Устройство компьютерной системы панорамного телевизионного наблюдения с селективным масштабированием изображения

Изобретение относится к панорамному телевизионному наблюдению, которое выполняется компьютерной системой при помощи телевизионной камеры, обеспечивающей круговой обзор в сферической области пространства, занимающей два противоположно расположенных шаровых слоя. При этом для каждого из этих шаровых слоев телевизионный контроль ситуации в реальном масштабе времени осуществляется в пространственном угле 360 градусов по азимуту и десятки градусов по углу места. Техническим результатом является расширение номенклатуры применяемой комплектации в составе телевизионной камеры системы путем использования в качестве сенсоров «кольцевых» и матричных фотоприемников, различающихся по площади светочувствительных пикселов. Результат достигается тем, что телевизионная камера имеет два сенсорных блока: «кольцевой» и «прямоугольный» (матричный), каждый из которых содержит в своем составе по два фотоприемника, изготовленных по технологии комплементарных структур «металл-окисел-полупроводник» (КМОП), а на экране компьютерного монитора воспроизводится комбинированное изображение, которое по отношению к первоначально предъявляемому изображению состоит из априори выбранного участка с необходимым увеличением (масштабированием) и остальной его части с неизменным масштабом. При этом если величина светочувствительной площади активного пиксела (Δ₁) первой строки для первого и второго «кольцевого» фотоприемника меньше показателя площади (Δ) в первом и втором матричном фотоприемнике, то для выравнивания чувствительностей «кольцевого» и матричного каналов в телевизионной камере коэффициент усиления K_m активного пиксела для каждой текущей «кольцевой» строки каждого из «кольцевых» фотоприемников должен быть увеличен в Δ/Δ₁ раз, если величина показателя Δ₁ в «кольцевых» фотоприемниках больше показателя Δ в матричных фотоприемниках, то для выравнивания чувствительностей «кольцевого» и матричного каналов должна быть увеличена в Δ₁/Δ раз величина коэффициента усиления K_m активного пиксела каждого из матричных фотоприемников при условии сохранения величины коэффициента K_m для каждого из «кольцевых» фотоприемников. 1 з.п. ф-лы, 9 ил., 2 табл.

 

Предлагаемое изобретение относится к панорамному телевизионному наблюдению, которое выполняется компьютерной системой при помощи телевизионной камеры, обеспечивающей круговой обзор в сферической области пространства, занимающей два противоположно расположенных шаровых слоя. При этом для каждого из этих шаровых слоев телевизионный контроль ситуации в реальном масштабе времени осуществляется в пространственном угле 360 градусов по азимуту и десятки градусов по углу места.

Телевизионная камера такой системы имеет два сенсорных блока: «кольцевой» и «прямоугольный» (матричный), каждый из которых содержит в своем составе по два фотоприемника, изготовленных по технологии комплементарных структур «металл-окисел-полупроводник» (КМОП). А на экране компьютерного монитора воспроизводится комбинированное изображение, которое по отношению к первоначально предъявляемому изображению состоит из априори выбранного участка с необходимым увеличением (масштабированием) и остальной его части с неизменным масштабом.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению следует считать устройство компьютерной системы панорамного телевизионного наблюдения [1], содержащее последовательно соединенные телевизионную камеру и сервер, являющийся узлом локальной вычислительной сети, к которому подключены два или более персональных компьютеров, причем в качестве сервера компьютерной системы используется системный блок одного из компьютерных пользователей; при этом в состав телевизионной камеры входит первый панорамный объектив, первый светоделитель, первый сенсорный блок, содержащий первый и второй «кольцевые» фотоприемники, каждый из которых выполнен в виде кругового кольца на кристалле, изготовленном по технологии КМОП; второй сенсорный блок, содержащий изготовленные по технологии КМОП первый и второй «прямоугольные» (матричные) фотоприемник, причем они оба установлены на блоке наведения телевизионной камеры, который осуществляет плавное пространственное перемещение второго сенсорного блока в пределах круга, а управление блоком наведения выполняется по команде оператора с компьютера, системный блок которого является сервером компьютерной системы; при этом первый и второй светоделители телевизионной камеры содержат в отдельности последовательно расположенные и оптически связанные полупрозрачное зеркало, коллективную линзу, отражающее зеркало и объектив, причем вход каждого светоделителя оптически связан с входом полупрозрачного зеркала, первый выход каждого светоделителя - с выходом его объектива, а второй выход светоделителя - с выходом его полупрозрачного зеркала, причем первый светоделитель, воспринимающий на входе выходное изображение первого панорамного объектива, обеспечивает формирование на первом выходе оптического изображения всего «кольцевого» кадра, проецируемого на мишень первого «кольцевого» фотоприемника первого сенсорного блока, а на втором выходе - оптического изображения одного из фрагментов этого «кольцевого» кадра, проецируемого на мишень первого матричного фотоприемника второго сенсорного блока; а второй светоделитель, воспринимающий на входе выходное оптическое изображение второго панорамного объектива, обеспечивает формирование на первом выходе оптического изображения оптического изображения всего «кольцевого» кадра, проецируемого на мишень второго «кольцевого» фотоприемника первого сенсорного блока, а на втором выходе - оптического изображения одного из фрагментов этого «кольцевого» кадра, проецируемого на мишень второго матричного фотоприемника второго сенсорного блока; при этом телевизионная камера также содержит в своем составе селектор синхроимпульсов, генератор электронной отметки «крест», первый мультиплексор, второй мультиплексор и смеситель, причем его выход является выходом «Видео 1» телевизионной камеры, а выход второго мультиплексора - выходом «Видео 2» телевизионной камеры; первый информационный вход смесителя подключен к выходу первого мультиплексора, а второй информационный вход смесителя - к выходу сигнала генератора электронной отметки, управляющий вход которого подключен к выходу датчика положения блока наведения, причем выход «Видео» первого «кольцевого» фотоприемника первого сенсорного блока подключен к входу селектора синхроимпульсов, выход кадровых синхроимпульсов (КСИ) которого подключен к первому входу генератора электронной отметки и соответственно к входу синхронизации первого и второго мультиплексоров, выход строчных синхроимпульсов (ССИ) селектора синхроимпульсов - ко второму входу генератора электронной отметки; а выход смеси синхроимпульсов приемника (ССП) селектора синхроимпульсов - к входу внешней синхронизации соответственно первого и второго матричных фотоприемников второго сенсорного блока; каждый из фотоприемников первого сенсорного блока содержит линейки светочувствительных пикселов), расположенных вдоль радиальных направлений от воображаемого центра кругового кольца к его внешней периферии, причем число элементов в каждой «кольцевой» строке мишени фотоприемников одинаково, а их площадь (Δ) от строки к строке различна, увеличиваясь по мере движения к внешней периферии, при этом мишень каждого из фотоприемников состоит из фотодиодных активных пикселов, каждый из которых имеет усилитель с коэффициентом усиления K_m, а также встроенный аналого-цифровой преобразователь (АЦП), обеспечивающий передачу видеосигнала активного пиксела на свою «радиальную» шину видео, при этом все они в совокупности объединяют активные пикселы мишени в «радиальные» столбцы, причем управление АЦП для пикселов, расположенных вдоль каждой «кольцевой» строки фотоприемника, осуществляется при помощи отдельно взятой «кольцевой» строчной шины, общее количество которых определяет число строк в фотоприемнике, а количество «радиальных» шин видео - число пикселов в каждой строке фотоприемника, при этом на общем кристалле фотоприемника размещаются и блоки, выполняющие развертку и формирование выходного напряжения цифрового видеосигнала, а именно: «кольцевой» регистр кадровой развертки, осуществляющий выбор «кольцевой» строки; «кольцевой» коммутатор видеосигналов, содержащий коммутаторы видеосигнала для каждого «радиального» столбца, которые управляются с соответствующего выхода «кольцевого» мультиплексора строчной развертки и обеспечивают передачу видеосигнала на выходе каждой «радиальной» шины видео на «кольцевую» шину видео, выход которой является выходом «видео» фотоприемника, причем коэффициент усиления K_m активного пиксела для каждой текущей «кольцевой» строки первого и второго «кольцевых» фотоприемников первого сенсорного блока изменяется по соотношению:

где Δ1 и Δ_m - соответственно светочувствительная площадь активного пиксела для первой и текущей «кольцевой» строки считывания в каждом из «кольцевых» фотоприемников;

β - коэффициент, определяющий отношение освещенности сцены на втором выходе первого и второго светоделителя соответственно к освещенности сцены на первом выходе каждого из этих светоделителей, вычисляется по соотношению:

где D/f - относительное отверстие объектива светоделителя;

τ₁ - коэффициент пропускания объектива светоделителя;

τ₂ - коэффициент пропускания коллективной линзы светоделителя.

при этом первый и второй матричные фотоприемники второго сенсорного блока, как и «кольцевые» фотоприемники первого сенсорного блока, выполнены по технологии КМОП, с аналогичной организацией по методу «координатная адресация», причем для каждого из них число «прямоугольных» строк равно числу «кольцевых» строк у «кольцевого» сенсора, а при одинаковой светочувствительной площади (Δ) всех активных пикселов мишени коэффициент усиления K_m активного пиксела для каждой текущей «прямоугольной»» строки мишени матричного сенсора сохраняется постоянным и неизменным по величине; при этом в разъем расширения на материнской плате сервера установлена плата видео, согласованная по каналам ввода/вывода, управлению и питанию с шиной сервера, содержащая блок электрического вписывания изображения (БЭВИ), который осуществляет программным путем вставку «кольцевого» кадра телевизионной камеры в «прямоугольный» растр компьютерного монитора, причем плата видео выполняет демультиплексирование входного мультиплексного «кольцевого» сигнала изображения «Видео 1» на два канала с последующей записью каждого из «кольцевых» видеосигналов соответственно в первый и второй блоки оперативной памяти на кадр, плата видео обеспечивает также и демультиплексирование входного мультиплексного «прямоугольного» сигнала изображения «Видео 2» на два канала с последующей записью каждого из «прямоугольных» видеосигналов соответственно в третий и четвертый блоки оперативной памяти на кадр, формирование сигнала «окошко» и выполнение коммутации демультиплексированных видеосигналов «Видео 1» и «Видео 2» по сигналу «окошко» с формированием комбинированного видеосигнала, выход которого является выходом видеосигнала телевизионной системы, причем изображение комбинированного видеосигнала выводится на центральную часть компьютерного монитора, в котором изображение «окошка» занимает центральное положение внутри свободной зоны «кольцевого» изображения.

В прототипе [1] обеспечивается круговой обзор в сферической области пространства, занимающей два противоположно расположенных шаровых слоя, с возможностью селективного масштабирования изображения для одновременно наблюдаемой полностью панорамной сцены, гарантируется повышенная степень интеграции телевизионной камеры за счет выполнения «кольцевых» и матричных фотоприемников по технологии КМОП, позволяющей разместить на их кристаллах и необходимое электронное «обрамление.

Однако следует признать, что в прототипе [1] необходимая одинаковая чувствительность для каналов телевизионного наблюдения, осуществляемая при помощи двух «кольцевых» и двух матричных фотоприемников, соблюдается при выполнении условия, когда площадь светочувствительного пиксела (Δ) матричного фотоприемника равна площади пиксела (Δ₁) первой строки «кольцевого» сенсора.

Поэтому недостаток прототипа - ограничение возможности использования в составе телевизионной камеры компьютерной системы «кольцевых» и матричных фотоприемников, не отвечающих этому условию, т.е. имеющих различие по площади светочувствительных пикселов (Δ₁) и (Δ) соответственно.

Задачей изобретения является расширение номенклатуры применяемой комплектации в составе телевизионной камеры системы путем использования в качестве сенсоров «кольцевых» и матричных фотоприемников, различающихся по площади светочувствительных пикселов (Δ₁) и (Δ).

Поставленная задача в заявляемом устройстве системы панорамного телевизионного наблюдения с селективным масштабированием изображения решается тем, что, как и в устройстве прототипа [1], содержащем последовательно соединенные телевизионную камеру и сервер, являющийся узлом локальной вычислительной сети, к которому подключены два или более персональных компьютеров, причем в качестве сервера компьютерной системы используется системный блок одного из компьютерных пользователей; при этом в состав телевизионной камеры входит первый панорамный объектив, первый светоделитель, первый сенсорный блок, содержащий первый и второй «кольцевые» фотоприемники, каждый из которых выполнен в виде кругового кольца на кристалле, изготовленном по технологии КМОП; второй сенсорный блок, содержащий изготовленные по технологии КМОП первый и второй «прямоугольные» (матричные) фотоприемник, причем они оба установлены на блоке наведения телевизионной камеры, который осуществляет плавное пространственное перемещение второго сенсорного блока в пределах круга, а управление блоком наведения выполняется по команде оператора с компьютера, системный блок которого является сервером компьютерной системы; при этом первый и второй светоделители телевизионной камеры содержат в отдельности последовательно расположенные и оптически связанные полупрозрачное зеркало, коллективную линзу, отражающее зеркало и объектив, причем вход каждого светоделителя оптически связан с входом полупрозрачного зеркала, первый выход каждого светоделителя - с выходом его объектива, а второй выход светоделителя - с выходом его полупрозрачного зеркала, причем первый светоделитель, воспринимающий на входе выходное изображение первого панорамного объектива, обеспечивает формирование на первом выходе оптического изображения всего «кольцевого» кадра, проецируемого на мишень первого «кольцевого» фотоприемника первого сенсорного блока, а на втором выходе - оптического изображения одного из фрагментов этого «кольцевого» кадра, проецируемого на мишень первого матричного фотоприемника второго сенсорного блока; а второй светоделитель, воспринимающий на входе выходное оптическое изображение второго панорамного объектива, обеспечивает формирование на первом выходе оптического изображения оптического изображения всего «кольцевого» кадра, проецируемого на мишень второго «кольцевого» фотоприемника первого сенсорного блока, а на втором выходе - оптического изображения одного из фрагментов этого «кольцевого» кадра, проецируемого на мишень второго матричного фотоприемника второго сенсорного блока; при этом телевизионная камера также содержит в своем составе селектор синхроимпульсов, генератор электронной отметки «крест», первый мультиплексор, второй мультиплексор и смеситель, причем его выход является выходом «Видео 1» телевизионной камеры, а выход второго мультиплексора - выходом «Видео 2» телевизионной камеры; первый информационный вход смесителя подключен к выходу первого мультиплексора, а второй информационный вход смесителя - к выходу сигнала генератора электронной отметки, управляющий вход которого подключен к выходу датчика положения блока наведения, причем выход «Видео» первого «кольцевого» фотоприемника первого сенсорного блока подключен к входу селектора синхроимпульсов, выход КСИ которого подключен к первому входу генератора электронной отметки и соответственно к входу синхронизации первого и второго мультиплексоров, выход ССИ селектора синхроимпульсов - ко второму входу генератора электронной отметки; а выход ССП селектора синхроимпульсов - к входу внешней синхронизации соответственно первого и второго матричных фотоприемников второго сенсорного блока; каждый из фотоприемников первого сенсорного блока содержит линейки светочувствительных пикселов), расположенных вдоль радиальных направлений от воображаемого центра кругового кольца к его внешней периферии, причем число элементов в каждой «кольцевой» строке мишени фотоприемников одинаково, а их площадь (Δ) от строки к строке различна, увеличиваясь по мере движения к внешней периферии, при этом мишень каждого из фотоприемников состоит из фотодиодных активных пикселов, каждый из которых имеет усилитель с коэффициентом усиления K_m, а также встроенный АЦП, обеспечивающий передачу видеосигнала активного пиксела на свою «радиальную» шину видео, при этом все они в совокупности объединяют активные пикселы мишени в «радиальные» столбцы, причем управление АЦП для пикселов, расположенных вдоль каждой «кольцевой» строки фотоприемника, осуществляется при помощи отдельно взятой «кольцевой» строчной шины, общее количество которых определяет число строк в фотоприемнике, а количество «радиальных» шин видео - число пикселов в каждой строке фотоприемника, при этом на общем кристалле фотоприемника размещаются и блоки, выполняющие развертку и формирование выходного напряжения цифрового видеосигнала, а именно: «кольцевой» регистр кадровой развертки, осуществляющий выбор «кольцевой» строки; «кольцевой» коммутатор видеосигналов, содержащий коммутаторы видеосигнала для каждого «радиального» столбца, которые управляются с соответствующего выхода «кольцевого» мультиплексора строчной развертки и обеспечивают передачу видеосигнала на выходе каждой «радиальной» шины видео на «кольцевую» шину видео, выход которой является выходом «видео» фотоприемника, причем коэффициент усиления K_m активного пиксела для каждой текущей «кольцевой» строки первого и второго «кольцевых» фотоприемников первого сенсорного блока изменяется по соотношению (1), с вычислением коэффициента β по соотношению (2), при этом первый и второй матричные фотоприемники второго сенсорного блока, как и «кольцевые» фотоприемники первого сенсорного блока, выполнены по технологии КМОП, с аналогичной организацией по методу «координатная адресация», причем для каждого из них число «прямоугольных» строк равно числу «кольцевых» строк у «кольцевого» сенсора, а при одинаковой светочувствительной площади (Δ) всех активных пикселов мишени коэффициент усиления K_m активного пиксела для каждой текущей «прямоугольной»» строки мишени матричного сенсора сохраняется постоянным и неизменным по величине; при этом в разъем расширения на материнской плате сервера установлена плата видео, согласованная по каналам ввода/вывода, управлению и питанию с шиной сервера, содержащая БЭВИ, который осуществляет программным путем вставку «кольцевого» кадра телевизионной камеры в «прямоугольный» растр компьютерного монитора, причем плата видео выполняет демультиплексирование входного мультиплексного «кольцевого» сигнала изображения «Видео 1» на два канала с последующей записью каждого из «кольцевых» видеосигналов соответственно в первый и второй блоки оперативной памяти на кадр, плата видео обеспечивает также и демультиплексирование входного мультиплексного «прямоугольного» сигнала изображения «Видео 2» на два канала с последующей записью каждого из «прямоугольных» видеосигналов соответственно в третий и четвертый блоки оперативной памяти на кадр, формирование сигнала «окошко» и выполнение коммутации демультиплексированных видеосигналов «Видео 1» и «Видео 2» по сигналу «окошко» с формированием комбинированного видеосигнала, выход которого является выходом видеосигнала телевизионной системы, причем изображение комбинированного видеосигнала выводится на центральную часть компьютерного монитора, в котором изображение «окошка» занимает центральное положение внутри свободной зоны «кольцевого» изображения, при этом, если по сравнению с прототипом [1], величина светочувствительной площади активного пиксела (Δ₁) первой строки первого и второго «кольцевого» фотоприемника меньше показателя площади (Δ) в первом и втором матричном фотоприемнике, то для выравнивания чувствительностей «кольцевого» и матричного каналов в телевизионной камере коэффициент усиления K_m активного пиксела для каждой текущей «кольцевой» строки каждого из «кольцевыхо» фотоприемников должен быть увеличен в Δ/Δ₁ раз, а его величина составляет:

а, если величина показателя Δ₁ в «кольцевых» фотоприемниках больше показателя Δ в матричных фотоприемниках, то для выравнивания чувствительностей «кольцевого» и матричного каналов должна быть увеличена в Δ₁/Δ раз величина коэффициента усиления K_m активного пиксела каждого из матричных фотоприемников при условии сохранения величины коэффициента K_m для каждого из «кольцевых» фотоприемников, определяемого по соотношению (1).

Совокупность известных и новых признаков для заявляемого устройства не известна из уровня техники, следовательно, предлагаемое техническое решение соответствует критерию новизны.

Важно отметить следующее. Светочувствительная площадь пикселов мишени для «кольцевых» фотоприемников первого сенсорного блока, как и для прототипа [1], от строки к строке различна. Это вызывается необходимостью для «кольцевого» фотоприемника, имеющего одинаковое число пикселов в каждой строке, выравнивания разрешающей способности в пределах кадра путем обеспечения одинаковой величины технологического (производственного) зазора между светочувствительными элементами.

Но в заявляемом решении телевизионной камеры компьютерной системы, в отличие от прототипа [1], могут быть применены в качестве «кольцевых» и матричных фотоприемников и другие сенсоры, которые не совпадают по площади светочувствительных пикселов (Δ₁) и (Δ) соответственно, а различаются по этим показателям.

В данном решении обеспечено и необходимое выравнивание чувствительности обоих каналов телевизионного наблюдения, использующих такие сенсоры.

Поэтому предлагаемое техническое решение соответствует критерию о наличии изобретательского уровня.

На фиг. 1 приведена структурная схема заявляемой компьютерной системы панорамного телевизионного наблюдения с селективным масштабированием и на этом же чертеже - структурная схема телевизионной камеры в ее составе; на фиг. 2 приведена схемотехническая организация «кольцевого» фотоприемника; на фиг. 3 - подробности этой организации применительно к отдельно взятому «радиальному» столбцу; на фиг. 4 - схемотехническая организация матричного фотоприемника; на фиг. 5 - пример выполнения электрической схемы блока наведения; на фиг. 6 - оптическая схема для первого и второго светоделителя; на фиг. 7 - иллюстрация выполнения задачи по электрическому вписыванию изображения «кольцевого» кадра в прямоугольный растр компьютерного монитора; на фиг. 8 - иллюстрация формирования комбинированного изображения на экране компьютерного монитора; на фиг. 9, по данным [2], представлена фотография изображения, полученного при помощи отечественного панорамного зеркально-линзового объектива.

Заявляемая компьютерная система панорамного телевизионного наблюдения (см. фиг. 1) содержит последовательно соединенные телевизионную камеру 1 и сервер 2 (с установленной в нем платой видео), который является узлом локальной вычислительной сети, с возможностью подключения к ней двух или более персональных компьютеров в позиции 3.

В качестве сервера 2 использован системный блок компьютера 4 оператора системы.

Телевизионная камера 1, см. фиг. 1, содержит в своем составе первый панорамный объектив 1-1, первый сенсорный блок 1-2, имеющий в своем составе два «кольцевых» фотоприемника, первый светоделитель в позиции 1-3, второй панорамный объектив 1-4, второй сенсорный блок 1-5, имеющий в своем составе два матричных фотоприемника, второй светоделитель 1-6, блок наведения 1-7, генератор 1-8 электронной отметки «крест», селектор синхроимпульсов 1-9, первый мультиплексор 1-10, второй мультиплексор 1-11 и смеситель 1-12. Выход смесителя 1-12 является выходом «Видео 1» телевизионной камеры, а выход второго мультиплексора 1-11 - ее выходом «Видео 2».

По линии связи команда управления телевизионной камерой с компьютера 4 оператора системы поступает на блок наведения 1-7. Первый информационный вход смесителя 1-12 подключен к выходу первого мультиплексора 1-10, а его второй информационный вход - к выходу генератора 1-8 электронной отметки. На управляющий вход генератора 1-8 электронной отметки подается сигнал с датчика положения блока наведения 1-7. Выход «Видео» первого «кольцевого» фотоприемника первого сенсорного блока 1-2 подключен к первому информационному входу первого мультиплексора 1-10 и соответственно - ко входу селектора 1-9 синхроимпульсов, а выход «Видео» второго «кольцевого» фотоприемника блока 1-2 - ко второму информационному входу мультиплексора 1-10; выход КСИ селектора 1-9 синхроимпульсов подключен к первому входу генератора 1-9 электронной отметки и к входам синхронизации мультиплексоров 1-10 и 1-11 соответственно, выход ССИ селектора 1-9 - ко второму входу генератора 1-7, а выход ССП - к входу внешней синхронизации второго «кольцевого» фотоприемника первого сенсорного блока 1-2 и соответственно к входу внешней синхронизации матричных фотоприемников второго сенсорного блока 1-5. Выход «Видео» первого матричного фотоприемника блока 1-5 подключен к первому информационному входу второго мультиплексора 1-11, а выход «Видео» второго матричного фотоприемника блока 1-5 - ко второму информационному входу мультиплексора 1-11.

Как и в прототипе [1], в компьютерной программе применительно к операции по реализации электрического вписывания «кольцевого» кадра в «прямоугольный» растр монитора обеспечено соблюдение последовательности передачи телевизионных строк.

При условии размещения вписываемого кадра в центральной части экрана монитора выполнение этой задачи представлено на фиг. 7.

Продемонстрируем заложенный в эту программы алгоритм, используя растровое положение точечных изображений от двух пикселов «А» и «В» для «кольцевого» фотоприемника.

Пусть, как показано на фиг. 2 и слева на фиг. 7, пиксел «А» считывается первым в первой «кольцевой» строке сенсора, а пиксел «В» - точно посередине этой строки.

Тогда в «прямоугольном» растре компьютерного монитора (см. фиг. 7, справа) изображение от пиксела «А» будет занимать положение центрального элемента его первой строки, а изображение от пиксела «В» - положение центрального элемента его последней строки.

Первый 1-3 и второй 1-6 панорамные объективы телевизионной камеры предназначен для формирования оптического изображения кругового обзора (кольцевого изображения) в двух противоположно расположенных слоях наблюдаемого сферического пространства. В качестве технического решения для них, совпадающим с аналогичным решением для прототипа [1], может быть предложен панорамный зеркально-линзовый объектив, конструкция которого запатентована в России отечественными специалистами [2].

Угловое поле в пространстве предметов для этого объектива составляет 360 градусов по азимуту и может достигать (75-80) градусов по углу места. Наличие же пассивной (неинформативной) области в центре оптического кадра панорамного объектива, см. фиг. 9, подтверждает целесообразность выбора формы фотоприемников сенсорного блока 1-2 в пользу кругового кольца.

Светоделители 1-3 и 1-6 телевизионной камеры предназначен для направления светового потока с выхода первого панорамного объектива 1-1 и соответственно второго панорамного объектива 1-6 по двум каналам: на мишень «кольцевого» фотоприемника (выход 1) и на мишень матричного фотоприемника (выход 2).

Здесь использована оптическая схема светоделителя, которая была ранее экспериментально проверена и опубликована в описании к патенту РФ [3].

Первый светоделитель 1-3 (см. фиг. 6), как и аналогично второй светоделитель 1-6, содержит последовательно расположенные и оптически связанные полупрозрачное зеркало 1-3-1, коллективную линзу 1-3-2, отражающее зеркало 1-3-3 и объектив 1-3-4, причем вход светоделителя оптически связан с входом полупрозрачного зеркала 1-3-1, первый выход светоделителя - с выходом объектива 1-3-4, а второй выход светоделителя -с выходом полупрозрачного зеркала 1-3-1.

Оба «кольцевых» фотоприемника сенсорного блока 1-2 (см. фиг. 2) выполнены по технологии КМОП, а каждый из них содержит на общем кристалле «кольцевую» светочувствительную область (мишень) 1-2-1, «кольцевой» регистр 1-2-2 кадровой развертки, «кольцевой» коммутатор 1-2-3 видеосигналов и «кольцевой» мультиплексор 1-2-4.

Как показано на фиг. 2, активные пикселы на мишени фотоприемника объединены в столбцы, которые расположены вдоль радиальных направлений от воображаемого центра кругового кольца.

Каждый активный пиксел мишени (см. фиг. 3) имеет в своем составе светочувствительную область (площадь) 1-2-1-1, усилитель 1-2-1-2 с коэффициентом усиления K_m для каждой текущей «кольцевой» строки и АЦП 1-2-1-3.

«Кольцевой» коммутатор 1-2-3 видеосигналов состоит из отдельных коммутаторов 1-2-3-1 видеосигнала, число которых соответствует числу активных пикселов в строке, объединенных «кольцевой» шиной видео 1-2-3-2.

Отметим, что показанная на фиг. 2 форма светочувствительной площади пиксела в виде прямоугольника, а на фиг. 3 - латинской буквы L, - являются условными. На практике электроды зарядового накопления активных пикселов мишени как для первого, так и для второго «кольцевых» фотоприемников, совпадающие с площадью их светочувствительной площади, могут быть выполнены совершенно иначе, например, с геометрической формой в виде части кругового кольца.

Управление АЦП 1-2-1-3 пиксела, как и всех остальных пикселов мишени, осуществляется с управляющего входа «кольцевого» мультиплексора 1-2-3. передающей сигнал управления с соответствующего выхода «кольцевого» регистра 1-2-2 кадровой развертки.

Видеосигнал с выхода каждого АЦП 1-2-1-3 для каждого активного пиксела отдельного взятого «радиального» столбца передается на «радиальную» шину видео 1-2-1-5. Далее при помощи «своего» ключевого МОП-транзистора коммутатора 1-2-3-1, управляемого с одного из выходов мультиплексора 1-2-4, цифровой видеосигнал текущего пиксела передается на «кольцевую» шину видео 1-2-3-2, а затем транслируется по ней на выход фотоприемника.

То же самое формирование цифрового видеосигнала происходит и в пределах других радиально расположенных столбцов «кольцевой» мишени 1-2-1 каждого из двух фотоприемников сенсорного блока 1-2.

Отметим, что на фиг. 2 пунктирные стрелки показывают управление «кольцевыми» строчными шинами 1-2-1-4 фотоприемника со стороны «кольцевого» регистра 1-2-2 кадровой развертки. То, что здесь, как и на фиг. 3, изображены лишь четыре строчные шины является условностью чертежа. На самом деле число шин 1-2-1-4 соответствует показателю действительного числа «кольцевых» строк в заявляемом сенсоре.

Поясним дополнительно на фиг. 2 и другое. Стрелки с непрерывными линиями отмечают передачу сигнала изображения в сенсоре по «радиальным» шинам видео 1-2-1-5 в направлении к «кольцевому» коммутатору 1-2-3 видеосигналов.

В результате в «кольцевом» растре последовательно один за другим для каждого пиксела отдельно взятой «кольцевой» строки и последовательно строка за строкой для мишени в целом формируется в цифровом виде напряжение выходного видеосигнала фотоприемника.

Как и в прототипе [1], благодаря принятой для изготовления предлагаемого датчика видеосигнала технологии КМОП, обеспечивается возможность интегрировать на один общий кристалл не только фотоприемник с АЦП для каждого активного пиксела, но и блоки цифровой развертки телевизионной камеры. Реализация такого решения обеспечивает существенное снижение общего энергопотребления телевизионной камеры.

Отметим, что обратные стороны кристаллов «кольцевых» фотоприемников в сенсорном блоке 1-2 расположены навстречу друг другу.

Оба матричных фотоприемника сенсорного блока 1-5 выполнены также по технологии КМОП. Каждый из них сохраняет все признаки прибора, реализованного по методу «координатная адресация» американскими специалистами в «нулевые» двухтысячные годы. Об этом сообщалось и подробно комментировалось в отечественной монографии [4, с. 67, рис. 1.21]. Очевидно, что по этой технологии на кристалле матричного фотоприемника также реализуется задача по формированию цифрового видеосигнала «прямоугольного» растра с пониженным энергопотреблением.

Матричный фотоприемник (см. фиг. 4) содержит на общем кристалле светочувствительную область (мишень) в позиции 5, регистр кадровой развертки в позиции 6, коммутатор видеосигналов в позиции 8 и мультиплексор строчной развертки в позиции 7.

Активные пикселы на мишени сенсора объединены в столбцы вертикальной шиной видео 5-5.

Каждый активный пиксел мишени имеет в своем составе светочувствительную область (площадь) 5-1, усилитель 5-2 с коэффициентом усиления К₁ и АЦП 5-3. Коммутатор видеосигналов 8 состоит из отдельных коммутаторов 8-1, число которых соответствует числу активных пикселов в строке, объединенных горизонтальной шиной видео 5-6.

Управление АЦП 5-3 пиксела для каждой строки фотоприемника осуществляется при помощи отдельной (своей) строчной шины 5-4, передающей сигнал управления с соответствующего выхода регистра 6 кадровой развертки.

Видеосигнал с выхода каждого АЦП 5-3 для каждого активного пиксела отдельного взятого столбца передается на горизонтальную шину видео 5-6. Для этого при помощи ключевого МОП-транзистора коммутатора 8-1, управляемого с одного из выходов мультиплексора 7, цифровой видеосигнал текущего пиксела передается на горизонтальную шину видео 5-6, а затем транслируется по ней на выход фотоприемника.

То же самое формирование цифрового видеосигнала происходит и в пределах других столбцов мишени 7 данного сенсора.

В результате в прямоугольном растре последовательно один за другим для каждого пиксела отдельно взятой строки и последовательно строка за строкой для мишени в целом формируется в цифровом виде напряжение выходного видеосигнала фотоприемника. Отметим, что в составе сенсорного блока 1-5 обратные стороны матричных кристаллов фотоприемников также расположены навстречу друг другу.

В заявляемом решении блок наведения 1-7 осуществляет плавное круговое пространственное перемещение сенсорного блока 1-5, а следовательно, и мишени первого и второго матричных фотоприемников по проекциям «кольцевых» изображений панорамной сцены, формируемого на первом выходе светоделителей 1-3 и 1-6.

Электрическая схема блока 1-7 может быть реализована на базе технического решения, которое ранее было использовано в описании к патенту РФ [3].

Рассмотрим работу блока 1-7 (см. фиг. 5), электрическая схема которого выполнена на двух оптронах HSSR, обозначенных как VT1 и VT2.

Изделие HSSR-7111 согласно [5] - однополюсный нормально разомкнутый оптрон с выходным каскадом на мощных МОП-транзисторах, имеет очень малое сопротивление во включенном состоянии и работает в точности как полупроводниковое реле. Будем считать, что управление наведением осуществляется командами в соответствии с табл. 1.

Подаваемые в телевизионную камеру с компьютера по двухпроводной линии связи сигналы управления блоком 1-5 наведения являются постоянными напряжениями положительной или отрицательной полярности. Величина этих напряжений (5…12) вольт отсчитывается относительно провода «общий».

При отсутствии команд управления данные напряжения тоже отсутствуют. Поэтому оптроны VT1 и VT2 разомкнуты, а электродвигатель М обесточен.

Пусть по линии связи на блок 1-7 наведения поступает команда «Управление поворотом» - «Вперед». Тогда оптрон VT2 замыкается, а электродвигатель М подключается к источнику переменного напряжения ~U и начинает вращаться. Если взамен этой команды поступит команда «Управление поворотом» - «Назад», то замкнется оптрон VT1, а электродвигатель М будет вращаться в другом направлении. Концевые выключатели SF1 и SF2 обеспечивают границы позиционирования в пределах одного кругового оборота матричного фотоприемника.

Датчик положения выполнен на базе переменного резистора RP_n, имеющего линейную зависимость изменения сопротивления от угла поворота, а постоянный резистор R_n^* служит для реализации настроечной работы по точному позиционированию. Движок резистора RP_n кинематически (через редуктор) связан с двигателем М.

Отметим, что сигнал датчика положения (напряжение U_n с потенциометра RP_n), поступает на управляющий вход генератора 1-7 электронной отметки «крест», обеспечивая перемещение маркера на «кольцевом» изображении в соответствии с командами, поступающими с блока наведения 1-7.

Каждый из двух мультиплексоров 1-10 и 1-11 телевизионной камеры предназначен для синхронизации двух входных цифровых видеосигналов и объединения их на единственную линию связи путем разделения составляющих сигналов по времени.

Устройство компьютерной системы панорамного телевизионного наблюдения с селективным масштабированием изображения (см. фиг. 1) работает следующим образом.

Предположим, что телевизионная камера 1, установленная на гексакоптере, расположена на некоторой высоте относительно Земли.

Заметим, что термином «гексакоптер» принято называть в технической литературе радиоуправляемую модель беспилотного летательного аппарата с шестью крыльями, предназначенного для выполнения аэровидеосъемки местности.

Пусть для этого конструкторское решение первого сенсорного блока 1-2 в составе телевизионной камеры 1 реализовано так, что ось визирования первого панорамного объектива 1-1, а, следовательно, и оптическая ось первого «кольцевого» фотоприемника направлена по вертикали вверх.

Тогда, по отношению к этому направлению, ось визирования второго панорамного объектива 1-4 будет ориентирована вниз по вертикали. Это означает, что точно так же будет ориентирована и оптическая ось и второго «кольцевого» фотоприемника.

Экспонирование «кольцевых» мишеней первого и второго «кольцевых» фотоприемников производится непрерывно. На первом выходе сенсорного блока 1-2 формируется цифровой видеосигнал «кольцевого» кадра от первого фотоприемника, а на втором выходе сенсорного блока 1-2 - цифровой видеосигнал «кольцевого» кадра от второго фотоприемника.

Далее выходные видеосигналы первого сенсорного блока 1-2 при помощи первого мультиплексора 1-10 объединяются на одну линию, чередуясь с периодом кадров Т_к. Полученный мультиплексный цифровой телевизионный сигнал (мультиплексный ЦТС) «кольцевого» кадра поступает на первый информационный вход смесителя 1-12.

На второй информационный вход смесителя 1-12 подается сигнал электронной отметки «крест», который замешивается в мультиплексный «кольцевой» ЦТС на выходе «Видео 1» телевизионной камеры.

Затем этот ЦТС по интерфейсу (например, USB 2,0) передается на сервер 2, где (на плате видео) выполняется его демультиплексирование на два канала с последующей записью видеоинформации каждого канала соответственно в первый и второй блоки оперативной памяти на кадр.

Одновременно мультиплексный ЦТС «прямоугольного» кадра с выхода «Видео 2» телевизионной камеры 1 по аналогичному интерфейсу поступает на другой вход сервера 2, а далее на плату видео, где аналогично выполняется его демультиплексирование на два канала и последующая запись видеоинформации каждого канала соответственно в третий и четвертый блоки оперативной памяти на кадр.

Отметим, что все эти операции осуществляются в автоматическом режиме.

Характеристика сигналов управления компьютером 4, сопутствующих режиму видео, заявляемой телевизионной системы представлена в табл. 2.

Подача всех сигналов управления осуществляется оператором с клавиатуры компьютера 4 и/или помощи его компьютерной мыши.

Добавим, что команды «Выбор режима видео» распространяются в пределах компьютера, а поэтому являются командами внутреннего пользования. Заметим, что в отличие от них команды управления наведением (см. табл. 1) являются внешними командами.

Пусть при включении телевизионной системы она начинает действовать по умолчанию в режиме 1, а в компьютере 4 формируется логический сигнал «00» для команды «Выбор режима видео» - «Кольцевое» панорамное изображение и выбор интересующего в нем фрагмента».

Напомним, что «кольцевое» положение электронной отметки «крест» в пределах растра первого фотоприемника сенсорного блока 1-2 будет определяться в зависимости от положения движка потенциометра RP_n, установленного в блоке наведения 1-7.

По замыслу «крест» отмечает на изображении зону повышенного интереса оператора, а он, подавая с компьютера 4 в телекамеру 1 команду «Управление поворотом» - «Вперед», «Назад», может дистанционно установить эту отметку в пределах ее полного кругового перемещения.

Здесь также должно быть учтено, что электронная отметка «крест» при наведении на выбранный объект априори располагается точно в середине «кольцевого» изображения по его ширине (см. фиг. 8, слева).

Если оператор компьютера 4 далее путем подачи сигнала «01» перейдет в режим 2, то он может контролировать комбинированное изображение, которое формируется первым «кольцевым» фотоприемником сенсорного блока 1-2 и одновременно первым матричным фотоприемником сенсорного блока 1-5 при его текущем местоположении.

Отметим, что воспроизводимое «окошко» в комбинированном изображении может определять всю растровую зону выбираемого фрагмента изображения или быть ее меньше, но геометрические центры этих областей всегда совпадают.

Оператор компьютера 4 аналогично может перевести компьютерную систему и в режим видео для наблюдения изображения нижнего слоя сферического пространства, воспользовавшись сигналами управления «10» и «11» (см. табл. 2).

Отметим, что на плате видео, вводимой в состав сервера 2, изображение комбинированного изображения целесообразно выводить на центральную часть экрана компьютерного монитора, в котором изображение «окошка» (см. фиг. 8, справа) занимает центральное положение внутри свободной зоны «кольцевого» изображения. Диагональ монитора желательно выбрать не менее 20 дюймов.

Эти рекомендации диктуются созданием необходимых эргономических условий для работы оператора компьютера 4 и пользователей компьютеров 3.

Наличие же свободной зоны в центральной части кольцевого изображения (см. фиг. 9) является важной для этого предпосылкой.

В результате успешно решается и поставленная задача изобретения по расширению номенклатуры применяемой комплектации в составе телевизионной камеры системы путем использования в качестве сенсоров «кольцевых» и матричных фотоприемников, имеющих различие по размеру площади светочувствительных пикселов (Δ₁) и (Δ) соответственно.

В настоящее время все элементы структурной схемы заявляемого устройства компьютерной системы панорамного телевизионного наблюдения с селективным масштабирование изображения освоены или могут быть освоены отечественной промышленностью.

Поэтому следует считать предлагаемое изобретение соответствующим требованию о промышленной применимости.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Патент РФ №2743571. МПК H04N 7/00. Устройство компьютерной системы панорамного телевизионного наблюдения с селективным масштабированием изображения. / В.М. Смелков // Б.И. - 2021. - №5.

2. Патент РФ №2185645. МПК G02B 13/06, G02B 17/08. Панорамный зеркально-линзовый объектив. / А.В. Куртов, В.А. Соломатин // Б.И. - 2002. - №20.

3. Патент РФ №2504100. МПК H04N 5/225. Телевизионная система с селективным масштабированием изображения. / В.М. Смелков // Б.И. - 2014. - №1.

4. Березин В.В., Умбиталиев А.А., Фахми Ш.С., Цыцулин А.К. и Шипилов Н.Н. Твердотельная революция в телевидении: Телевизионные системы на основе приборов с зарядовой связью, систем на кристалле и видеосистем на кристалле. Под ред. А.А. Умбиталиева и А.К. Цыцулина. - М.: «Радио и связь», 2006.

5. www.avagotech.com.

1. Устройство компьютерной системы панорамного телевизионного наблюдения с селективным масштабированием изображения, содержащее последовательно соединенные телевизионную камеру и сервер, являющийся узлом локальной вычислительной сети, к которому подключены два или более персональных компьютеров, причем в качестве сервера компьютерной системы используется системный блок одного из компьютерных пользователей; при этом в состав телевизионной камеры входит первый панорамный объектив, первый светоделитель, первый сенсорный блок, содержащий первый и второй «кольцевые» фотоприемники, каждый из которых выполнен в виде кругового кольца на кристалле, изготовленном по технологии комплементарных структур «металл-окисел-полупроводник» (КМОП); второй сенсорный блок, содержащий изготовленные по технологии КМОП первый и второй «прямоугольные» (матричные) фотоприемник, причем они оба установлены на блоке наведения телевизионной камеры, который осуществляет плавное пространственное перемещение второго сенсорного блока в пределах круга, а управление блоком наведения выполняется по команде оператора с компьютера, системный блок которого является сервером компьютерной системы; при этом первый и второй светоделители телевизионной камеры содержат в отдельности последовательно расположенные и оптически связанные полупрозрачное зеркало, коллективную линзу, отражающее зеркало и объектив, причем вход каждого светоделителя оптически связан с входом полупрозрачного зеркала, первый выход каждого светоделителя - с выходом его объектива, а второй выход светоделителя - с выходом его полупрозрачного зеркала, причем первый светоделитель, воспринимающий на входе выходное изображение первого панорамного объектива, обеспечивает формирование на первом выходе оптического изображения всего «кольцевого» кадра, проецируемого на мишень первого «кольцевого» фотоприемника первого сенсорного блока, а на втором выходе - оптического изображения одного из фрагментов этого «кольцевого» кадра, проецируемого на мишень первого матричного фотоприемника второго сенсорного блока; а второй светоделитель, воспринимающий на входе выходное оптическое изображение второго панорамного объектива, обеспечивает формирование на первом выходе оптического изображения оптического изображения всего «кольцевого» кадра, проецируемого на мишень второго «кольцевого» фотоприемника первого сенсорного блока, а на втором выходе - оптического изображения одного из фрагментов этого «кольцевого» кадра, проецируемого на мишень второго матричного фотоприемника второго сенсорного блока; при этом телевизионная камера также содержит в своем составе селектор синхроимпульсов, генератор электронной отметки «крест», первый мультиплексор, второй мультиплексор и смеситель, причем его выход является выходом «Видео 1» телевизионной камеры, а выход второго мультиплексора - выходом «Видео 2» телевизионной камеры; первый информационный вход смесителя подключен к выходу первого мультиплексора, а второй информационный вход смесителя - к выходу сигнала генератора электронной отметки, управляющий вход которого подключен к выходу датчика положения блока наведения, причем выход «Видео» первого «кольцевого» фотоприемника первого сенсорного блока подключен к входу селектора синхроимпульсов, выход кадровых синхроимпульсов (КСИ) которого подключен к первому входу генератора электронной отметки и соответственно к входу синхронизации первого и второго мультиплексоров, выход строчных синхроимпульсов (ССИ), селектора синхроимпульсов - ко второму входу генератора электронной отметки; а выход смеси синхроимпульсов приемника (ССП) селектора синхроимпульсов - к входу внешней синхронизации соответственно первого и второго матричных фотоприемников второго сенсорного блока; каждый из фотоприемников первого сенсорного блока содержит линейки светочувствительных пикселов, расположенных вдоль радиальных направлений от воображаемого центра кругового кольца к его внешней периферии, причем число элементов в каждой «кольцевой» строке мишени фотоприемников одинаково, а их площадь (Δ) от строки к строке различна, увеличиваясь по мере движения к внешней периферии, при этом мишень каждого из фотоприемников состоит из фотодиодных активных пикселов, каждый из которых имеет усилитель с коэффициентом усиления K_m, а также встроенный аналого-цифровой преобразователь (АЦП), обеспечивающий передачу видеосигнала активного пиксела на свою «радиальную» шину видео, при этом все они в совокупности объединяют активные пикселы мишени в «радиальные» столбцы, причем управление АЦП для пикселов, расположенных вдоль каждой «кольцевой» строки фотоприемника, осуществляется при помощи отдельно взятой «кольцевой» строчной шины, общее количество которых определяет число строк в фотоприемнике, а количество «радиальных» шин видео - число пикселов в каждой строке фотоприемника, при этом на общем кристалле фотоприемника размещаются и блоки, выполняющие развертку и формирование выходного напряжения цифрового видеосигнала, а именно: «кольцевой» регистр кадровой развертки, осуществляющий выбор «кольцевой» строки; «кольцевой» коммутатор видеосигналов, содержащий коммутаторы видеосигнала для каждого «радиального» столбца, которые управляются с соответствующего выхода «кольцевого» мультиплексора строчной развертки и обеспечивают передачу видеосигнала на выходе каждой «радиальной» шины видео на «кольцевую» шину видео, выход которой является выходом «видео» фотоприемника, причем коэффициент усиления K_m активного пиксела для каждой текущей «кольцевой» строки первого и второго «кольцевых» фотоприемников первого сенсорного блока изменяется по соотношению:

где Δ₁ и Δ_m - соответственно светочувствительная площадь активного пиксела для первой и текущей «кольцевой» строки считывания в каждом из «кольцевых» фотоприемников;

β - коэффициент, определяющий отношение освещенности сцены на втором выходе первого и второго светоделителя соответственно к освещенности сцены на первом выходе каждого из этих светоделителей, вычисляется по соотношению:

где D/f - относительное отверстие объектива светоделителя;

τ₁ - коэффициент пропускания объектива светоделителя;

τ₂ - коэффициент пропускания коллективной линзы светоделителя, при этом первый и второй матричные фотоприемники второго сенсорного блока, как и «кольцевые» фотоприемники первого сенсорного блока, выполнены по технологии КМОП, с аналогичной организацией по методу «координатная адресация», причем для каждого из них число «прямоугольных» строк равно числу «кольцевых» строк у «кольцевого» сенсора, а при одинаковой светочувствительной площади (Δ) всех активных пикселов мишени коэффициент усиления K_m активного пиксела для каждой текущей «прямоугольной»» строки мишени матричного сенсора сохраняется постоянным и неизменным по величине; при этом в разъем расширения на материнской плате сервера установлена плата видео, согласованная по каналам ввода/вывода, управлению и питанию с шиной сервера, содержащая блок электрического вписывания изображения (БЭВИ), который осуществляет программным путем вставку «кольцевого» кадра телевизионной камеры в «прямоугольный» растр компьютерного монитора, причем плата видео выполняет демультиплексирование входного мультиплексного «кольцевого» сигнала изображения «Видео 1» на два канала с последующей записью каждого из «кольцевых» видеосигналов соответственно в первый и второй блоки оперативной памяти на кадр, плата видео обеспечивает также и демультиплексирование входного мультиплексного «прямоугольного» сигнала изображения «Видео 2» на два канала с последующей записью каждого из «прямоугольных» видеосигналов соответственно в третий и четвертый блоки оперативной памяти на кадр, формирование сигнала «окошко» и выполнение коммутации демультиплексированных видеосигналов «Видео 1» и «Видео 2» по сигналу «окошко» с формированием комбинированного видеосигнала, выход которого является выходом видеосигнала телевизионной системы, причем изображение комбинированного видеосигнала выводится на центральную часть компьютерного монитора, в котором изображение «окошка» занимает центральное положение внутри свободной зоны «кольцевого» изображения, отличающееся тем, что если величина светочувствительной площади активного пиксела (Δ₁) первой строки для первого и второго «кольцевого» фотоприемника меньше показателя площади (Δ) в первом и втором матричном фотоприемнике, то для выравнивания чувствительностей «кольцевого» и матричного каналов в телевизионной камере коэффициент усиления K_m активного пиксела для каждой текущей «кольцевой» строки каждого из «кольцевых» фотоприемников должен быть увеличен в Δ/Δ₁ раз, а его величина составляет:

а если величина показателя Δ₁ в «кольцевых» фотоприемниках больше показателя Δ в матричных фотоприемниках, то для выравнивания чувствительностей «кольцевого» и матричного каналов должна быть увеличена в Δ₁/Δ раз величина коэффициента усиления K_m активного пиксела каждого из матричных фотоприемников при условии сохранения величины коэффициента K_m для каждого из «кольцевых» фотоприемников, определяемого по соотношению (1).

2. Устройство компьютерной системы панорамного телевизионного наблюдения с селективным масштабированием изображения по п. 1, отличающееся тем, что в первом и втором «кольцевых» фотоприемниках телевизионной камеры электроды зарядового накопления активных пикселов мишени сенсора, совпадающие с площадью их светочувствительной площади, выполнены с геометрической формой в виде части кругового кольца.