RU83856U1

RU83856U1 - TELEVISION MONITORING SYSTEM

Info

Publication number: RU83856U1
Application number: RU2008148920/22U
Authority: RU
Inventors: Анатолий Михайлович Тареев
Original assignee: Открытое Акционерное Общество "Пеленг"
Priority date: 2008-01-15
Filing date: 2008-12-11
Publication date: 2009-06-20

Abstract

1. Телевизионная система наблюдения, содержащая установленные последовательно на одной оси объектив и расположенный в его фокальной плоскости матричный приемник оптического излучения с электронным устройством формирования видеосигнала, имеющий выход для подключения к монитору, отличающаяся тем, что введен аттенюатор для ослабления части лучей света, формирующих изображение объектов в плоскости матричного приемника оптического излучения, расположенный между объективом и матричным приемником оптического излучения. ! 2. Телевизионная система наблюдения по п.1, отличающаяся тем, что аттенюатор выполнен в виде непрозрачной шторки, частично перекрывающей пучок лучей света, формирующих изображение объектов в плоскости матричного приемника оптического излучения. ! 3. Телевизионная система наблюдения по п.2, отличающаяся тем, что непрозрачная шторка установлена с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном оптической оси объектива. ! 4. Телевизионная система наблюдения по п.1, отличающаяся тем, что аттенюатор выполнен в виде плоскопараллельной пластины, часть одной из поверхностей которой имеет покрытие, коэффициент пропускания оптического излучения которого меньше единицы.1. A television surveillance system comprising a matrix optical optical receiver with an electronic video signal conditioning apparatus arranged in series on the same axis and having an output for connecting to a monitor, characterized in that an attenuator is introduced to attenuate part of the light rays forming the image objects in the plane of the matrix detector of optical radiation, located between the lens and the matrix receiver of optical radiation. ! 2. The television surveillance system according to claim 1, characterized in that the attenuator is made in the form of an opaque curtain partially overlapping a beam of light rays forming an image of objects in the plane of the matrix receiver of optical radiation. ! 3. The television surveillance system according to claim 2, characterized in that the opaque curtain is mounted to move in a direction perpendicular to the optical axis of the lens. ! 4. The television surveillance system according to claim 1, characterized in that the attenuator is made in the form of a plane-parallel plate, part of one of the surfaces of which has a coating, the transmittance of optical radiation of which is less than unity.

Description

Полезная модель относится к области оптико-электронного приборостроения, более конкретно - к телевизионным системам наблюдения, работающим в дневное время суток.The utility model relates to the field of optoelectronic instrumentation, and more specifically to television surveillance systems operating in the daytime.

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой полезной модели является телевизионная система наблюдения [1], содержащая установленные последовательно на одной оси объектив и расположенный в его фокальной плоскости матричный приемник оптического излучения на основе ПЗС-матрицы с электронным устройством формирования видеосигнала, имеющий выход для подключения к монитору.Closest to the technical nature of the claimed utility model is a television surveillance system [1], which contains a matrix mounted in series on the same axis of the lens and located in its focal plane matrix optical receiver based on a CCD matrix with an electronic device for generating a video signal with an output for connecting to to the monitor.

Основным недостатком известной телевизионной системы наблюдения является сложность получения высококачественного изображения малоконтрастных удаленных объектов, расположенных на земной поверхности, в ясный солнечный день вследствие значительного фона, создаваемого ярким небом, попадающим в поле зрения. При этом, чем большая зона поля зрения занята небом, тем ниже контраст изображения указанных объектов. Указанные недостатки снижают дальность обнаружения и распознавания наблюдаемых объектов.The main disadvantage of the known television surveillance system is the difficulty of obtaining a high-quality image of low-contrast distant objects located on the earth's surface on a clear sunny day due to the significant background created by the bright sky falling into the field of view. Moreover, the larger the field of view occupied by the sky, the lower the contrast of the image of these objects. These shortcomings reduce the range of detection and recognition of observed objects.

Задачей полезной модели является повышение контраста изображений и увеличение тем самым дальностей обнаружения и распознавания удаленных объектов на фоне земной поверхности.The objective of the utility model is to increase the contrast of images and thereby increase the ranges of detection and recognition of distant objects on the background of the earth's surface.

Для решения указанной задачи в телевизионную систему наблюдения, содержащую установленные последовательно на одной оси объектив и расположенный в его фокальной плоскости матричный приемник оптического излучения с электронным устройством формирования видеосигнала, имеющий выход для подключения к монитору, введен аттенюатор для ослабления части лучей света, формирующих изображение объектов в плоскости матричного To solve this problem, an attenuator is introduced into the television surveillance system, which contains a lens mounted in series on the same axis and located in its focal plane, a matrix receiver of optical radiation with an electronic device for generating a video signal, with an output for connecting to a monitor, to attenuate part of the light rays forming the image of objects in the plane of the matrix

приемника оптического излучения, расположенный между объективом и матричным приемником оптического излучения.an optical radiation receiver located between the lens and the matrix optical radiation receiver.

Аттенюатор может быть выполнен в виде непрозрачной шторки, частично перекрывающей пучок лучей света, формирующих изображение объектов в плоскости матричного приемника оптического излучения. Непрозрачная шторка может быть установлена с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном оптической оси объектива. Аттенюатор может быть выполнен в виде плоскопараллельной пластины, часть одной из поверхностей которой имеет покрытие, коэффициент пропускания оптического излучения которого меньше единицы.The attenuator can be made in the form of an opaque curtain, partially blocking the beam of light rays forming an image of objects in the plane of the matrix receiver of optical radiation. An opaque shutter can be mounted to move in a direction perpendicular to the optical axis of the lens. The attenuator can be made in the form of a plane-parallel plate, part of one of the surfaces of which has a coating, the transmittance of optical radiation of which is less than unity.

Введение в телевизионную систему наблюдения аттенюатора в виде непрозрачной шторки или плоскопараллельной пластины, часть одной из поверхностей которой имеет покрытие, коэффициент пропускания оптического излучения которого меньше единицы, для ослабления части лучей света, формирующих изображение объектов в плоскости матричного приемника оптического излучения, расположенного между объективом и матричным приемником оптического излучения обеспечивает повышение контраста изображений и увеличение тем самым дальностей обнаружения и распознавания удаленных объектов на фоне земной поверхности, так как защищает матричное фотоприемное устройство от формирования на нем светлого фона от яркого неба, что приводит к уменьшению разности освещенностей по полю матрицы фотоприемников, выравниванию коэффициентов усиления сигналов, снимаемых с различных элементов матрицы, и в итоге к повышению контраста изображения объектов, наблюдаемых на фоне земной поверхности. Установка аттенюатора в виде непрозрачной шторки с возможностью ее перемещения в направлении, перпендикулярном оптической оси объектива обеспечивает возможность получения высококачественного изображения земных объектов при различных условиях наблюдения.Introduction to the television monitoring system of the attenuator in the form of an opaque curtain or plane-parallel plate, part of one of the surfaces of which has a coating, the transmittance of optical radiation of which is less than unity, to attenuate part of the light rays forming the image of objects in the plane of the matrix receiver of optical radiation located between the lens and matrix detector of optical radiation provides an increase in the contrast of images and thereby increase the detection ranges and recognition of distant objects against the background of the earth's surface, as it protects the photodetector matrix from the formation of a light background on it from a bright sky, which leads to a decrease in the illumination difference in the field of the photodetector matrix, equalization of the amplification factors of the signals taken from various elements of the matrix, and ultimately to increasing the contrast of the image of objects observed on the background of the earth's surface. The installation of an attenuator in the form of an opaque curtain with the possibility of its movement in the direction perpendicular to the optical axis of the lens provides the possibility of obtaining high-quality images of terrestrial objects under various observation conditions.

На фиг.1 изображена принципиальная схема телевизионной системы наблюдения с аттенюатором, выполненным в виде непрозрачной шторки. На Figure 1 shows a schematic diagram of a television surveillance system with an attenuator made in the form of an opaque curtain. On

фиг.2 изображена принципиальная схема телевизионной системы наблюдения с аттенюатором, выполненным в виде плоскопараллельной пластины.figure 2 shows a schematic diagram of a television surveillance system with an attenuator made in the form of a plane-parallel plate.

Телевизионная система наблюдения 1 (фиг.1) включает объектив 2, расположенный в его фокальной плоскости матричный приемник 3 оптического излучения, например, ПЗС-матрицу, с электронным устройством 4 формирования видеосигнала, а также аттенюатор 5 для ослабления части лучей света, формирующих изображение объектов в плоскости матричного приемника 3 оптического излучения, расположенный между объективом 2 и матричным приемником 3 оптического излучения.The television surveillance system 1 (Fig. 1) includes a lens 2, a matrix receiver 3 of optical radiation located in its focal plane, for example, a CCD matrix, with an electronic device 4 for generating a video signal, and also an attenuator 5 for attenuating part of the light rays forming the image of objects in the plane of the matrix receiver 3 of optical radiation, located between the lens 2 and the matrix receiver 3 of optical radiation.

Матричный приемник 3 оптического излучения имеет выход для подключения к монитору 6, на экране 7 которого наблюдают видеоизображение.The matrix receiver 3 of optical radiation has an output for connecting to a monitor 6, on the screen 7 of which a video image is observed.

Аттенюатор 5 может быть выполнен в виде непрозрачной шторки (фиг.1), частично перекрывающей пучок лучей света, формирующих изображение объектов в плоскости матричного приемника 3 оптического излучения. Непрозрачная шторка может быть установлена перед матричным приемником 3 оптического излучения с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном оптической оси объектива 2.The attenuator 5 can be made in the form of an opaque curtain (figure 1), partially blocking the beam of light rays forming an image of objects in the plane of the matrix receiver 3 of optical radiation. An opaque curtain can be installed in front of the matrix receiver 3 of optical radiation with the ability to move in a direction perpendicular to the optical axis of the lens 2.

Аттенюатор 5 может быть выполнен также в виде плоскопараллельной пластины (фиг.2), часть одной из поверхностей которой имеет покрытие, коэффициент пропускания оптического излучения которого меньше единицы. Коэффициент пропускания оптического излучения плоскопараллельной пластины может изменяться хотя бы в одном направлении от нуля до фиксированного значения, например, половина плоскопараллельной пластины может быть прозрачной, а вторая ее половина может иметь коэффициент пропускания оптического излучения, плавно изменяющийся от нуля до 50% по мере приближения к ее краю.The attenuator 5 can also be made in the form of a plane-parallel plate (figure 2), part of one of the surfaces of which has a coating, the transmittance of optical radiation of which is less than unity. The transmittance of optical radiation of a plane-parallel plate can vary from zero to a fixed value in at least one direction, for example, half of a plane-parallel plate can be transparent, and the second half can have a transmittance of optical radiation that varies smoothly from zero to 50% as it approaches her edge.

Телевизионная система наблюдения работает следующим образом.A television surveillance system operates as follows.

Оптическое излучение от объектов наблюдения проходит объектив 2, и попадает на чувствительную площадку матричного приемника 3.The optical radiation from the objects of observation passes through the lens 2, and falls on the sensitive area of the matrix receiver 3.

Сформированное в плоскости чувствительной площадки матричного приемника 3 оптическое изображение объектов преобразуется в электронное, которое в свою очередь электронным устройством 4 формирования видеосигнала преобразуется в видеосигнал, который передается на монитор 6, на экране 7 которого оператор наблюдает изображение объектов наблюдения. При наблюдении малоконтрастных удаленных объектов на фоне земной поверхности оператор вводит в ход лучей света аттенюатор 5, как показано на фиг.1 или фиг.2, уменьшая тем самым яркость изображения небесного свода, а, следовательно, увеличивая контраст изображения интересующего объекта на фоне земли и повышая дальность его обнаружения или распознавания. В случае, когда аттенюатор выполнен в виде непрозрачной шторки (фиг.1), ослабление яркости изображения небесного свода достигается за счет виньетирования световых пучков, при этом виньетирование тем больше, чем дальше изображаемая светлая зона удалена от центра поля зрения. В случае же, когда аттенюатор выполнен в виде плоскопараллельной пластины (фиг.2), часть одной из поверхностей которой имеет покрытие, коэффициент пропускания оптического излучения которого меньше единицы, ослабление яркости небесного свода достигается за счет уменьшенного пропускания изображающих яркие объекты световых пучков.The optical image of objects formed in the plane of the sensitive area of the matrix receiver 3 is converted to electronic, which, in turn, is converted by the electronic video signal generating device 4 into a video signal, which is transmitted to a monitor 6, on the screen of which 7 the operator observes the image of the observed objects. When observing low-contrast distant objects against the background of the earth's surface, the operator introduces an attenuator 5 into the course of light rays, as shown in FIG. 1 or FIG. 2, thereby reducing the brightness of the image of the sky, and, therefore, increasing the contrast of the image of interest to the object against the background of the earth and increasing the range of its detection or recognition. In the case when the attenuator is made in the form of an opaque curtain (Fig. 1), the brightness reduction of the image of the heavenly arch is achieved by vignetting the light beams, while the vignetting is the greater, the farther the displayed bright area is removed from the center of the field of view. In the case when the attenuator is made in the form of a plane-parallel plate (Fig. 2), part of one of the surfaces of which has a coating, the transmittance of optical radiation of which is less than unity, the weakening of the brightness of the sky is achieved due to the reduced transmission of light beams depicting bright objects.

Для обеспечения наиболее четкого видения объекта в зависимости от изменяющихся условий наблюдения оператор может переместить аттенюатор в направлении, перпендикулярном оптической оси объектива 2 (показано стрелкой), что изменяет степень ослабления яркости светлых зон (небесного свода) и плавно изменяет контраст изображения объектов на фоне земной поверхности.To ensure the clearest view of the object, depending on the changing observation conditions, the operator can move the attenuator in the direction perpendicular to the optical axis of lens 2 (shown by the arrow), which changes the degree of attenuation of the brightness of bright areas (the vault of the sky) and smoothly changes the contrast of the image of objects on the background of the earth's surface .

Таким образом, новая телевизионная система наблюдения обеспечивает повышение контраста изображений и увеличение тем самым дальностей обнаружения и распознавания удаленных объектов на фоне земной поверхности.Thus, the new television surveillance system provides an increase in the contrast of images and thereby an increase in the ranges of detection and recognition of distant objects against the background of the earth's surface.

Источники информацииInformation sources

1. Патент №2742, BY, G02В 23/12 - прототип.1. Patent No. 2742, BY, G02B 23/12 - prototype.

Claims

1. A television surveillance system comprising a lens array mounted in series on the same axis and located in its focal plane, an optical radiation array receiver with an electronic video signal conditioning apparatus, having an output for connecting to a monitor, characterized in that an attenuator is introduced to attenuate part of the light rays forming the image objects in the plane of the matrix detector of optical radiation, located between the lens and the matrix receiver of optical radiation.

2. The television surveillance system according to claim 1, characterized in that the attenuator is made in the form of an opaque curtain partially overlapping a beam of light rays forming an image of objects in the plane of the matrix receiver of optical radiation.

3. The television surveillance system according to claim 2, characterized in that the opaque curtain is mounted with the ability to move in a direction perpendicular to the optical axis of the lens.

4. The television surveillance system according to claim 1, characterized in that the attenuator is made in the form of a plane-parallel plate, part of one of the surfaces of which has a coating, the transmittance of optical radiation of which is less than unity.