RU2657456C1 - Способ формирования видеосигнала в "кольцевом" фотоприёмнике для компьютерной системы панорамного телевизионного наблюдения в условиях сложной освещённости и/или сложной яркости объектов - Google Patents
Способ формирования видеосигнала в "кольцевом" фотоприёмнике для компьютерной системы панорамного телевизионного наблюдения в условиях сложной освещённости и/или сложной яркости объектов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2657456C1 RU2657456C1 RU2017129313A RU2017129313A RU2657456C1 RU 2657456 C1 RU2657456 C1 RU 2657456C1 RU 2017129313 A RU2017129313 A RU 2017129313A RU 2017129313 A RU2017129313 A RU 2017129313A RU 2657456 C1 RU2657456 C1 RU 2657456C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ring
- photodetector
- image
- television camera
- video signal
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 18
- 238000005286 illumination Methods 0.000 claims abstract description 19
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 claims abstract description 12
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000008520 organization Effects 0.000 claims description 7
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 5
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 4
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 4
- 238000007667 floating Methods 0.000 claims description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 description 2
- 241000282326 Felis catus Species 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000005375 photometry Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N7/00—Television systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Studio Devices (AREA)
- Closed-Circuit Television Systems (AREA)
Abstract
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. Техническим результатом является повышение чувствительности этих отдельных «прямоугольных» кадров, регистрируемых при низкой освещенности (яркости) соответствующих фрагментов панорамного изображения, путем увеличения для них времени накопления фотоприемника и коэффициента усиления видеотракта телевизионной камеры. Результат достигается тем, что камеры осуществляют одновременно круговой обзор обстановки в области, близкой к полусфере, т.е. в пространственном угле 360 градусов по азимуту и десятки градусов по углу места, при этом оператор компьютера (сервера) оценивает по параметру «чувствительность» изображения получаемых k «прямоугольных» кадров, а по этой оценке направляет в телевизионную камеру команду для формирования нового отсчета величины управляющего напряжения для АРВН и АРУ применительно к выбранному соответствующему участку «кольцевой» мишени с пониженной освещенностью (яркостью), обеспечивая повышенное время накопления фотоприемника и повышенный коэффициент усиления видеотракта телевизионной камеры для нового «кольцевого» кадра изображения. 7 ил., 1 табл.
Description
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. Эти камеры осуществляют одновременно круговой обзор обстановки 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 способ формирования видеосигнала в «кольцевом» фотоприемнике для компьютерной системы панорамного телевизионного наблюдения [1], заключающийся в том, что устанавливают телевизионную камеру в фиксированное положение, осуществляют захват оптического изображения в телевизионной камере с угловым полем в пространстве предметов 360° по азимуту, в «кольцевом» фотоприемнике телевизионной камеры, выполненном по технологии приборов с зарядовой связью (ПЗС), который имеет кристалл в виде кругового кольца и содержит в его пределах «кольцевую» фотоприемную область (мишень), «кольцевую» секцию памяти и «кольцевой» регистр сдвига, заканчивающийся блоком преобразования «заряд - напряжение» (БПЗН) с организацией «плавающая диффузия», при этом линейки светочувствительных элементов мишени и линейки экранированных от света элементов секции памяти 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 и в каждой «кольцевой» строке секции памяти равно числу элементов в «кольцевом» регистре сдвига, причем всю площадь мишени фотоприемника занимают линейки светочувствительных элементов, которые непосредственно и последовательно связаны зарядовой связью с линейками элементов секции памяти, а площадь светочувствительных элементов от строки к строке различна, увеличиваясь по мере движения к внешней периферии до максимальной величины, не превышающей площадь элемента секции памяти; накапливают зарядовое изображение информационного кадра на светочувствительных элементах мишени в соответствии с управляющим напряжением для автоматической регулировки времени накопления (АРВН) фотоприемника, причем отсчет величины управляющего напряжения выполняют в пределах всей мишени, осуществляют «кольцевую» развертку зарядового изображения на мишени с последующим поэлементным считыванием зарядовых пакетов в «кольцевом» регистре сдвига и формированием на выходе БПЗН напряжения аналогового сигнала изображения наблюдаемого пространства, причем в процессе получения видеосигнала сенсора управляют площадью считывающей апертуры за счет того, что от строки к строке перестраивают (изменяют) период управляющих импульсов Tr (импульсов сброса) для БПЗН по соотношению:
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, обеспечивая одинаковую величину площади считывающей апертуры в пределах всего «кольцевого» растра фотоприемника; регулируют коэффициент усиления видеотракта для аналогового видеосигнала в соответствии с управляющим напряжением автоматической регулировки усиления (АРУ), используя тот же отсчет величины управляющего напряжения, что и для АРВН, преобразуют аналоговый видеосигнал в цифровой видеосигнал, передают видеосигнал телевизионной камеры по интерфейсу в компьютер оператора, который является сервером для компьютера местного пользователя и для компьютера удаленного пользователя в сети Интернет, при этом в компьютере оператора кольцевое телевизионное изображение преобразуют в обычное изображение, причем один текущий «кольцевой» кадр считывают из памяти сервера при помощи k «прямоугольных» кадров, число которых удовлетворяет соотношению:
где 
- горизонтальный угол поля зрения в градусах наблюдаемого оператором изображения.
Способ формирования видеосигнала прототипа [1] обеспечивает в «кольцевом» растре аналогового видеосигнала фотоприемника выравнивание разрешающей способности изображения, которое с аналогичным результатом реализуется и для «прямоугольных» кадров наблюдения, предлагаемых операторам-пользователям. Очевидным достоинством способа формирования видеосигнала прототипа [1] является и возможность экспонирования мишени со стороны подложки его кристалла для повышения чувствительности сенсора.
Недостаток способа формирования видеосигнала в прототипе - ограниченная чувствительность отдельных «прямоугольных» кадров, регистрируемых при низкой освещенности (яркости) соответствующих фрагментов панорамного изображения.
Задачей изобретения является повышение чувствительности этих отдельных «прямоугольных» кадров, регистрируемых при низкой освещенности (яркости) соответствующих фрагментов панорамного изображения, путем увеличения для них времени накопления фотоприемника и коэффициента усиления видеотракта телевизионной камеры.
Поставленная задача в заявляемом способе формирования видеосигнала в «кольцевом» фотоприемнике для компьютерной системы панорамного телевизионного наблюдения решается тем, что устанавливают телевизионную камеру в фиксированное положение, осуществляют захват оптического изображения в телевизионной камере с угловым полем в пространстве предметов 360° по азимуту, в «кольцевом» фотоприемнике телевизионной камеры, выполненном по технологии ПЗС, который имеет кристалл в виде кругового кольца и содержит в его пределах «кольцевую» мишень, «кольцевую» секцию памяти и «кольцевой» регистр сдвига, заканчивающийся БПЗН с организацией «плавающая диффузия», при этом линейки светочувствительных элементов мишени и линейки экранированных от света элементов секции памяти 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 и в каждой «кольцевой» строке секции памяти равно числу элементов в «кольцевом» регистре сдвига, причем всю площадь мишени фотоприемника занимают линейки светочувствительных элементов, которые непосредственно и последовательно связаны зарядовой связью с линейками элементов секции памяти, а площадь светочувствительных элементов от строки к строке различна, увеличиваясь по мере движения к внешней периферии до максимальной величины, не превышающей площадь элемента секции памяти; накапливают зарядовое изображение информационного кадра на светочувствительных элементах мишени в соответствии с управляющим напряжением для АРВН фотоприемника, причем отсчет величины управляющего напряжения выполняют в пределах всей мишени, осуществляют «кольцевую» развертку зарядового изображения на мишени с последующим поэлементным считыванием зарядовых пакетов в «кольцевом» регистре сдвига и формированием на выходе БПЗН напряжения аналогового сигнала изображения наблюдаемого пространства, причем в процессе получения видеосигнала сенсора управляют площадью считывающей апертуры за счет того, что от строки к строке изменяют период управляющих импульсов для БПЗН по соотношению (1) и при условии (2), обеспечивая одинаковую величину площади считывающей апертуры в пределах всего «кольцевого» растра фотоприемника; регулируют коэффициент усиления видеотракта для аналогового видеосигнала в соответствии с управляющим напряжением АРУ, используя тот же отсчет величины управляющего напряжения, что и для АРВН, преобразуют аналоговый видеосигнал в цифровой видеосигнал, передают видеосигнал телевизионной камеры по интерфейсу в компьютер оператора, который является сервером для компьютера местного пользователя и для компьютера удаленного пользователя в сети Интернет, при этом в компьютере оператора кольцевое телевизионное изображение преобразуют в обычное изображение, причем один текущий «кольцевой» кадр считывают из памяти сервера при помощи k «прямоугольных» кадров, число которых удовлетворяет соотношению (3), отличающийся тем, что оператор компьютера (сервера) оценивает по параметру «чувствительность» изображения получаемых k «прямоугольных» кадров, а по этой оценке направляет в телевизионную камеру команду для формирования нового отсчета величины управляющего напряжения АРВН и АРУ применительно к выбранному соответствующему участку «кольцевой» мишени с пониженной освещенностью (яркостью), обеспечивая повышенное время накопления фотоприемника и повышенный коэффициент усиления видеотракта телевизионной камеры для нового «кольцевого» кадра изображения.
Совокупность известных и новых признаков для заявляемого способа не известна из уровня техники, следовательно, предлагаемое техническое решение соответствует критерию новизны.
Согласно заявляемому способу повышение чувствительности отдельных «прямоугольных» кадров видеосигнала выполняется применительно к «кольцевому» фотоприемнику, т.е. оно реализуется в «кольцевом» растре телевизионного изображения.
Поэтому данное техническое решение соответствует критерию о наличии изобретательского уровня.
На фиг. 1 приведена структурная схема компьютерной системы панорамного телевизионного наблюдения, реализующей заявляемый способ формирования видеосигнала в «кольцевом» фотоприемнике; на фиг. 2 - схемотехническая организация «кольцевого» фотоприемника на ПЗС; на фиг. 3 – структурная схема этой телевизионной камеры из состава компьютерной системы панорамного телевизионного наблюдения; на фиг. 4, по данным [2], представлена фотография изображения, полученного при помощи отечественного панорамного зеркально-линзового объектива; на фиг. 5 показано положение областей фотометрирования зарядового рельефа для шести формируемых «прямоугольных» кадров (k=6) на мишени «кольцевого» фотоприемника в условиях ее сложной освещенности и/или яркости; на фиг. 6б)-6г) относительно временного положения гасящего импульса строк, показанного на фиг. 6а), приведены эпюры управляющих сигналов для получения необходимых «окон» фотометрирования; на фиг. 7 - функциональная схема, поясняющая организацию в телевизионной камере этого процесса фотометрирования для АРВН.
Устройство на фиг. 1 содержит телевизионную камеру 1, компьютер оператора 2 в качестве сервера, роутер (российское название прибора - маршрутизатор) в позиции 3, компьютер 4 локального пользователя для работы в локальной сети, модем 5 для передачи видеосигнала в сеть Интернет и компьютер 6 удаленного пользователя для получения видеоинформации из «облака» Интернета.
Телевизионная камера 1 (см. фиг. 3), как и для прототипа [1], содержит последовательно расположенные и оптически связанные панорамный объектив 1-1 и «кольцевой» фотоприемника 1-2, а также блок 1-3 «кольцевой» развертки видеосигнала и формирования апертуры, сигнальный процессор 1-4 и аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 1-5. Блок 1-3 телевизионной камеры состоит из временного контроллера 1-3-1, первого преобразователя уровней (ПУ) 1-3-2, второго ПУ 1-3-3, третьего ПУ 1-3-4 и четвертого ПУ 1-3-5. Выход АЦП 1-5 является выходом телевизионной камеры (выходом ЦТС).
Отметим, что по входу «Импульсы сброса» сенсора, как и в прототипе [1], осуществляется управление площадью считывающей апертуры для получения ее одинакового показателя по всему «кольцевому» растру. Это гарантирует одинаковую чувствительность для всех элементов (пикселов) мишени, а также эквивалентно реализации одних и тех же пространственных зазоров между соседними пикселами мишени.
На вход телевизионной камеры 1, а далее транзитом на временной контроллер 1-3-1 подается код команды управления от компьютера 2 оператора. Этот код определяет выбранную область фотометрирования мишени «кольцевого» сенсора 1-2 - «окно», в пределах которого выполняется оценка зарядового рельефа при помощи АРВН и АРУ применительно к формируемым в сервере 2 «прямоугольным» кадрам. Допустим, что число этих «прямоугольных» кадров, запрограммированное в сервере 2, равно шести, т.е. k=6.
Тогда двоичный код команды управления должен иметь три разряда, а определяемые им режимы представлены в табл., которые дополнительно иллюстрируются фиг. 5-6.
Организация фотоприемника 1-2 (см. фиг. 2) с мишенью в виде кругового кольца, как и в прототипе [1], реализована по технологии ПЗС. Она содержит на общем кристалле «кольцевую» мишень 1-2-1, экранированную от света «кольцевую» секцию памяти 1-2-2, «кольцевой» регистр сдвига 1-2-3 и БПЗН 1-2-4 с организацией «плавающая диффузия». Число элементов в каждой «кольцевой» строке мишени 1-2-1 и в каждой «кольцевой» строке секции памяти 1-2-2 равно числу элементов в «кольцевом» регистре сдвига 1-2-3.
Панорамный объектив 1-1 телевизионной камеры, как и в прототипе [1], предназначен для формирования оптического изображения кругового обзора («кольцевого» изображения). В качестве технического решения для панорамного объектива 1-1 может быть предложен панорамный зеркально-линзовый объектив, конструкция которого запатентована в России отечественными специалистами из Московского государственного университета геодезии и картографии [2].
Фотография кольцевого изображения, формируемого панорамным объективом, представлена на фиг. 4. Угловое поле в пространстве предметов для этого объектива составляет 360 градусов по азимуту и может достигать (75-80) градусов по углу места.
Рассмотрим реализацию заявляемого способа формирования видеосигнала в телевизионной камере 1 (см. фиг. 1…3).
Как и в прототипе [1], предполагается, что телевизионная камера 1 установлена в фиксированное положение, например при помощи фотоштатива (не показан).
Оптическое изображение наблюдаемой сцены проецируется с выхода панорамного объектива 1-2 на мишень 1-2-1 «кольцевого» фотоприемника.
Фотоприемник 1-2 телевизионной камеры (см. фиг. 2) реализует «кольцевую» развертку зарядового изображения на фотоприемной области 1-2-1 с последующим переносом зарядовых пакетов всех строк кадра в секцию памяти 1-2-2 и заключительным поэлементным считыванием зарядовых пакетов в «кольцевом» регистре сдвига 1-2-3 с формированием на выходе БПЗН 1-2-4 напряжения видеосигнала в аналоговой форме.
В интервале прямого хода по кадру происходит процесс накопления зарядовых пакетов в светочувствительных пикселах мишени 1-2-1 пропорционально освещенности панорамного сюжета.
В течение небольшого промежутка последующего интервала обратного хода кадровой развертки выполняется последовательный перенос зарядов всех «кольцевых» строк, участвовавших в накоплении, в экранированные от света пикселы, расположенные в секции памяти 1-2-2.
Затем в новом кадровом цикле на мишени выполняется накопление другой зарядовой «картины», а предыдущая зарядовая «картина» выводится из кристалла фотоприемника. При этом в интервале обратного хода строчной развертки происходит загрузка новыми зарядами из секции 1-2-2 в «кольцевой» регистр 1-2-3, которые затем, в каждом последующем интервале прямого хода по строке, переносятся в направлении к БПЗН 1-2-4, где для сигнала изображения выполняется поэлементное конвертирование уровня заряда в уровень напряжения.
Отметим, что блок 1-3 телевизионной камеры, как и в прототипе [1], управляет работой «кольцевого» фотоприемника по входу «Импульсы сброса» для БПЗН 1-2-4, обеспечивая одинаковую по полю площадь считывающей апертуры. В результате гарантируется одинаковая чувствительность сенсора по пространству мишени.
Аналоговый видеосигнал фотоприемника на выходе телевизионной камеры 1 преобразуется в цифровой телевизионный сигнал (ЦТС), а далее поступает на сервер 2. В сервере 2, как и в прототипе [1], осуществляется запись цифрового видеосигнала в оперативную память на кадр с последующим его считыванием, а в результате - конвертирование «кольцевого» кадра в обычные «прямоугольные» кадры с общим числом n, а также возможность предоставления видеоинформации пользователям на выходе «Сеть» сервера 2.
Но вернемся к телевизионной камере 1.
Отметим, что по умолчанию на ее входе присутствует команда управления «000», означающая, что областью фотометрирования для АРВН И АРУ является, как и в прототипе [1], вся мишень сенсора.
Эта команда поступает на входы: «А», «В» и «С» временного контроллера 1-3-1, см. фиг. 7.
В результате на выходе «D» временного контроллера формируется импульсный сигнал большого «окна», см. фиг. 6б).
Поэтому на время большого «окна» коммутатор замкнут, а на входе «Е» временного контроллера получаем отсчет уровня выходного напряжения амплитудного детектора видеосигнала по пиковому или среднему значению, измеряемому по всей площади мишени, см. фиг. 7.
Отметим, что данное напряжение от амплитудного детектора через аналогичный коммутатор с «окном» подается и на вход сигнального процессора 1-3-2 для управления работой АРУ.
В условиях сложной освещенности и/или сложной яркости объектов панорамного сюжета этот алгоритм фотометрирования для АРВН и АРУ не является оптимальным. Наиболее благоприятным для наблюдения оказывается «прямоугольный» кадр, потенциальный рельеф которого считывается с участка мишени фотоприемника с наиболее высокой освещенностью (яркостью), а наименее благоприятным «прямоугольный» кадр, считываемый с участка мишени с наиболее низкой освещенностью (яркостью).
Пусть в нашем примере, где число k=6, показанном на фиг. 5, в условиях высокой освещенности наблюдаемого сюжета оказывается кадр 1, в условиях слабо пониженной освещенности - кадры 2 и 6, в условиях средне пониженной освещенности - кадры 3 и 6, а в условиях существенно пониженной освещенности - кадр 4.
При входной команде «000» параметры, определяющие чувствительность изображения: длительность накопления фотоприемника Тн и коэффициент усиления видеотракта Кy, фиксируются при оценке зарядового рельефа кадра 1 и распространяются на всю «кольцевую» мишень. При этом эти параметры, являющиеся оптимальными показателями для кадра 1, не являются таковыми для кадров 2-6, т.к. для них они оказываются ниже оптимальных показателей.
Оператор компьютера 2 выполняет экспресс-анализ телевизионных изображений «прямоугольных» кадров 2-6, полученных при входной команде «000», и может осуществить существенное повышение качества одного из них по выбору. Для этого он подает в телевизионную камеру 1 другую команду (см. табл.), которая соответствует его выбору местоположения интересующего объекта и нумерации «прямоугольного» кадра.
Тогда в телевизионной камере 1 будет сформировано новое «окно» фотометрирования и выполнен другой отсчет уровня выходного напряжения амплитудного детектора видеосигнала, см. фиг. 7.
В результате, при помощи АРВН и АРУ будут получены новые (увеличенные) показатели для параметров Тн и Кy, а следовательно, будет достигнут рост отношения сигнал/шум (ψ) видеосигнала и повышение чувствительности изображения выбранного кадра.
Такую операцию можно повторить и для любого другого «прямоугольного» кадра из состава 2-6 при подаче на вход телевизионной камеры 1 другой команды управления с целью получения другого «окна» фотометрирования, см. фиг. 6в)…фиг. 6з).
Новая качественная запись «прямоугольного» кадра может быть подана на выход «Сеть» сервера 2 и предложена в качестве замены его предыдущей записи для компьютеров локального и удаленного пользователей.
В настоящее время все блоки функциональной схемы, реализующей предлагаемый способ формирования видеосигнала, освоены или могут быть освоены отечественной промышленностью.
Поэтому следует считать предлагаемое изобретение на способ формирования видеосигнала в «кольцевом» фотоприемнике для компьютерной системы панорамного телевизионного наблюдения в условиях сложной освещенности и/или сложной яркости объектов соответствующим требованию о промышленной применимости.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. Патент РФ №2625163, МПК H04N 7/00. Телевизионная камера и ее «кольцевой» фотоприемник для компьютерной системы панорамного телевизионного наблюдения / В.М. Смелков // БИ №20. - 2017.
2. Патент РФ №2185645, МПК G02B 13/06, G02B 17/08. Панорамный зеркально-линзовый объектив / А.В. Куртов, В.А. Соломатин // БИ №20. - 2002.
Claims (9)
- Способ формирования видеосигнала в «кольцевом» фотоприемнике для компьютерной системы панорамного телевизионного наблюдения в условиях сложной освещенности и/или сложной яркости объектов, когда высокой освещенности (яркости) на одних участках поля зрения сопутствует низкая освещенность (яркость) на других его участках, заключающийся в том, что устанавливают телевизионную камеру в фиксированное положение, осуществляют захват оптического изображения в телевизионной камере с угловым полем в пространстве предметов 360° по азимуту, в «кольцевом» фотоприемнике телевизионной камеры, изготовленном по технологии приборов с зарядовой связью (ПЗС), который имеет кристалл в виде кругового кольца и содержит в его пределах «кольцевую» фотоприемную область (мишень), «кольцевую» секцию памяти и «кольцевой» регистр сдвига, заканчивающийся блоком преобразования «заряд - напряжение» (БПЗН) с организацией «плавающая диффузия», при этом линейки светочувствительных элементов мишени и линейки экранированных от света элементов секции памяти 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 и в каждой «кольцевой» строке секции памяти равно числу элементов в «кольцевом» регистре сдвига, причем всю площадь мишени фотоприемника занимают линейки светочувствительных элементов, которые непосредственно и последовательно связаны зарядовой связью с линейками элементов секции памяти, а площадь светочувствительных элементов от строки к строке различна, увеличиваясь по мере движения к внешней периферии до максимальной величины, не превышающей площадь элемента секции памяти, накапливают зарядовое изображение информационного кадра на светочувствительных элементах мишени в соответствии с управляющим напряжением для автоматической регулировки времени накопления (АРВН) фотоприемника, причем отсчет величины управляющего напряжения выполняют в пределах всей мишени, осуществляют «кольцевую» развертку зарядового изображения на мишени с последующим поэлементным считыванием зарядовых пакетов в «кольцевом» регистре сдвига и формированием на выходе БПЗН напряжения аналогового сигнала изображения наблюдаемого пространства, причем в процессе получения видеосигнала сенсора управляют площадью считывающей апертуры за счет того, что от строки к строке изменяют период управляющих импульсов Tr (импульсов сброса) для БПЗН по соотношению:
-
- где Tp - 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, обеспечивая одинаковую величину площади считывающей апертуры в пределах всего «кольцевого» растра фотоприемника, регулируют коэффициент усиления видеотракта для аналогового видеосигнала в соответствии с управляющим напряжением автоматической регулировки усиления (АРУ), используя тот же отсчет величины управляющего напряжения, что и для АРВН, преобразуют аналоговый видеосигнал в цифровой видеосигнал, передают видеосигнал «кольцевого» кадра телевизионной камеры по интерфейсу в компьютер оператора, который является сервером для компьютера местного пользователя и для компьютера удаленного пользователя в сети Интернет, при этом в компьютере оператора «кольцевое» телевизионное изображение преобразуют в обычное изображение, причем один текущий «кольцевой» кадр считывают из памяти сервера при помощи k «прямоугольных» кадров, число которых удовлетворяет соотношению:
-
- где- горизонтальный угол поля зрения в градусах наблюдаемого оператором изображения,
- отличающийся тем, что оператор компьютера (сервера) оценивает по параметру «чувствительность» изображения получаемых k «прямоугольных» кадров, а по этой оценке направляет в телевизионную камеру команду для формирования нового отсчета величины управляющего напряжения для АРВН и АРУ применительно к выбранному соответствующему участку «кольцевой» мишени с пониженной освещенностью (яркостью), обеспечивая повышенное время накопления фотоприемника и повышенный коэффициент усиления видеотракта телевизионной камеры для нового «кольцевого» кадра изображения.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017129313A RU2657456C1 (ru) | 2017-08-16 | 2017-08-16 | Способ формирования видеосигнала в "кольцевом" фотоприёмнике для компьютерной системы панорамного телевизионного наблюдения в условиях сложной освещённости и/или сложной яркости объектов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017129313A RU2657456C1 (ru) | 2017-08-16 | 2017-08-16 | Способ формирования видеосигнала в "кольцевом" фотоприёмнике для компьютерной системы панорамного телевизионного наблюдения в условиях сложной освещённости и/или сложной яркости объектов |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2657456C1 true RU2657456C1 (ru) | 2018-06-14 |
Family
ID=62620120
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017129313A RU2657456C1 (ru) | 2017-08-16 | 2017-08-16 | Способ формирования видеосигнала в "кольцевом" фотоприёмнике для компьютерной системы панорамного телевизионного наблюдения в условиях сложной освещённости и/или сложной яркости объектов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2657456C1 (ru) |
Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4554585A (en) * | 1983-08-12 | 1985-11-19 | Rca Corporation | Spatial prefilter for variable-resolution sampled imaging systems |
| US4811106A (en) * | 1986-05-16 | 1989-03-07 | The General Electric Company, P.L.C. | Frame transfer image sensor having two vertical clock standards |
| US5838368A (en) * | 1992-06-22 | 1998-11-17 | Canon Kabushiki Kaisha | Remote camera control system with compensation for signal transmission delay |
| US20020024607A1 (en) * | 1993-11-11 | 2002-02-28 | Akira Suga | Video system |
| US6563101B1 (en) * | 2000-01-19 | 2003-05-13 | Barclay J. Tullis | Non-rectilinear sensor arrays for tracking an image |
| US20070103543A1 (en) * | 2005-08-08 | 2007-05-10 | Polar Industries, Inc. | Network panoramic camera system |
| US20110074962A1 (en) * | 2006-06-23 | 2011-03-31 | Canon Kabushiki Kaisha | Network camera apparatus and distributing method of video frames |
| US20110096216A1 (en) * | 2009-09-10 | 2011-04-28 | Fujifilm Corporation | Imaging pickup device and image pickup method |
| US20140092289A1 (en) * | 2012-09-28 | 2014-04-03 | Fujitsu Limited | Method and device for processing captured-image signals |
| US20140118588A1 (en) * | 2012-10-31 | 2014-05-01 | Pixon Imaging, Inc. | Device and method for extending dynamic range in an image sensor |
| RU2625163C1 (ru) * | 2016-07-05 | 2017-07-12 | Вячеслав Михайлович Смелков | Телевизионная камера и её "кольцевой" фотоприёмник для компьютерной системы панорамного наблюдения |
-
2017
- 2017-08-16 RU RU2017129313A patent/RU2657456C1/ru active
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4554585A (en) * | 1983-08-12 | 1985-11-19 | Rca Corporation | Spatial prefilter for variable-resolution sampled imaging systems |
| US4811106A (en) * | 1986-05-16 | 1989-03-07 | The General Electric Company, P.L.C. | Frame transfer image sensor having two vertical clock standards |
| US5838368A (en) * | 1992-06-22 | 1998-11-17 | Canon Kabushiki Kaisha | Remote camera control system with compensation for signal transmission delay |
| US20020024607A1 (en) * | 1993-11-11 | 2002-02-28 | Akira Suga | Video system |
| US6563101B1 (en) * | 2000-01-19 | 2003-05-13 | Barclay J. Tullis | Non-rectilinear sensor arrays for tracking an image |
| US20070103543A1 (en) * | 2005-08-08 | 2007-05-10 | Polar Industries, Inc. | Network panoramic camera system |
| US20110074962A1 (en) * | 2006-06-23 | 2011-03-31 | Canon Kabushiki Kaisha | Network camera apparatus and distributing method of video frames |
| US20110096216A1 (en) * | 2009-09-10 | 2011-04-28 | Fujifilm Corporation | Imaging pickup device and image pickup method |
| US20140092289A1 (en) * | 2012-09-28 | 2014-04-03 | Fujitsu Limited | Method and device for processing captured-image signals |
| US20140118588A1 (en) * | 2012-10-31 | 2014-05-01 | Pixon Imaging, Inc. | Device and method for extending dynamic range in an image sensor |
| RU2625163C1 (ru) * | 2016-07-05 | 2017-07-12 | Вячеслав Михайлович Смелков | Телевизионная камера и её "кольцевой" фотоприёмник для компьютерной системы панорамного наблюдения |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109314742B9 (zh) | 用于光圈模拟的方法、装置、设备及存储媒体 | |
| US20200036918A1 (en) | Systems, methods, and media for high dynamic range imaging using dead-time-limited single photon detectors | |
| KR102684722B1 (ko) | 이미지 센서 및 그 동작 방법 | |
| EP2352279B1 (en) | Multi-step exposure method using electronic shutter and photography apparatus using the same | |
| RU2371880C1 (ru) | Способ панорамного телевизионного наблюдения и устройство для его осуществления | |
| CN108886593A (zh) | 摄像装置、以及在其中使用的固体摄像元件 | |
| CN110913152B (zh) | 图像传感器、摄像头组件和移动终端 | |
| RU2625163C1 (ru) | Телевизионная камера и её "кольцевой" фотоприёмник для компьютерной системы панорамного наблюдения | |
| JP2022537117A (ja) | 画素パラメータの画素単位の符号化を用いて画像ダイナミックレンジを拡張するための方法およびシステム | |
| RU2611421C1 (ru) | Телевизионная камера и её "кольцевой" фотоприёмник для компьютерной системы панорамного наблюдения | |
| RU2665695C1 (ru) | Устройство компьютерной системы панорамного телевизионного наблюдения | |
| RU2633758C1 (ru) | Телевизионная камера повышенной чувствительности для панорамного компьютерного наблюдения | |
| US11546539B2 (en) | Polarization imager with high dynamic range | |
| RU2657456C1 (ru) | Способ формирования видеосигнала в "кольцевом" фотоприёмнике для компьютерной системы панорамного телевизионного наблюдения в условиях сложной освещённости и/или сложной яркости объектов | |
| US9813646B2 (en) | Solid-state imaging apparatus, imaging system, and method for driving solid-state imaging apparatus, where longer accumulation time is used for light-shielded pixels | |
| RU2640756C1 (ru) | Устройство компьютерной системы для телевизионного кругового обзора внутренней поверхности труб и трубопроводов большого диаметра | |
| RU2657459C1 (ru) | Способ формирования видеосигнала в "кольцевом" фотоприёмнике для компьютерной системы панорамного телевизионного наблюдения в условиях сложной освещённости и/или сложной яркости объектов | |
| RU2657458C1 (ru) | Способ формирования видеосигнала в "кольцевом" фотоприёмнике для компьютерной системы панорамного телевизионного наблюдения в условиях сложной освещённости и/или сложной яркости объектов | |
| RU2657453C1 (ru) | Способ формирования видеосигнала в "кольцевом" фотоприёмнике для компьютерной системы панорамного телевизионного наблюдения в условиях сложной освещённости и/или сложной яркости объектов | |
| RU2657454C1 (ru) | Способ формирования видеосигнала в "кольцевом" фотоприёмнике и сервере для компьютерной системы панорамного наблюдения в условиях сложной освещённости и/или сложной яркости объектов | |
| RU2657455C1 (ru) | Способ формирования видеосигнала в "кольцевом" фотоприёмнике и сервере для компьютерной системы панорамного наблюдения в условиях сложной освещённости и/или сложной яркости объектов | |
| RU2657449C1 (ru) | Способ формирования видеосигнала в "кольцевом" фотоприёмнике и сервере для компьютерной системы панорамного наблюдения в условиях сложной освещённости и/или сложной яркости объектов | |
| RU2592831C1 (ru) | Устройство фотоприёмника для панорамного телевизионно-компьютерного наблюдения | |
| RU2656377C1 (ru) | Способ формирования видеосигнала в "кольцевом" фотоприёмнике и сервере для компьютерной системы панорамного наблюдения в условиях сложной освещённости и/или сложной яркости объектов | |
| RU2669187C1 (ru) | Способ формирования видеосигнала "кольцевого" кадра в телевизионной камере для панорамного компьютерного наблюдения в условиях сложной освещённости и/или сложной яркости объектов |