Монокулярная одноканальная стереотелевизионная система

 

Использование: изобретение относится к технике телевидения, а именно к системам прикладного объемного телевидения. Сущность изобретения: монокулярная одноканальная стереотелевизионная система содержит объекты стереоскопического ТВ - наблюдения, объектив, электронно-оптический преобразователь (ОЭП), блок тактовых импульсов, кодирующее устройство, двигатель, редуктор, кривошипно-шатунный блок, датчик положения ОЭП, устройство циклического смещения, канал связи, декодирующее устройство, блок синхронизирующих и тактовых импульсов, аналого-цифровой преобразователь, буферное запоминающее устройство, блок введения сигнала параллакса и синтезирования изображения стереопары, два оперативно-запоминающих устройств, два цифроаналоговых преобразователя, два кинескопа левого и правого изображений стереопары, два разделительных фильтра левого и правого изображений стереопары, полупрозрачное зеркало, очки с разделительными фильтрами, датчик положения наблюдателя, стереоскопическое воспроизводящее устройство. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к технике телевидения, а именно к системам прикладного объемного телевидения, и может быть использовано в подводном и космическом телевидении для визуального объемного наблюдения оператором исследуемого пространства предметов и автоматического измерения пространственных параметров наблюдаемых объектов.

Стереотелевизионные системы (СТС) широко применяются как в различных исследовательских работах, например в космических исследованиях, так и для целей промышленного производства, например, для визуального ТВ-наблюдения и дистанционного операторного управления отдельными механизмами, работающими в опасных для жизни человека условиях, например в условиях повышенной радиации или в глубоководных условиях при добыче твердых полезных ископаемых на дне морского океана и т. п. При этом часто бывает необходимо (при ограниченных габаритах стереотелевизионных передающих камер и при ограниченных возможностях канала связи, например, по полосе частот) предоставить оператору условия наблюдения стереотелевизионного изображения с широким использованием основных факторов объемного видения. Важным механизмом объемного зрительного восприятия человека, наряду с механизмом бинокулярного параллакса, является эффект оглядывания, который связан с перемещениями головы наблюдателя, часто непроизвольными, для лучшего восприятия наблюдаемого пространства предметов при относительных перемещениях положений предметов на изображениях в зависимости от угла наблюдения.

Длительное наблюдение стереоскопических ТВ-изображений с субъективными зрительными оценками тех или иных пространственных параметров, наблюдаемых на стереотелевизионном изображении объектов, связано со значительными зрительными нагрузками, связанными с разрывом процессов конвергенции и аккомодации глаз наблюдателя при восприятии стереоскопических ТВ-изображений, что приводит к утомлению оператора, и как следствие снижается точность и оперативность управления, что отражается на верности субъективной оценки наблюдаемой ситуации. Поэтому, кроме расширения условий для субъективного оперативного наблюдения объемного изображения, в СТС необходимо автоматическим путем выделять пространственную информацию о наблюдаемом пространстве предметов, например, для целей полного или частичного автоматического управления работающими механизмами при визуальном операторном контроле, что значительно повышает надежность и эффективность системы в целом.

Известна СТС в которой сигналы стереопары ТВ изображений объектов наблюдения формируются при помощи объективов, установленных перед двумя передающими телевизионными камерами. Сигналы стереопар ТВ-изображений с передающей стороны через кодирующее устройство, канал связи с удвоенной шириной полосы частот относительно полосы частот стандартного сигнала ТВ-изображения подаются на декодирующее устройство приемной стороны, с выхода которого сигналы левого и правого изображений соответственно подаются на кинескопы левого и правого изображений стереопары. Перед кинескопами установлены разделительные фильтры, например, поляроидные с вертикальной поляризацией для левого изображения и с горизонтальной поляризацией для правого изображения, полупрозрачное зеркало и очки с соответствующими фильтрами для левого и правого глаз наблюдателя. Система позволяет оператору наблюдать объемное изображение объектов за счет бинокулярного параллакса деталей изображений стереопары, соответствующего удалению объектов в пространстве наблюдения.

Недостатками системы является ограниченность воспроизводимого стереоэффекта, связанная с наблюдением на стереотелевизионном изображении одного ракурса наблюдаемого пространства из одного фиксированного положения головы оператора. При любом изменении точки наблюдения оператора воспринимается пространственное искаженное объемное изображение, что может привести к ошибкам в управлении соответствующими механизмами. Необходимость двух передающих камер и канала связи с удвоенной полосой частот также ограничивает применение системы при ограниченных по габаритам и полосе частот канала связи в условиях, например, космического или подводного телевидения.

Известна СТС, в которой формируются сигналы ТВ-изображений разных ракурсов объектов наблюдения при помощи объективов, установленных перед N передающими камерами. Выходы сигналов ТВ-камер подключены к блоку выбора ракурса. Сигналы двух изображений одного ракурса передаются через приемно-передающий блок передающей стороны, канал связи с удвоенной шириной полосы частот относительно полосы частот стандартного сигнала ТВ-изображения, через приемно-передающий блок приемной стороны, через коммутатор и последовательно во времени (например через кадр) воспроизводятся на кинескопе. При этом импульсы коммутации левого и правого изображений стереопары подаются на блок управления селектором, который управляет частотой переключения очков с обтюраторами, например, на основе жидких кристаллов. При изменении положения наблюдателя с датчика положения наблюдателя подается сигнал на блок обратной связи и через приемно-передающие блоки, канал связи сигнал управления обратной связи передается на передающую сторону системы в блок выбора ракурса, в котором производится выбор и коммутация на выход блока сигналов ТВ-изображений от двух передающих камер соответственно новому положению наблюдения оператора. Таким образом, в системе производится стереоскопическое наблюдение стереотелевизионного изображения с эффектом оглядывания.

Недостатками данной системы являются: необходимость нескольких передающих камер соответственно выбираемой зоне оглядывания, удвоенная полоса частот канала связи для передачи сигналов левого и правого изображений стереопары, необходимость дополнительного обратного канала связи для передачи управляющего сигнала выбора ракурса.

Известна одноканальная СТС, в которой на передающей стороне формируют оптические изображения объектов, соответствующие левому и правому изображениям стереопары при помощи объектива, установленного перед передающей камерой и системы зеркал. Изображения поочередно перекрываются вращающимся диском с чередующимися прозрачными и непрозрачными секторами. Диск вращается двигателем, с которого снимается сигнал, пропорциональный частоте вращения двигателя, и подается на вход блока тактовых импульсов для формирования сигнала тактовых импульсов, соответствующих частоте коммутации изображений стереопар, и который подается с выхода блока тактовых импульсов на соответствующий вход кодирующего устройства. Сигнал ТВ-изображения с выхода передающей камеры подается на другой вход кодирующего устройства и по каналу связи с полосой частот стандартного сигнала ТВ-изображения подается на вход декодирующего устройства приемной стороны. С первого выхода декодирующего устройства сигнал последовательности кадров левых и правых ТВ-изображений подается на коммутатор. С другого выхода декодирующего устройства сигнал тактовых импульсов подается на блок синхронизирующих и тактовых импульсов, с выхода которого тактовые импульсы частоты переключения левых и правых изображений стереопары подаются на управляющий вход коммутатора, с выходов сигналов левого и правого изображений которого соответствующие сигналы подаются на стереоскопическое воспроизводящее устройство, содержащее кинескопы левого и правого изображений стереопары, обеспечивающего разделение изображений стереопары, для чего перед кинескопами установлены разделительные фильтры, например, поляроидные с вертикальной поляризацией для левого изображения и с горизонтальной поляризацией для правого изображения стереопары, а также полупрозрачное зеркало, через которое наблюдатель с помощью очков с соответствующими поляроидными фильтрами видит раздельно левым глазом - изображение на кинескопе левого изображения стереопары и правым глазом - изображение на кинескопе правого изображения стереопары.

Недостатками данной системы является: ограниченные возможности наблюдения стереотелевизионного изображения - без эффекта оглядывания; небольшой угол зрения оптической системы (менее 16^о из-за ограниченного угла зрения системы призм, что накладывает ограничения на глубину воспроизведения трехмерного пространства; ограниченные возможности для автоматизации измерения пространственных параметров наблюдаемых объектов для целей автоматического управления визуально контролируемых механизмов.

Цель изобретения - получение эффекта оглядывания трехмерного пространства предметов, наблюдаемых на стереоскопическом телевизионном воспроизводящем устройстве и автоматизация измерения их пространственных параметров при сохранении стандартной полосы частот телевизионного канала связи между передающей и приемной сторонами.

Для этого в монокулярной одноканальной стереотелевизионной системе, содержащей на передающей стороне оптико-электронный преобразователь (ОЭП) с объективом, например телевизионную камеру, блок тактовых импульсов, кодирующее устройство, при этом выход сигнала тактовых импульсов ракурсов (ТИР) блока тактовых импульсов и выход видеосигнала ОЭП подключены к соответствующим входам кодирующего устройства, подключенного выходом к каналу связи с полосой частот стандартного сигнала ТВ изображения, а на приемной стороне декодирующее устройство, блок синхронизирующих и тактовых импульсов, стереоскопическое воспроизводящее устройство, например, с поляроидным разделением стереопары, полупрозрачное зеркало и очки с фильтрами для левого и правого глаз наблюдателя, причем вход декодирующего устройства подключен к каналу связи, а выход сигнала тактовых импульсов ракурсов (ТИР) - к соответствующему входу блока синхронизирующих и тактовых импульсов, введены на передающей стороне устройство циклического смещения ОЭП, при этом выходы датчика положения ОЭП устройства циклического смещения ОЭП подключены к соответствующим входам блока тактовых импульсов, выход сигнала положения ОЭП которого подключен к соответствующему входу кодирующего устройства, а на приемной стороне - аналого-цифровой преобразователь сигнала ТВ-изображения, буферное оперативное запоминающее устройство, блок выделения сигнала параллакса и синтезирования изображения стереопары, оперативные запоминающие устройства кадров левого и правого изображений стереопары, цифроаналоговые преобразователи сигналов левого и правого изображений стереопары, датчик положения наблюдателя, при этом первый вход аналого-цифрового преобразователя подключен к выходу видеосигнала декодирующего устройства, выход аналого-цифрового преобразователя подключен к входу буферного оперативного запоминающего устройства, выход которого подключен к входу видеосигнала блока выделения сигнала параллакса и синтезирования изображений стереопары, к другим соответствующим входам которого также подключены выходы блока синхронизирующих и тактовых импульсов и выход сигнала датчика положения наблюдателя, а выходы сигналов левого и правого изображений стереопары блока выделения сигнала параллакса и синтезирования изображений стереопары подключены соответственно к входам оперативных запоминающих устройств кадров левого и правого изображений стереопары, выходы которых подключены к входам цифроаналоговых преобразователей левого и правого изображений стереопары соответственно, а выходы цифроаналоговых преобразователей подключены к соответствующим входам стереоскопического воспроизводящего устройства. Устройство циклического смещения ОЭП на передающей стороне содержит механически соединенные между собой двигатель, редуктор и кривошипно-шатунный механизм, выход которого служит для подключения входа ОЭП, датчик положения ЭОП, выходы которого служат для подключения первого и второго входов блока тактовых импульсов, а вход - для подключения второго выхода ОЭП.

Блок выделения параллакса и синтезирования изображения стереопары содержит блок управления, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), блок определения значений сигнала параллакса и синтезирования сигнала ракурса, регистр видеосигнала, оперативное запоминающие устройство (ОЗУ), регистр сигнала датчика положения наблюдателя, регистр сигнала тактовых импульсов ракурсов (ТИР), при этом выход блока управления подключен к входу ПЗУ, первая шина которого связана с первой входной шиной блока определения значений сигнала параллакса и синтезирования сигнала ракурса, вторая входная шина которого связана с входными шинами регистра видеосигнала, ОЗУ, регистра сигнала датчика положения наблюдателя и регистра сигнала тактовых импульсов ракурсов, а выходная шина - с первой входной шиной блока управления, вторая входная шина которого связана с второй шиной ПЗУ, а вторая и третья выходные шины блока определения значений сигнала параллакса и синтезирования сигнала ракурса являются выходами сигналов левого и правого изображений стереопары блока выделения сигнала параллакса и синтезирования изображения стереопары.

На фиг. 1 изображена общая структурная схема предлагаемой монокулярной СТС.

Предлагаемая система содержит объекты 1 стереоскопического ТВ-наблюдения, объектив 2, ОЭП 3, закрепленный в направляющих, блок 4 тактовых импульсов, кодирующее устройство 5, двигатель 6 устройства циклического перемещения ОЭП, редуктор 7, кривошипно-шатунный механизм 8, датчик 9 положения ОЭП, устройство 10 циклического смещения ЭОП, канал 11 связи, декодирующее устройство 12 канала связи, блок 13 синхронизирующих и тактовых импульсов, АЦП 14, буферное ОЗУ кадра ТВ изображения (БОЗУ) 15, блок 16 выделения сигнала параллакса и синтезирования изображений стереопары, 17 и 18 - ОЗУ 17 и 18 кадров левого и правого изображений стереопары, ЦАП 19 и 20 сигнала левого и правого изображений стереопары, кинескопы 21 и 22 левого и правого изображений стереопары, разделительные фильтры 23 и 24 левого и правого изображений стереопары, полупрозрачное зеркало 25, очки 26 с разделительными фильтрами, датчик 27 положения наблюдателя (ДПН) и стереоскопическое воспроизводящее устройство, 28.

Система работает следующим образом.

При циклическом перемещении ОЭП 3 на соответствующем базисе перемещения на мишень ОЭП последовательно во времени проецируется изображение объектов 1 объемной сцены. Видеосигнал (ВС) (последовательности ТВ изображений) с выхода ОЭП 3 передается на один вход кодирующего устройства 5. По сигналу датчика 9 положения ОЭП в блоке 4 тактовых импульсов формируется сигнал тактовых импульсов ракурсов (ТИР) и сигнал положения ЭОП, которые синхронно подаются на другие входы блока кодирующего устройства 5 для передачи импульсов ТИР вместе с сигналом изображения (ВС) по каналу 11 связи с полосой частот стандартного ТВ-сигнала 6,5 МГц.

На приемной стороне системы в декодирующем устройстве 12 производится выделение сигнала ТИР, синхронизирующих импульсов ТВ-развертки и сигнала ТВ-изображения (ВС). Сигнал ТИР и синхронизирующих импульсов ТВ развертки подается в блок синхронизирующих и тактовых импульсов 13. Аналоговый сигнал ТВ-изображения (ВС) поступает на вход АЦП 14, где производится преобразование сигнала из аналоговой формы в цифровую. На другой вход АЦП 14 поступают из блока 13 синхронизирующие и тактовые импульсы для синхронизации АЦП. С выхода АЦП 14 сигнал ТВ-изображения в цифровой форме подается на вход БОЗУ кадра ТВ-изображения 15. Выход БОЗУ подключен на шину данных блока выделения сигнала параллакса и синтезирования изображений стереопары 16 (вход "ВС" ). К другому входу блока 16 (вход "Датчик ПН") подключен выход ДПН 27. Последний формирует в цифровой форме сигнал, соответствующий ракурсу наблюдения оператором воспроизводимого объемного ТВ изображения. На вход "Цикл СТЕРЕО" блока 16 с выхода блока 13 синхронизирующих и тактовых импульсов подаются тактовые импульсы ракурсов ТИP с частотой формирования стереотелевизионных изображений. Из сигнала стереотелевизионного изображения, получаемого по входу "ВС" блока 16 с частотой тактирующих импульсов ракурсов ТИР, получаемых по входу "Цикл СТЕРЕО", выделяют информацию о пространственных параметрах предметов передаваемой объемной сцены. В соответствии с сигналом с входа "Датчик ПН" блок 16 по алгоритмам цифрового преобразования стереотелевизионных изображений синтезирует два сигнала стереопары ТВ изображений, соответствующих ракурсу наблюдения оператором передаваемой объемной сцены. Синтезированные сигналы стереопар ТВ-изображений с выхода блока 16 "СТЕРЕО-Л" и "СТЕРЕО-П" передаются в ОЗУ 17 и 18 изображений стереопары. С выходов ОЗУ 17 и 18 соответствующие цифровые сигналы подаются на входы ЦАП 19 и 20 изображений стереопары. На другие входы ЦАП 19 и 20 подаются из блока 13 синхронизирующие и тактовые импульсы для обеспечения синхронного преобразования. С выходов ЦАП 19 и 20 сигнал стереотелевизионного изображения подается на стереоскопическое воспроизводящее устройство 28, например с поляроидным разделением стереопары изображений.

Для разделенного видения левым глазом оператора левого изображения стереопары, а правым глазом - правого изображения, перед соответствующими кинескопами 21 и 22 устройства 28 установлены поляроидные фильтры с вертикальной поляризацией для левого изображения 23 и с горизонтальной поляризацией для правого изображения 24 и полупрозрачное зеркало 25. Оператор наблюдает объемное ТВ-изображение через очки 26 с соответствующими поляроидными фильтрами для левого и правого глаз.

При изменении ракурса наблюдения стереоскопического изображения при смещении оператора с датчика 27 положения наблюдателя снимается сигнал, соответствующий текущему углу наблюдения оператором объемной сцены, и подается на вход "Датчик ПН" блока 16. Блок 16 формирует сигналы левого и правого изображений стереопары, которые соответствуют новому углу наблюдения объемной сцены.

Таким образом, в монокулярной одноканальной СТС воспроизводится объемное стереоскопическое ТВ-изображение с эффектом отгадывания оператором передаваемой объемной сцены.

В качестве ОЭП 3 может быть использована обычная ТВ-камера, формирующая стандартный вещательный сигнал ТВ-изображения, например, промышленная камера КТП-82. Механическое устройство циклического перемещения рассчитывается для конкретных условий применения. Например, для условий подводного телевидения желательно использовать циклическое перемещение промышленной ТВ-камеры по горизонтальным направляющим с частотой единиц Герц. Базис смещения определяется необходимой точностью стереотелевизионных измерений, а также требуемой точностью преобразования изображения при пересчете ракурса наблюдения. Для условий подводного телевидения B=3-5 мм. Датчик положения (ДП) ОЭП 9 связан с ОЭП через кривошип, соединенный с шунтом, и формирует последовательность импульсов, соответствующих определенным точкам положения ОЭП на базисе смещения B.

На фиг. 2 показан принцип работы устройства датчика 9 положения ОЭП и способ формирования последовательности импульсов датчика 9 положения ОЭП 9.

Датчик 9 положения ОЭП содержит кривошип 29, шатун 30, ОЭП 31 оси 32, направляющие 33, контактные площадки 34, контактный датчик 35 ракурса, контактный датчик 36 начального положения ОЭП, контактную площадку 37 начального положения ОЭП. Двигатель, механически соединенный с редуктором и кривошипно-шатунным механизмом, смещает ОЭП, и ОЭП вращает диск кривошипа 29 через эксцентрично на радиусе R закрепленный шатун 30, другим концом соединенный с ОЭП 31. ОЭП 31 на осях 32 смещается в направляющих 33. Величина смещения определяется радиусом R и равна B=2R.

Для формирования импульсов ДП, соответствующих определенному положению ОЭП, на диске размещены контактные площадки, причем контактная площадка 37 начального положения смещена. Над контактными площадками установлены два контактных датчика, контактные датчики 35 и 36, которые электрически замыкаются контактными площадками вращающегося диска кривошипа, и таким образом формируются импульсы, соответствующие смещению ОЭП.

На фиг. 3 показана диаграмма импульсов ДП, где: I₁ - импульс начального положения ОЭП; I₂ - импульсы промежуточных положений ОЭП, связанные для данного примера соотношением s = Bsin(n-1) где S - смещение ОЭП относительно начального положения; B - базис смещения ОЭП; N - количество контактных площадок, равномерно распределенных по окружности диска; n - номер текущего импульса относительно импульса начального положения.

На фиг. 4 показана структурная схема блока формирования тактовых импульсов.

Блок 4 работает следующим образом.

При замыкании контактных датчиков начального положения и ракурса формируются импульсы I₁ и I₂ соответственно. Импульсы I₁ и I₂ поступают на входы триггеров T1 и T2 формирователей, на выходах которых получают сформированные импульсы уровня TTL для управления двоичным счетчиком D1 и регистром D2, импульс номера ракурса "Ракурс" и импульс сброса счетчика D1. Счетчик D1 представляет собой двоичный счетчик, на тактовый вход которого поступают импульсы "Ракурс" от триггера Т2 и на вход сброса импульс "Сброс" от триггера T1. После прихода импульса "Ракурс" значение двоичного кода счетчика увеличивается на одну и соответствует номеру текущего ракурса и это значение записывается в регистр D2. Регистр D2 преобразует параллельный двоичный код номера ракурса в последовательный для передачи через кодирующее устройство 5 по каналу связи 11. Регистр управляется импульсом "Ракурс", по заднему фронту которого происходит запись двоичного кода из счетчика D1 в регистр D2 и импульсами тактовой частоты f_т, которая обеспечивает сдвиг двоичного кода на последовательный выход регистра D2, где получают последовательный код импульсов ТИР с периодом тактовой частоты f_т. Последовательный код импульсов ТИР поступает в кодирующее устройство 5. В качестве триггеров можно применить триггер Шмитта К155ТЛ1, счетчика D1 К155ИЕ7 и регистра D2 К155ИР9.

В кодирующем устройстве 5 сигнал ТИР замешивается в одну из пустых строк в период кадрового гасящего сигнала T_кги, как показано на фиг. 5, где 37 - сигнал ТИР, врезанный в сигнал ТВ-изображения (так же, как это осуществляется, например, в кодирующем устройстве системы ЦТ СЕКАМ при замешивании в сигнал испытательных сигналов).

В декодиpующем устройстве 12 производится разделение сигнала ТИР, сигнала синхронизирующих импульсов ТВ-развертки и сигнала ТВ-изображения (ВС). Пример структурной схемы блока показан на фиг. 6, где усилитель-распределитель 38 видеосигнала (УРВ), схемы 39 и 40 фиксации по уровню, амплитудный селектор 41 синхроимпульсов ТВ-развертки, амплитудный селектор 42 видеосигнала, формирователь 43 синхроимпульсов ТВ-развертки, коммутатор 44 сигнала ТИР и эмиттерный повторитель 45.

Усилитель 38 усиливает входной видеосигнал и подает его на входы схем 39 и 40. Последние восстанавливают постоянную составляющую видеосигнала. Это необходимо для последующего выделения синхроимпульсов и ТИР. После фиксации постоянной составляющей амплитудный селектор 41 ограничивает видеосигнал сверху и таким образом выделяет сигнал синхронизации ТВ-развертки. В амплитудном селекторе 42 после фиксации постоянной составляющей выделяется видеосигнал вместе с ТИР при амплитудном ограничении входного сигнала снизу. В блоке коммутатора 44 сигнала ТИР под управлением синхросигнала, сформированного в виде прямоугольных импульсов в формирователе 43, производится выделение сигнала ТИР. Видеосигнал поступает через эмиттерный повторитель 45 на вход АЦП 14. Синхросигнал и ТИР поступают на соответствующие входы блока 13 синхронизирующих и тактовых импульсов.

В блоке 13 формируются импульсы тактовой частоты 12,5 МГц для работы АЦП 14 и 19 и 20, импульсы тактовой частоты для блока 16 (вход "Синхро"), а также сигнал ТИР, который подается на информационный вход "Цикл СТЕРЕО" блока 16. Синхронизация тактовых частот 12,5 МГц, тактовой частоты блока 16 от сигналов ТВ-развертки производится по схемам ФАПЧ.

Блоки АЦП 14, ОЗУ на кадр ТВ-изображения 15, 17, 18, ЦАП 19 и 20 могут строиться по известным схемам цифрового телевидения, например, с применением современных специализированных БИС 1107 ПВ 2, 1118 ПА 2, а также интегральных схем памяти большей емкости, например 565 РУ7.

Для систем прикладного назначения, например для подводного телевидения, для упрощения и удешевления аппаратуры возможно в качестве блока 16 использовать однопроцессорное устройство, построенное на основе стандартных быстродействующих процессорных БИС, например серии К1800. При этом стереотелевизионная система работает в малокадровом режиме. Считывание информации из обоих ОЗУ производится с обычной частотой ТВ-развертки, а смена ракурсов изображаемой объемной сцены производится с меньшей частотой, определяемой скоростью обработки и преобразования стереотелевизионного изображения в блока 16.

На фиг. 7 показана структурная схема блока выделения сигнала параллакса и синтезирования изображений стереопары, выполненного на однопроцессорном микропроцессорном устройстве (МПУ), блок 46 управления, - ПЗУ 47 управляющей памяти, блок 48 определения значений сигнала параллакса и синтезирования видеосигнала ракурса, регистр 49 видеосигнала, ОЗУ 50, регистр 51 датчика положения наблюдателя и регистр 52 сигнала тактовых импульсов ракурсов.

Блок 46 управления, синхронизированный с частотой ТВ-развертки, формирует адрес текущей команды программы управления. Сигнал адреса по адресной шине передается в блок ПЗУ 47, с выхода которого получают управляющие сигналы, которые управляют работой блока 48 определения значений сигнала параллакса и синтезирования видеосигнала ракурса. На выходе ПЗУ 47 также формируется адрес следующей команды программы и условия перехода, которые подаются на вход блока 46 управления, куда также подаются сигналы состояния блока 48 после выполнения очередной операции. Блок 48 подключен к шине обмена данными с регистром 49 видеосигнала, ОЗУ 50, а также к регистрам 51 и 52. На выходах блока 48 "СТЕРЕО-Л" и "СТЕРЕО-П" формируется последовательность цифровых данных для сигналов левого и правого изображений стереопары, соответствующие текущему углу наблюдения оператором воспроизводимого объемного изображения.

Для увеличения быстродействия обработки и преобразования сигналов ракурсов стереотелевизионного изображения в блоке по цифровому преобразованию стереотелевизионных изображений перезаписи в ОЗУ 17 и 18 может использоваться принцип параллельной обработки информации в многопроцессорном МПУ.

Датчик 27 положения наблюдателя, на выходе которого получают сигнал в цифровой форме о величине отклонения оператора от центрального положения, может быть выполнен на основе методов ультразвуковой локации или по принципу слежения за угловым смещением инфракрасного датчика, установленного, например, на очках 26 наблюдателя.

Изобретение обладает существенными преимуществами перед известными СТС и позволяет применять малогабаритные и простые по конструкции монокулярные одноканальные СТС, со стандартной полосой частот, например, в подводном или космическом телевидении с получением эффекта оглядывания, что значительно повышает объемный эффект наблюдаемого стереотелевизионного изображения и увеличивает точность субъективного зрительного операторного пространственного управления.

Существенное экономическое значение имеет то, что в системе используется стандартный сигнал вещательного телевидения, что позволяет широко использовать в системе унифицированные узлы и блоки, например, промышленных или вещательных ТВ-систем, что позволяет ускорить проектирование и внедрение монокулярной одноканальной СТС. (56) Катыс Г. П. Объемное и квазиобъемное представление информации. М.: Энергия, 1975.

Формула изобретения

1. МОНОКУЛЯРНАЯ ОДНОКАНАЛЬНАЯ СТЕРЕОТЕЛЕВИЗИОННАЯ СИСТЕМА, содержащая на передающей стороне оптико-электронный преобразователь (ОЭП), блок тактовых импульсов, кодирующее устройство, при этом выход сигнала тактовых импульсов ракурсов блока тактовых импульсов и выход видеосигнала оптико-электронного преобразователя подключены к соответствующим входам кодирующего устройства, выход которого подключен к входу канала связи, а тактовый выход кодирующего устройства - к соответствующему входу блока тактовых импульсов, а на приемной стороне содержит декодирующее устройство, блок синхронизирующих и тактовых импульсов и стереоскопическое воспроизводящее устройство, содержащее два кинескопа, экраны которых оптически связаны через соответствующие поляроидные разделители стереопар и полупрозрачное зеркало с очками с разделительными фильтрами для левого и правого глаз наблюдателя, причем вход декодирующего устройства подключен к выходу канала связи, а выход сигнала тактовых импульсов ракурсов декодирующего устройства подключен к соответствующему входу блока синхронизирующих и тактовых импульсов, отличающаяся тем, что введено на передающей стороне устройство циклического перемещения ОЭП, первый и второй выходы которого подключены к соответствующим входам блока тактовых импульсов, а третий выход и вход устройства циклического перемещения ОЭП подключен соответственно к входу и выходу ОЭП, а на приемной стороне введены аналого-цифровой преобразователь (АЦП) сигнала телевизионного изображения, буферное оперативное запоминающее устройство (БОЗУ), блок выделения сигнала параллакса и синтезирования изображения стереопары, первое и второе оперативные запоминающие устройства кадров (ОЗУ) левого и правого изображений стереопары, датчик положения наблюдателя, при этом вход АЦП подключен к выходу видеосигнала декодирующего устройства, выход АЦП подключен к входу БОЗУ, выход которого подключен к входу видеосигнала блока выделения сигнала параллакса и синтезирования изображения стереопары, к соответствующим входам которого подключены соответствующие выходы блока синхронизирующих и тактовых импульсов и выход сигнала датчика положения наблюдателя, а выходы сигналов левого и правого изображений стереопары блока выделения сигнала параллакса и синтезирования изображения стереопары подключены соответственно к входам ОЗУ кадров левого и правого изображений, выходы которых подключены к входам соответствующих ЦАП левого и правого изображений стереопары соответственно, а выходы первого и второго ЦАП подключены к соответствующим входам стереоскопического воспроизводящего устройства.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что на передающей стороне устройство циклического перемещения ОЭП содержит последовательно связанные двигатель, редуктор и кривошатунный блок, датчик положения ОЭП, вход и первый и второй выходы которого являются соответственно первым и вторым выходами и входом устройства циклического перемещения, а выход кривошатунного блока является третьим выходом устройства циклического перемещения.

3. Система по п.1, отличающаяся тем, что блок выделения сигнала параллакса и синтезирования изображения стереопары содержит блок управления, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), блок определения значений сигнала параллакса и синтезирования видеосигнала ракурса, регистр видеосигнала, оперативные запоминающие устройства, регистр датчика положения наблюдателя, регистр сигнала тактовых импульсов ракурсов, при этом выход блока управления подключен к входу ПЗУ, первая шина которого подключена к первой входной шине блока определения значений сигнала параллакса и синтезирования сигнала ракурса, вторая входная шина которого соединена с входными шинами регистра видеосигнала и ОЗУ и выходными шинами регистра сигнала датчика положения наблюдателя и регистра сигнала тактовых импульсов ракурсов, а первая выходная шина блока определения значений сигнала параллакса и синтезирования сигнала ракурса подсоединена к первой входной шине блока управления, вторая входная шина которого подключена к второй выходной шине ПЗУ, при том вторая входная шина регистра видеосигнала является входом для видеосигнала блока выделения сигнала параллакса, а входная шина регистра сигнала датчика положения наблюдателя и входная шина регистра сигнала тактовых импульсов ракурсов являются соответствующими входами сигнала "Цикл стерео" и сигнала датчика положения наблюдателя блока выделения сигнала параллакса, а вторая и третья выходные шины блока определения значений сигнала параллакса и синтезирования сигнала ракурса являются выходами сигналов левого и правого изображений стереопары блока выделения сигнала параллакса и синтезирования изображения стереопары.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7