which can be one or more during the exposure of the frame.

На фиг.2 обозначены: а - время экспозиции; б - кадровые синхроимпульсы; в - импульсы включения подсветки. Серию импульсов включения источника 6 подсветки синхронизируют относительно кадровых синхроимпульсов.Figure 2 marked: a - exposure time; b - frame sync pulses; in - pulses turn on the backlight. A series of switching pulses of the backlight source 6 are synchronized with respect to the frame sync pulses.

Генератор импульсов 8 управляется от блока 5 управления по входам 9, 10 и 11.The pulse generator 8 is controlled from the control unit 5 by inputs 9, 10 and 11.

Световозвращающие элементы 12, размещенные на объекте 7, обладают способностью переотражать (возвращать) падающий на них свет в сторону источника излучения 6 и рядом расположенной с ним видеокамеры 1, на фоточувствительную матрицу которой (на чертеже не показана) проецируется изображение 13 объекта 7.The retroreflective elements 12 located on the object 7 have the ability to reflect (return) the light incident on them towards the radiation source 6 and the nearby camera 1, on the photosensitive matrix of which (not shown) the image 13 of the object 7 is projected.

Изображение быстродвижущегося объекта 7 (показано жирной стрелкой), зарегистрированное видеокамерой 1, преобразуется в видеосигнал и передается через канал 2 передачи видеосигнала в блок 3 приема и обработки информации и далее в видеоконтрольный блок 4.The image of a fast-moving object 7 (shown by a bold arrow) registered by the video camera 1 is converted into a video signal and transmitted through the video transmission channel 2 to the information receiving and processing unit 3 and then to the video monitoring unit 4.

Таким образом, обеспечивается регистрация и обработка изображений быстропротекающих процессов - скоростная цифровая видеосъемка.Thus, registration and processing of images of fast-moving processes is ensured - high-speed digital video shooting.

Система скоростной цифровой видеосъемки реализована на основе блоков и узлов цифровой вычислительной техники и находится в серийном изготовлении.The system of high-speed digital video shooting is implemented on the basis of blocks and nodes of digital computing equipment and is in serial production.

Источники информации:Information sources:

1. Патент РФ на полезную модель №32347, М. Кл. H04N, 5/235, опублик. 2003.1. RF patent for utility model No. 32347, M. Cl. H04N, 5/235, published. 2003.

2. Свидетельство РФ на полезную модель №11433, М. Кл. H04N, 1/00, опублик. 1999.2. Certificate of the Russian Federation for utility model No. 11433, M. Kl. H04N, 1/00, published. 1999.

3. Свидетельство на полезную модель №32347, М. Кл. H04N, 5/235, опублик. 2003.3. Certificate for utility model No. 32347, M. Kl. H04N, 5/235, published. 2003.

Claims

A high-speed digital video recording system comprising a video camera, the output of which is connected through a video signal transmission channel to an information reception and processing unit, a video control unit, a control unit and a backlight source of a subject, characterized in that it comprises a backlight pulse generator, the output of which is connected to an object backlight shooting, and the synchronization inputs, control the frequency and duration of the backlight pulses are connected to the corresponding outputs of the control unit, and the illumination source of the object is pits are located in close proximity to the video camera lens, and one or more retroreflective elements are secured on the subject.