телевизионная камера с селективным масштабированием

Формула изобретения

1. Телевизионная камера с селективным масштабированием, содержащая первый объектив, первый датчик телевизионного сигнала и формирователь сигнала рамки, отличающаяся тем, что введены светоделитель, второй датчик телевизионного сигнала, блок позиционирования, содержащий первый и второй приводы и кинематически с ними связанные соответственно первый и второй датчики положения, при этом первый и второй приводы осуществляют наведение второго датчика телевизионного сигнала соответственно по горизонтали и вертикали, а также селектор синхроимпульсов, коммутатор-смеситель, блок фиксированной задержки, блок регулируемой задержки и формирователь сигнала синхронизации, причем первый объектив оптически связан с входом светоделителя, первый выход которого является выходом нормального оптического изображения и оптически связан с фотомишенью первого датчика телевизионного сигнала, а второй выход светоделителя является выходом увеличенного оптического изображения и оптически связан с фотомишенью второго датчика телевизионного сигнала, вход "Синхро" которого подключен к выходу формирователя сигнала синхронизации, первый и второй входы которого подключены соответственно к первому и второму выходам блока регулируемой задержки, первый информационный вход которого подключен к первому выходу блока фиксированной задержки, а второй информационный вход блока регулируемой задержки - к второму выходу блока фиксированной задержки, первый управляющий вход блока регулируемой задержки объединен с первым управляющим входом формирователя сигнала рамки и подключен к выходу первого датчика положения блока позиционирования, выход второго датчика положения которого подключен к второму управляющему входу блока регулируемой задержки и соответственно к второму управляющему входу формирователя сигнала рамки, вход строчной синхронизации которого объединен с первым входом блока фиксированной задержки и подключен к первому выходу селектора синхроимпульсов, а вход кадровой синхронизации формирователя сигнала рамки объединен с вторым входом блока фиксированной задержки и подключен к второму выходу селектора синхроимпульсов, вход которого подключен к выходу "Видео" первого датчика телевизионного сигнала и соответственно к первому информационному входу коммутатора-смесителя, второй информационный вход которого подключен к выходу "Видео" второго датчика телевизионного сигнала, третий информационный вход - к первому выходу формирователя сигнала рамки, а четвертый информационный вход - к второму выходу формирователя сигнала рамки, причем управляющий вход коммутатора-смесителя является входом управления телевизионной камеры, а выход - выходом телевизионной камеры.

2. Телевизионная камера по п.1, отличающаяся тем, что светоделитель содержит последовательно расположенные и оптически связанные полупрозрачное зеркало, коллективную линзу, отражающее зеркало и второй объектив, причем вход светоделителя оптически связан с входом полупрозрачного зеркала, первый выход светоделителя - с выходом второго объектива, а второй выход светоделителя - с вторым выходом полупрозрачного зеркала.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к телевизионной технике и преимущественно может быть использовано в системах наблюдения, где на одном приемном экране воспроизводится комбинированное изображение, которое по отношению к первоначально предъявляемому изображению состоит из увеличенного участка (фрагмента) и остальной части с неизменным масштабом.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому решению является телевизионная камера с селективным масштабированием [1], содержащая последовательно расположенные и оптически связанные объектив и фотоприемник на матричном приборе с зарядовой связью (ПЗС-фотоприемник), а также генератор воспроизведения изображения и генератор развертки с переменной скоростью и выборочным увеличением, который содержит в своем составе формирователь сигнала рамки, состоящий из формирователя стробирующих импульсов и импульсов рамки, которые определяют местоположение увеличиваемого фрагмента изображения, а ПЗС-фотоприемник в совокупности с формирователем фазных напряжений (в составе генератора развертки) и видеоусилителем (в составе генератора воспроизведения) образует датчик телевизионного сигнала.

В прототипе обеспечивается масштабирование выбранного фрагмента изображения и его размещение в комбинированном изображении по местоположению в растре зоны первоначального выбора. Однако недостатком прототипа является пониженная разрешающая способность увеличенного фрагмента как в продольном, так и в поперечном направлениях по отношению к показателю разрешающей способности остальной части изображения.

Это определяется тем, что в увеличенном изображении выбранного участка по сравнению с его первоначальным (нормальным) изображением рост геометрических размеров фрагмента сопровождается использованием одного и того же числа светочувствительных элементов матричного ПЗС для формирования обоих изображений. Таким образом, увеличенное изображение имеет пониженную величину частотно-контрастной характеристики (ЧКХ) для средних и верхних пространственных частот, а само оно воспринимается оператором как "растянутое" в обоих направлениях.

Задачей изобретения является масштабирование выбранного фрагмента с поддержанием неизменного показателя разрешающей способности в пределах всего комбинированного изображения при сохранении местоположения увеличенного изображения в зоне первоначального выбора.

Поставленная задача решается тем, что в телевизионную камеру с селективным масштабированием, содержащую первый объектив, первый датчик телевизионного сигнала и формирователь сигнала рамки, введены светоделитель, второй датчик телевизионного сигнала, блок позиционирования, содержащий первый и второй приводы и кинематически с ними связанные соответственно первый и второй датчики положения, при этом первый и второй приводы осуществляют наведение второго датчика телевизионного сигнала соответственно по горизонтали и вертикали, а также селектор синхроимпульсов, коммутатор-смеситель, блок фиксированной задержки, блок регулируемой задержки и формирователь сигнала синхронизации, причем первый объектив оптически связан с входом светоделителя, первый выход которого является "выходом нормального оптического изображения" и оптически связан с фотомишенью первого датчика телевизионного сигнала, а второй выход светоделителя является "выходом увеличенного оптического изображения" и оптически связан с фотомишенью второго датчика телевизионного сигнала, вход "синхро" которого подключен к выходу формирователя сигнала синхронизации, первый и второй входы которого подключены соответственно к первому и второму выходам блока регулируемой задержки, первый информационный вход которого подключен к первому выходу блока фиксированной задержки, а второй информационный вход блока регулируемой задержки - к второму выходу блока фиксированной задержки, первый управляющий вход блока регулируемой задержки объединен с первым управляющим входом формирователя сигнала рамки и подключен к выходу первого датчика положения блока позиционирования, выход второго датчика положения которого подключен к второму управляющему входу блока регулируемой задержки и соответственно к второму управляющему входу формирователя сигнала рамки, вход строчной синхронизации которого объединен с первым входом блока фиксированной задержки и подключен к первому выходу селектора синхроимпульсов, а вход кадровой синхронизации формирователя сигнала рамки объединен с вторым входом блока фиксированной задержки и подключен к второму выходу селектора синхроимпульсов, вход которого подключен к выходу "видео" первого датчика телевизионного сигнала и соответственно к первому информационному входу коммутатора-смесителя, второй информационный вход которого подключен к выходу "видео" второго датчика телевизионного сигнала, третий информационный вход - к первому выходу формирователя сигнала рамки, а четвертый информационный вход - к второму выходу формирователя сигнала рамки, причем управляющий вход коммутатора-смесителя является входом управления телевизионной камеры, а выход - выходом телевизионной камеры.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемая телевизионная камера отличается наличием новых блоков, в т.ч. светоделителя, второго датчика телевизионного сигнала, блока позиционирования, селектора синхроимпульсов, коммутатора-смесителя, блока фиксированной задержки, блока регулируемой задержки и формирователя сигнала синхронизации, а также наличием новых связей между новыми и остальными блоками.

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

В предлагаемом решении новые блоки обеспечивают формирование увеличенного изображения параллельно с формированием видеосигнала нормального изображения в режиме ведомой синхронизации от первого датчика телевизионного сигнала с управляемой временной задержкой синхросигналов по строке и кадру в зависимости от местоположения в растре выбранного фрагмента.

При этом комбинированное изображение формируется путем замены в нормальном изображении выбранного фрагмента на его увеличенный фрагмент, а т.к. оба фрагмента имеют одинаковые характеристики по геометрическим параметрам и числу элементов фотоэлектрического преобразования (элементов дискретизации), то разрешающая способность комбинированного изображения сохраняется высокой и неизменной в пределах всего растра.

По техническому результату и методам его достижения заявляемое решение соответствует требованию о наличии изобретательского уровня.

На фиг. 1 изображена структурная схема заявляемой телевизионной камеры; на фиг.2 - временная диаграмма, поясняющая формирование задержек по строке в заявляемой камере; на фиг.3 - относительное положение растров первого и второго телевизионных датчиков в зависимости от величин задержек синхросигналов по строке и кадру; на фиг.4 - структурная схема коммутатора-смесителя; на фиг. 5 - структурная схема блока позиционирования с резисторными датчиками положения; на фиг.6 показаны изображения с экрана видеоконтрольного блока, иллюстрирующие результат заявляемого решения; на фиг.7 приведены изображения прямоугольной рамки на экране видеоконтрольного блока после завершения процесса юстировки камеры.

Телевизионная камера с селективным масштабированием (фиг.1) содержит первый объектив 1, первый датчик 2 телевизионного сигнала, формирователь 3 сигнала рамки, светоделитель 4, второй датчик 5 телевизионного сигнала, блок 6 позиционирования, содержащий первый привод 6-1, второй привод 6-2 и кинематически с ними связанные соответственно первый датчик 6-3 положения и второй датчик 6-4 положения, при этом приводы 6-1 и 6-2 осуществляют наведение второго датчика 5 телевизионного сигнала, а также селектор 7 синхроимпульсов, коммутатор-смеситель 8, блок 9 фиксированной задержки, блок 10 регулируемой задержки и формирователь 11 сигнала синхронизации, причем первый объектив 1 оптически связан с входом светоделителя 4, первый выход которого оптически связан с фотомишенью первого датчика 2 телевизионного сигнала, а второй выход светоделителя 4 - с фотомишенью второго датчика 5 телевизионного сигнала, вход "синхро" которого подключен к выходу формирователя 11 сигнала синхронизации, первый и второй входы которого подключены соответственно к первому и второму выходам блока 10 регулируемой задержки, первый информационный вход которого подключен к первому выходу блока 9 фиксированной задержки, первый управляющий вход блока 10 регулируемой задержки объединен с первым управляющим входом формирователя 3 сигнала рамки и подключен к выходу первого датчика 6-3 положения, выход второго датчика 6-4 положения подключен к второму управляющему входу блока 10 регулируемой задержки и соответственно к второму управляющему входу формирователя 3 сигнала рамки, вход строчной синхронизации которого объединен с первым входом блока 9 фиксированной задержки и подключен к первому выходу селектора 7 синхроимпульсов, а вход кадровой синхронизации формирователя 3 сигнала рамки объединен с вторым входом блока 9 фиксированной задержки и подключен к второму выходу селектора 7 синхроимпульсов, вход которого подключен к выходу "видео" первого датчика 2 телевизионного сигнала и соответственно к первому информационному входу коммутатора-смесителя 8, второй информационный вход которого подключен к выходу "видео" второго датчика 5 телевизионного сигнала, третий информационный вход - к первому выходу формирователя 3 сигнала рамки, а четвертый информационный вход - к второму выходу формирователя 3 сигнала рамки, причем управляющий вход коммутатора-смесителя 8 является входом управления телевизионной камеры, а выход - выходом телевизионной камеры.

Светоделитель 4 содержит последовательно расположенные и оптически связанные полупрозрачное зеркало 4-1, коллективную линзу 4-2, отражающее зеркало 4-3 и второй объектив 4-4, причем вход светоделителя оптически связан с входом полупрозрачного зеркала 4-1, первый выход светоделителя - с выходом второго объектива 4-4, а второй выход светоделителя - с вторым выходом полупрозрачного зеркала 4-1.

В качества датчика 2 телевизионного сигнала может быть использован практически любой импортный камерный модуль, поставляемый в России ассоциацией "Теза" (г. Москва) и ее филиалами. Особенностью датчика 5 телевизионного сигнала является работа в режиме внешней синхронизации путем подачи на вход "синхро" сигнала синхронизации приемника (ССП) от внешнего формирователя. Этим требованиям удовлетворяет импортный камерный модуль SВС-4КХЕ, который выполнен на основе ПЗС с форматом мишени 1/3 дюйма (4,8 х 3,6) мм и числом элементов 795(Н) х 596(У). Очевидно, что модуль SВС-4КХЕ может быть использован и в качестве датчика 2.

Предположим, что в качестве первого объектива 1 использован отечественный объектив "Зенитар-М 2,8/16", в качестве второго объектива 4-4 - отечественный объектив "Т-55",а в качестве датчиков 2 и 5 - указанные выше приборы. Объектив 1 формирует изображение о форматом (36 х 24) мм. В плоскости этого изображения находится фотомишень датчика 5. Поэтому датчик 5 регистрирует оптическое изображение фрагмента с размерами, определяемыми его фотомишенью (4,8 х 3,6) мм. Таким образом, на втором выходе светоделителя формируется увеличенное оптическое изображение объекта контроля с кратностью масштабирования, равной отношению:

24/3,6=36/4,8=6,6 раза.

С другой стороны, объектив 4-4 переносит полностью изображение с форматом (36 х 24) мм в плоскость фотомишени датчика 2. Отражающее зеркало 4-3 обеспечивает необходимое направление оптического переноса, а коллективная линза 4-2 устраняет возможные оптические искажения при переносе. В результате на первом выходе светоделителя формируется нормальное оптическое изображение объекта контроля.

Формирователь 3 предназначен для получения:

а) сигнала прямоугольной рамки с форматом (а х б), где

а - размер рамки по горизонтали,

б - размер рамки по вертикали,

толщина рамки составляет (1...2) элемента/строки;

б) сигнала "окошка", вписанного в сигнал рамки в том же формате.

Сигнал прямоугольной рамки вырабатывается на первом выходе формирователя 3, а сигнал "окошка" - на его втором выходе. Оба сигнала имеют положительную полярность относительно общего провода. Как и в прототипе, рамка и "окошко" формируются цифровым методом без применения одновибраторов. При этом их смещение по горизонтали и по вертикали определяется величинами постоянных напряжений, подаваемых на вход соответствующего аналого-цифрового преобразователя (АЦП) и регулируемых раздельно делителями на R_х и R_у. Последние, устанавливаемые в блоке 6 позиционирования, являются оперативными органами управления рамкой и "окошком", а одновременно - датчиками положения по горизонтали и вертикали.

Блок 6 позиционирования предназначен для осуществления пространственного наведения по горизонтали и вертикали второго датчика 5 и съема текущей информации о его положении в системе координат ХОУ при помощи датчиков положения.

Блок 6 позиционирования (см. фиг.5) содержит первый привод 6-1 горизонтального перемещения, второй привод 6-2 вертикального перемещения и кинематически с ними связанные соответственно первый датчик положения на резисторе R_х=R*_х+R_пх и второй датчик положения на резисторе R_у=R*_у+R_пу.

Пространственное наведение второго датчика 5 может быть ручным или электромеханическим с использованием электродвигателей.

Во втором случае на дополнительный вход блока 6 подается сигнал внешнего управления.

Cелектор 7 синхроимпульсов предназначен для выделения из полного телевизионного сигнала, вырабатываемого на выходе датчика 2, импульсов строчной и кадровой частоты. Техническое решение селектора известно (см., например, [2, с.150-156]).

Коммутатор-смеситель 8 предназначен для формирования на выходе

а) полного телевизионного сигнала нормального изображения и "наложенного" на него сигнала рамки (в режиме "Выбор фрагмента");

б) полного телевизионного сигнала комбинированного изображения, состоящего из сигнала увеличенного изображения фрагмента в зоне первоначального выбора рамки и сигнала нормального изображения на его остальной части (в режиме "Комбинированное изображение").

Коммутатор-смеситель 8 (см. фиг.4) содержит последовательно включенные первый блок 8-1 фиксации, смеситель 8-2 и первый коммутатор 8-3, а также последовательно включенные второй блок 8-4 фиксации и второй коммутатор 8-5, а также первый элемент И 8-6, второй элемент И 8-7, первый элемент НЕ 8-8 и второй элемент НЕ 8-9, при этом второй вход смесителя 8-2 подключен к выходу элемента И 8-6, первый вход которого объединен с входом элемента НЕ 8-8, выход которого подключен к второму входу элемента И 8-7, выход которого подключен к управляющему входу коммутатора 8-3 и соответственно к входу элемента НЕ 8-9, выход которого подключен к управляющему входу коммутатора 8-5, причем вход блока 8-1 фиксации является первым информационным входом блока 8, вход блока 8-4 фиксации - вторым информационным входом блока 8, второй вход элемента И 8-6 - третьим информационным входом блока 8, первый вход элемента И 8-7 - четвертым информационным входом блока 8, первый вход элемента И 8-6 - управляющим входом блока 8, а выход коммутатора 8-3, объединенный c выходом коммутатора 8-5, - выходом блока 8.

Коммутация цепей в блоке 8 может осуществляться меcтно или дистанционно путем подачи на управляющий вход логических сигналов:

а) уровня логической 1 в режиме "Выбор фрагмента";

б) уровня логического 0 в режиме "Комбинированное изображение".

Коммутаторы 8-3 и 8-5 могут быть выполнены на основе управляемых ключей микросхемы КР590КН2 [3, с.447], включение которых происходит при подаче на их управляющие входы сигнала логического 0.

Блок 9 фиксированной задержки предназначен для выполнения постоянной временной задержки строчного синхроимпульса на половину периода строки и кадрового синхроимпульса на половину периода полукадров, т.е.

t^ф _зс=T_с/2;

t^ф _зк=T_п/2,

где t^ф _зс - задержка по строке;

t^ф _зк - задержка по кадру;

Т_с - период строки;

Т_п - период полукадров.

Блок 10 регулируемой задержки предназначен для выполнения управляемой временной задержки синхроимпульсов с выходов блока 9.

Регулируемая задержка по строке t^р _зс удовлетворяет соотношению:

0<t _зс<T, (1)

а регулируемая задержка по кадру t^р _зк удовлетворяет другому соотношению:

0<t _зк<T. (2)

Регулировка длительности задержек t^р _зс и t^р _зк осуществляется соответственно от первого и второго датчиков положения блока 6 позиционирования.

Задержку синхросигналов в блоках 9 и 10 целесообразно выполнить без применения одновибраторов по рекомендациям [4, с.139] с помощью счетчиков с целью обеспечения высокой точности формирования временных интервалов. При этом если в блоке 9 устанавливаются фиксированные числа счета по строке и кадру, то в блоке 10 осуществляется управление числом счета с помощью сигнала кода, снимаемого с выхода АЦП, в зависимости от положения движков потенциометров R_пх и R_пу в блоке 6 позиционирования.

Формирователь 11 сигнала синхронизации предназначен для получения на выходе сигнала синхронизации приемника (ССП) с временными характеристиками составляющих сигналов по ГОСТ 7845-92. Особенностью формирователя 11 является его внешняя (ведомая) синхронизация по строкам и кадрам.

Отметим, что для выполнения качественной работы заявляемой камеры должны быть предусмотрены высокоточные регулировки (юстировки).

Юстировка блока 6 позиционирования должна обеспечивать при всех выставляемых положениях движков потенциометров R_пх и R_пу такое положение второго датчика 5 относительно второго выхода светоделителя 4, чтобы проецируемое на фотомишень увеличенное оптическое изображение оказывалось отцентрированным по горизонтали и вертикали. Юстировка обеспечивается благодаря высокому классу точности изготовления всех механических элементов приводов 6-1 и 6-2 за счет применения подборочных резисторов R*_х и R*_у, а также путем использования потенциометров R_пх и R_пу с линейной зависимостью изменения сопротивления от угла поворота. После завершения юстировки в режиме "Выбор фрагмента" формирование изображений рамки Р0, Р1, Р2, Р3 и Р4 на экране видеоконтрольного блока 12 должно соответствовать положениям движков потенциометров R_пх и R_пу, приведенным в таблице.

При правильно выполненной юстировке после перевода заявляемой камеры в режим "Комбинированное изображение" увеличенное изображение займет в растре местоположение в зоне первоначального выбора, т.е. в той его части, которое было отмечено соответствующей рамкой.

Телевизионная камера работает следующим образом. Выделим в работе заявляемой камеры два упомянутых ранее режима:

"Выбор фрагмента" (режим 1);

"Комбинированное изображение" (ражим 2).

Независимо от режима работы камеры входное оптическое изображение по оптическому пути: первый объектив, полупрозрачное зеркало 4-1, коллективная линза 4-2, отражающее зеркало 4-3, второй объектив 4-4 проецируется на фотомишень первого датчика 2 телевизионного сигнала. Одновременно увеличенный (в соответствии с кратностью масштабирования светоделителя) центральный фрагмент этого изображения по другому оптическому пути: первый объектив 1, полупрозрачное зеркало 4-1 проецируется на фотомишень второго датчика 5 телевизионного сигнала. В результате фотоэлектрического преобразования оптическое изображение каждого из датчиков преобразуются далее в соответствующие видеосигналы, а из полного телевизионного сигнала, формируемого на выходе датчика 2, селектор 7 выделяет строчные и кадровые синхроимпульсы.

Блок 9 осуществляет задержку строчных и кадровых синхроимпульсов, поступающих с селектора 7, соответственно на половину периода строки и на половину периода полукадра, т.е.

t^ф _з.с=T_с/2,

t^ф _з.к=T_п/2.

Для иллюстрации на фиг.2б показано временное положение строчного синхроимпульса на выходе блока 9 относительно входного импульса строк, изображенного на фиг.2а.

Независимо от режима работы камеры формирователь 3 вырабатывает на первом выходе сигнал прямоугольной рамки и сигнал "окошка" в аналогичном формате на его втором выходе. Отметим, что положение сигнала рамки и сигнала "окошка" в пределах активной части растра определяется в зависимости от положения движков потенциометров R_пх и R_пу, установленных в блоке 6 позиционирования.

Пусть на управляющий вход коммутатора-смесителя 8 подается сигнал логической 1, тогда заявляемая камера работает в режиме "Выбор фрагмента". Смеситель 8-2 микширует видеосигнал нормального изображения, поступающий на первый информационный вход блока 8, с сигналом прямоугольной рамки, подаваемым на его третий информационный вход. Коммутатор 8-3 устанавливается в замкнутое состояние, т.к. на его управляющем входе действует сигнал логического 0, и транслирует входной сигнал на выход камеры. На экране видеоконтрольного блока 12 воспроизводится нормальное изображение с наложенной на него рамкой.

Одновременно увеличенное в соответствии с кратностью масштабирования светоделителя оптическое изображение, геометрический центр которого совмещен с центром рамки, проецируется на фотомишень датчика 5.

Допустим, что рамка установлена оператором для выбора центрального фрагмента предъявляемого изображения, как показано на фиг.6а. При этом движки потенциометров R_пх и R_пу в блоке 6 позиционирования будут занимать среднее положение, а в блоке 10 будет выполняться задержка строчных и кадровых синхроимпульсов, поступающих с блока 9, соответственно на половину периода строки и на половину периода полукадра. Т.е. в блоке 10 в этом случае строчная задержка t^р _з.с и кадровая задержка t^р _з.к составляют

t^р _з.с=T_с/2; (1-1)

t^р _з.к=T_п/2. (2-1)

Для иллюстрации на фиг.2в показано временное положение строчного синхроимпульса на выходе блока 10 относительно входного импульса строк, изображенного на фиг.2б. Тогда сигнал синхронизации на выходе формирователя 11 совпадает по фазе с сигналом синхронизации на выходе датчика 2. В результате растр нормального изображения, формируемый датчиком 2, и растр увеличенного изображения, формируемый датчиком 5, синхронны и синфазны по отношению друг к другу, а при наложении совпадают, как показано на фиг.3а. Отметим, что на фиг.3 растр нормального изображения отмечен одиночной штриховкой.

Если на управляющий вход блока 8 подается сигнал логического 0, заявляемая камера переводится в режим "Комбинированное изображение". При этом сигнал рамки на второй вход смесителя 8-2 не проходит, а коммутаторы 8-3 и 8-5 устанавливаются в замкнутое состояние поочередно в соответствии с сигналом "окошка", подаваемым на четвертый информационный вход блока 8. В результате на выходе блока 8, а следовательно, и камеры формируется изображение, состоящее из сигнала увеличенного изображения выбранного фрагмента в центре и сигнала нормального изображения на его остальной части. Воспроизводимое в этом режиме изображение на экране видеоконтрольного блока 12 приведено на фиг.6б, где увеличенное изображение отмечено двойной штриховкой.

Допустим, что оператору необходимо проконтролировать увеличенное изображение другого фрагмента, например, находящегося в левой нижней части экрана видеоконтрольного блока 12. Тогда он должен возвратиться в режим работы "Выбор фрагмента". Далее оператор выбирает новый фрагмент изображения при помощи рамки путем плавного наведения в двух направлениях датчика 5 телевизионного сигнала, используя для этого блок 6 позиционирования. Ври этом движки потенциометров R_пх и R_пу в блоке 6 займут новое положение, а в блоке 10 будет выполняться другая задержка входных строчных и кадровых синхроимпульсов, удовлетворяющая соотношениям

0<t _з.с<T/2; (1-2)

0<t _з.к<T/2. (2-2)

Для иллюстрации на фиг.2г показано временное положение строчного синхроимпульса на выходе блока 10 относительно входного импульса строк, изображенного на фиг.2б. Тогда сигнал синхронизации на выходе формирователя 11 опережает по фазе сигнал синхронизации на выходе датчика 2. В результате растр увеличенного изображения, формируемый датчиком 5, смещен относительно растра нормального изображения, формируемого датчиком 2, как показано на фиг.3б. Поэтому после перевода заявляемой камеры в режим "Комбинированное изображение" увеличенное изображение будет располагаться на экране видеоконтрольного блока 12 в зоне первоначального выбора, т.е. там, где была установлена рамка.

Рассмотрим ситуацию, когда оператору необходимо проконтролировать увеличенное изображение другого фрагмента, отмечаемого рамкой в правой верхней части экрана видеоконтрольного блока. В этом случае движки потенциометров R_пх и R_пу в блоке 6 займут другое положение, а в блоке 10 будет выполняться другая задержка входных строчных и кадровых синхроимпульсов, удовлетворяющая соотношениям

T_с/2<t _з.с<T; (1-3)

T_п/2<t _з.к<T. (2-3)

Для иллюстрации на фиг.2д показано временное положение строчного синхроимпульса на выходе блока 10 относительно входного импульса строк, изображенного на фиг.2б. Тогда сигнал синхронизации на выходе формирователя 11 отстает по фазе от сигнала синхронизации на выходе датчика 2. В результате растр увеличенного изображения, формируемый датчиком 5, смещен относительно растра нормального изображения, формируемого датчиком 2, как показано на фиг.3в. Поэтому и в этом случае увеличенное изображение будет располагаться на экране видеоконтрольного блока 12 в зоне первоначального выбора.

Отметим, что соотношения (1-1), (1-2), (1-3) являются частными случаями соотношения (1), а соотношения (2-1), (2-2) и (2-3) - частными случаями соотношения (2).

Совершенно аналогично, что если в заявляемой камере будет выбрано любое иное положение рамки, то увеличенный фрагмент будет располагаться в комбинированном изображении не иначе, как в зоне первоначального выбора.

Предлагаемая телевизионная камера позволяет осуществить спектрозональный или поляризационный анализ передаваемых изображений. Для этого в оптические каналы камеры необходимо ввести светофильтры с различным спектральным пропусканием или с различной ориентацией плоскости поляризации.

Например, для анализа растительного покрова на первом выходе светоделителя может быть использован светофильтр с пропусканием в красной области спектра, а на втором выходе светоделителя - инфракрасный фильтр. Когда увеличенный фрагмент изображения регистрирует участок покрова с высоким отражением в инфракрасной области, то его контраст на фоне остальной части изображения существенно выше. Поэтому целесообразно заявляемую камеру установить постоянно в режим 2, а сам процесс анализа производить по методу "электронной лупы".

В другом примере для анализа водных объектов предпочтительно использовать поляризационные светофильтры, плоскости поляризации которых взаимно перпендикулярны. Процесс анализа также выполняется в режиме 2 работы камеры.

Показатель разрешающей способности заявляемой телевизионной камеры сохраняется неизменным в пределах всего комбинированного изображения, т.к. оптическое изображение фрагмента "воспринимается" светочувствительными элементами датчика 5 при той же плотности расположения их на единицу длины, что и оптическое изображение остальной части, регистрируемое элементами датчика 2.

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

На время подачи заявки предлагаемая телевизионная камера с селективным масштабированием разработана на уровне технического предложения.

Источники информации

1. SELECTIVE ZOOM CAMERA AND DISPLAY. Патент США 4002824, заявл. 28.01.1976 г., опубл. 11.01.1977 г. МПК² H 04 N 7/00.

2. Быков Р.Е., Сигалов В.М., Эйссенгардт Г.А. Телевидение. - М.: Высшая школа, 1988 г.

3. Цифровые и аналоговые интегральные микросхемы: Справочник /С.В.Якубовский, Л.И.Ниссельсон, В.И.Кулешова и др. Под ред. С.В.Якубовского. - М.: Радио и связь, 1990 г.

4. Хоровиц П., Хилл У. Искусство схематики. В тpex томах: Т. 2. Перевод с англ., 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Мир, 1993 г.