Способ формирования спектрозональных видеосигналов



Способ формирования спектрозональных видеосигналов
Способ формирования спектрозональных видеосигналов
Способ формирования спектрозональных видеосигналов
Способ формирования спектрозональных видеосигналов

Владельцы патента RU 2604898:

Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации (RU)

Способ формирования спектрозональных видеосигналов включает в себя регистрацию отраженного или излученного потока в нескольких зонах оптического спектра. При этом после расщепления входного лучистого потока на два идентичных потока, каждый из них пропускают через широкополосные оптические фильтры ОФ1 и ОФ2. Причем спектральная характеристика первого ОФ1 охватывает широкий спектральный участок от λ1 до λi, а спектральная характеристика второго ОФ2 охватывает широкий спектральный участок от λ1 до λi+1, которые удовлетворяют условию по ширине зоны регистрации в виде (λi+1-λ1)>(λi-λ1). Затем преобразуют лучистые потоки и осуществляют формирование двух спектрозональных видеосигналов U1(λ) и U2(λ). Выполняют операцию вычитания первого зонального сигнала из второго и формируют амплитудные значения третьего зонального сигнала U3(λ), которые соответствуют более узкой зоне регистрации (λi+1-λi). После чего обрабатывают полученные спектрозональные видеосигналы и анализируют их. Технический результат заключается в обеспечении высокого отношения сигнал/шум путем регистрации входного лучистого потока в широких зонах спектрального интервала с формированием дополнительных спектрозональных сигналов в узких зонах регистрации лучистого потока для повышения достоверности селекции и распознавания объектов. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к области спектрозонального телевидения, использующего регистрацию отраженного или излученного потока в нескольких зонах ультрафиолетовой, видимой и инфракрасной областях спектра. Оно может быть использовано для решения задач обнаружения, селекции, измерения параметров и распознавания объектов по спектрально-энергетическим и пространственным признакам и найти применения в системах видеонаблюдения за наземными объектами путем визуального или автоматического анализа спектрозональной видеоинформации.

Спектральная селекция объектов базируется на возможности регистрации отраженного или излученного лучистого потока в нескольких относительно узких спектральных зонах Δλi, которые расположены внутри широкого спектрального участка от λ1 до λn. При этом в зависимости от решаемой задачи число зон регистрации лучистого (светового) может быть равным величине m=2, 3, 4, …, L.

Для дистанционного зондирования и анализа объектов поверхности Земли используют, как правило, 3-6 зон регистрации в видимой и ближней инфракрасной (ИК) областях спектра, а также осуществляют регистрацию излученного лучистого потока от объектов в тепловой ИК области спектра. Как известно, в зависимости от типа и класса объектов, величина отражающего (излученного) лучистого потока будет разной для зон регистрации в спектральном интервале длин волн от λ1 до λn.

Наряду с выбором числа зон регистрации, важное место отводится ширине зон регистрации и их месторасположению в спектральном участке. Основным требованием является нахождение таких зон регистрации Δλi в спектральном интервале длин волн от λ1 до λn, где бы для большего числа объектов между собой обеспечивалось максимальное значение контраста по амплитуде сигнала, исходя из величины отражательной способности ρ(λ) для каждого объекта. В этой связи эффективность применения методов спектральной селекции в первую очередь зависит от возможности выбора наиболее информативных зон регистрации из их некоторого множества {M}.

В работе [1] введено понятие относительно "узкая" или относительно "широкая" зона регистрации лучистого потока для спектральных участков ультрафиолетовой ΔλУФ, видимой ΔλВИ, видимой+инфракрасной (ΔλВИ+ΔλИК)=ΔλВИК и инфракрасной ΔλИК областей спектра и приняты следующие их значения по ширине в общем спектральном интервале от Δλ1 до Δλn. Для узкой зоны регистрации лучистого (светового) потока по ее ширине Δλi должно выполняться условие

Δλi≤ΔλУФ/2, Δλi≤ΔλВИ/3, Δλi≤ΔλВИК/4, Δλi≤ΔλИК/5,

а для широкой зоны регистрации лучистого (светового) потока по ее ширине Δλi, должно выполняться условие в виде

ΔλУФ/2<Δλi≤ΔλУФ, ΔλВИ/3<Δλi≤ΔλВИ, (ΔλВИК)/4<Δλi≤(ΔλВИК), ΔλИК/5<Δλi≤ΔλИК

Данные о спектрально-энергетических характеристиках объектов, принципах формирования многоспектральных видеосигналов для их последующего отображения в виде черно-белых или цветных спектрозональных телевизионных (ТВ) изображений для визуального анализа или в виде цифровых данных для решения задач автоматической селекции и распознавания объектов нашли должное отражение в большом числе источников отечественной и зарубежной литературы.

Среди них можно отметить такие работы, как Сагдуллаев Т.Ю., Сагдуллаев Ю.С. К вопросу выбора зон регистрации в спектрозональном телевидении. Вопросы радиоэлектроники, сер. Техника телевидения, 2011, вып. 2, С. 3-25 [1], Кринов Е.Л. Спектральная отражательная способность природных образований // М.: АН СССР, 1947. - 168 с. [2], Баррет Э., Куртис Л. Введение в космическое землеведение / Пер. с англ. В.В. Голосова, М.: Прогресс, 1979. - 386 с. [3], Аэрокосмические исследования Земли. Обработка видеоинформации на ЭВМ. М.: Наука: 1978, 245 с. [4], Квиринг Г.Ю. Прикладное телевидение / МЭИС, М., 1989. - 90 с. [5], Цыцулин А.К. Телевидение и космос: Учеб. пособие. - СПб.: Изд-во СПбГЭТУ "ЛЭТИ", 2003. - 228 с. [6], Зубарев Ю.Б., Сагдуллаев Ю.С., Сагдуллаев Т.Ю. Спектрозональные методы и системы в космическом телевидении. Вопросы радиоэлектроники, сер. Техника телевидения, 2009, вып. 1, С. 47-64 [7], Зубарев Ю.Б., Сагдуллаев Ю.С., Сагдуллаев Т.Ю. Видеоинформационные технологии систем связи. М.: Изд-во "Спутник+", 2011. - 296 с. [8] и др.

Известны системы и способы получения и отображения спектрозональной ТВ информации - способ обработки данных для передачи большого количества цветов // Патент США №3909840, 1975 [9], Телевизионное устройство для спектрозонального наблюдения объектов А.с. №788443 (СССР) // БИ, 1980, №46 [10], которые предусматривают, что спектральные характеристики объектов априорно известны.

Известны технические решения и способы, связанные с повышением различимости объектов, путем оптимизации спектральной характеристики входного звена спектрозональной ТВ системы - Зубарев Ю.Б., Сагдуллаев Ю.С. Выбор спектральной характеристики оптического фильтра (ОФ) в спектрозональном телевидении // Труды учебных институтов связи. Теория передачи информации по каналам связи. Вып. 97. Л.: ЛЭИС, 1980. с. 135-140 [11], Зубарев Ю.Б., Селькин В.В. Перестраиваемый ПЗС датчик в спектрозональной телевизионной системе // Техника средств связи. Сер. Техника телевидения, 1980, №5. с. 30-34 [12]. Зубарев Ю.Б., Сагдуллаев Ю.С.Спектральная селекция оптических изображений. Ташкент: Фан, 1987. - 108 с. [13], которые в первую очередь затрагивают вопросы спектральной селекции объектов при дифференциальном методе регистрации лучистого потока, то есть при регистрации в относительно узких спектральных зонах, что требует обеспечения высокой чувствительности ТВ датчиков.

Недостатком рассмотренных способов и технических решений является необходимость знаний спектральных характеристик объектов для выполнения условий выбора узких зон регистрации в спектральном интервале (участке) длин волн от λ1 до λn. С другой стороны за счет малой отражательной способности объектов и величины отраженного лучистого потока в сторону спектрозональной ТВ камеры при использовании узких зон регистрации получается низкое отношение сигнал/шум в спектрозональных сигналах, что непосредственно влияет на достоверность селекции и распознавания объектов. Устранение данного недостатка возможно путем регистрации отраженной лучистости в более широких зонах регистрации или во всем спектральном интервале от λ1 до λn.

В качестве наиболее близкого аналога изобретения по совокупности признаков и операций над сигналами принят способ формирования и отображения спектрозональных телевизионных сигналов по патенту РФ №2374783, МПК H04N 7/18 // авт. Вилкова Н.Н., Зубарев Ю.Б., Сагдуллаев Ю.С., опубл. 27.11.2009 г. [14], который использует интегральный способ регистрации лучистого потока. По данному способу регистрация лучистого потока осуществляется в широком участке оптического спектра по сравнению с дифференциальным методом регистрации, когда регистрация лучистого потока осуществляется в относительно узких зонах.

Суть формирования и отображения спектрозональных ТВ сигналов по известному способу сводится к следующему. Формирование спектрозональных ТВ сигналов происходит по двухканальной оптической схеме, где процесс регистрации отраженного лучистого (светового) или излученного потока осуществляют внутри всего широкого спектрального интервала длин волн от λ1 до λn, для чего после расщепления входного лучистого потока на два одинаковых потока F(λ) пропускают их через первый и второй широкополосные оптические фильтры ОФ1 и ОФ2, для первого ТВ датчика, имеющего спектральную характеристику Ф1(λ), а для второго ТВ датчика - Ф2(λ), причем спектральные характеристики первого и второго ОФ1 и ОФ2 охватывают весь спектральный интервал от λ1 до λn и удовлетворяют условию Ф1(λ)=1-Ф2(λ), после чего осуществляют деление первого зонального сигнала на второй и формируют результирующий спектрозональный сигнал изображения Ur(λ), далее этот сигнал сравнивают с эталонными сигналами UЭ, например, сравнивая их по амплитуде, потом при совпадении этих сигналов, вырабатывают сигнал селекции US для объекта с заданной известной или неизвестной спектральной характеристикой в наблюдаемом пространстве.

Недостатком рассмотренного способа является тот факт, что нельзя осуществить одновременное формирование амплитудных значений спектрозональных видеосигналов для широких и узких зон регистрации лучистого потока в заданном спектральном участке длин волн от λ1 до λn, то есть совместить преимущества интегрального и дифференциального метода регистрации лучистого потока.

Технический результат - обеспечение высокого отношения сигнал/шум путем регистрации входного лучистого потока в широких зонах спектрального интервала длин волн от λ1 до λn с формированием дополнительных спектрозональных сигналов в узких зонах регистрации лучистого потока для повышения достоверности селекции и распознавания объектов.

Технический результат достигается тем, что в отличие от известного способа формирования и отображения спектрозональных ТВ сигналов, включающего регистрацию лучистого (светового) потока F(λ), отраженного или излученного от объектов в спектральном интервале длин волн от λ1 до λn, его расщепление на два идентичных потока F(λ) по двухканальной оптической схеме и пропускание через первый и второй широкополосные оптические фильтры ОФ1 и ОФ2, преобразование образованных лучистых потоков F1(λ) и F2(λ) с использованием ТВ датчиков в спектрозональные видеосигналы U1(λ) и U2(λ), их раздельную и совместную обработку с формированием третьего спектрозонального видеосигнала, согласно изобретению после расщепления входного лучистого потока F(λ) на два одинаковых потока, каждый из которых пропускают через широкополосные оптические фильтры ОФ1 и ОФ2, для первого ТВ датчика, имеющего прямоугольную спектральную характеристику Ф1(λ), а для второго ТВ датчика - прямоугольную спектральную характеристику Ф2(λ), причем спектральная характеристика первого ОФ1 охватывает широкий спектральный участок от λ1 до λi, а спектральная характеристика второго ОФ2 охватывает широкий спектральный участок от λ1 до λi+1, которые удовлетворяют условию по ширине зоны регистрации в виде

а затем осуществляют преобразование лучистых (световых) потоков и формирование двух спектрозональных видеосигналов U1(λ) и U2(λ), после чего выполняют операцию вычитания первого спектрозонального видеосигнала из второго и формируют амплитудные значения третьего спектрозонального видеосигнала в виде

после чего формируемые спектрозональные видеосигналы отображают на экране цветного видеоконтрольного устройства для визуального анализа изображений, а также используют их для автоматической селекции объектов заданного класса.

Использование интегрального метода регистрации по входному лучистому потоку и его преобразование в сигналы изображения позволяет перейти к дифференциальному методу на уровне обработки самих спектрозональных сигналов ТВ изображений. Такой способ будет отображать интегрально-дифференциальный способ регистрации лучистого (светового) потока и формирования спектрозональных видеосигналов.

Осуществление регистрации входного лучистого (светового) потока в широких зонах спектрального интервала длин волн от λ1 до λn, по сравнению с узкими зонами регистрации лучистого потока позволяет, с одной стороны, снизить требования к чувствительности ТВ датчиков или при заданной их чувствительности позволяет увеличить отношение сигнал/шум в зональных сигналах. С другой стороны, использование с переменной шириной зон регистрации лучистого потока позволяет на уровне обработки электрических сигналов сформировать спектрозональные видеосигналы с узкой зоной регистрации лучистого потока при высоком отношении сигнал/шум вычитаемых сигналов.

Для достижения указанного результата предлагается способ формирования спектрозональных видеосигналов, включающий регистрацию лучистого (светового) потока F(λ), отраженного или излученного от объектов в спектральном интервале длин волн от λ1 до λn, его расщепление на два идентичных потока F(X) по двухканальной оптической схеме и пропускание через первый и второй широкополосные оптические фильтры ОФ1 и ОФ2, преобразование образованных лучистых потоков F1(λ) и F2(λ) с использованием ТВ датчиков в спектрозональные видеосигналы U1(λ) и U2(λ), их раздельную и совместную обработку с формированием третьего спектрозонального видеосигнала, в котором после расщепления входного лучистого потока F(λ) на два одинаковых потока, каждый из которых пропускают через широкополосные оптические фильтры ОФ1 и ОФ2, для первого ТВ датчика, имеющего прямоугольную спектральную характеристику Ф1(λ), а для второго ТВ датчика - прямоугольную спектральную характеристику Ф2(λ), причем спектральная характеристика первого ОФ1 охватывает широкий спектральный участок от λ1 до λi, а спектральная характеристика второго ОФ2 охватывает широкий спектральный участок от λ1 до λi+1, которые удовлетворяют условию по ширине зоны регистрации в виде

а затем осуществляют преобразование лучистых (световых) потоков и формирование двух спектрозональных видеосигналов U1(λ) и U2(λ), после чего выполняют операцию вычитания первого спектрозонального видеосигнала из второго и формируют амплитудные значения третьего спектрозонального видеосигнала в виде

после чего формируемые спектрозональные видеосигналы отображают на экране цветного видеоконтрольного устройства для визуального анализа изображений, а также используют их для автоматической селекции объектов заданного класса.

В зависимости от необходимо числа формируемых дополнительных спектрозональных видеосигналов, ТВ камера может быть построена по двухканальной или многоканальной оптической схеме расщепления входного лучистого потока на несколько идентичных потоков и их преобразования в спектрозональные видеосигналы.

В общем случае могут быть использованы 3, 4, 5…L зон регистрации лучистого потока с переменной шириной в спектральном интервале длин волн от λ1 до λn, на основе которых формируют спектрозональные видеосигналы ТВ изображений вида

Использование операции вычитания между собой амплитудных значений соседних спектрозональных видеосигналов ТВ изображений позволяет формировать новые спектрозональные видеосигналы, которые будут соответствовать отдельным узким зонам

Выбирая необходимую ширину соседних зон регистрации лучистого потока, например, (λ3-λ1) и (λ2-λ1) можно получить значение видеосигнала для любой узкой зоны регистрации (λ3-λ2). Изменяя значение длины волны λ3 или λ2, можно достичь требуемой ширины для выбираемой узкой зоны регистрации в заданном спектральном интервале длин волн от λ1 до λn.

Спектрозональная ТВ система, реализующая предлагаемый способ формирования спектрозональных видеосигналов, представлена на фиг. 1.

Позиции:

1 - объектив;

2 - устройство расщепления лучистого (светового) потока на два идентичных потока;

3 - оптические фильтры (далее ОФ);

4 - блок управления оптическими фильтрами;

5 - преобразователи "лучистый (световой) поток-сигнал" (ТВ датчики);

6 - синхрогенератор;

7 - усилители-формирователи;

8 - блок формирования нового спектрозонального видеосигнала;

9 - блок памяти и обработки сигналов;

10 - инвертор и коммутатор;

11 - цветное видеоконтрольное устройство;

12 - блок управления;

13 - блок автоматической селекции заданных объектов.

Синхрогенератор 6 вырабатывает необходимые строчные и кадровые импульсы, которые используются для развертки (считывания) изображения в ТВ датчиках 51 и 52, для формирования на выходе усилителей - формирователей 71 и 72 спектрозональных видеосигналов U1(λ) и U2(λ). Указанные импульсы с синхрогенератора поступают также на входы блоков 8, 11. В качестве ТВ датчиков 51 и 52 могут быть использованы любые преобразователи "лучистый (световой) поток-сигнал" в виде известных передающих трубок (типа видикон), ПЗС матриц, КМОП фотоприемников или других преобразователей лучистого (светового) потока в электрический сигнал изображения.

ОФ 31 и 32 для первого и второго канала формирования спектрозональных видеосигналов U1(λ) и U2(λ) имеют ширину зоны регистрации и форму спектральных характеристик, как показано для примера на фиг. 2. Поскольку общее число ОФ, удовлетворяющих данному условию, может быть разным, выбираются отдельные группы ОФ. Для этого с помощью блока управления ОФ 4 изменяются спектральные характеристики ОФ 31 и 32 в зависимости от их исполнения (механическим - за счет замены фильтров или электронным путем). Надо отметить, что спектральные характеристики ОФ могут иметь форму, отличную от прямоугольной.

В спектрозональной ТВ системе, показанной на фиг. 1, используется двухканальная оптическая схема. Здесь общий входной лучистый поток F(λ) расщепляется на два идентичных потока, каждый из которых проходит через свой оптический фильтр, имеющий спектральную характеристику для выполнения условия (1).

Пройдя первый и второй ОФ, образованные лучистые потоки F1(λ) и F2(λ) проецируется на светочувствительную поверхность первого и второго ТВ датчика 51 и 52. После преобразования лучистых потоков с выхода ТВ датчиков каждый сформированный спектрозональный сигнал изображения поступает на свой вход усилителя - формирователя 71 и 72, где происходят операции усиления, раздельной обработки спектрозональных сигналов изображений и их смешивания со строчными и кадровыми импульсами.

С выхода блока 71 и 72 спектрозональные видеосигналы поступают на блок обработки и формирования третьего спектрозонального видеосигнала 8, с выхода которого спектрозональные видеосигналы поступают на входы блока памяти и обработки спектрозональных видеосигналов 9 для автоматической селекции заданных объектов. С первого выхода блока 9, через инвертор полярности и коммутатора спектрозональные видеосигналы поступают на входы RGB цветного видеоконтрольного устройства (ВКУ). В блоке 13 формируются сигналы автоматической селекции заданного класса объектов. С панели управления 12 поступают управляющие сигналы на блок 4 для смены ОФ, на блоки 9 и 10 для управления обработкой и коммутацией спектрозональных видеосигналов на входы ВКУ 11.

В табл.1 показаны возможные сочетания амплитуды спектрозональных видеосигналов и условные цвета их отображения на экране цветного ВКУ при использовании трех зон регистрации лучистого потока.

При этом принимается, что число уровней сигнала (градаций яркости) в спектрозональном изображении минимально и может иметь два уровня (условно "1" и "0"). Здесь зональный сигнал первой зоны регистрации U(Δλ1) подается на вход красного, сигнал второй зоны регистрации U(Δλ2) - на вход зеленого и сигнал третьей зоны регистрации U(Δλ3) - на вход синего каналов цветного ВКУ. Согласно принятому алгоритму каждому объекту при отображении сигналов будет соответствовать свой цвет на экране цветного ВКУ.

Объекты, которые имеют одинаковое распределение спектрально-энергетических характеристик в этих трех зонах регистрации лучистого потока, будут отображаться на экране цветного ВКУ в одинаковых цветах. Таким образом, для задач визуального анализа можно осуществить селекцию объектов многокомпонентных изображений, каждый из которых будет отображаться своим условным цветом, где видеосигнал первой зоны регистрации Δλ1 отображается в красном цвете, второй зоны регистрации Δλ2 - в зеленом цвете, а третьей Δλ3 - в синем цвете.

Как было ранее отмечено, в блоке 13 формируются сигналы автоматической селекции объектов заданного класса. На фиг.3 в качестве примера показана развернутая общая схема автоматической селекция объектов заданного класса при цифровой обработке сигналов.

При формировании цифровых спектрозональных ТВ сигналов каждому классу объектов будет соответствовать определенная кодовая последовательность двоичных чисел на выходе источника спектрозональных видеосигналов (ИСВС). Примем, что формируемые сигналы принимают свои значения в виде двух уровней сигнала (условно "1" и "0", как показано в табл. 1). Тогда, подавая сигналы с выходов такого источника на входы п-дешифраторов (ДШ) импульсов, настроенных на определенную кодовую последовательность, можно осуществить селекцию сигнала объекта того или иного класса, присутствующих в наблюдаемом пространстве. В этой схеме сигналы с выхода дешифраторов в виде значений логической "1", через многопозиционный коммутатор K, подаются к внешним потребителям информации.

Источники информации

1. Сагдуллаев Т.Ю., Сагдуллаев Ю.С. К вопросу выбора зон регистрации в спектрозональном телевидении. Вопросы радиоэлектроники, сер. Техника телевидения, 2011, вып. 2, С. 3-25.

2. Кринов Е.Л. Спектральная отражательная способность природных образовани // М.: АН СССР, 1947. - 168 с.

3. Баррет Э., Куртис Л. Введение в космическое землеведение / Пер. с англ. В.В. Голосова. - М.: Прогресс, 1979. - 386 с.

4. Аэрокосмические исследования Земли. Обработка видеоинформации на ЭВМ. - М.: Наука, 1978 -. 245 с.

5. Квиринг Г.Ю. Прикладное телевидение / МЭИС, М., 1989. - 90 с.

6. Цыцулин А.К. Телевидение и космос: Учеб. пособие. - СПб.: Изд-во СПбГЭТУ "ЛЭТИ", 2003. - 228 с.

7. Зубарев Ю.Б., Сагдуллаев Ю.С., Сагдуллаев Т.Ю. Спектрозональные методы и системы в космическом телевидении. Вопросы радиоэлектроники, сер. Техника телевидения, 2009, вып. 1, С. 47-64.

8. Зубарев Ю.Б., Сагдуллаев Ю.С., Сагдуллаев Т.Ю. Видеоинформационные технологии систем связи. - М.: Изд-во "Спутник+", 2011. - 296 с.

9. Сагдуллаев Т.Ю., Сагдуллаев Ю.С. К вопросу выбора зон регистрации в спектрозональном телевидении. Вопросы радиоэлектроники, сер. Техника телевидения, 2011, вып. 2, С. 3-25.

10. Патент США №3909840, 1975.

11. Телевизионное устройство для спектрозонального наблюдения объектов А.с. №788443 (СССР) // БИ, 1980, №46.

12. Зубарев Ю.Б., Сагдуллаев Ю.С. Выбор спектральной характеристики оптического фильтра в спектрозональном телевидении // Труды учебных институтов связи. Теория передачи информации по каналам связи. Вып. 97. Л.: ЛЭИС, 1980. С. 135-140.

13. Зубарев Ю.Б., Селькин В.В. Перестраиваемый ПЗС датчик в спектрозональной телевизионной системе // Техника средств связи. Сер. Техника телевидения, 1980, №5. С. 30-34.

14. 3убарев Ю.Б., Сагдуллаев Ю.С. Спектральная селекция оптических изображений. Ташкент: Фан, 1987. - 108 с.

15. Патент РФ на изобретение №2374783. Способ формирования и отображения спектрозональных телевизионных сигналов / Вилкова Н.Н., Зубарев Ю.Б., Сагдуллаев Ю.С. - приоритет от 04.05.2008. - опубл. 27.11.2009. Бюл. №33.

1. Способ формирования спектрозональных видеосигналов, включающий регистрацию лучистого (светового) потока F(λ), отраженного или излученного от объектов в спектральном интервале длин волн от λ1 до λn, его расщепление на два идентичных потока F(λ) по двухканальной оптической схеме и пропускание через первый и второй широкополосные оптические фильтры ОФ1 и ОФ2, преобразование образованных лучистых потоков F1(λ) и F2(λ) с использованием ТВ датчиков в спектрозональные видеосигналы U1(λ) и U2(λ), их раздельную и совместную обработку с формированием третьего спектрозонального видеосигнала, отличающийся тем, что после расщепления входного лучистого потока F(λ) на два одинаковых потока, каждый из них пропускают через широкополосные оптические фильтры ОФ1 и ОФ2, для первого ТВ датчика, имеющего прямоугольную спектральную характеристику Ф1(λ), а для второго ТВ датчика - прямоугольную спектральную характеристику Ф2(λ), причем спектральная характеристика первого ОФ1 охватывает широкий спектральный участок от λ1 до λi, а спектральная характеристика второго ОФ2 охватывает широкий спектральный участок от λ1 до λi+1, которые удовлетворяют условию по ширине зоны регистрации в виде

а затем осуществляют преобразование лучистых (световых) потоков и формирование двух спектрозональных видеосигналов U1(λ) и U2(λ), после чего выполняют операцию вычитания первого спектрозонального видеосигнала из второго и формируют амплитудные значения третьего спектрозонального видеосигнала в виде

после чего формируемые спектрозональные видеосигналы отображают на экране цветного видеоконтрольного устройства для визуального анализа изображений, а также используют их для автоматической селекции объектов заданного класса.

2. Способ формирования спектрозональных видеосигналов по п. 1, отличающийся тем, что формируемые спектрозональные видеосигналы U1(λ), U2(λ) и U3(λ) подаются в положительной или отрицательной полярности для отображения видеоинформации в цветном спектрозональном ТВ изображении, причем каждый из этих сигналов U1(λ), U2(λ) и U3(λ) коммутируется и подается либо на красный вход (R), либо на зеленый вход (G), либо на синий вход (В) цветного видеоконтрольного устройства.

3. Способ формирования спектрозональных видеосигналов по п. 1, отличающийся тем, что для автоматической селекции объектов заданного цвета в спектрозональном ТВ изображении из спектрозональных видеосигналов U1(λ), U2(λ) и U3(λ) формируют двухуровневые видеосигналы с минимальным числом уровней сигнала, равных логической единице "1" или "0" и подают их на дешифраторы, каждый из которых срабатывает при определенной кодовой последовательности входных сигналов.

4. Способ формирования спектрозональных видеосигналов по п. 1, отличающийся тем, что для формирования первого и второго спектрозонального сигналов могут изменяться спектральные характеристики используемых оптических фильтров за счет их смены механическим путем.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к волоконной оптике. Способ заключается в том, что зондирующие импульсы от источника лазерного излучения приемно-передающего блока подают в транспортное волокно и далее в чувствительный элемент, оба конца которого подключают к сплиттеру с образованием петли из двух одинаковых встречных путей прохождения разделенной части мощности зондирующих импульсов во встречном направлении.

Изобретение относится к области обработки информации. Технический результат - обеспечение повышения точности процесса поиска и слежения за движущимся объектом в изображениях.
Изобретение относится к техническим средствам охраны периметров объектов и может быть использовано для сигнализационного блокирования периметров объектов и протяженных рубежей на равнинной и пересеченной местности.

Изобретение относится к техническим средствам охраны периметров объектов и может быть использовано для сигнализационного блокирования периметров объектов и протяженных рубежей на равниной и пересеченной местности.

Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к системам, предназначенным для обнаружения различных объектов и наблюдения за ними в условиях ограниченной видимости (в темное время суток, при наличии дождя и тумана, во время снегопада, при задымлении окружающей среды, во время пылевой бури), и может быть использовано при проведении поисково-спасательных работ, в охранных системах, в военном деле, в различных транспортных средствах, например в речных и морских судах.

Изобретение относится к области пользовательских мобильных устройств, а именно к информационному устройству, выполненному с возможностью удержания на поверхности воды.

Изобретение относится к дверной станции домофонной системы. Техническим результатом является расширение арсенала технических средств домофонных систем.

Изобретение относится к панорамному наблюдению, которое выполняется телевизионно-компьютерной системой при помощи телевизионной камеры кругового обзора в области, близкой к полусфере, т.е.

Группа изобретений относится к устройству обнаружения трехмерных объектов и вариантам способа обнаружения трехмерных объектов. Устройство содержит первое средство (33) обнаружения трехмерных объектов на основе захваченного изображения, средство (34) обнаружения источников света, которое присутствует позади рассматриваемого транспортного средства, второе средство (35) обнаружения трехмерных объектов на основе источника света, средство (37) оценки трехмерных объектов для оценки того, является или нет трехмерный объект находящимся в смежной полосе движения транспортным средством, средство (38) вычисления степени помутнения для вычисления степени помутнения линзы и средство (37) управления для оценки того, является или нет трехмерный объект находящимся в смежной полосе движения транспортным средством, на основе, по меньшей мере, результата обнаружения от второго средства обнаружения трехмерных объектов, когда степень помутнения линзы равна или превышает предварительно определенное значение определения и оценку того, является или нет трехмерный объект находящимся в смежной полосе движения транспортным средством, на основе результата обнаружения, по меньшей мере, из первого средства обнаружения трехмерных объектов, когда степень помутнения линзы меньше значения определения.

Изобретение относится к системам видеоконтроля, в частности к группированию камер в крупной системе наблюдения, визуализации и просмотру потоков видеоинформации от камер.

Изобретение относится к области коммунального хозяйства, в частности систем запирания дверей с электромагнитными или электромеханическими замками. Техническим результатом является обеспечение возможности объединения домофонных сетей в общую информационную сеть с возможностью централизованного мониторинга и управления. Для этого устройство подключения вызывной панели домофонной сети к сетям операторов связи услуг доступа в сеть Интернет содержит ресивер, выполненный с возможностью приема данных от вызывной панели по каналу набора номера, содержащий преобразователь номеров квартир в dtmf-сигнал, трансивер звуковых сигналов, выполненный с возможностью работы с вызывным устройством, видеокодер с подключением по каналам передачи данных по протоколам TCP/IP и/или UDP, содержащий блок обработки звуковых сигналов, а также шлюз подключения к сетям операторов связи услуг доступа в сеть Интернет и блок управления внешними исполнительными устройствами. 15 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области обработки изображений. Техническим результатом является сокращение времени воспроизведения потока изображений за счет определения областей события в потоке изображений. Предложено устройство воспроизведения архивного видео. Устройство содержит память, устройство отображения, блок ввода параметров, аналитический блок, который содержит блок доступа к изображениям и блок выделения событий, которые соединены с памятью и блоком разбиения на интервалы, который соединен с блоком ввода параметров и с блоком наложения изображений, который соединен с устройством отображения. Блок доступа к изображениям выполнен с возможностью определения и извлечения из архива данных о длительности по времени потока изображений и передачи их в блок разбиения на интервалы. Аналитический блок выполнен с возможностью определения событий в потоке изображений и передачи данных о временных метках событий в блок разбиения на интервалы. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к системе видеонаблюдения и мониторинга объектов. Техническим результатом является обеспечение выделения цели мониторинга, с использованием которой может быть автоматически выбран объект, который, как предполагается, является причиной характерного состояния, исходя из изображений, зафиксированных камерами. Предложена система мониторинга объектов, содержащая: первое средство формирования изображения создает изображение состояния путем фиксации состояния, появляющегося в первой зоне; второе средство формирования изображения создает изображение цели мониторинга путем фиксации цели мониторинга, находящейся во второй зоне; средство обнаружения характерного состояния обнаруживает характерное состояние из изображения состояния; средство анализа цели мониторинга анализирует статус цели мониторинга, используя изображение состояния, исходя из которого обнаружено характерное состояние; и средство выделения отличительного признака цели мониторинга выделяет из изображения цели мониторинга отличительный признак, использованный для задания цели мониторинга на основе статуса цели мониторинга. 4 н. и 11 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к носимым электронным устройствам, обеспечивающим захват изображения. Технический результат заключается в реализации указанного назначения. В одном варианте осуществления устройство включает в себя корпус устройства, который включает в себя сенсорный дисплей и процессор. Устройство также включает в себя браслет, соединенный с корпусом устройства, и оптический датчик в/на браслете. Оптический датчик обращен наружу относительно браслета и захватывает изображения, причем размещение оптического датчика является регулируемым. Процессор обменивается данными с оптическим датчиком для того, чтобы обрабатывать захваченные изображения. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 249 ил.

Изобретение относится к области интеллектуальных устройств, и, более конкретно, к способу и устройству видеозаписи. Техническим результатом является решение проблемы раскрытия личной информации пользователя, когда интеллектуальная видеокамера продолжает загружать записываемый видеосигнал на сервер в случае, когда пользователь находится дома, и достигает эффекта защиты личной информации пользователя посредством принятия решения, находится ли пользователь дома, согласно ситуации подключения к сети мобильного терминала, который носит с собой пользователь, и посылки команды остановки записи устройству видеонаблюдения, когда пользователь находится дома. Предложен способ видеозаписи, включающий: прием информации о первом подключении к сети, посланной мобильным терминалом; получение информации о втором подключении к сети в отношении устройства видеонаблюдения, привязанного к мобильному терминалу согласно информации о первом подключении к сети; и посылку команды остановки записи устройству видеонаблюдения, когда информация о первом подключении к сети совпадает с информацией о втором подключении к сети. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 6 ил., 2 табл.

Изобретение относится к устройству обнаружения трехмерных объектов и к способу обнаружения трехмерных объектов. Техническим результатом является повышение эффективности обнаружения трехмерного объекта. Предложено устройство обнаружения трехмерных объектов, которое монтируется на транспортном средстве, содержащее устройство 10 захвата изображений, содержащее линзу для формирования изображения задней части транспортного средства; модуль 33 обнаружения трехмерных объектов для обнаружения трехмерного объекта, который присутствует в области обнаружения, на основе захваченного изображения; модуль 34 оценки наступления ночи для оценки того, наступила ночь или нет; модуль 35 обнаружения яркости для обнаружения яркости множества областей изображения на основе захваченного изображения; модуль 36 обнаружения пиков яркости для обнаружения пика в яркости из числа пиков в яркости, имеющих градиент яркости, составляющий предварительно определенное значение или более, в качестве целевого пика яркости; и контроллер 37 для подавления обнаружения трехмерного объекта посредством модуля 33 обнаружения трехмерных объектов, когда выполнена оценка того, что наступила ночь, на основе результата обнаружения обнаруженного целевого пика яркости. 5 н. и 14 з.п. ф-лы, 28 ил.

Изобретение относится к мобильным электронным устройствам. Технический результат заключается в обеспечении способа и устройства для ввода жеста пользователя в носимое электронное устройство с использованием данных о движении устройства. В одном варианте осуществления носимое вычислительное устройство включает в себя один или несколько датчиков, один или несколько процессоров и память, соединенную с процессорами, которая включает в себя инструкции, исполняемые процессорами. При исполнении инструкций процессоры обнаруживают с помощью одного или нескольких датчиков носимого вычислительного устройства, при ношении на конечности пользователя, событие активации распознавания жеста, ассоциированное с носимым вычислительным устройством, а также движение конечности; определяют жест, сделанный пользователем, по меньшей мере частично на основании движения, и обрабатывают жест в качестве входных данных в носимое вычислительное устройство. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 137 ил.

Группа изобретений относится к области систем "умного дома" и касается способов уборки мусора и устройств для уборки мусора. Устройство контроля получает данные контроля контролируемой области. Затем устройством контроля согласно данным контроля осуществляется обнаружение присутствия мусора в контролируемой области. В случае, если мусор присутствует в контролируемой области, осуществляется получение устройством контроля информации о местоположении мусора в контролируемой области и посылка устройством контроля посредством беспроводного сигнала информации о местоположении мусора роботу-уборщику, конфигурированному для уборки мусора согласно информации о местоположении. Изобретение обеспечивает повышение эффективности робота-уборщика за счет своевременной и точной уборки мусора. 6 н. и 10 з.п. ф-лы, 1 табл., 16 ил.

Изобретение относится к системам управления или мониторинга (контроля) производственного процесса, в частности к беспроводным периферийным устройствам, используемым в таких системах. Техническим результатом является обеспечение удаленного управления или мониторинга производственного процесса. Предложено беспроводное периферийное устройство (14), включающее: контроллер (34), выполненный с возможностью управления работой беспроводного периферийного устройства (14), схему (32) беспроводной связи для осуществления беспроводной связи с удаленным пунктом. При этом внутренний источник питания (36) обеспечивает энергией беспроводное периферийное устройство (14), устройство (74) захвата изображения соединено с контроллером (34) и выполнено с возможностью захвата изображения окружающей среды (75) беспроводного периферийного устройства (14), а упомянутый контроллер (34) выполнен с возможностью приема информации изображения от устройства (74) захвата изображения и передачи сжатой информации изображения на удаленный пункт. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к области коммуникаций, в частности к видеоконференциям. Технический результат заключается в повышении эффективности коммуникационной безопасности. Предложен способ передачи информации о состоянии устройства видеосъемки, включающий: получение коммуникационного запроса, отправленного терминалом; идентификацию согласно коммуникационному запросу терминалов, подключенных к устройству видеосъемки; и передачу информации о состоянии устройства видеосъемки на сетевую сторону, при этом информация о состоянии включает в себя информацию о терминалах, подключенных к устройству видеозаписи. 4 н. и 4 з.п. ф-лы, 15 ил., 2 пр.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2016-12-20 2016-12-20T01:58:12
Наверх