Панорамна телевізійна система високого розрізнення

Панорамна телевізійна система високого розрізнення, що містить оптичний елемент, блок АЦП, синхронізатор, коректор геометричних викривлень, засіб розміщення тест-об'єктів в полі зору телевізійних камер, монітор високого розрізнення, перетворювач стандартів відеосигналів з ОЗП, персональна ЕОМ, блок вводу відеосигналів в (П)ЕОМ, щонайменше дві телевізійні камери з об'єктивами, які формують їх кути зору, виходи, яких з'єднані з 30632 ру системи від кута зору об'єктива, кількість растрових елементів зображення визначається одним фотоприймачем. Це призводить до труднощів формування панорамного телевізійного зображення високого розрізнення. Збільшення кута зору системи призводить до зниження розрізнювальної здатності системи, збільшення числа елементів розкладу фотоприймача призведе до зменшення частоти кадрів. Також, неможливо сформувати зображення в куті зору 360°. Має місце зниження світлової чутливості завдяки рядковій розгортці зображення призмою. Найбільш близький за технічною сутністю та досягаємим результатом до запропонованого об'єкту є вибрана в якості прототипу телевізійна система високої розрізнювальної здатності (Мірошниченко C.І., Жилко Є.О, Кулаков В.Б., Невгасимий А.О. "Телевізійна система високої розрізнювальної здатності". Патент на винахід за заявкою 96093517 від 10.09.1996, Україна. Рішення на видачу патенту від 19.11.1997). Прототип має калібровочні тест-об'єкти, телевізійні камери, блок АЦП, синхронізатор, засіб розміщення тест-об'єктів в полі зору телекамер, монітор високого розрізнення, перетворювач стандартів відеосигналів з ОЗП, коректор геометричних викривлень, персональна ЕОМ, блок вводу відеосигналів в (П)ЕОМ. Недоліком прототипу є залежність величини часткового перекриття полів зору окремих телевізійних камер з об'єктивами від відстані між об'єктивом та об'єктом, що обстежується або спостерігається. При збільшенні відстані величина часткового перекриття збільшується, а при зменшенні відстані виникає часткова утрата інформації, тобто, порушується цілісність вихідного синтезованого зображення. Це призводить до труднощів формування панорамного телевізійного зображення високого розрізнення при зміні відстані від об'єктива до об'єкта, що спостерігається, наприклад, рельєф місцевості. В основу винаходу поставлено задачу формування панорамних зображень високого розрізнення в довільному куті зору системи до 360º. Поставлена ціль досягається шляхом використання оптичного елемента, який об’єднує кути зору телевізійних камер з об'єктивами. Кути зору поруч розташованих телевізійних камер з об'єктивами перетинаються, таким чином, що вершина кута зору однієї телевізійної камери з об'єктивом розташована в межах кута зору іншої. Об'єднання кутів зору сусідніх телевізійних камер з об'єктивами може бути досягнуто шляхом використання оптичних приладів (призм, дзеркал, лінз та ін.), які утворюють оптичний елемент. Наприклад, використання дзеркальної поверхні, яка є частиною поверхні або всією поверхнею, що утворюється твірними конуса, які в основі конуса утворюють еліпс. В часному випадку наведеного прикладу в основі конуса твірні утворюють коло. Ще одним прикладом є випадок, коли кут між твірною та основою конуса дорівнює 90º. Тоді має місце випадок, коли дзеркальна поверхня є частиною поверхні або всією поверхнею циліндра, в основі якого твірні утворюють еліпс. В часному випадку наведеного прикладу твірні утворюють коло. Така сукупність ознак дозволяє забезпечити: збільшення кута зору системи до 360°, що зале жить від сукупності кутів зору окремих телевізійних камер з об’єктивами, які її складають, збільшення розрізнювальної здатності системи, що залежить від кількості телевізійних камер з об'єктивами в заданому куті зору системи; формування панорамного зображення високого розрізнення, використанням певної кількості телевізійних камер з об'єктивами на відстанях від системи, що його формує, яка визначається можливістю фокусування телевізійних камер з об'єктивами, можливість уникнути залежності величини часткового перекриття полів зору окремих телевізійних камер з об’єктивами від відстані між об’єктивом та об’єктом, що обстежується або спостерігається. Сутність винаходу пояснюється кресленням (фіг.), на якому зображена - панорамна телевізійна система високого розрізнення. Панорамна телевізійна система високого розрізнення містить оптичний елемент 1, n телевізійних камер 2 з об’єктивами 3 відповідно, блок АЦП 4, синхронізатор 5, коректор геометричних викривлень 6, засіб розміщення тест-об’єктів в полі зору телевізійних камер 7, монітор високого розрізнення 8, перетворювач стандартів відеосигналів з оперативним запам’ятовуючим пристроєм (ОЗП) 9, персональна ЕОМ 10, блок вводу відеосигналів в (П)ЕОМ 11 (див. фіг.). Пристрій панорамна телевізійна система високого розрізнення працює наступним чином. В уявному куті зору ÐА1В1С1 об'єктива 3 першої телевізійної камери 2 розташовують уявний кут зору ÐА2В 2С2 об’єктива 3 другої телевізійної камери 2, що знаходиться поруч. Часними випадками є розташування вершини кута зору однієї телевізійної камери з об’єктивом на твірній кута зору сусідньої телевізійної камери та збіг вершин кутів зору сусідніх телевізійних камер. Кут зору телевізійної камери з об’єктивом може бути уявний. Уявний кут зору – кут зору, сформований шляхом використання оптичних приладів (лінз, призм, об’єктивів та ін.), тобто оптичним елементом 1. Змінивши уявний кут зору ÐА1В1С 1 об’єктива 3 першої телевізійної камери 2 до кута ÐА1В1D та кут зору ÐА2В 2С2 об’єктива 3 другої телевізійної камери 2 до кута ÐDВ2С2, одержуємо об’єднання кутів зору сусідніх телевізійних камер з об’єктивами, яке утворює загальний кут зору двох телевізійних камер з об’єктивами з вершиною в точці Е (див. фіг.). Аналогічним чином узгоджують кути зору інши х телевізійних камер 2 з об’єктивами 3 відповідно. Таким чином, формується кут зору системи ÐА1 FСu з вершиною в точці F (див. фіг.). Прикладом зміни кута зору телевізійної камери з об’єктивом може бути відомий алгоритм (Мірошниченко С.І., Жилко Є.О., Кулаков В.В., Невгасимий Л.О. "Телевізійна система високої розрізнювальної здатності". Патент на винахід за заявкою 96093517 від 10.09.1996. Україна. Рішення на видачу патенту від 19.11.1997.), що визначається відношеннями: Xc(y)=X(y)(L q(y) Lb(y))/L0+Lb(y), Yc(x)=Y(x)(H q(x)-Hb(x))/H0+H b(x), де L0, H0 - відповідно істинні горизонтальний та вертикальний розміри зображення; 2 30632 Xc, Yc - координати пікселів відкоректованого зображення; Lq, Lb, Hq, Hb - координати границь растра; X,Y - координати пікселів зображення, що коректується. Для одержання тестових зображень, що до застосування алгоритму, можна використовувати віддалені джерела світла або звичайні тестові об'єкти в вигляді паралельно розташованих ліній (Мірошниченко C.І., Жилко Є.О., Кулаков В.В., Невгасимий А.О. "Телевізійна система високої розрізнювальної здатності". Патент на винахід за заявкою 96093517 від 10.09.1996. Україна. Рішення на видачу патенту від 19.11.1997.). Зображення паралельних ліній відносно віддалених джерел світла може одержуватися шляхом розвороту системи засобом розміщення тест-об'єктів в полі зору телевізійних камер 7 (див. фіг.), що керується синхронізатором 5, для формування тестового зображення в ОЗП перетворювача стандартів відеосигналів 9, який може бути відомим пристроєм (Мірошниченко C.I., Жилко Є.О., Кулаков В.В., Невгасимий А.О. "Телевізійна система високої розрізнювальної здатності" Патент на винахід за заявкою 96093517 від 10.09.1996. Україна. Рішення на видачу патенту від 19.11.1997.). Синхронізатором 5 може бути відомим пристроєм (Мірошниченко C.I., Жилко Є.О., Кулаков В.В., Невгасимий А.О. "Телевізійна система високої розрізнювальної здатності" Патент на винахід за заявкою 96093517 від 10.09.1996. Україна. Рішення на видачу патенту від 19.11.1997.). Оптичні зображення сформовані об'єктивами 3, перетворюються в електричні сигнали телевізійними камерами 2, що керується синхронізатором 5, відповідно. Електричні сигнали з телевізійних камер подають на АЦП 4, що керується синхронізатором 5. З АЦП 4 сигнал подають на коректор геометричних викривлень 6, що керується синхронізатором 5. Коректор геометричних викривлень 6 може бути відомим пристроєм (Мірошниченко C.I., Жилко Є.О., Кулаков В.В., Невгасимий А.О. "Телевізійна система високої розрізнювальної здатності" Патент на винахід за заявкою 96093517 від 10.09.1996. Україна. Рішення на видачу патенту від 19.11.1997.). Електричні сигнали з коректора геометричних викривлень 6 подають на перетворювач стандартів відеосигналів з ОЗП 9, що керується синхронізатором 5. З перетворювача стандартів відеосигналів з ОЗП 9 електричний сигнал подають на блок вводу відеосигналів в (П)ЕОМ 11, що може бути відомим пристроєм, та на монітор високого розрізнення 8. Блок вводу відеосигналів в (П)ЕОМ 11 керується, персональною ЕОМ 10. З персональної ЕОМ 10 сигнал подають на синхронізатор 5. Зображення, що відтворюється на моніторі високого розрізнення 8, є синтезоване зображення, яке складається з частин зображень, одержаних від кожної телевізійної камери 2 з об'єктивом 3, кути зору яких об'єднані оптичним елементом 1. Таким чином, досягнута ціль формування панорамних зображень високого розрізнення в довільному куті зору системи до 360°. 3 30632 Фіг. 4 30632 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ __________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 __________________________________________________________ 5