Устройство компьютерной системы панорамного телевизионного наблюдения

Изобретение относится к панорамному телевизионному наблюдению, которое выполняется компьютерной системой при помощи телевизионной камеры кругового обзора в области, близкой к полусфере, т.е. в пространственном угле 360 градусов по азимуту и десятки градусов по углу места. Техническим результатом является обеспечение возможности контроля панорамного сюжета целиком (полностью). Результат достигается тем, что в состав платы видео введен блок электрического вписывания изображения (БЭВИ), осуществляющий программным путем вложение (вставку) «кольцевого» кадра телевизионной камеры в «прямоугольный» растр компьютерного монитора, причем в режиме наблюдения панорамного сюжета полностью вход БЭВИ подключен к выходу блока оперативной памяти на кадр. 4 з.п. ф-лы, 9 ил.

 

Предполагаемое изобретение относится к панорамному телевизионному наблюдению, которое выполняется компьютерной системой при помощи телевизионной камеры кругового обзора в области, близкой к полусфере, т.е. в пространственном угле 360 градусов по азимуту и десятки градусов по углу места.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению следует считать устройство компьютерной системы панорамного телевизионного наблюдения [1], содержащее последовательно соединенные телевизионную камеру и сервер, являющийся узлом локальной вычислительной сети, к которому подключены два или более персональных компьютеров, при этом телевизионная камера состоит из последовательно расположенных и оптически связанных панорамного объектива и датчика цифрового телевизионного сигнала, который содержит в своем составе последовательно расположенные и связанные твердотельный фотоприемник и блок фотоприемника, причем телевизионная камера формирует «кольцевой» растр изображения, а ее «кольцевой» фотоприемник выполнен по технологии приборов с зарядовой связью (ПЗС) и имеет кристалл мишени в виде кругового кольца, а блок фотоприемника обеспечивает развертку аналогового видеосигнала и формирование на выходе телевизионной камеры цифрового телевизионного сигнала, при этом «кольцевой» фотоприемник содержит на общем кристалле «кольцевую» фотоприемную область (мишень), «кольцевой» регистр сдвига и блок преобразования «заряд-напряжение» (БПЗН), причем на мишени линейки светочувствительных элементов, чередующиеся с линейками экранированных от света элементами, расположены вдоль радиальных направлений от воображаемого центра кругового кольца к его внешней периферии и расположенному там «кольцевому» регистру сдвига, а число элементов в каждой «кольцевой» строке мишени равно числу элементов в «кольцевом» регистре сдвига, при этом в разъем расширения на материнской плате сервера установлена плата видео, согласованная по каналам ввода/вывода, управлению и питанию с шиной сервера, содержащая блок преобразования «кольцевого» кадра в «прямоугольные» кадры (БПКП), вход которого подключен к выходу блока оперативной памяти на кадр, а выход - к выходу «сеть», причем число «прямоугольных» кадров m, соответствующих одному текущему «кольцевому» кадру, удовлетворяет соотношению:

где - горизонтальный угол поля зрения в градусах наблюдаемого оператором изображения, а само это преобразование выполняется программным путем.

Для прототипа предполагается, что кристалл «кольцевого» фотоприемника выполнен из кремния. БПЗН «кольцевого» фотоприемника организован по типу «плавающая диффузионная область» [2], а поэтому имеет управляющий вход, обеспечивающий поэлементный сброс напряжения формируемого видеосигнала. Блок фотоприемника содержит блок «кольцевой» развертки видеосигнала, а также соединенные последовательно сигнальный процессор и аналого-цифровой преобразователь (АЦП), при этом информационный вход сигнального процессора подключен к выходу БПЗН «кольцевого» фотоприемника, первый выход блока «кольцевой» развертки - к управляющим входам мишени «кольцевого» фотоприемника, второй выход блока «кольцевой» развертки - к управляющим входам «кольцевого» регистра сдвига «кольцевого» фотоприемника, третий выход блока «кольцевой» развертки - к управляющему входу БПЗН «кольцевого» фотоприемника, четвертый выход блока «кольцевой» развертки - к входу синхронизации сигнального процессора, пятый выход блока «кольцевой» развертки - к тактовому входу АЦП, выход которого является выходом телевизионной камеры.

Недостаток устройства компьютерной системы панорамного телевизионного наблюдения - отсутствие возможности контроля панорамного сюжета целиком (полностью), а только лишь путем последовательного обзора его составных фрагментов (участков). Это условие серьезно затрудняет работу компьютерных операторов по оперативному выбору интересующих их участков панорамного изображения.

Задачей изобретения является предоставление дополнительной возможности наблюдения панорамного сюжета полностью.

Поставленная задача в заявляемой компьютерной системе панорамного телевизионного наблюдения решается тем, что в устройство прототипа [1], содержащее последовательно соединенные телевизионную камеру и сервер, являющийся узлом локальной вычислительной сети, к которому подключены два или более персональных компьютеров, при этом телевизионная камера, формирующая «кольцевой» растр изображения, содержит последовательно расположенные и оптически связанные панорамный объектив и «кольцевой» фотоприемник, который выполнен по технологии ПЗС и содержит на общем кремниевом кристалле в виде кругового кольца «кольцевую» мишень, «кольцевой» регистр сдвига и БПЗН с организацией «плавающая диффузия», при этой на мишени линейки светочувствительных элементов, чередующиеся с линейками экранированных от света элементами, расположены вдоль радиальных направлений от воображаемого центра кругового кольца к его внешней периферии и расположенному там «кольцевому» регистру сдвига, а число элементов в каждой «кольцевой» строке мишени равно числу элементов в «кольцевом» регистре сдвига; в состав телевизионной камеры также входят блок «кольцевой» развертки видеосигнала и соединенные последовательно сигнальный процессор и АЦП, причем информационный вход сигнального процессора подключен к выходу БПЗН «кольцевого» фотоприемника, первый выход блока «кольцевой» развертки - к управляющим входам фотоприемной области «кольцевого» фотоприемника, второй выход блока «кольцевой» развертки - к управляющим входам «кольцевого» регистра сдвига «кольцевого» фотоприемника, третий выход блока «кольцевой» развертки - к управляющему входу БПЗН «кольцевого» фотоприемника, четвертый выход блока «кольцевой» развертки - к входу синхронизации сигнального процессора, пятый выход блока «кольцевой» развертки - к тактовому входу АЦП, выход которого является выходом телевизионной камеры, при этом в разъем расширения на материнской плате сервера установлена плата видео, согласованная по каналам ввода/вывода, управлению и питанию с шиной сервера, содержащая БПКП, вход которого в режиме последовательного обзора панорамного сюжета подключен к выходу блока оперативной памяти на кадр, а выход - к выходу «сеть» сервера, причем число «прямоугольных» кадров m, соответствующих одному текущему «кольцевому» кадру, удовлетворяет соотношению (1), а согласно предлагаемому изобретению в состав платы видео введен блок электрического вписывания изображения (БЭВИ), осуществляющий программным путем вложение (вставку) «кольцевого» кадра телевизионной камеры в «прямоугольный» растр компьютерного монитора, причем в режиме наблюдения панорамного сюжета полностью вход БЭВИ подключен к выходу блока оперативной памяти на кадр, а выход БЭВИ - к выходу «сеть» сервера.

Сопоставительный анализ с прототипом [1] показывает, что заявляемое устройство компьютерной системы панорамного телевизионного наблюдения [отличается введением в состав платы видео, устанавливаемой на материнской плате сервера, нового блока БЭВИ, который предназначен для осуществления вставки «кольцевого» кадра телевизионной камеры в «прямоугольный» растр компьютерного монитора путем реализации этой функции при помощи алгоритмов, закладываемых в оригинальную компьютерную программу.

Совокупность известных и новых признаков для заявляемого устройства не известна из уровня техники, следовательно, предлагаемое техническое решение отвечает критерию новизны. По достигаемому техническому результату, а именно: предоставлению дополнительной возможности наблюдения панорамного сюжета полностью, - предлагаемое техническое решение соответствует критерию о наличии изобретательского уровня.

Необходимо признать, что телевизионная камера прототипа [1] имеет существенный недостаток. Он заключается в том, что разрешающая способность этой телевизионной камеры в пределах кадра является переменной величиной, которая изменяется в сторону уменьшения по направлению к внешней периферии «кольцевого» фотоприемника из-за увеличивающейся величины зазора между его светочувствительными элементами, имеющими одинаковый показатель по геометрической площади.

Однако этот недостаток можно преодолеть за счет выравнивания разрешающей способности изображения, формируемого этой телевизионной камерой, если воспользоваться известным изобретательским решением [3].

Для этого в состав телевизионной камеры должен быть введен блок формирования апертуры (БФА), информационный вход которого подключен которого подключен к шестому выходу блока «кольцевой» развертки, синхронизирующий вход БФА - к седьмому выходу блока «кольцевой» развертки, а выход БФА - к управляющему входу блока «кольцевой» развертки, при этом период управляющих импульсов Тr формируемых на выходе БФА определяется соотношением:

где Тp - период считывания элемента в «кольцевом» фотоприемнике;

nm - коэффициент, целое число, величина которого для текущей строки считывания в «кольцевом» фотоприемнике, равна отношению:

где Δl - площадь светочувствительного элемента для первой строки считывания в «кольцевом» фотоприемнике;

Δm - площадь светочувствительного элемента для текущей строки считывания в «кольцевом» фотоприемнике,

а на мишени «кольцевого» фотоприемника площадь светочувствительных элементов и равная ей площадь экранированных элементов должны быть различны от строки к строке, увеличиваясь по мере движения к внешней периферии до максимальной величины, не превышающей площадь элемента «кольцевого» регистра сдвига, при реализации в выходном видеосигнале сенсора одинаковой площади считывающей апертуры.

На фиг. 1 приведена структурная схема заявляемого устройства компьютерной системы панорамного телевизионного наблюдения, совпадающая со структурной схемой устройства прототипа [1]; на фиг. 2 приведена схемотехническая организации «кольцевого» фотоприемника для телевизионной камеры прототипа [1]; на фиг. 3 показан фрагмент этого фотоприемника, иллюстрирующий подробности его конструкции; на фиг. 4 приведена схемотехническая организация «кольцевого» фотоприемника для телевизионной камеры, выполненной согласно патенту РФ [3]; на фиг. 5 - иллюстрация выполнения задачи по электрическому вписыванию изображения «кольцевого» кадра в «прямоугольный» растр компьютерного монитора; на фиг. 6 - иллюстрация выполнения задачи по конвертированию одного «кольцевого» кадра в шесть «прямоугольных» кадров; на фиг. 7, по данным [4], представлена фотография изображения, полученного при помощи отечественного панорамного зеркально-линзового объектива; на фиг. 8, по данным [2, с. 19], представлена структурная схема БПЗН с организацией «плавающая диффузионная область; на фиг. 9 изображена эпюра возможного сигнала управления для БПЗН в «кольцевом» фотоприемнике (см. фиг. 4), выполненном согласно патенту РФ [3].

Заявляемое устройство компьютерной системы панорамного телевизионного наблюдения, см. фиг. 1, содержит последовательно соединенные телевизионную камеру 1 и сервер 2, являющийся узлом локальной вычислительной сети, к которому подключены два или более персональных компьютеров в позиции 3, при этом телевизионная камера 1 содержит последовательно расположенные и оптически связанные панорамный объектив 1-1 и «кольцевой» фотоприемник 1-2; блок 1-3 «кольцевой» развертки видеосигнала, а также соединенные последовательно сигнальный процессор 1-4 и АЦП 1-5, выход которого является выходом телевизионной камеры 1; «кольцевой» фотоприемник 1-2 для этой телевизионной камеры имеет форму кругового кольца из кремния, (см. фиг. 2…3), у которого линейки светочувствительных и линейки экранированных от света элементов мишени 1-2-1, имеющих одинаковую площадь, расположены вдоль радиальных направлений от воображаемого центра кругового кольца к его внешней периферии и расположенному там «кольцевому» регистру сдвига 1-2-2, оканчивающемуся БПЗН 1-2-3, а число элементов в каждой «кольцевой» строке мишени 1-2-1 равно числу элементов в «кольцевом» регистре сдвига 1-2-2.

На материнской плате сервера 2 установлена плата видео, выполняющая программным путем следующие операции:

- запись «кольцевого» видеосигнала в оперативную память сервера в автоматическом режиме;

- электрическое вписывание изображения «кольцевого» кадра из оперативной памяти в «прямоугольный» растр компьютерного монитора в режиме 1 работы программы;

- считывание «кольцевого» кадра из оперативной памяти при помощи m «прямоугольных» кадров, число которых удовлетворяет соотношению (1) в режиме 2 этой программы.

Следует отметить, что в компьютерной программе применительно к операции по реализации электрического вписывания «кольцевого» кадра в «прямоугольный» растр монитора должно быть реализовано соблюдение последовательности передачи телевизионных строк.

При условии размещения вписываемого кадра в центральной части экрана монитора выполнение этой задачи представлено на фиг. 5.

Продемонстрируем заложенный в эту программы алгоритм, используя растровое положение точечных изображений от двух элементов (пикселов) «А» и «В» для «кольцевого» фотоприемника 1-2.

Пусть, как показано на фиг. 2 пиксел «А» считывается первым в первой «кольцевой» строке сенсора, а пиксел «В» - точно посередине этой строки.

Тогда в «прямоугольном» растре компьютерного монитора (см. фиг. 5) изображение от пиксела «А» будет занимать положение центрального элемента его первой строки, а изображение от пиксела «В» - положение центрального элемента его последней строки.

Для выравнивания разрешающей способности телевизионной камеры в ее состав должен быть введен блок формирования апертуры (БФА) 1-6 (на фиг. 1 этот блок отмечен заливкой серым цветом), а на мишени 1-2-1 «кольцевого» фотоприемника площадь светочувствительных элементов и равная ей площадь экранированных элементов от строки к строке должны быть различны, увеличиваясь по мере движения к внешней периферии до максимальной величины, не превышающей площадь элемента «кольцевого» регистра сдвига 1-2-2, как показано на фиг. 4.

Панорамный объектив 1-1 телевизионной камеры, как и в прототипе, предназначен для формирования оптического изображения кругового обзора (кольцевого изображения). В качестве технического решения для панорамного объектива 1-1, совпадающим с аналогичным решением для прототипа, может быть предложен панорамный зеркально-линзовый объектив, конструкция которого запатентована в России отечественными специалистами [4].

Угловое поле в пространстве предметов для этого объектива составляет 360 градусов по азимуту и может достигать (75-80) градусов по углу места. Наличие пассивной (неинформативной) области в центре оптического кадра панорамного объектива, см. фиг. 7, подтверждает целесообразность выбора формы фотоприемника 1-2, как и в прототипе, в пользу кругового кольца.

Блок 1-3 «кольцевой» развертки видеосигнала, сигнальный процессор 1-4 и АЦП 1-5 выполнены с использованием комплекта специализированных микросхем высокого уровня интеграции и ничем не отличаются от блоков такого же наименования у прототипа.

Для заявляемого «кольцевого» фотоприемника 1-2 электроды переноса на мишени 1-2-1 и в «кольцевом» регистре сдвига 1-2-2 могут быть выполнены с геометрической формой не в виде прямоугольника, а в виде части кругового кольца. Несомненно, что это предоставит и определенные преимущества при изготовлении «кольцевого» фотоприемника по технологии ПЗС.

Следует отметить, что при использовании компьютерной системы панорамного наблюдения в охранных целях, где вполне приемлемо черно-белое изображение сцены, разумно кристалл «кольцевого» фотоприемника 1-2 телевизионной камеры выполнить не основе кремния, а на основе полупроводника из арсенида галлия. Тогда физически реально достигнуть красной границы спектральной характеристики 1,7 мкм и даже 2,2 мкм, не применяя принудительное охлаждение кристалла фотоприемника [5, с. 113], а в результате получить существенный выигрыш в чувствительности телевизионной камеры, а, следовательно, и компьютерной системы в целом.

На фиг. 8 показана возможная структурная схема БПЗН «кольцевого» фотоприемника с организацией «плавающая диффузионная область», которая полностью совпадает со схемой, применяемой в настоящее время в матрицах ПЗС для реализации «прямоугольной» развертки видеосигнала. На этом чертеже приняты следующие обозначения: Uф1, Uф2, Uф3 - напряжения на шинах для трехфазного управления «кольцевым» регистром сдвига 1-2-2; Uвыхз - напряжение на выходном затворе; Двых, Дс6р - выходной и сбрасывающие диоды соответственно.

Перед считыванием информационного заряда очередного элемента (пиксела) в процессе его преобразования в напряжение видеосигнала информационный заряд предыдущего элемента должен быть сброшен в стирающий диод Дс6р.

Эта процедура осуществляется при помощи управляющих импульсов Tr, называемых часто в литературе импульсами сброса, которые подаются на соответствующую шину управления БПЗН 1-2-3.

Блок формирования апертуры (БФА) 1-6 предназначен для управления считывающей апертурой в «кольцевом» фотоприемнике 1-2 (см. фиг. 4), выполненном согласно патенту РФ [3], при поэлементном съеме напряжения видеосигнала в БПЗН 1-2-3.

В результате для всех строк фотоприемника обеспечивается одинаковая по полю площадь считывающей апертуры при различной от строки к строке площади электродов светочувствительных элементов сенсора.

Эпюра выходного сигнала Tr, вырабатываемая на выходе БФА 1-6, представлена на фиг. 9. Предполагается, что фотоприемник 1-2 содержит n «кольцевых» строк. На этой диаграмме первая строка обозначена как Tcl, а последняя строка - как Tcn.

Управляющие импульсы имеют положительную полярность, малую (короткую) длительность и различный период следования в пределах каждой из «кольцевых» строк.

Период управляющих импульсов для первой «кольцевой» строки обозначен Trl, а период управляющих импульсов для последней «кольцевой» строки - Tr n. Период Trl является самым малым и равен периоду считывания элемента Tp, а период считывания Тr n - самым большим, который равен nTr.

В физическом плане управление площадью апертуры осуществляется за счет суммирования зарядовых пакетов в соседних элементах каждой текущей «кольцевой» строки сенсора до выполнения процедуры преобразования «заряд - напряжение». Поэтому это зарядовое сложение не может быть дополнительным источником шумов для видеосигнала на выходе телевизионной камеры.

БФА 1-6 на практике может быть реализован с использованием классического набора технических средств (логических элементов) цифровой электроники. Очевидно, что БФА 1-6 может быть выполнен в составе блока 1-3 «кольцевой» развертки видеосигнала телевизионной камеры.

Заявляемое устройство компьютерной системы панорамного телевизионного наблюдения (см. фиг. 1…9) - работает следующим образом.

Как и в прототипе [1], предполагается, что телевизионная камера 1 установлена в фиксированное положение, например при помощи фотоштатива (на фиг. 1 он не показан).

Фотоприемник 1-2 телевизионной камеры (см. фиг. 2…3) реализует «кольцевую» развертку зарядового изображения на мишени 1-2-1 с последующим поэлементным считыванием зарядовых пакетов в «кольцевом» регистре сдвига 1-2-2 и формированием на выходе БПЗН 1-2-3 напряжения видеосигнала в аналоговой форме.

При этом в интервале прямого хода по кадру происходит процесс накопления зарядов в светочувствительных пикселах мишени 1-2-1 пропорционально освещенности панорамного сюжета.

В течение кратковременного промежутка последующего интервала обратного хода кадровой развертки открывается фотозатвор, и заряды всех «кольцевых» строк, участвовавших в накоплении, переносятся (за один шаг поворота) в экранированные от света пикселы, расположенные на той же области 1-2-1.

Затем фотозатвор закрывается и в новом кадровом цикле на мишени выполняется накопление другой зарядовой «картины», а накопленные в предыдущем кадре зарядовые пакеты в радиальных направлениях переносятся на периферию кристалла фотоприемника, загружая в интервале обратного хода строчной развертки новыми зарядами «кольцевой» регистр 1-2-2.

Блок формирования апертуры (БФА) 1-6 управляет работой «кольцевого» фотоприемника, представленного на фиг. 4, по входу «Импульсы сброса» для БПЗН 1-2-3 (см. фиг. 8).

В результате этого управления для всех строк данного фотоприемника обеспечивается одинаковая по полю площадь считывающей апертуры, что гарантирует одинаковую чувствительность для всех элементов (пикселов) мишени, а также эквивалентно реализации одних и тех же пространственных зазоров между соседними пикселами мишени.

Напряжение аналогового видеосигнала этого «кольцевого» фотоприемника формируется на выходе БПЗН 1-2-3 (см. клемму «Точка съема видеосигнала», показанную на фиг. 8). Очевидно, что таким образом обеспечивается выравнивание разрешающей способности «кольцевого» изображения по всей площади мишени сенсора.

Затем, как и в прототипе, сформированный аналоговый видеосигнал преобразуется при помощи сигнального процессора 1-4 и АЦП 1-5 в цифровой телевизионный сигнал (ЦТС) «кольцевого» кадра на выходе телевизионной камеры.

Далее ЦТС по интерфейсу (например, USB 2,0) передается на сервер 2 компьютерной системы, где выполняется запись видеоинформации в его оперативную память на кадр.

Очевидно, что, если «кольцевой» фотоприемник 1-2 телевизионной камеры выполнен в соответствии с фиг. 4, а в состав камеры введен БФА 1-6, то в записи «кольцевого» кадра будет сохраняться реализованное выравнивание разрешающей способности изображения.

При установке оператором персонального компьютера 3 режима 1 работы компьютерной программы на экране монитора будет наблюдаться изображение панорамного сюжета полностью.

Это позволяет оператору оперативно оценить ситуацию и выбрать в режиме 2 работы компьютерной программы необходимый фрагмент (участок) панорамного изображения.

Предположим, что, как и в прототипе [1], горизонтальный угол поля зрения () предъявляемого оператору изображения должен составлять 60°. Тогда одна шестая часть каждой «кольцевой» строки из «кольцевого» кадра записывается в сервере 2 соответственно в один из шести массивов оперативной памяти на кадр.

Как и в прототипе, в сервере 2 при помощи элемента БПКП, реализующего возложенные на него функции программным путем, осуществляется операция считывания видеосигнала, а в результате - конвертирование «кольцевого» кадра в обычные «прямоугольные» кадры и возможность предоставления этой информации на выходе «сеть» сервера 2.

В результате цифровой видеосигнал записи для каждого «кольцевого» кадра изображения преобразуется в m «прямоугольных» кадров, которые могут быть предложены в виде выбранной последовательности всем операторам персональных компьютеров 3 локальной вычислительной сети. В нашем примере эта последовательность содержит 6 различных изображений, а оператор каждого персонального ноутбука 3 может осуществить селекцию предлагаемого сервером 2 изображения и его вывод на экран дисплея.

Очевидно, что в частном случае (для «кольцевого» фотоприемника с управляемой апертурой) в предлагаемых операторам «прямоугольных» кадрах будет поддержано реализованное в «кольцевых» кадрах телевизионной камеры выравнивание разрешающей способности изображения.

В настоящее время все элементы структурной схемы устройства компьютерной системы панорамного телевизионного наблюдения освоены или могут быть освоены отечественной промышленностью.

Поэтому следует считать предполагаемое изобретение соответствующим требованию о промышленной применимости.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Патент РФ №2545519. МПК H04N 7/00. Устройство компьютерной системы панорамного телевизионного наблюдения и организация фотоприемника для его реализации. / В.М. Смелков // Б.И. - 2015. - №10.

2. Хромов Л.И., Лебедев Н.В., Цыцулин А.К., Куликов А.Н. Твердотельное телевидение. - «Радио и связь», 1986.

3. Патент РФ №2611421. МПК H04N 5/225. Телевизионная камера и ее «кольцевой» фотоприемник для компьютерной системы панорамного наблюдения. / В.М. Смелков // Б.И. - 2017. - №6.

4. Патент РФ №2185645. МПК G02B 13/06, G02B 17/08. Панорамный зеркально-линзовый объектив. / А.В. Куртов, В.А. Соломатин // Б.И. - 2002. - №20.

5. Цыцулин А.К. Телевидение и космос: Учебное пособие. / Издательство СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2003.

1. Устройство компьютерной системы панорамного телевизионного наблюдения, содержащее последовательно соединенные телевизионную камеру и сервер, являющийся узлом локальной вычислительной сети, к которому подключены два или более персональных компьютеров, при этом телевизионная камера, формирующая «кольцевой» растр изображения, содержит последовательно расположенные и оптически связанные панорамный объектив и «кольцевой» фотоприемник, который выполнен по технологии приборов с зарядовой связью (ПЗС) и содержит на общем кремниевом кристалле в виде кругового кольца «кольцевую» фотоприемную область (мишень), «кольцевой» регистр сдвига и блок преобразования «заряд-напряжение» (БПЗН) с организацией «плавающая диффузия», при этом на мишени линейки светочувствительных элементов, чередующиеся с линейками экранированных от света элементов, расположены вдоль радиальных направлений от воображаемого центра кругового кольца к его внешней периферии и расположенному там «кольцевому» регистру сдвига, а число элементов в каждой «кольцевой» строке мишени равно числу элементов в «кольцевом» регистре сдвига; в состав телевизионной камеры также входят блок «кольцевой» развертки видеосигнала и соединенные последовательно сигнальный процессор и аналого-цифровой преобразователь (АЦП), причем информационный вход сигнального процессора подключен к выходу БПЗН «кольцевого» фотоприемника, первый выход блока «кольцевой» развертки - к управляющим входам мишени «кольцевого» фотоприемника, второй выход блока «кольцевой» развертки - к управляющим входам «кольцевого» регистра сдвига «кольцевого» фотоприемника, третий выход блока «кольцевой» развертки - к управляющему входу БПЗН «кольцевого» фотоприемника, четвертый выход блока «кольцевой» развертки - к входу синхронизации сигнального процессора, пятый выход блока «кольцевой» развертки - к тактовому входу АЦП, выход которого является выходом телевизионной камеры, при этом в разъем расширения на материнской плате сервера установлена плата видео, согласованная по каналам ввода/вывода, управлению и питанию с шиной сервера, содержащая блок преобразования «кольцевого» кадра в «прямоугольные» кадры (БПКП), вход которого в режиме последовательного обзора панорамного сюжета подключен к выходу блока оперативной памяти на кадр, а выход - к выходу «сеть», причем число «прямоугольных» кадров m, соответствующих одному текущему «кольцевому» кадру, удовлетворяет соотношению

где γг - горизонтальный угол поля зрения в градусах наблюдаемого оператором изображения, а само это преобразование выполняется программным путем,

отличающееся тем, что в состав платы видео введен блок электрического вписывания изображения (БЭВИ), осуществляющий программным путем вложение (вставку) «кольцевого» кадра телевизионной камеры в «прямоугольный» растр компьютерного монитора, причем в режиме наблюдения панорамного сюжета полностью вход БЭВИ подключен к выходу блока оперативной памяти на кадр, а выход БЭВИ - к выходу «сеть».

2. Устройство компьютерной системы панорамного телевизионного наблюдения по п. 1, отличающееся тем, что в состав телевизионной камеры введен блок формирования апертуры (БФА), информационный вход которого подключен к шестому выходу блока «кольцевой» развертки, синхронизирующий вход БФА - к седьмому выходу блока «кольцевой» развертки, а выход БФА - к управляющему входу блока «кольцевой» развертки, при этом период управляющих импульсов Tr, формируемых на выходе БФА, определяется соотношением

где Тр - период считывания элемента в «кольцевом» фотоприемнике;

nm - коэффициент, целое число, величина которого для текущей строки считывания в «кольцевом» фотоприемнике равна отношению

где Δ1 и Δm - соответственно площадь светочувствительного элемента для первой и текущей строк считывания в «кольцевом» фотоприемнике, а на мишени «кольцевого» фотоприемника площадь светочувствительных элементов и равная ей площадь экранированных элементов различны от строки к строке, увеличиваясь по мере движения к внешней периферии до максимальной величины, не превышающей площадь элемента «кольцевого» регистра сдвига, при реализации в выходном видеосигнале сенсора одинаковой площади считывающей апертуры.

3. Устройство компьютерной системы панорамного телевизионного наблюдения по п. 2, отличающееся тем, что БФА телевизионной камеры выполнен в составе блока «кольцевой» развертки видеосигнала.

4. Устройство компьютерной системы панорамного телевизионного наблюдения по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что в «кольцевом» фотоприемнике телевизионной камеры электроды зарядового переноса на мишени и в «кольцевом» регистре сдвига выполнены с геометрической формой в виде части кругового кольца.

5. Устройство компьютерной системы панорамного телевизионного наблюдения по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что кристалл «кольцевого» фотоприемника телевизионной камеры выполнен из арсенида галлия.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к системам и способам автоматического резервного копирования и восстановления цифровых данных. Раскрыта самовосстанавливающаяся система видеонаблюдения.

Патентуемый телевизионный прицел исключает наличие демаскирующих излучений в рабочем режиме без участия наблюдателя и может быть применен в качестве дневно-ночного прицела, используемого в самых разнообразных условиях эксплуатации.

Изобретение относится к области телекоммуникаций, в частности к протоколу передачи голоса или видеосигнала по интернету (VoIP). Технический результат заключается в обеспечении высокого качества кодирования голоса и видеосигнала.

Изобретение относится к вычислительной технике. Технический результат заключается в повышении защиты доступа к данным камеры.

Изобретение относится к способу виртуального посещения мероприятия. Техническим результатом является расширение арсенала технических средств доступа зрителей к получению услуг, связанных с демонстрацией и восприятием в режиме реального времени мероприятия вне места проведения мероприятия и предоставляемых организаторами мероприятий.

Изобретение относится к телевизионно-компьютерной технике и ориентировано на использование в телевизионных камерах панорамного наблюдения, которые выполнены на базе «кольцевых» телевизионных сенсоров по технологии приборов с зарядовой связью (ПЗС) и предназначены для работы в условиях, когда объекты контроля существенно различаются друг от друга по освещенности и/или яркости.

Изобретение относится к телевизионно-компьютерной технике и ориентировано на использование в телевизионных камерах панорамного наблюдения, которые выполнены на базе «кольцевых» телевизионных сенсоров по технологии приборов с зарядовой связью (ПЗС) и предназначены для работы в условиях, когда объекты контроля существенно различаются друг от друга по освещенности и/или яркости.

Изобретение относится к телевизионно-компьютерной технике и ориентировано на использование в телевизионных камерах панорамного наблюдения, которые выполнены на базе «кольцевых» телевизионных сенсоров по технологии приборов с зарядовой связью (ПЗС) и предназначены для работы в условиях, когда объекты контроля существенно различаются друг от друга по освещенности и/или яркости.

Изобретение относится к телевизионно-компьютерной технике и ориентировано на использование в телевизионных камерах панорамного наблюдения, которые выполнены на базе «кольцевых» телевизионных сенсоров по технологии приборов с зарядовой связью (ПЗС) и предназначены для работы в условиях, когда объекты контроля существенно различаются друг от друга по освещенности и/или яркости.

Изобретение относится к телевизионно-компьютерной технике и ориентировано на использование в телевизионных камерах панорамного наблюдения, которые выполнены на базе «кольцевых» телевизионных сенсоров по технологии приборов с зарядовой связью (ПЗС) и предназначены для работы в условиях, когда объекты контроля существенно различаются друг от друга по освещенности и/или яркости.

Изобретение относится к панорамному телевизионному наблюдению, которое выполняется компьютерной системой при помощи телевизионной камеры кругового обзора в области, близкой к полусфере, т.е. в пространственном угле 360 градусов по азимуту и десятки градусов по углу места. Техническим результатом является обеспечение возможности контроля панорамного сюжета целиком. Результат достигается тем, что в состав платы видео введен блок электрического вписывания изображения, осуществляющий программным путем вложение «кольцевого» кадра телевизионной камеры в «прямоугольный» растр компьютерного монитора, причем в режиме наблюдения панорамного сюжета полностью вход БЭВИ подключен к выходу блока оперативной памяти на кадр. 4 з.п. ф-лы, 9 ил.

Наверх