WO2019143263A1 - Television device for generating a stereoscopic image - Google Patents

Television device for generating a stereoscopic image Download PDF

Info

Publication number
WO2019143263A1
WO2019143263A1 PCT/RU2018/000448 RU2018000448W WO2019143263A1 WO 2019143263 A1 WO2019143263 A1 WO 2019143263A1 RU 2018000448 W RU2018000448 W RU 2018000448W WO 2019143263 A1 WO2019143263 A1 WO 2019143263A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
television
input
output
switch
image
Prior art date
Application number
PCT/RU2018/000448
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Inventor
Александр Михайлович АЛЕКСАНДРОВ
Олег Владимирович УКРАИНСКИЙ
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Авиаинформатика"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Авиаинформатика" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Авиаинформатика"
Publication of WO2019143263A1 publication Critical patent/WO2019143263A1/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T15/003D [Three Dimensional] image rendering
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B30/00Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
    • G02B30/20Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes
    • G02B30/22Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes of the stereoscopic type
    • G02B30/24Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes of the stereoscopic type involving temporal multiplexing, e.g. using sequentially activated left and right shutters
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00Microscopes
    • G02B21/18Arrangements with more than one light path, e.g. for comparing two specimens
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T15/003D [Three Dimensional] image rendering
    • G06T15/50Lighting effects
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/10Processing, recording or transmission of stereoscopic or multi-view image signals
    • H04N13/106Processing image signals
    • H04N13/133Equalising the characteristics of different image components, e.g. their average brightness or colour balance
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/10Processing, recording or transmission of stereoscopic or multi-view image signals
    • H04N13/106Processing image signals
    • H04N13/15Processing image signals for colour aspects of image signals
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/10Processing, recording or transmission of stereoscopic or multi-view image signals
    • H04N13/106Processing image signals
    • H04N13/167Synchronising or controlling image signals
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/20Image signal generators
    • H04N13/204Image signal generators using stereoscopic image cameras
    • H04N13/25Image signal generators using stereoscopic image cameras using two or more image sensors with different characteristics other than in their location or field of view, e.g. having different resolutions or colour pickup characteristics; using image signals from one sensor to control the characteristics of another sensor
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/20Image signal generators
    • H04N13/296Synchronisation thereof; Control thereof
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00Details of television systems
    • H04N5/222Studio circuitry; Studio devices; Studio equipment
    • H04N5/262Studio circuits, e.g. for mixing, switching-over, change of character of image, other special effects ; Cameras specially adapted for the electronic generation of special effects
    • H04N5/268Signal distribution or switching

Definitions

  • the technical field The invention relates to systems for the formation and presentation of stereoscopic images and is intended for remote visual examination of objects, for example, underwater marine objects, access to which is difficult.
  • Prior art
  • the latent period i.e., the response time of the operator is 1.1–1.2 times shorter compared to the perception of two-dimensional images and is about 0.17 seconds, see Boyko E.I. Human reaction time - M.
  • This disadvantage is due to the fact that in order to preserve the stereo effect when viewing various objects, it is necessary to maintain complex mechanical means at the same time to fulfill the focusing conditions of the lenses on the subject in question and the conditions of convergence of the optical axes of television cameras in the area where the subject is located.
  • stereo-television devices for displaying visual information is certain information redundancy, due to the fact that the observer perceives all the elements of the image in a television frame in stereoscopic form, while the object of observation, as a rule, is only an object located in the central honor of the frame, and it is this object that should be observed with the presence of the stereoscopic effect.
  • the present invention faces the challenge of expanding the capabilities of a television device by allowing two modes of operation:
  • a television device for forming a stereoscopic image containing two television cameras each of which is configured to generate one of the image signals of a stereo pair, a transmission channel, a playback device, a switch and light-switching stereo glasses made with the possibility of alternate playback and perception of both images of a stereo pair, with the output of each camera through the corresponding transmission channel and the corresponding input the switch is connected to the input of the playback device, and the switch is configured to alternately transmit stereopair signals to the playback device synchronously with
  • the television device is equipped with an image scale equalizer
  • TV cameras have different viewing angles — the first is narrow-angle, the second is wide-angle, and each camera is equipped with a built-in sync generator, while the output of the narrow-angle camera is directly connected to the first input of the switch, and the output of the wide-angle camera is connected to the second input of the switch through an image scaler, and the output is narrow-angle
  • the camera is connected to the input of the
  • figure 1 - structural diagram of a television device for the formation of a stereoscopic image
  • figure 2 the principle of obtaining an image of the object.
  • the transmitting part of the television device contains two television cameras having different viewing angles - narrow-angle television camera 1 and wide-angle television camera 2 oriented in the direction of the transmission object 3, channel 4 for transmitting television signals 5 and 6 from the narrow-angle and wide-angle television cameras to the receiving part television device.
  • Both television cameras 1 and 2 are designed to generate one of the image signals of the stereo pair, each camera 1 and 2 are made with a built-in clock generator.
  • the receiving part of the television device contains a playback device 7, light-switching stereo glasses 8, a synchronization signal selector 9, an image scale equalization device 10, as well as a switch 1 1 and an operation mode switch 12.
  • the light-coupling stereo glasses 8 are made with the possibility of alternately playing and perceiving both images of a stereo pair.
  • each camera 1 and 2 through the corresponding transmission channel and the corresponding input of the switch 11 is connected to the input of the playback device 7, and the switch 11 is configured to alternately transmit signals 5 and 6 of the stereo pair to the playback device 7 synchronously with the operation of the light-switching stereo glasses 8.
  • Output of the narrow-angle camera 1 connected to the first input of the switch 1 1 directly, and the output of the wide-angle camera 2 is connected with the second input of the switch 11 through the device 10 scaler images.
  • the output of the switch 11 through the switch 12 of the operating mode is connected to the input of the device 7 playback.
  • the output of the narrow-angle camera 1 is also connected to the input of the synchronization signal selector 9, the output of which is connected to the control input of the switch 1 1, to the synchronizing input of the image scale equalizer 10 and to the synchronizing input of the light-switching stereo glasses 8.
  • the first input of the operation mode switch 12 is connected to the output of the switch 1 1, the second input is connected directly to the output of the wide-angle camera 2, and the output is connected to the input of the playback device 7.
  • the device 10 of the scale of images contains the device 13 forming the image of the Central part of the television frame, the interpolator 14 and the synchronizer, the synchronization input of which is connected to the output of the selector 9 of the synchronization signals.
  • the synchronizer is a matrix memory device 15 per television frame.
  • the device 13 imaging the central part of the television frame is designed to write the television frame into the matrix memory device 15 in full format, while the output of the matrix memory device 15 reads only the central part of the television frame during synchronization from the television signal of the narrow-angle television camera 1.
  • the size of the central part TV frame expressed by the number of picture elements, differs from the size of the full TV frame proportion tional relation angles two transmit television cameras 1 and 2 (Fig. 2, pos. 17).
  • the device 10 of the scale of images also contains an interpolator 14 for increasing by interpolating the number of picture elements of the central part of a television frame to the number of elements of a full television frame.
  • the device 10 scale equalization of images known in television technology as digital switcher and tool for creating special effects, see M. Krivosheev. Digital television. Krivosheev M.I., Vilenchik L.S. and others - M. 1980 - 264 s, p. 134 fig. 6.6, FIG. 7 - 9.
  • the switch 11 and the light-coupling stereo glasses 8 are used for switching television image signals across the fields and are synchronized by the television synchronization signals from the narrow-angle television camera 1.
  • the operation mode switch 12 is designed to control the operator via control input 16 and serves to switch the operating modes of the television device in the left switching off the stereoscopic display mode and translating the operation of the playback device 7 into the monoscopic playback mode of the viewing signal from the wideband television camera 2.
  • the light-switching points 8 are not used in this monoscopic mode, and the observer perceives the usual two-dimensional image, but with a wide viewing angle of the observed object defined by the wide-angle television camera 2.
  • a television device for forming a stereoscopic image works as follows.
  • Television cameras 1 and 2 capture the image of the observed object from two positions corresponding to the selected left and right positions of the stereo and are oriented in such a way that the optical axes of their lenses intersect at a point located as close as possible to the observed object.
  • Signal 5 image from narrow-angle the television camera 1 and the signal 6 from the wide-angle television camera 2 are transmitted via channel 4 to the receiving part of the device.
  • the image signal 6 from the wide-angle television camera 2 enters the imaging device 13 of the central part of the television frame of the image scale equalizer 10; the device 13 forming the image of the central part of the television frame is recorded in the matrix memory device 15 on the television frame in full format, and is read at its output only as the central part of the television frame (Fig. 3 pos. 18).
  • the size of the central part of the television frame expressed by the number of picture elements, differs from the size of the full television frame in proportion to the ratio of the viewing angles of the narrow-angle and wide-angle transmitting television cameras 1 and 2.
  • the image signal of the central part of the television frame containing a smaller number of picture elements than the full television frame enters to interpolator 14, which converts image formats and brings the image of the central part of the frame to the forms Ata of the full TV frame, restoring by the interpolation the values of the missing elements of the image and thus increasing the size of the central part of the frame to the size of the full frame (Fig. 2 pos. 18).
  • the image of the central part of the frame thus obtained is recorded in the matrix memory device 15 on a television frame intended for sync signals from both television cameras.
  • Synchronization is achieved due to the fact that the reading of the image recorded in the memory of the matrix device 15 of the memory on a television frame occurs under the control of synchronization signals from a narrow-angle television camera 1, selected from its signal by the selector 9 of television synchronization signals.
  • an image signal is generated corresponding to the central part of the image from wide-angle television camera 2, which thus can be used as one of the stereo pair images, in which the second image is from narrow-angle television camera 1
  • the image signals of the specified stereo pair are thus synchronized with each other and are fed to the inputs of the switch 11 controlled by the synchronization signal, conductive with a frequency of television fields from the selector 9 television synchronizing signals.
  • the same signal controls the operation of the light-mutated stereo glasses 8, which allow the observer's eyes (left and right alternately) to observe the stereoscopic image on the screen of the playback device 7.
  • the receiving part of the device also contains a switch 12 of operation mode, designed to switch the operating modes of the playback device 7 and, thereby, to change the character of the image on its screen.
  • the reproducing device 7 It works in the usual non-stereoscopic mode and allows you to observe a normal monoscopic (two-dimensional) full-format television image from a wide-angle television camera 2.
  • the reproducing device 7 When the operating mode switch 12 is set in the right position, the reproducing device 7 operates in stereoscopic mode, both stereo pairs from transmitting television cameras are displayed alternately 1 and 2 with the same scale of both images, with their switching and alternation on the screen with the frequency of television fields 50 Hz (when using a standard television signal).
  • - pos. 18 shows the location of the object of observation in the frame of the narrow-angle television camera 1.
  • the image from the wide-angle television camera 2 after the processing in the imaging device 13 of the central part of the television frame and at the input of the interpolator 14 looks the same scale.
  • the image looks the same , but consists of a larger number of elements, enlarged to the format of a full television frame by interpolation;
  • - pos. 19 shows the location of the object of observation in the frame of a wide-angle television camera 2.
  • the information characteristics of the observed images are determined solely by the properties of the signal from television cameras 1 and 2 and the features of stereoscopic vision.
  • the stereo pair image formats are the same, and the detail of the perceived stereoscopic object is determined by the detail of the image with the highest definition, namely determined by the clarity of the image from the narrow-angle television camera 1.
  • This circumstance corresponds to the property of vision indicated above, which allows to perceive a stereoscopic image when observing stereo pairs with non-identical characteristics of images in such a way that the quality of the observed stereo image is determined by the quality of the best stereo pair of both images.
  • This device provides a technical result consisting in expanding the capabilities of a television device by providing the possibility of two modes of operation: reproduction of a conventional two-dimensional television image at a wide viewing angle of a transmitting camera lens, as well as reproduction of a stereoscopic television image formed from two stereopair images received from both transmitting television cameras by aligning the scale of their images.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Computer Graphics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)

Abstract

The invention relates to systems for generating and presenting stereoscopic images. A television device comprises: two television cameras, a transmission channel, a display device, a commutator, light-commutating 3D glasses which can alternately display and sense the two images of a stereoscopic pair, a device for equalizing image scales, a synchronization signal selector, and an operating mode switch, wherein the television cameras have different viewing angles – the first being narrow-angled, the second wide-angled - and have an inbuilt synchronization pulse generator, wherein an output of the narrow-angled camera is connected to an input of the synchronization signal selector, an output of which is connected to a control input of the commutator, to a synchronizing input of the device for equalizing image scales and to a synchronizing input of the light-commutating 3D glasses, wherein an output of the commutator is connected to an input of the display device, wherein the television device is equipped with an operating mode switch.

Description

Телевизионное устройство для формирования стереоскопического изображения  Television device for stereoscopic imaging
Область техники Изобретение относится к системам формирования и представления стереоскопических изображений и предназначено для удаленного визуального исследования объектов, например, морских подводных объектов, доступ к которым затруднен. Предшествующий уровень техники The technical field The invention relates to systems for the formation and presentation of stereoscopic images and is intended for remote visual examination of objects, for example, underwater marine objects, access to which is difficult. Prior art
Известны телевизионные устройства для формирования стереоскопических изображений, которые используют для получения на приёмной стороне стереоизображения два идентичных канала передачи двух изображений, см. Шмаков П.В. Стереотелевизионная установка шагающего экскаватора // Стереотелевидение - М., «Связь», 1968. - С. 193. Преимущества использования стереотелевизионных устройств отображения визуальной информации заключаются в следующем, см. Мамчев Г.В. Стереотелевидение - М, «Энергия», 1979. - С.66: Known television devices for the formation of stereoscopic images, which are used to receive on the receiving side stereo two identical channel transmission of two images, see Shmakov P.V. Stereo-television installation of walking excavator // Stereo-television - M., “Svyaz”, 1968. - p. 193. The advantages of using stereo-television devices for displaying visual information are as follows, see. G. Mamchev. Stereo-television - M, "Energy", 1979. - P.66:
1. Для оператора появляется принципиально новая возможность оценивать относительное расположение отдельных деталей в трехмерном физическом пространстве, т. е. осуществлять контроль по всем трем координатам.  1. For the operator, a fundamentally new opportunity appears to evaluate the relative position of individual parts in a three-dimensional physical space, i.e., to exercise control over all three coordinates.
2. При стереоскопическом восприятии латентный период, т. е. время реакции оператора в 1,1— 1,2 раза меньше по сравнению с восприятием двумерных изображений и составляет около 0,17 секунды, см. Бойко Е.И. Время реакции человека - М., 2. With stereoscopic perception, the latent period, i.e., the response time of the operator is 1.1–1.2 times shorter compared to the perception of two-dimensional images and is about 0.17 seconds, see Boyko E.I. Human reaction time - M.
«Медицина», 1964 - С.440. "Medicine", 1964 - P.440.
3. При передаче объемного изображения, вместо двумерного, точность оценки абсолютной удаленности наблюдаемых деталей, по сравнению с восприятием двумерных изображений, оказывается в 3 раза выше, см. Барановский В. В. К вопросу об оценке изменений в абсолютной удаленности // Проблемы физиологической оптики— М., 1958, т. 12, С. 239— 245.  3. When transmitting a three-dimensional image, instead of two-dimensional, the accuracy of estimating the absolute distance of the observed details, compared with the perception of two-dimensional images, is 3 times higher, see V. Baranovsky. To the question of assessing changes in absolute distance // Problems of physiological optics - M., 1958, V. 12, p. 239-245.
4. Увеличивается скорость и надежность распознавания объектов рассматривания.  4. The speed and reliability of recognition objects is increased.
5. Повышается наглядность воспринимаемых изображений. 5. Increased visibility of perceived images.
6. При воспроизведении в стереотелевизионных системах эффекта оглядывания острота глубинного зрения наблюдателей возрастает приблизительно в 1,5 раза, см. Белостоцкий Е.М. Глубинное зрение при движении головой // Проблемы физиологической оптики.— М.: 1953, т. 8, С. 341— 345. Однако недостатком таких устройств является трудность изменения угла обзора наблюдаемого объекта и, соответственно, масштаба стереоскопического изображения в том случае, когда у оператора возникает потребность более детально рассмотреть определенный фрагмент наблюдаемой сцены или ее отдельные элементы. Этот недостаток обусловлен тем обстоятельством, что для сохранения стереоэффекта при рассматривании различных предметов необходимо сложными механическими средствами одновременно сохранять выполнение условия фокусировки объективов на рассматриваемый предмет и условия конвергенции оптических осей телевизионных камер в той области, где находится рассматриваемый предмет. 6. When playing on the effect of looking around in stereo-television systems, the sharpness of observers' deep vision increases approximately 1.5 times, see. EM Belostotsky. Deep vision when moving the head // Problems of physiological optics.— M .: 1953, vol. 8, p. 341— 345. However, the disadvantage of such devices is the difficulty of changing the viewing angle of the observed object and, accordingly, the scale of the stereoscopic image in the case when the operator has a need to consider in more detail a specific fragment of the observed scene or its individual elements. This disadvantage is due to the fact that in order to preserve the stereo effect when viewing various objects, it is necessary to maintain complex mechanical means at the same time to fulfill the focusing conditions of the lenses on the subject in question and the conditions of convergence of the optical axes of television cameras in the area where the subject is located.
Указанный недостаток устраняется устройствами, предназначенными для стереоскопического наблюдения изображений и предусматривающими определенную механическую настройку, например, изменение масштаба и других параметров наблюдаемого изображения при изменении условий наблюдения, см., например, RU2128354C1, опубл. 27.03.1999. В указанном устройстве процесс формирования изображений стереопары осуществляется благодаря сложной механической конструкции, обеспечивающей одновременно изменение угла конвергенции осей стереоскопических изображений и изменение расстояния рассматривания путем дополнительной фокусировки. При этом ужесточение механических требований к оптической схеме съемки стереоизображения усложняет и удорожает устройство, а также делает практически невозможным применение методов стереосъемки в труднодоступных местах, например, под водой, где крайне сложно обеспечить наличие механических средств для поддержания требуемых параметров оптической схемы стереосъемки при возникновении оперативной необходимости изменить область наблюдения. This disadvantage is eliminated by devices designed for stereoscopic viewing of images and providing a certain mechanical setting, for example, changing the scale and other parameters of the observed image when changing the conditions of observation, see, for example, RU2128354C1, publ. 03/27/1999. In the specified device, the process of imaging a stereo pair is carried out due to a complex mechanical design that simultaneously changes the angle of convergence of the axes of stereoscopic images and changes the viewing distance by additional focusing. In this case, the tightening of the mechanical requirements for the optical scheme of shooting a stereo image complicates and increases the cost of the device, and also makes it almost impossible to apply stereo photography methods in hard-to-reach places, for example, under water, where It is extremely difficult to ensure the availability of mechanical means to maintain the required parameters of the optical scheme of a stereo photograph when there is an operational need to change the area of observation.
Еще одним недостатком стереотелевизионных устройств отображения визуальной информации является определенная информационная избыточность, обусловленная тем фактом, что наблюдатель воспринимает все элементы изображения в телевизионном кадре в стереоскопическом виде, в то время как объектом наблюдения, как правило, является лишь объект, находящийся в центральной чести кадра, и именно этот объект должен наблюдаться с наличием стереоскопического эффекта.  Another disadvantage of stereo-television devices for displaying visual information is certain information redundancy, due to the fact that the observer perceives all the elements of the image in a television frame in stereoscopic form, while the object of observation, as a rule, is only an object located in the central honor of the frame, and it is this object that should be observed with the presence of the stereoscopic effect.
Известно телевизионное устройство для формирования стереоскопического изображения, см. Мамчев Г.В. Стереотелевидение - М., «Энергия», 1979 - 66 С, С. 21 рис. 13, фиг. 4 - 6. Устройство содержит две передающие телевизионные камеры и коммутатор воспроизводимых сигналов с целью обеспечить попеременное воспроизведение на экране воспроизводящего устройства обоих изображений стереопары с коммутацией по телевизионным полям, осуществляя эту коммутацию синхронно с работой светокоммутирующих очков. Из описания устройства, приведенного в указанном источнике, а также из физики работы подобных стереоскопических телевизионных систем следует, что описанному выше устройству свойственны недостатки:  Known television device for the formation of stereoscopic images, see Mamchev G.V. Stereo-television - M., "Energy", 1979 - 66 C, p. 21 fig. 13, FIG. 4 - 6. The device contains two transmitting television cameras and a switch of reproduced signals in order to ensure that both images of the stereo pair are switched on the screen of the reproducing device and are switched along the television fields, performing this switching in synchronization with the operation of the light-switching glasses. From the description of the device given in the indicated source, as well as from the physics of the work of such stereoscopic television systems, it follows that the device described above has disadvantages:
- необходимость иметь на передающей стороне две идентичные телевизионные камеры и, следовательно, воспроизводить на приемной стороне в стереоскопическом виде все точки телевизионного кадра, что, как правило, не всегда нужно; - the need to have on the transmitting side two identical television cameras and, therefore, to reproduce on the receiving side in stereoscopic form all points of a television frame, which, as a rule, is not always necessary;
- относительная сложность конструкции передающей части, что неудобно, например, для подводных систем видеонаблюдения.  - the relative complexity of the design of the transmitting part, which is inconvenient, for example, for underwater video surveillance systems.
Вместе с тем, из теории стереоскопического зрения известен ряд фактов, позволяющих значительно упростить схему стереосъемки и сохранить при этом качество стереоскопического изображения на требуемом уровне. Стереоскопические телевизионные устройства предполагают воспроизведение на приемной стороне обоих изображений стереопары наблюдаемого объекта, при этом идентичность изображений стереопары рассматривается как условие неискаженной передачи пространственных соотношений и соблюдения физиологических требований зрения оператора. Однако при рассматривании объектов, протяженных в пространстве, рассматриваемый объект, как правило, помещается в центральную часть телевизионного кадра, поэтому наибольшую детальность передаваемого телевизионного изображения необходимо обеспечить именно в центральной части телевизионного кадра.  At the same time, a number of facts are known from the theory of stereoscopic vision, which make it possible to significantly simplify the scheme of stereo photography and at the same time preserve the quality of the stereoscopic image at the required level. Stereoscopic television devices assume reproduction on the receiving side of both images of the stereopair of the observed object, while the identity of the images of the stereo pair is considered as a condition for the undistorted transmission of spatial correlations and compliance with the physiological requirements of the operator’s view. However, when viewing objects extended in space, the object in question is, as a rule, placed in the central part of a television frame; therefore, it is necessary to ensure the greatest detail of the transmitted television image in the central part of the television frame.
Кроме того, из теории стереоскопического зрения, см. Валюс Н.А. Стереоскопия - М., Изд. АН СССР, 1962, 380 С., С.219, известен тот факт, что при рассматривании стереоскопического изображения, образованного двумя изображениями стереопары с различной четкостью, четкость воспринимаемого изображения определяется четкостью наилучшего изображения. Этот же факт подтверждается другими исследователями, см. Джакония В.Е. Опытная установка цветного объемного телевидения // Радио - 1960,- N°4. In addition, from the theory of stereoscopic vision, see N. Valus. Stereoscopy - M., Ed. The Academy of Sciences of the USSR, 1962, 380 S., P.219, is a fact that when looking at a stereoscopic image formed by two stereo pairs with different clarity, the clarity of the perceived image is determined by the clarity of the best image. The same fact is confirmed by other researchers, see Jaconius V.E. Experimental installation of color surround television // Radio - 1960, - N ° 4.
Раскрытие изобретения DISCLOSURE OF INVENTION
Таким образом, перед настоящим изобретением стоит задача расширения возможностей телевизионного устройства путем обеспечения возможности двух режимов работы: Thus, the present invention faces the challenge of expanding the capabilities of a television device by allowing two modes of operation:
- воспроизведение обычного двумерного телевизионного изображения при широком угле обзора объектива передающей камеры,  - reproduction of the usual two-dimensional television image with a wide angle of view of the lens of the transmitting camera,
воспроизведение стереоскопического телевизионного изображения, образованного из двух изображений стереопары, полученных от обеих передающих телевизионных камер путем выравнивания масштабов передаваемых ими изображений.  reproduction of a stereoscopic television image formed from two stereopair images received from both transmitting television cameras by aligning the scale of the images transmitted by them.
Поставленная задача решается за счет того, что телевизионное устройство для формирования стереоскопического изображения, содержащее две телевизионные камеры, каждая из которых выполнена с возможностью вырабатывания одного из сигналов изображений стереопары, канал передачи, устройство воспроизведения, коммутатор и светокоммутирующие стереоочки, выполненные с возможностью попеременного воспроизведения и восприятия обоих изображений стереопары, причем выход каждой камеры через соответствующий канал передачи и соответствующий вход коммутатора связан со входом устройства воспроизведения, а коммутатор выполнен с возможностью попеременной передачи сигналов стереопары на устройство воспроизведения синхронно с работой светокоммутирующих стереоочков, согласно изобретению, телевизионное устройство снабжено устройством выравнивания масштабов изображений, причем телевизионные камеры имеют разные углы обзора - первая узкоугольная, вторая широкоугольная, а каждая камера выполнена со встроенным синхрогенератором, при этом выход узкоугольной камеры соединен с первым входом коммутатора непосредственно, а выход широкоугольной камеры связан со вторым входом коммутатора через устройство выравнивания масштабов изображений, причем выход узкоугольной камеры соединен со входом селектора сигналов синхронизации, выход которого соединен с управляющим входом коммутатора, с синхронизирующим входом устройства выравнивания масштабов изображений и с синхронизирующим входом светокоммутирующих стереоочков, при этом выход коммутатора соединен со входом устройства воспроизведения, причем телевизионное устройство снабжено переключателем режима работы, первый вход которого соединен с выходом коммутатора, второй вход соединен с выходом широкоугольной камеры, а выход соединен со входом устройства воспроизведения. Устройство выравнивания масштабов изображений может содержать устройство формирования изображения центральной части телевизионного кадра, интерполятор и синхронизатор, синхронизирующий вход которого соединен с выходом селектора сигналов синхронизации. The problem is solved due to the fact that a television device for forming a stereoscopic image containing two television cameras, each of which is configured to generate one of the image signals of a stereo pair, a transmission channel, a playback device, a switch and light-switching stereo glasses made with the possibility of alternate playback and perception of both images of a stereo pair, with the output of each camera through the corresponding transmission channel and the corresponding input the switch is connected to the input of the playback device, and the switch is configured to alternately transmit stereopair signals to the playback device synchronously with According to the invention, the television device is equipped with an image scale equalizer, TV cameras have different viewing angles — the first is narrow-angle, the second is wide-angle, and each camera is equipped with a built-in sync generator, while the output of the narrow-angle camera is directly connected to the first input of the switch, and the output of the wide-angle camera is connected to the second input of the switch through an image scaler, and the output is narrow-angle The camera is connected to the input of the synchronization signal selector, the output of which is connected to the control input of the switch, the synchronization input of the image scale equalization device and the synchronization input of the light-switching stereo glasses, the output of the switch is connected to the input of the playback device, and the television device is equipped with an operation mode switch, the first the input of which is connected to the output of the switch, the second input is connected to the output of the wide-angle camera, and the output is connected to the input of the mouth oystva playback. An image scale alignment device may comprise an image forming device for a central part of a television frame, an interpolator and a synchronizer, the synchronization input of which is connected to the output of the synchronization signal selector.
Заявителем не выявлены какие-либо технические решения, идентичные заявленному, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения условию патентоспособности «Новизна» («N»). The applicant has not identified any technical solutions that are identical to the stated one, which allows to conclude according to the invention to the condition of patentability "Novelty"("N").
Заявителем не выявлены источники информации, в которых содержались бы сведения о влиянии отличительных признаков изобретения на достигаемый технический результат. Указанные обстоятельства позволяют сделать вывод о соответствии заявленно- го технического решения условию патентоспособности «Изобретательский уровень» («IS»). Краткое описание чертежей  The applicant has not identified sources of information that would contain information about the effect of the distinctive features of the invention on the technical result achieved. These circumstances allow us to conclude that the claimed technical solution complies with the condition of patentability “Inventive step” (“IS”). Brief Description of the Drawings
В дальнейшем изобретение поясняется подробным описанием примеров его осуществления со ссылками на чертежи, на которых представлены: The invention is further explained in the detailed description of examples of its implementation with reference to the drawings, on which:
- на Фиг.1 - структурная схема телевизионного устройства для формирования стереоскопического изображения;  - figure 1 - structural diagram of a television device for the formation of a stereoscopic image;
- на Фиг.2 - принцип получения изображения объекта.  - figure 2 - the principle of obtaining an image of the object.
Лучший вариант осуществления изобретения The best embodiment of the invention
Передающая часть телевизионного устройства содержит две телевизионные камеры, имеющие разные углы обзора - узкоугольную телевизионную камеру 1 и широкоугольную телевизионную камеру 2, ориентированные в направлении объекта 3 передачи, канал 4 для передачи телевизионных сигналов 5 и 6 соответственно от узкоугольной и широкоугольной телевизионных камер в приемную часть телевизионного устройства. Обе телевизионные камеры 1 и 2 выполнены с возможностью вырабатывания одного из сигналов изображений стереопары, каждая камера 1 и 2 выполнена со встроенным синхрогенератором. The transmitting part of the television device contains two television cameras having different viewing angles - narrow-angle television camera 1 and wide-angle television camera 2 oriented in the direction of the transmission object 3, channel 4 for transmitting television signals 5 and 6 from the narrow-angle and wide-angle television cameras to the receiving part television device. Both television cameras 1 and 2 are designed to generate one of the image signals of the stereo pair, each camera 1 and 2 are made with a built-in clock generator.
Приемная часть телевизионного устройства содержит устройство 7 воспроизведения, светокоммутирующие стереоочки 8, селектор 9 сигналов синхронизации, устройство 10 выравнивания масштабов изображений, а также коммутатор 1 1 и переключатель 12 режима работы. Светокоммутирующие стереоочки 8 выполнены с возможностью попеременного воспроизведения и восприятия обоих изображений стереопары.  The receiving part of the television device contains a playback device 7, light-switching stereo glasses 8, a synchronization signal selector 9, an image scale equalization device 10, as well as a switch 1 1 and an operation mode switch 12. The light-coupling stereo glasses 8 are made with the possibility of alternately playing and perceiving both images of a stereo pair.
Выход каждой камеры 1 и 2 через соответствующий канал передачи и соответствующий вход коммутатора 11 связан со входом устройства 7 воспроизведения, а коммутатор 11 выполнен с возможностью попеременной передачи сигналов 5 и 6 стереопары на устройство 7 воспроизведения синхронно с работой светокоммутирующих стереоочков 8. Выход узкоугольной камеры 1 соединен с первым входом коммутатора 1 1 непосредственно, а выход широкоугольной камеры 2 связан со вторым входом коммутатора 11 через устройство 10 выравнивания масштабов изображений. Выход коммутатора 11 через переключатель 12 режима работы соединен со входом устройства 7 воспроизведения.  The output of each camera 1 and 2 through the corresponding transmission channel and the corresponding input of the switch 11 is connected to the input of the playback device 7, and the switch 11 is configured to alternately transmit signals 5 and 6 of the stereo pair to the playback device 7 synchronously with the operation of the light-switching stereo glasses 8. Output of the narrow-angle camera 1 connected to the first input of the switch 1 1 directly, and the output of the wide-angle camera 2 is connected with the second input of the switch 11 through the device 10 scaler images. The output of the switch 11 through the switch 12 of the operating mode is connected to the input of the device 7 playback.
Выход узкоугольной камеры 1 соединен также со входом селектора 9 сигналов синхронизации, выход которого соединен с управляющим входом коммутатора 1 1, с синхронизирующим входом устройства 10 выравнивания масштабов изображений и с синхронизирующим входом светокоммутирующих стереоочков 8. Первый вход переключателя 12 режима работы соединен с выходом коммутатора 1 1, второй вход соединен непосредственно с выходом широкоугольной камеры 2, а выход соединен со входом устройства 7 воспроизведения. The output of the narrow-angle camera 1 is also connected to the input of the synchronization signal selector 9, the output of which is connected to the control input of the switch 1 1, to the synchronizing input of the image scale equalizer 10 and to the synchronizing input of the light-switching stereo glasses 8. The first input of the operation mode switch 12 is connected to the output of the switch 1 1, the second input is connected directly to the output of the wide-angle camera 2, and the output is connected to the input of the playback device 7.
Устройство 10 выравнивания масштабов изображений содержит устройство 13 формирования изображения центральной части телевизионного кадра, интерполятор 14 и синхронизатор, синхронизирующий вход которого соединен с выходом селектора 9 сигналов синхронизации. Синхронизатор представляет собой матричное устройство 15 памяти на телевизионный кадр. Устройство 13 формирования изображения центральной части телевизионного кадра предназначено для осуществления записи телевизионного кадра в матричное устройство 15 памяти в полном формате, на выходе же матричного устройства 15 памяти считывание производится лишь центральной части телевизионного кадра при синхронизации от телевизионного сигнала узкоугольной телевизионной камеры 1. Размер центральной части телевизионного кадра, выраженный количеством элементов изображения, отличается от размера полного телевизионного кадра пропорционально соотношению углов обзора двух передающих телевизионных камер 1 и 2 (фиг. 2 поз. 17).  The device 10 of the scale of images contains the device 13 forming the image of the Central part of the television frame, the interpolator 14 and the synchronizer, the synchronization input of which is connected to the output of the selector 9 of the synchronization signals. The synchronizer is a matrix memory device 15 per television frame. The device 13 imaging the central part of the television frame is designed to write the television frame into the matrix memory device 15 in full format, while the output of the matrix memory device 15 reads only the central part of the television frame during synchronization from the television signal of the narrow-angle television camera 1. The size of the central part TV frame, expressed by the number of picture elements, differs from the size of the full TV frame proportion tional relation angles two transmit television cameras 1 and 2 (Fig. 2, pos. 17).
Устройство 10 выравнивания масштабов изображений содержит также интерполятор 14 для увеличения путём интерполяции количества элементов изображения центральной части телевизионного кадра до количества элементов полного телевизионного кадра. Устройство 10 выравнивания масштабов изображений известно в телевизионной технике в качестве цифрового видеомикшера и инструмента для создания спецэффектов, см. Кривошеев М.И. Цифровое телевидение. Кривошеев М.И., Виленчик Л.С. и др. - М. 1980 - 264 с, С. 134 рис. 6.6, фиг. 7 - 9. The device 10 of the scale of images also contains an interpolator 14 for increasing by interpolating the number of picture elements of the central part of a television frame to the number of elements of a full television frame. The device 10 scale equalization of images known in television technology as digital switcher and tool for creating special effects, see M. Krivosheev. Digital television. Krivosheev M.I., Vilenchik L.S. and others - M. 1980 - 264 s, p. 134 fig. 6.6, FIG. 7 - 9.
Коммутатор 11 и светокоммутирующие стереоочки 8 служат для коммутации сигналов телевизионных изображений по полям и синхронизируются сигналами телевизионной синхронизации от узкоугольной телевизионной камеры 1. Переключатель 12 режима работы предназначен для управления оператором по управляющему входу 16 и служит для переключения режимов работы телевизионного устройства, в левом по схеме положении выключая стереоскопический режим отображения и переводя работу устройства 7 воспроизведения в моноскопический режим воспроизведения телевизионного сигнала от широкополосной телевизионной камеры 2. Светокоммутирующие очки 8 в этом моноскопическом режиме не используются, и наблюдатель воспринимает обычное двумерное изображение, но при широком угле обзора наблюдаемого объекта, определяемом широкоугольной телевизионной камерой 2.  The switch 11 and the light-coupling stereo glasses 8 are used for switching television image signals across the fields and are synchronized by the television synchronization signals from the narrow-angle television camera 1. The operation mode switch 12 is designed to control the operator via control input 16 and serves to switch the operating modes of the television device in the left switching off the stereoscopic display mode and translating the operation of the playback device 7 into the monoscopic playback mode of the viewing signal from the wideband television camera 2. The light-switching points 8 are not used in this monoscopic mode, and the observer perceives the usual two-dimensional image, but with a wide viewing angle of the observed object defined by the wide-angle television camera 2.
Телевизионное устройство для формирования стереоскопического изображения работает следующим образом.  A television device for forming a stereoscopic image works as follows.
Телевизионные камеры 1 и 2 фиксируют изображение наблюдаемого объекта с двух позиций, соответствующих выбранным левой и правой позициям стереосъемки, и ориентированы таким образом, что оптические оси их объективов пересекаются в точке, расположенной возможно ближе к наблюдаемому объекту. Сигнал 5 изображения от узкоугольной телевизионной камеры 1 и сигнал 6 от широкоугольной телевизионной камеры 2 поступают по каналу 4 в приемную часть устройства. Television cameras 1 and 2 capture the image of the observed object from two positions corresponding to the selected left and right positions of the stereo and are oriented in such a way that the optical axes of their lenses intersect at a point located as close as possible to the observed object. Signal 5 image from narrow-angle the television camera 1 and the signal 6 from the wide-angle television camera 2 are transmitted via channel 4 to the receiving part of the device.
В приёмной части устройства сигнал 6 изображения от широкоугольной телевизионной камеры 2 (фиг. 2 поз. 19) поступает в устройство 13 формирования изображения центральной части телевизионного кадра устройства 10 выравнивания масштабов изображений; устройством 13 формирования изображения центральной части телевизионного кадра он записывается в матричное устройство 15 памяти на телевизионный кадр в полном формате, а считывается на его выходе лишь в виде центральной части телевизионного кадра (фиг. 3 поз. 18). Размер центральной части телевизионного кадра, выраженный количеством элементов изображения, отличается от размера полного телевизионного кадра пропорционально соотношению углов обзора узкоугольной и широкоугольной передающих телевизионных камер 1 и 2. Сигнал изображения центральной части телевизионного кадра, содержащий меньшее количество элементов изображения, чем полный телевизионный кадр, поступает в интерполятор 14, который осуществляет преобразование форматов изображения и доводит изображение центральной части кадра до формата полного телевизионного кадра, восстанавливая путём интерполяции значения недостающих элементов изображения и увеличивая таким образом размер центральной части кадра до размера полного кадра (фиг. 2 поз. 18) . Полученное таким образом изображение центральной части кадра записывается в матричное устройство 15 памяти на телевизионный кадр, предназначенное для синхронизации сигналов от обеих телевизионных камер. Синхронизация достигается благодаря тому обстоятельству, что считывание изображения, записанного в память матричного устройства 15 памяти на телевизионный кадр, происходит под управлением сигналов синхронизации от узкоугольной телевизионной камеры 1, выделенных из ее сигнала селектором 9 сигналов телевизионной синхронизации. В результате на выходе матричного устройства 15 памяти на телевизионный кадр формируется сигнал изображения, соответствующего центральной части изображения от широкоугольной телевизионной камеры 2, которое, таким образом, может быть использовано как одно из изображений стереопары, в которой вторым изображением является изображение от узкоугольной телевизионной камеры 1. Сигналы изображений указанной стереопары таким образом синхронизированы между собой и поступают на входы коммутатора 11, управляемого сигналом синхронизации, поступающим с частотой телевизионных полей от селектора 9 телевизионных сигналов синхронизации. Этот же сигнал управляет работой светокоммутирующих стереоочков 8, позволяющих глазам наблюдателя (левым и правым попеременно) наблюдать стереоскопическое изображение на экране воспроизводящего устройства 7. Приемная часть устройства содержит также переключатель 12 режима работы, предназначенный для переключения режимов работы воспроизводящего устройства 7 и, тем самым, для изменения характера изображения на его экране. При установке оператором через вход 16 переключателя 12 режима работы в левое по схеме положение воспроизводящее устройство 7 работает в обычном нестереоскопическом режиме и позволяет наблюдать обычное моноскопическое (двумерное) полноформатное телевизионное изображение от широкоугольной телевизионной камеры 2. При установке переключателя 12 режима работы в правое положение воспроизводящее устройство 7 работает в стереоскопическом режиме, на экране воспроизводятся попеременно оба изображения стереопары от передающих телевизионных камер 1 и 2 с одинаковым масштабом обоих изображений, с их коммутацией и чередованием на экране с частотой телевизионных полей 50 Гц (при использовании стандартного телевизионного сигнала). In the receiving part of the device, the image signal 6 from the wide-angle television camera 2 (FIG. 2 pos. 19) enters the imaging device 13 of the central part of the television frame of the image scale equalizer 10; the device 13 forming the image of the central part of the television frame is recorded in the matrix memory device 15 on the television frame in full format, and is read at its output only as the central part of the television frame (Fig. 3 pos. 18). The size of the central part of the television frame, expressed by the number of picture elements, differs from the size of the full television frame in proportion to the ratio of the viewing angles of the narrow-angle and wide-angle transmitting television cameras 1 and 2. The image signal of the central part of the television frame containing a smaller number of picture elements than the full television frame enters to interpolator 14, which converts image formats and brings the image of the central part of the frame to the forms Ata of the full TV frame, restoring by the interpolation the values of the missing elements of the image and thus increasing the size of the central part of the frame to the size of the full frame (Fig. 2 pos. 18). The image of the central part of the frame thus obtained is recorded in the matrix memory device 15 on a television frame intended for sync signals from both television cameras. Synchronization is achieved due to the fact that the reading of the image recorded in the memory of the matrix device 15 of the memory on a television frame occurs under the control of synchronization signals from a narrow-angle television camera 1, selected from its signal by the selector 9 of television synchronization signals. As a result, at the output of the matrix memory device 15 to a television frame, an image signal is generated corresponding to the central part of the image from wide-angle television camera 2, which thus can be used as one of the stereo pair images, in which the second image is from narrow-angle television camera 1 The image signals of the specified stereo pair are thus synchronized with each other and are fed to the inputs of the switch 11 controlled by the synchronization signal, conductive with a frequency of television fields from the selector 9 television synchronizing signals. The same signal controls the operation of the light-mutated stereo glasses 8, which allow the observer's eyes (left and right alternately) to observe the stereoscopic image on the screen of the playback device 7. The receiving part of the device also contains a switch 12 of operation mode, designed to switch the operating modes of the playback device 7 and, thereby, to change the character of the image on its screen. When installed by the operator through the input 16 of the switch 12 of the operation mode in the left-hand position, the reproducing device 7 It works in the usual non-stereoscopic mode and allows you to observe a normal monoscopic (two-dimensional) full-format television image from a wide-angle television camera 2. When the operating mode switch 12 is set in the right position, the reproducing device 7 operates in stereoscopic mode, both stereo pairs from transmitting television cameras are displayed alternately 1 and 2 with the same scale of both images, with their switching and alternation on the screen with the frequency of television fields 50 Hz (when using a standard television signal).
Принцип получения изображения объекта показан на фиг.2. The principle of obtaining an image of an object is shown in FIG.
- поз. 17 поясняет условное расположение зон наблюдения узкоугольной и широкоугольной телевизионных камер 1 и 2; - pos. 17 explains the conventional arrangement of the observation zones of narrow-angle and wide-angle television cameras 1 and 2;
- поз. 18 показывает расположение объекта наблюдения в кадре узкоугольной телевизионной камеры 1. В таком же масштабе выглядит изображение от широкоугольной телевизионной камеры 2 после обработки в устройстве 13 формирования изображения центральной части телевизионного кадра, а также на входе интерполятора 14. На выходе интерполятора 14 изображение выглядит так же, но состоит уже из большего числа элементов, увеличенного до формата полного телевизионного кадра путём интрерполяции;  - pos. 18 shows the location of the object of observation in the frame of the narrow-angle television camera 1. The image from the wide-angle television camera 2 after the processing in the imaging device 13 of the central part of the television frame and at the input of the interpolator 14 looks the same scale. At the output of the interpolator 14, the image looks the same , but consists of a larger number of elements, enlarged to the format of a full television frame by interpolation;
- поз. 19 показывает расположение объекта наблюдения в кадре широкоугольной телевизионной камеры 2.  - pos. 19 shows the location of the object of observation in the frame of a wide-angle television camera 2.
Как следует из структурной схемы приемной части устройства (фиг.1), информационные характеристики наблюдаемых изображений, обычного и стереоскопического, определяются исключительно свойствами сигнала от телевизионных камер 1 и 2 и особенностями стереоскопического зрения. Таким образом, в стереоскопическом режиме работы телевизионного устройства (правое по схеме положение переключателя 12 режимов работы) форматы изображений стереопары оказываются одинаковыми, а детальность воспринимаемого стереоскопического объекта определяется детальностью изображения с наиболее высокой четкостью, а именно— определяется четкостью изображения от узкоугольной телевизионной камеры 1. Это обстоятельство соответствует указанному выше свойству зрения, позволяющему воспринимать стереоскопическое изображение при наблюдении стереопары с неидентичными характеристиками изображений таким образом, что качество наблюдаемого стереоизображения определяется качеством наилучшего из обоих изображений стереопары. As follows from the block diagram of the receiving part of the device (figure 1), the information characteristics of the observed images, conventional and stereoscopic, are determined solely by the properties of the signal from television cameras 1 and 2 and the features of stereoscopic vision. Thus, in the stereoscopic mode of the television device (the right position of the switch 12 modes of operation according to the scheme), the stereo pair image formats are the same, and the detail of the perceived stereoscopic object is determined by the detail of the image with the highest definition, namely determined by the clarity of the image from the narrow-angle television camera 1. This circumstance corresponds to the property of vision indicated above, which allows to perceive a stereoscopic image when observing stereo pairs with non-identical characteristics of images in such a way that the quality of the observed stereo image is determined by the quality of the best stereo pair of both images.
Данное устройство обеспечивает технический результат, состоящий в расширении возможностей телевизионного устройства путем обеспечения возможности двух режимов работы: воспроизведение обычного двумерного телевизионного изображения при широком угле обзора объектива передающей камеры, а также воспроизведение стереоскопического телевизионного изображения, образованного из двух изображений стереопары, полученных от обеих передающих телевизионных камер путем выравнивания масштабов передаваемых ими изображений. Промышленная применимость This device provides a technical result consisting in expanding the capabilities of a television device by providing the possibility of two modes of operation: reproduction of a conventional two-dimensional television image at a wide viewing angle of a transmitting camera lens, as well as reproduction of a stereoscopic television image formed from two stereopair images received from both transmitting television cameras by aligning the scale of their images. Industrial Applicability
Для реализации изобретения используются известные материалы и оборудование, что обусловливает, по мнению заявителя, соответствие заявленного изобретения условию патентоспособности «Промышленная применимость» («IA»). To implement the invention, well-known materials and equipment are used, which determines, in the opinion of the applicant, the compliance of the claimed invention with the Industrial Applicability (“IA”) patentability condition.

Claims

Формула изобретения Claim
1. Телевизионное устройство для формирования стереоскопического изображения, содержащее две телевизионные камеры, каждая из которых выполнена с возможностью вырабатывания одного из сигналов изображений стереопары, канал передачи, устройство воспроизведения, коммутатор и светокоммутирующие стереоочки, выполненные с возможностью попеременного воспроизведения и восприятия обоих изображений стереопары, причем выход каждой камеры через соответствующий канал передачи и соответствующий вход коммутатора связан со входом устройства воспроизведения, а коммутатор выполнен с возможностью попеременной передачи сигналов стереопары на устройство воспроизведения синхронно с работой светокоммутирующих стереоочков, отличаю ще еся тем , что телевизионное устройство снабжено устройством выравнивания масштабов изображений, причем телевизионные камеры имеют разные углы обзора - первая узкоугольная, вторая широкоугольная, а каждая камера выполнена со встроенным синхрогенератором, при этом выход узкоугольной камеры соединен с первым входом коммутатора непосредственно, а выход широкоугольной камеры связан со вторым входом коммутатора через устройство выравнивания масштабов изображений, причем выход узкоугольной камеры соединен со входом селектора сигналов синхронизации, выход которого соединен с управляющим входом коммутатора, с синхронизирующим входом устройства выравнивания масштабов изображений и с синхронизирующим входом светокоммутирующих стереоочков, при этом выход коммутатора соединен со входом устройства воспроизведения, причем телевизионное устройство снабжено переключателем режима работы, первый вход которого соединен с выходом коммутатора, второй вход соединен с выходом широкоугольной камеры, а выход соединен со входом устройства воспроизведения. 1. A television device for forming a stereoscopic image containing two television cameras, each of which is configured to generate one of the stereo image signals, a transmission channel, a playback device, a switch and light-switching stereo glasses made with the possibility of alternate playback and perception of both stereo pairs, the output of each camera through the corresponding transmission channel and the corresponding input of the switch is connected to the input of the device The works and the switch are designed to alternately transmit stereopair signals to the playback device synchronously with the operation of the light-switching stereo glasses, characterized in that the television device is equipped with an image scale equalization device, and the television cameras have different viewing angles — the first narrow-angle, the second wide-angle, and each the camera is made with a built-in clock generator, while the output of the narrow-angle camera is connected to the first input of the switch directly, and the output the wide-angle camera is connected to the second input of the switch through an image scaler, the output of the narrow-angle camera is connected to the input of the synchronization signal selector, the output of which is connected to the switch control input, to the sync input of the image scale equalizer and to the synchronizing the input of the light-coupling stereo glasses, while the switch output is connected to the input of the playback device, the television device is equipped with an operation mode switch, the first input of which is connected to the switch output, the second input is connected to the wide-angle camera output, and the output is connected to the playback device input.
2. Телевизионное устройство по п. 1, о тл и ч аю щ е е с я т е м , что устройство выравнивания масштабов изображений содержит устройство формирования изображения центральной части телевизионного кадра, интерполятор и синхронизатор, синхронизирующий вход которого соединен с выходом селектора сигналов синхронизации.  2. The television device according to claim 1, that is, that the scaler of the images contains an imaging device for the center of the television frame, an interpolator and a synchronizer, the synchronization input of which is connected to the output of the synchronization signal selector .
PCT/RU2018/000448 2018-01-16 2018-07-09 Television device for generating a stereoscopic image WO2019143263A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018101770 2018-01-16
RU2018101770A RU2691884C1 (en) 2018-01-16 2018-01-16 Television device for stereoscopic image formation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019143263A1 true WO2019143263A1 (en) 2019-07-25

Family

ID=66947582

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2018/000448 WO2019143263A1 (en) 2018-01-16 2018-07-09 Television device for generating a stereoscopic image

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2691884C1 (en)
WO (1) WO2019143263A1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2014756C1 (en) * 1992-10-08 1994-06-15 Петер Мигалович Monocular single-channel stereoscopic television system
US20110122131A1 (en) * 2008-07-24 2011-05-26 Koninklijke Philips Electronics N.V. Versatile 3-d picture format
US20120235886A1 (en) * 2010-02-28 2012-09-20 Osterhout Group, Inc. See-through near-eye display glasses with a small scale image source
US20120300393A1 (en) * 2010-02-16 2012-11-29 Fujitsu Limited Electronic device
RU2483469C2 (en) * 2009-01-19 2013-05-27 Минору ИНАБА Stereoscopic system for forming and displaying images

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2014756C1 (en) * 1992-10-08 1994-06-15 Петер Мигалович Monocular single-channel stereoscopic television system
US20110122131A1 (en) * 2008-07-24 2011-05-26 Koninklijke Philips Electronics N.V. Versatile 3-d picture format
RU2483469C2 (en) * 2009-01-19 2013-05-27 Минору ИНАБА Stereoscopic system for forming and displaying images
US20120300393A1 (en) * 2010-02-16 2012-11-29 Fujitsu Limited Electronic device
US20120235886A1 (en) * 2010-02-28 2012-09-20 Osterhout Group, Inc. See-through near-eye display glasses with a small scale image source

Also Published As

Publication number Publication date
RU2691884C1 (en) 2019-06-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5510832A (en) Synthesized stereoscopic imaging system and method
US6108005A (en) Method for producing a synthesized stereoscopic image
WO2010122711A1 (en) 3d image display apparatus, 3d image playback apparatus, and 3d image viewing system
JP2010062695A (en) Image processing apparatus, image processing method, and program
JP2008103820A (en) Stereoscopic image processing apparatus
JP2011211450A (en) Three-dimensional video display device, three-dimensional video photographing device, and three-dimensional video display method
US4994898A (en) Color television system for processing signals from a television camera to produce a stereoscopic effect
JP6207640B2 (en) 2D image stereoscopic display device
RU2691884C1 (en) Television device for stereoscopic image formation
JP2012138655A (en) Image processing device and image processing method
JPH11187426A (en) Stereoscopic video system and method therefor
JPH11187425A (en) Stereoscopic video system and method
JP2012134885A (en) Image processing system and image processing method
JPH09224267A (en) Stereoscopic video preparing device, device and system for displaying stereoscopic video
WO1995013564A1 (en) Method and apparatus for visualizing two-dimensional motion picture images in three dimensions
US20230379596A1 (en) Light field endoscope with look around capability
JP2011035858A (en) Video processing apparatus
WO2004071101A1 (en) 3-dimensional video recording/reproduction device
WO2022269967A1 (en) Encoding video image of one camera from one imaging element into existing all 3d format
JP2656254B2 (en) Video signal generator for stereoscopic images
KR20140074022A (en) Method and apparatus for display of selected contents and multi-view 3D images
JP3357754B2 (en) Pseudo-stereo image generation method and pseudo-stereo image generation device
JP2002341289A (en) Stereoscopic video observation device
KR20030046748A (en) Temporal-multiplied 3D image system
JPS63287287A (en) Electronic stereoscopic image synthesizer

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18901064

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 18901064

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 18901064

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

32PN Ep: public notification in the ep bulletin as address of the adressee cannot be established

Free format text: NOTING OF LOSS OF RIGHTS PURSUANT TO RULE 112(1) EPC (EPO FORM 1205A DATED 11.12.2020)