охранная телевизионная система "день-ночь"

Формула изобретения

1. Охранная телевизионная система “день-ночь”, содержащая первый датчик телевизионного сигнала и последовательно соединенные детектор движения и видеоконтрольный блок, отличающаяся тем, что введены оптический блок, второй датчик телевизионного сигнала, блок коммутации и формирования, последовательно соединенные селектор синхроимпульсов и формирователь импульсов записи и сброса, а также последовательно соединенные пиковый детектор, блок выборки-хранения и компаратор, при этом первый выход оптического блока является выходом нормального оптического изображения и оптически связан с фотомишенью первого датчика телевизионного сигнала, а второй выход оптического блока является выходом увеличенного оптического изображения и оптически связан с фотомишенью второго датчика телевизионного сигнала, причем первый датчик телевизионного сигнала является датчиком цветного сигнала изображения и подключен соответственно к входу селектора синхроимпульсов, входу пикового детектора и к первому информационному входу блока коммутации и формирования, а второй датчик телевизионного сигнала является датчиком черно-белого сигнала изображения и подключен к второму информационному входу блока коммутации и формирования, выход которого подключен к первому входу детектора движения, второй вход которого является входом сигнала “сброс тревоги”, а второй выход - входом сигнала “тревога” и подключен к первому управляющему входу блока коммутации и формирования, второй управляющий вход которого подключен к выходу компаратора, установочный вход которого подключен к пороговому напряжению, причем управляющий вход блока выборки-хранения подключен к первому выходу формирователя импульсов записи и сброса, второй выход которого подключен к управляющему входу пикового детектора.

2. Охранная телевизионная система по п.1, отличающаяся тем, что оптический блок содержит светоделитель, корректирующий светофильтр, первый объектив и второй объектив, фокусные расстояния которых различны, при этом светоделитель выполнен в виде призмы с двумя светоделительными гранями, расположенными под углом 30, при этом первая светоделительная грань призмы является входом светоделителя, вторая светоделительная грань призмы - первым выходом светоделителя, а третья грань призмы, расположенная под углом 60 по отношению к первой ее грани, - вторым выходом светоделителя, а корректирующий светофильтр выполнен в виде призмы с одной спектроделительной гранью, которая является входом коррелирующего светофильтра и расположена под углом 30 по отношению к ее второй грани, которая является выходом корректирующего светофильтра, при этом первый выход светоделителя оптически связан с входом корректирующего светофильтра, причем вторая светоделительная грань призмы светоделителя установлена вплотную к спектроделительной грани призмы корректирующего светофильтра, выход которого оптически связан с первым объективом, а второй выход светоделителя оптически связан с вторым объективом, при этом вход светоделителя является входом оптического блока, выход первого объектива - первым выходом оптического блока, выход второго объектива - вторым выходом оптического блока, а отношение фокусного расстояния второго объектива к фокусному расстоянию первого объектива определяет кратность масштабирования оптического блока.

3. Охранная телевизионная система по п.1, отличающаяся тем, что оптический блок содержит первый объектив и второй объектив, фокусные расстояния которых различны, а также корректирующий светофильтр, выполненный в виде плоскопараллельной пластинки, при этом первый объектив оптически связан с корректирующим светофильтром, выход которого является первым выходом оптического блока, а выход второго объектива - вторым выходом оптического блока, входной зрачок первого объектива и входной зрачок второго объектива образуют вход оптического блока, а отношение фокусного расстояния второго объектива к фокусному расстоянию первого объектива определяет кратность масштабирования оптического блока.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение относится к телевизионной технике и преимущественно может быть использовано в системах наблюдения, обнаружения, различения и опознавания динамических объектов при круглосуточном режиме работы.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому решению является охранная телевизионная система [1], содержащая последовательно соединенные ТВ-камеру, схему автоматической сигнализации о наличии движущегося объекта в поле зрение ТВ-камеры и видеоконтрольное устройство (ВКУ).

ТВ-камера является средством того же назначения, что и датчик телевизионного сигнала, схема автоматической сигнализации эквивалента детектору движения, а ВКУ эквивалентно видеоконтрольному блоку.

Недостатками прототипа являются:

- ограниченные возможности оператора при круглосуточном наблюдении ситуации в части визуального контроля ситуации в зоне нарушения после автоматической регистрации движущихся малоразмерных объектов из-за малого числа элементов (строк), приходящихся на ширину (высоту) их изображений;

- неизбежно сказывающиеся потери в чувствительности системы при переходе из дневного в вечернее и ночное время суток, если в датчике телевизионного сигнала в качестве фотоприемника использована матрица приборов с зарядовой связью (ПЗС) цветного изображения с типовым цветокодирующим фильтром.

Задачами изобретения являются:

- повышение вероятности различения и опознавания объекта нарушения днем за счет предъявления оператору зоны нарушения в виде монохромного окна с линейным увеличением содержимого и с минимальной временной задержкой реагирования на тревожное событие;

- выполнение оптимального по чувствительности автоматического переключения системы из режима "день" в режим "ночь" с масштабированием изображения на весь растр;

- выполнение масштабирования в окне и на весь растр без потерь разрешающей способности.

Технический результат заявляемого решения выражен:

1) в быстродействующем автоматическом формировании системой днем по сигналу тревоги комбинированного изображения, которое состоит из монохромного окна, содержащего увеличенное по масштабу черно-белое изображение центрального фрагмента зоны нарушения, и цветного изображения на остальной части растра в нормальном масштабе (масштабе первоначально предъявляемого изображения) при сохранении чувствительности цветного изображения и неизбежного показателя разрешающей способности в пределах всего комбинированного изображения;

2) в реализации автоматической коммутации "день-ночь" по критерию априории выбранного отношения сигнал/шум с переходом системы из режима цветного изображения днем в режим увеличенного по масштабу на весь растр черно-белого изображения ночью.

Указанный технический результат достигается тем, что в известное устройство, содержащее первый датчик телевизионного сигнала и последовательно соединенные детектор движения и видеоконтрольный блок, введены оптический блок, второй датчик телевизионного сигнала, блок коммутации и формирования, последовательно соединенные селектор синхроимпульсов и формирователь импульсов записи и сброса, а также последовательно соединенные пиковый детектор, блок выборки-хранения и компаратор, при этом первый выход оптического блока является выходом нормального оптического изображения и оптически связан с фотомишенью первого датчика телевизионного сигнала, а второй выход оптического блока является выходом увеличенного оптического изображения и оптически связан с фотомишенью второго датчика телевизионного сигнала, причем первый датчик телевизионного сигнала является датчиком цветного сигнала изображения и подключен соответственно к входу селектора синхроимпульсов, входу пикового детектора и к первому информационному входу блока коммутации и формирования, а второй датчик телевизионного сигнала является датчиком черно-белого сигнала изображения и подключен к второму информационному входу блока коммутации и формирования, выход которого подключен к первому входу детектора движения, второй вход которого является входом сигнала "сброс тревоги", а второй выход - выходом сигнала "тревога" и подключен к первому управляющему входу блока коммутации и формирования, второй управляющий вход которого подключен к выходу компаратора, установочный вход которого подключен к пороговому напряжению, причем управляющий вход блока выборки-хранения подключен к первому выходу формирователя импульсов записи сброса, второй выход которого подключен к управляющему входу пикового детектора.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемая телевизионная система отличается наличием новых блоков, в т.ч. оптического блока, второго датчика телевизионного сигнала, селектора синхроимпульсов, формирователя импульсов записи и сброса, пикового детектора, блока выборки-хранения, компаратора и блока коммутации и формирования, а также наличием новых связей между вновь введенными и остальными блоками.

Совокупность всех перечисленных признаков не известна из уровня техники, поэтому заявляемое решение соответствует требованию новизны.

В предлагаемом решении параллельно с цветным изображением, которое формируется с использованием оптического блока и первого датчика телевизионного сигнала, при помощи оптического блока и второго датчика телевизионного сигнала вырабатывается увеличенное черно-белое (монохромное) изображение его центрального фрагмента.

При этом комбинированное изображение формируется путем замены в границах окна фрагмента нормального изображения на такой же по геометрическим размерам центральный фрагмент увеличенного изображения, а т.к. оба фрагмента имеют одинаковые характеристики по числу элементов фотоэлектрического преобразования (элементов дискретизации), то разрешающая способность комбинированного изображения сохраняется высокой и неизменной в пределах всего растра.

Поэтому число элементов (строк), приходящихся на изображения объектов-нарушителей, возрастает в Км раз, где Км - краткость масштабирования. При этом временная задержка появления монохромного окна по отношению к моменту автоматической регистрации нарушителя практически отсутствует, т.е. имеет место быстродействующее (практически мгновенное) реагирование на тревожное событие.

Следует отметить, что известно техническое решение телевизионной камеры с селективным масштабированием [2], которое обеспечивает технический результат в части масштабирования фрагмента первоначально предъявляемого изображения путем формирования комбинированного изображения с сохранением неизменного показателя разрешающей способности в пределах всего растра. Однако в комбинированном изображении этого решения нормальное изображение уступает по чувствительности увеличенному изображению, как минимум, на порядок при прочих равных условиях только из-за устройства светоделителя, у которого в канале формирования нормального оптического изображения присутствует дополнительный объектив.

В заявляемом решении нормальное по масштабу цветное изображение формируется и "упаковывается" в комбинированном изображении, исключая указанные потери, а оставшимися потерями из-за их малости в первом приближении можно пренебречь.

Поэтому в предлагаемом изобретении сохраняется чувствительность цветного изображения прототипа, что следует рассматривать как дополнительный технический результат настоящего решения.

Известно рекламное сообщение японской фирмы JVC о создании телевизионной камеры ТК-N1100 [3] для систем круглосуточного наблюдения. Камера выполнена на базе двух матриц ПЗС, одна из которых является фотоприемником цветного изображения, а другая - черно-белого. В камере реализована автоматическая коммутация "день-ночь", но переход из режима цветного изображения днем в режим черно-белого изображения ночью выполняется при одном и том же масштабе изображений. Поэтому одновременное с коммутацией изображений изменение из масштаба в предлагаемом изобретении следует также рассматривать как его дополнительный технический результат.

Следовательно, по техническому результату и методам его достижения заявляемое решение соответствует требованию о наличии изобретательского уровня.

На фиг.1.1 и 1.2 изображена структурная схема заявляемой охранной телевизионной системы "день-ночь" применительно к возможному выполнению оптического блока; на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие работу телевизионной системы; на фиг.3 представлены изображения с экрана видеоконтрольного блока до - а) и после - б) регистрации тревоги предлагаемой телевизионной системой; на фиг.4 показана возможная электрическая схема формирователя импульсов записи и сброса.

Охранная телевизионная система "день-ночь" (см. фиг.1.1) содержит первый датчик 1 телевизионного сигнала, последовательно соединенные детектор 2 движения и видеоконтрольный блок 3, а также оптический блок 4, второй датчик 5 телевизионного сигнала, блок 6 коммутации и формирования, последовательно соединенные селектор 7 синхроимпульсов и формирователь 8 импульсов записи и сброса, а также последовательно соединенные пиковый детектор 9, блок 10 выборки-хранения и компаратор 11, при этом первый выход оптического блока 4 оптически связан с фотомишенью первого датчика 1 телевизионного сигнала, а второй выход оптического блока 4 - с фотомишенью второго датчика 5 телевизионного сигнала, причем первый датчик 1 телевизионного сигнала подключен соответственно к входу селектора 7 синхроимпульсов, входу пикового детектора 9 и к первому информационному входу блока 6 коммутации и формирования, а второй датчик 5 телевизионного сигнала подключен к второму информационному входу блока 6 коммутации и формирования, выход которого подключен к первому входу детектора 2 движения, второй вход которого является входом сигнала "сброс тревоги", а второй выход - выходом сигнала "тревога" и подключен к первому управляющему входу блока 6 коммутации и формирования, второй управляющий вход которого подключен к выходу компаратора 11, установочный вход которого подключен к пороговому напряжению Uп, причем управляющий вход блока 10 выборки-хранения подключен к первому выходу формирователя 8 импульсов записи и сброса, второй выход которого подключен к управляющему входу пикового детектора 9.

Оптический блок 4 (см. фиг.1.1) содержит светоделитель 4-1, корректирующий светофильтр 4-2, первый объектив 4-3 и второй объектив 4-4, фокусные расстояния которых различны, при этом светоделитель 4-1 выполнен в виде призмы с двумя светоделительными гранями, расположенными под углом 30, при этом первая светоделительная грань призмы является входом светоделителя, вторая светоделительная грань призмы - первым выходом светоделителя, а третья грань призмы, расположенная под углом 60 по отношению к первой ее грани, - вторым выходом светоделителя; а корректирующий светофильтр 4-2 выполнен в виде призмы с одной спектроделительной гранью, которая является входом корректирующего светофильтра 4-2 и расположена под углом 30 по отношению к ее второй грани, которая является выходом корректирующего светофильтра 4-2, при этом первый выход светоделителя 4-1 оптически связан с входом корректирующего светофильтра 4-2, причем вторая светоделительная грань призмы светоделителя 4-1 установлена вплотную к спектроделительной грани призмы корректирующего светофильтра 4-2, выход которого оптически связан с первым объективом 4-3, а второй выход светоделителя 4-1 оптически связан с вторым объективом 4-4, при этом вход светоделителя 4-1 является входом оптического блока, выход первого объектива 4-3 - первым выходом оптического блока, выход второго объектива 4-4 - вторым выходом оптического блока, а отношение фокусного расстояния второго объектива 4-4 к фокусному расстоянию первого объектива 4-3 определяет кратность масштабирования Км оптического блока.

Если смещение по вертикали геометрического центра увеличенного изображения относительно геометрического центра нормального изображения является допустимой ошибкой, то оптический блок 4 (см. фиг.1.2) содержит корректирующий светофильтр 4-2, выполненный в виде плоскопараллельной пластинки, а также первый объектив 4-3 и второй объектив 4-4, фокусные расстояния которых различны, при этом первый объектив 4-3 оптически связан с корректирующим светофильтром 4-2, выход которого является первым выходом оптического блока, а выход второго объектива - вторым выходом оптического блока, входной зрачок первого объектива 4-3 и входной зрачок второго объектива 4-4 образуют вход оптического блока, а отношение фокусного расстояния второго объектива 4-4 к фокусному расстоянию первого объектива определяет кратность масштабирования Км оптического блока.

Предположим, что фокусное расстояние первого объектива f1 составляет 6 мм, а фокусное расстояние второго объектива f2 - 35 мм.

Тогда

Допустим, что фотомишени датчиков 1 и 5 одинаковы и составляют 1/3 дюйма по диагонали, т.е. 4,8(Н)3,6(V) мм.

Тогда угол поля зрения по горизонтали 2г датчика 1 определяется соотношением:

Угол поля зрения по горизонтали 2г датчика 5 равен:

В качестве первого датчика 1 телевизионного сигнала может быть использован камерный модуль РСS-7222 [4, c.3] фирмы "ЭВС" (г.С.-Петербург), выполненный на двух печатных платах с размерами 40х40 мм каждая.

Фотоприемником модуля РСS-7222 является цветная матрица ПЗС фирмы Sony с числом элементом 752(Н)582(V) и фотомишенью с размером 1/3 дюйма по диагонали.

В качестве второго датчика 5 телевизионного сигнала целесообразно использовать камерный модуль РСS-754С2 [4, c.21] фирмы "ЭВС", выполненный на печатной плате 3232 мм. Фотоприемником модуля РСS-754С2 является черно-белая матрицы ПЗС фирмы Sony с числом элементов 752(Н)582(V) и фотомишенью 1/3 дюйма. Следует отметить, что по чувствительности датчик 1 хуже датчика 5 примерно на порядок (в 10 раз) вследствие использования в фотоприемнике типового цветокодирующего фильтра, который уменьшает световой поток, поступающий на элементы матрицы ПЗС.

Детектор 2 движения предназначен для регистрации изменений в сигнале изображения, подаваемом на его первый вход. Этот сигнал, согласованный с 75-Омной нагрузкой, транслируется на первый выход детектора 2 движения. На втором выходе детектора 2 движения формируется логический сигнал тревоги с активным низким уровнем, т.е. в виде следующей комбинации уровней:

- уровня логической "1" при отсутствии изменений входного видеосигнала;

- уровня логического "0" при наличии изменений входного видеосигнала и после прекращения этих изменений.

Восстановление исходной "1" на втором выходе детектора 2 движения выполняется путем подачи на его второй вход команды "сброс тревоги".

В качестве детектора 2 движения может быть использован анализатор телевизионного изображения АТИ-9, разработанный в ФГУП НИИ промышленного телевидения "Растр" [5, c.15]. АТИ-9 осуществляет разбиение поля изображения на 1024 элементарные зоны анализа (32 зоны по горизонтали и 32 зоны по вертикали), в каждой из которых производится обнаружение изменений яркости изображения и выполняется заключение о превышении заданного порога изменений. Элементарная зона или называемая иначе единичная зона контроля состоит из восьми строк по 16 пикселов в строке (168 пикселов изображения).

Селектор 7 синхроимпульсов предназначен для выделения из полного телевизионного сигнала, вырабатываемого на выходе датчика 1, импульсов строчной и кадровой частоты. Техническое решение селектора известно (см., например, [6, c.150-156]).

Формирователь импульсов 8 предназначен для выполнения импульсного управления с периодом полукадров Тп пиковым детектором 9 и блоком 10 выборки-хранения. Возможная электрическая схема формирователя импульсов 8 приведена на фиг.4 и является по сути схемой цифровой задержки, опубликованной в [7, c.138].

На фиг.4а и 4б показаны соответственно кадровые и строчные синхроимпульсы с выхода селектора 7.

Импульс управления блоком 10 - импульс записи (см. фиг.4в) формируется по спаду кадрового синхроимпульса.

Импульс управления блоком 9 - импульс сброса (см. фиг.4г) вырабатывается по спаду импульса записи.

Длительность выходных импульсов формирователя 8 составляет период строки Тс.

Пиковый детектор 9, блок 10 выборки-хранения и компаратор 11 могут быть выполнены с использованием операционных усилителей по известным схемам (см., например, [8, c.231, c.247]).

Блок 6 коммутации и формирования предназначен для формирования на выходе:

- сигнала комбинированного изображения по методу "картинка в картинке" из двух входных несинхронных видеосигналов;

- одного из двух входных видеосигналов в режиме коммутатора.

Окно комбинированного изображения устанавливается при подаче на первый управляющий вход блока 6 сигнала логического "0", а отключается сигналом логической "1".

Присутствие логической "1" на втором управляющем входе блока 6 обеспечивает трансляцию на выход сигнала с первого информационного входа, а появление на втором управляющем входе блока 6 логического "0" - трансляцию на выход сигнала со второго информационного входа.

Блок 6 коммутации и формирования может быть выполнен с использованием платы ASV-Pip, поставляемой с 1 июля 2001 года компанией "Фантаон-Телеком" (г.С.-Петербург).

Пользователю платы ASV-Pip предоставляется возможность программным путем осуществить выбор положения окна комбинированного изображения в пределах видимого растра.

Охранная телевизионная система "день-ночь" (см. фиг.1.1) работает следующим образом.

Выделим в работе системы три режима:

"День" (режим 1);

"Ночь" (режим 2);

"Тревога" (режим 3, который может сопутствовать как режиму 1, так и режиму 2).

Независимо от режима работы телевизионной системы относительное изображение объекта контроля по оптическому пути: первая светоделительная грань призмы светоделителя 4-1, вторая светоделительная грань призмы светоделителя 4-1, спектроделительная грань призмы корректирующего светофильтра 4-2, вторая грань призмы корректирующего светофильтра 4-2, первый объектив 4-3 проецируется в видимом спектральном диапазоне на фотомишень датчика 1. Одновременно увеличенный в Км раз центральный фрагмент этого изображения по другому оптическому пути: первая светоделительная грань призмы светоделителя 4-1, вторая светоделительная грань призмы светоделителя 4-1, третья грань призмы светоделителя 4-1, второй объектив 4-4 во всем спектральном диапазоне (видимом и инфракрасном) проецируется на фотомишень второго датчика 5.

Отметим, что инфракрасная область спектра последнего изображения дополнительно усиливается за счет светового потока, отраженного спектроделительной гранью призмы корректирующего светофильтра 4-2 в направлении третьей грани светоделителя 4-1.

В результате фотоэлектрических преобразований на выходе первого датчика 1 формируется цветной сигнал изображения объекта контроля, а на выходе второго датчика 5 - черно-белый сигнал его увеличенного (в соответствии с кратностью масштабирования Км) центрального фрагмента, которые действуют как параллельные полные телевизионные сигналы.

Селектор 7 выделяет из полного телевизионного сигнала датчика 1 строчные и кадровые синхроимпульсы (фиг.2а и 2б).

Независимо от режима работы телевизионной системы формирователя 8 вырабатывает в пределах каждого кадрового гасящего импульса следующие с периодом Тп импульсы записи и сброса (см. соответственно фиг.2в и фиг.2г).

Пиковый детектор 9 с периодом Тп измеряет уровень видеосигнала с датчика 1, блок 10 выборки-хранения регистрирует этот уровень и запоминает его на время полукадра, а компаратор 11 оценивает выходное напряжение блока 10, сравнивая его с пороговым напряжением Uп (фиг.2д и 2е).

Предположим, что телевизионная система работает в режиме 1, а компаратор 11 не изменяет своего состояния по выходу, поддерживая состояние логической "1" (см. диаграмму на фиг.2ж). Присутствие логической "1" на втором управляющем входе блока 6 обеспечивает трансляцию на его выход полного телевизионного сигнала с выхода датчика 1.

Пусть при этом детектор 2 движения подготовлен к работе, т.е. выбрана охраняемая зона (см. пунктир по периметру на фиг.3а), которая отмечает на изображении зону повышенного интереса для оператора.

Предположим, что затем детектор 2 движения инициализируется, т.е. устанавливается в режим анализа изменений входного видеосигнала в выбранной зоне.

Допустим, что в режиме 1 в текущий момент движущиеся объекты (нарушители) в охраняемой зоне отсутствуют. Поэтому на втором выходе детектора 2 движения присутствует логическая "1", которая, поступая на первый управляющий вход блока 6, блокирует (отменяет) формирование монохромного окна на его выходе. На экране видеоконтрольного блока 3 воспроизводится "нормальное" по масштабу цветное изображение наблюдаемого первым датчиком 1 пространства (см. фиг.3а).

Далее пусть в некоторый момент tx в охраняемой зоне появляется нарушитель. Тогда детектор 2 движения зарегистрирует изменения видеосигнала, а на втором выходе детектора 2 установится уровень логического "0".

Телевизионная система переходит в режим "1+3". В результате на выходе блока 6 формируется комбинированное изображение, содержащее "нормальное" цветное изображение и монохромное окно, в котором с линейным увеличением в Км раз передается черно-белое изображение зоны нарушения. Этот комбинированный сигнал изображения транзитом через детектор 2 движения подается на вход видеоконтрольного блока 3 для предъявления оператору, как показано на фиг.3б. Отметим, что монохромное окно с линейным увеличением содержимого появляется с минимальной задержкой, т.е. практически мгновенно по отношению к моменту автоматической регистрации нарушителя, что исключительно ценно для охранных телевизионных систем.

После принятия оператором решения по факту регистрации телевизионной системой нарушения в охраняемой зоне система должна быть переведена вновь в режим 1 работы. Для этого оператором при помощи воздействия на второй вход детектора 2 осуществляется принудительный сброс сигнала тревоги.

Если освещенность на объекте существенно уменьшится, например при переходе из дневного суточного времени в вечернее, то размах видеосигнала первого датчика 1 также снизится.

Если измеренное в момент to пиковым детектором 9 и регистрируемое блоком 10 выборки-хранения значение уровня видеосигнала окажется меньше величины порогового напряжения Uп, то компаратор перейдет в состояние логического "0", а система - в режим 2 (см. диаграммы на фиг.2). Тогда в блоке 6 будет осуществлена внутренняя коммутация, а на его выход будет транслироваться полный телевизионный сигнал с выхода датчика 5. В результате на экране видеоконтрольного блока 3 воспроизводится "распахнутое" на весь растр черно-белое изображение охраняемой зоны с кратностью масштабирования Км. Следует отметить, что характер этого изображения не изменится, если в охраняемой зоне произойдет нарушение, которое будет зарегистрировано детектором 2 движения, а телевизионная система перейдет в режим "2+3".

Если в этой ситуации после принудительного сброса тревоги освещенность на объекте увеличится в результате суточного перехода "ночь-день", то заявляемая система автоматически вновь "перейдет" из режима 2 в режим 1.

Работа охранной телевизионной системы "день-ночь", в которой применено другое техническое решение оптического блока (см. фиг.1.2), не отличается от рассмотренной выше.

Однако в техническом результате этой системы имеет место погрешность в виде ошибки смещения геометрического центра увеличенного изображения относительно геометрического центра нормального изображения.

Произведем инженерный расчет положительного эффекта заявляемой охранной телевизионной системы.

Примем за начальные условия, что минимальные размеры человека-нарушителя составляют по высоте h=1,5 м, а по ширине l=0,3 м.

Предположим также, что детектор 1 движения содержит 1024 единичных зоны контроля, т.е. 32(Н) и 32(V), а монохромное окно имеет размеры (1/31/3) от площади растра видеоконтрольного блока 3.

Тогда размер по горизонтали В охраняемого пространства по человеку-нарушителю можно рассчитать по соотношению:

В=320,3=9,6 м

Расстояние S от оптического блока 4 до человека-нарушителя определим по формуле:

где г - половина угла зрения по горизонтали датчика 1, в нашем примере г=21,8 град.

Отсюда

S12 м

Размер наблюдаемой в монохромном окне зоны нарушения В1 составит:

В1=S2tgг1/3,

где г - половина угла зрения по горизонтали датчика 5, в нашем примере г=3,9 град.

В результате В1=0,54 м.

Для оценки качества изображения нарушителя, воспроизводимого заявляемой телевизионной системой с экрана видеоконтрольного блока 3, вычислим число элементов разрешения, mx, укладывающихся на ширину изображения человека, по соотношению:

где Мх - число элементов ПЗС-матрицы по горизонтали для датчика 5, в нашем примере Мх=752.

Тогда mx=139,2 элементов.

В прототипе число элементов mx₁, определяемое по соотношению:

составит 23,5 элементов.

Поэтому в заявляемом решении обеспечивается выигрыш в разрешающей способности изображения по горизонтали по сравнению с прототипом, равный

Отсюда следует, что в данной ситуации на охраняемом объекте для прототипа возможно решение задачи лишь обнаружения нарушителя, а в заявляемом решении достигается возможность идентификации признаков личности на уровне "различение - опознавание".

Для оценки другого положительного эффекта примем, как это было обосновано выше, что чувствительность датчика 5 превосходит чувствительность датчика 1 в 10 раз.

Тогда при одинаковой пороговой освещенности на объекте автоматическое переключение "день-ночь" в заявляемом решении по сравнению с прототипом будет осуществляться при отношении сигнал/шум черно-белого видеосигнала на 20 дБ (20 lg10) больше.

В настоящее время все блоки заявляемого решения освоены или могут быть освоены отечественной промышленностью, поэтому следует считать предлагаемое изобретение соответствующим требованию о промышленной применимости.

Источники информации

1. Заявка №2162899 Японии, МКИ⁵ Н 04 N 7/18, G 08 В 13/196, автор - Томината Кэндзи, заявитель фирма Мицубиси дэнки к.к. Опубл. в реферативном журнале 24 "Радиотехника", сводный том №8, Москва, 1992 г., с.40, реферат 8В288П.

2. Патент №2171014 Российской Федерации, МКИ⁷ Н 04 N 5/225, 5/228. Опубл. 20.07.2001 г. Бюл. №20.

3. Телевизионная камера ТК-N1100 фирмы JVC (Япония). Проспект. Копия документа прилагается в материалах заявки.

4. Телевизионные камеры фирмы "ЭВС", 2000 г., каталог 68 с.

5. Телевизионные системы наблюдения и охраны 99, каталог ФГУП НИИПТ "Растр", 62 с.

6. Быков Р.Е., Сигалов В.М., Эйссенгардт Г.А. Телевидение. М.: Высшая школа, 1986 г.

7. Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники, в трех томах. М.: Мир, том 2, 1993 г.

8. Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники, в трех томах. М.: Мир, том 1, 1983 г.