RU2578195C1

RU2578195C1 - Device for panoramic television surveillance "day-night"

Info

Publication number: RU2578195C1
Application number: RU2015102005/07A
Authority: RU
Inventors: Вячеслав Михайлович Смелков
Original assignee: Вячеслав Михайлович Смелков
Priority date: 2015-01-22
Filing date: 2015-01-22
Publication date: 2016-03-27

Abstract

FIELD: optical system; photography.

SUBSTANCE: invention relates to panoramic surveillance, which can be performed television-computer system during whole time of day by television camera with all-round view in region closer to hemisphere, i.e. in solid angle of 360 degrees on azimuth and tens of degrees on elevation angle. Result is achieved by using for CCD arrays target crystal in form of a ring and arrangement in television camera "circular" image raster.

EFFECT: technical result consists in using optimised photodetectors which contain smaller number of pixels on target while maintaining resolution and elevation angle in field of view of the panoramic image.

6 cl, 10 dwg

Description

Изобретение относится к панорамному у наблюдению, которое может выполняться телевизионно-компьютерной системой в течение всего времени суток при помощи телевизионной камеры кругового обзора в области, близкой к полусфере, т.е. в пространственном угле 360 градусов по азимуту и десятков градусов по углу места.The invention relates to panoramic observation, which can be performed by a television-computer system throughout the day using a television camera with a circular view in an area close to the hemisphere, i.e. in a spatial angle of 360 degrees in azimuth and tens of degrees in elevation.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению следует считать устройство панорамного телевизионного наблюдения «день - ночь» [1], содержащее последовательно соединенные телевизионную камеру и сервер, являющийся узлом локальной вычислительной сети, к которому подключены два или более персональных компьютеров, при этом телевизионная камера включает в свой состав последовательно расположенные и оптически связанные панорамный объектив и оптический блок, первый выход которого оптически связан с первой волоконно-оптической насадкой (первой ВОН), а второй выход оптического блока - со второй ВОН; первый датчик цифрового телевизионного сигнала (первый датчик ЦТС), второй датчик ЦТС, синхронизированный по частоте и фазе с первым датчиком ЦТС по сигналу синхронизации приемника (ССП), третий датчик ЦТС и четвертый датчик ЦТС, причем четвертый датчик ЦТС импульсами ССП синхронизирован с третьим датчиком ЦТС, при этом первый и второй датчики ЦТС являются датчиками цветного сигнала изображения и выполнены на основе матриц приборов с зарядовой связью (матриц ПЗС) с организацией «строчный перенос», а третий и четвертый датчики ЦТС являются датчиками черно-белого сигнала изображения и выполнены на основе матриц ПЗС с организацией «строчно-кадровый перенос», причем мишень фотоприемника первого датчика ЦТС состыкована через волоконно-оптическое сочленение с периферийными световодными жгутами первой ВОН, а ее центральные световодные жгуты - с мишенью фотоприемника второго датчика ЦТС, мишень фотоприемника третьего ЦТС - с периферийными световодными жгутами второй ВОН, а ее центральные световодные жгуты - с мишенью фотоприемника четвертого датчика ЦТС; а также первый мультиплексор, первый информационный вход которого подключен к выходу цифрового телевизионного сигнала первого датчика ЦТС, второй информационный вход первого мультиплексора - к выходу цифрового телевизионного сигнала второго датчика ЦТС, вход синхронизации первого мультиплексора - к выходу синхросигнала первого датчика ЦТС; а также второй мультиплексор, первый информационный вход которого подключен к выходу цифрового телевизионного сигнала третьего датчика ЦТС, второй информационный вход второго мультиплексора - к выходу цифрового телевизионного сигнала четвертого датчика ЦТС, вход синхронизации второго мультиплексора - к выходу синхросигнала третьего датчика ЦТС; выход первого мультиплексора подключен к первому информационному входу суточного коммутатора видеосигналов, второй информационный вход которого - к выходу второго мультиплексора, первый управляющий вход суточного коммутатора - к выходу аналогового телевизионного сигнала первого датчика ЦТС, второй управляющий вход суточного коммутатора - к выходу аналогового телевизионного сигнала второго датчика ЦТС, а выход суточного коммутатора является выходом «видео» телевизионной камеры; в разъем расширения на материнской плате сервера установлена плата видео, согласованная по каналам ввода/вывода, управления и питанию с шиной сервера, содержащая первый блок преобразования «кольцевого» кадра в «прямоугольные» кадры (первый БПКП), вход которого подключен к выходу первого блока оперативной памяти на кадр, а выход - к выходу «сеть» сервера, а также демультиплексор и второй БПКП, вход которого подключен к выходу второго блока оперативной памяти на кадр, а выход второго БПКП - к выходу «сеть» сервера, причем для обоих БПКП число «прямоугольных» кадров m, соответствующих одному текущему «кольцевому» кадру, удовлетворяет соотношению:The closest in technical essence to the claimed invention should be considered a panoramic television surveillance device “day-night” [1], containing a series-connected television camera and a server, which is a node of a local area network, to which two or more personal computers are connected, while a television camera includes a sequentially located and optically coupled panoramic lens and an optical unit, the first output of which is optically coupled to the first fiber optic cal nozzle (VON first) and the second optical unit output - the second BOH; the first sensor of the digital television signal (the first PZT sensor), the second PZT sensor synchronized in frequency and phase with the first PZT sensor by the receiver synchronization signal (SSP), the third PZT sensor and the fourth PZT sensor, the fourth PZT sensor being synchronized with the SPS pulses with the third sensor PZT, while the first and second PZT sensors are color image signal sensors and are made on the basis of arrays of charge-coupled devices (CCD matrices) with the organization of “horizontal transfer”, and the third and fourth PZT sensors are sensors of a black-and-white image signal and are made on the basis of CCD arrays with the organization of “line-frame transfer”, the target of the photodetector of the first DTC sensor is connected via a fiber optic joint with the peripheral optical fiber bundles of the first VON, and its central optical fiber bundles are connected to the target of the second photodetector a PZT sensor, a target of a photodetector of a third PZT with peripheral optical fibers of a second VON, and its central light guide plaits with a target of a photodetector of a fourth PZT sensor; as well as a first multiplexer, the first information input of which is connected to the digital television signal output of the first PZT sensor, the second information input of the first multiplexer - to the digital television signal of the second PZT sensor, the synchronization input of the first multiplexer - to the clock output of the first PZT sensor; as well as a second multiplexer, the first information input of which is connected to the digital television signal output of the third PZT sensor, the second information input of the second multiplexer - to the digital television signal of the fourth PZT sensor, the synchronization input of the second multiplexer - to the clock output of the third PZT sensor; the output of the first multiplexer is connected to the first information input of the daily switch of video signals, the second information input of which is to the output of the second multiplexer, the first control input of the daily switch is to the output of the analog television signal of the first DTC sensor, the second control input of the daily switch is to the output of the analog television signal of the second sensor DTS, and the output of the daily switch is the output of the "video" of the television camera; a video card is installed in the expansion slot on the server’s motherboard, matched via the I / O, control and power channels with the server bus, containing the first block for converting the “ring” frame into “rectangular” frames (the first BPKP), the input of which is connected to the output of the first block RAM per frame, and the output goes to the server “network” output, as well as a demultiplexer and a second BPCP, the input of which is connected to the second RAM block output to the frame, and the second BPCB output to the server “network” output, and for both BPCS the number "Rectangular" frames m corresponding to one current "circular" frame, satisfies the ratio:

где γ_г - горизонтальный угол поля зрения в градусах наблюдаемого оператором изображения, а само это преобразование, как и операция демульплексирования входного для сервера видеосигнала, выполняются программным путем, при этом плата видео обеспечивает ввод цифрового цветного видеосигнала в оперативную память и вывод из нее этого сигнала изображения с периодом Т_к, ввод цифрового монохромного видеосигнала - с периодом nТ_к, а вывод - с периодом Т_к, где Т_к - длительность кадра, n - число суммируемых кадров.where γ _g is the horizontal angle of the field of view in degrees of the image observed by the operator, and this conversion itself, as well as the operation of demultiplexing the input for the video signal server, are performed programmatically, while the video card provides the input of the digital color video signal into the main memory and the output of this signal from it image with a period of T _to , the input of a digital monochrome video signal with a period of nT _to , and the output with a period of T _to , where T _to is the frame duration, n is the number of summed frames.

Устройство прототипа обеспечивает предоставление операторам компьютеров цветного изображения днем и черно-белого изображения вечером или ночью в автоматическом режиме переключения и с повышенным отношением сигнал/шум для монохромного изображения при одновременном увеличении площади кольцевого изображения.The prototype device provides the provision to computer operators of a color image during the day and black-and-white images in the evening or at night in automatic switching mode and with an increased signal to noise ratio for a monochrome image while increasing the area of the ring image.

Для прототипа предполагается наличие следующих признаков:For the prototype, the following features are expected:

- первый и второй датчики ЦТС состоят из последовательно связанных зарядовой связью фотоприемной области, горизонтального (выходного) регистра и преобразователя «заряд - напряжение» (БПЗН), причем на фотоприемной области линейки светочувствительных элементов чередуются с линейками экранированных от света элементов, а сама фотоприемная область накрыта мозаичным цветным фильтром, разделяющим свет на голубой, желтый, пурпурный и зеленый компоненты;- the first and second DTC sensors consist of a charge-coupled photodetector region, a horizontal (output) register and a charge-voltage converter (BPS), the lines of photosensitive elements alternating with the lines of light-shielded elements on the photodetector, and the photodetector itself covered with a mosaic color filter that separates the light into cyan, yellow, magenta and green components;

- для третьего и четвертого датчиков ЦТС прототипа необходимость в мозаичном цветном фильтре отпадает, но кристалл матрицы ПЗС содержит дополнительно секцию памяти, расположенную между фотоприемной секцией и выходным регистром и связанную с ними зарядовой связью;- for the third and fourth PZT sensors of the prototype, the need for a mosaic color filter disappears, but the CCD matrix crystal additionally contains a memory section located between the photodetector section and the output register and associated with them charge communication;

- «прямоугольная» развертка и организация «прямоугольного» растра изображения для фотоприемников первого, второго, третьего и четвертого датчиков ЦТС осуществляется при помощи генератора управляющих импульсов, входящего в состав каждого из них.- “rectangular” scan and organization of a “rectangular” image raster for the photodetectors of the first, second, third and fourth DTC sensors is carried out using a control pulse generator, which is part of each of them.

Недостаток прототипа - сохранение противоречия между кольцевым оптическим изображением и прямоугольной формой мишени матричного фотоприемника на ПЗС, которое либо приводит к появлению пассивных элементов фотоприемников, а следовательно, и к избыточной величине их общего числа, либо к сокращению для оператора угла зрения по месту кругового обзора.The disadvantage of the prototype is the preservation of the contradiction between the annular optical image and the rectangular shape of the target of the matrix photodetector on the CCD, which either leads to the appearance of passive elements of the photodetectors, and consequently, to an excess value of their total number, or to a reduction in the viewing angle for the operator at the point of circular viewing.

Задача изобретения - устранение этого противоречия путем оптимизации фотоприемников за счет использования для них кристалла мишени в форме кольца и с организацией в телевизионной камере «кольцевого» растра изображения.The objective of the invention is the elimination of this contradiction by optimizing the photodetectors through the use of a target crystal in the form of a ring for them and with the organization in the television camera "ring" image raster.

Поставленная задача в заявляемом устройстве панорамного телевизионного наблюдения «день - ночь» решается тем, что в устройство прототипа [1], содержащее последовательно соединенные телевизионную камеру и сервер, являющийся узлом локальной вычислительной сети, к которому подключены два или более персональных компьютеров, при этом телевизионная камера включает в свой состав последовательно расположенные и оптически связанные панорамный объектив и оптический блок, первый выход которого оптически связан с первой ВОН, а второй выход оптического блока - со второй ВОН; первый датчик ЦТС, второй датчик ЦТС, синхронизированный по частоте и фазе с первым датчиком ЦТС по сигналу ССП, третий датчик ЦТС и четвертый датчик ЦТС, причем четвертый датчик ЦТС импульсами ССП синхронизирован с третьим датчиком ЦТС, при этом первый и второй датчики ЦТС являются датчиками цветного сигнала изображения и выполнены на основе матриц ПЗС с организацией «строчный перенос», а третий и четвертый датчики ЦТС являются датчиками черно-белого сигнала изображения и выполнены на основе матриц ПЗС с организацией «строчно-кадровый перенос», причем первый и второй датчики ЦТС состоят из последовательно связанных зарядовой связью фотоприемной области, горизонтального (выходного) регистра и преобразователя «заряд - напряжение» (БПЗН), на фотоприемной области линейки светочувствительных элементов чередуются с линейками экранированных от света элементов, а сама фотоприемная область накрыта мозаичным цветным фильтром; кристалл матрицы ПЗС третьего и четвертого датчиков ЦТС содержит дополнительно секцию памяти, расположенную между фотоприемной секцией и выходным регистром и связанную с ними зарядовой связью, а «прямоугольная» развертка и организация «прямоугольного» растра изображения для фотоприемников первого, второго, третьего и четвертого датчиков ЦТС осуществляется при помощи генератора управляющих импульсов, входящего в состав каждого из них, при этом мишень фотоприемника первого датчика ЦТС состыкована через волоконно-оптическое сочленение с периферийными световодными жгутами первой ВОН, а ее центральные световодные жгуты - с мишенью фотоприемника второго датчика ЦТС, мишень фотоприемника третьего ЦТС - с периферийными световодными жгутами второй ВОН, а ее центральные световодные жгуты - с мишенью фотоприемника четвертого датчика ЦТС; а также первый мультиплексор, первый информационный вход которого подключен к выходу цифрового телевизионного сигнала первого датчика ЦТС, второй информационный вход первого мультиплексора - к выходу цифрового телевизионного сигнала второго датчика ЦТС, вход синхронизации первого мультиплексора - к выходу синхросигнала первого датчика ЦТС; а также второй мультиплексор, первый информационный вход которого подключен к выходу цифрового телевизионного сигнала третьего датчика ЦТС, второй информационный вход второго мультиплексора - к выходу цифрового телевизионного сигнала четвертого датчика ЦТС, вход синхронизации второго мультиплексора - к выходу синхросигнала третьего датчика ЦТС; выход первого мультиплексора подключен к первому информационному входу суточного коммутатора видеосигналов, второй информационный вход которого - к выходу второго мультиплексора, первый управляющий вход суточного коммутатора - к выходу аналогового телевизионного сигнала первого датчика ЦТС, второй управляющий вход суточного коммутатора - к выходу аналогового телевизионного сигнала второго датчика ЦТС, а выход суточного коммутатора является выходом «видео» телевизионной камеры; в разъем расширения на материнской плате сервера установлена плата видео, согласованная по каналам ввода/вывода, управления и питанию с шиной сервера, содержащая первый БПКП, вход которого подключен к выходу первого блока оперативной памяти на кадр, а выход - к выходу «сеть» сервера, а также демультиплексор и второй БПКП, вход которого подключен к выходу второго блока оперативной памяти на кадр, а выход второго БПКП - к выходу «сеть» сервера, причем для обоих БПКП число «прямоугольных» кадров w, соответствующих одному текущему «кольцевому» кадру, удовлетворяет соотношению (1), а само это преобразование, как и операция демульплексирования входного для сервера видеосигнала, выполняются программным путем, при этом плата видео обеспечивает ввод цифрового цветного видеосигнала в оперативную память и вывод из нее этого сигнала изображения с периодом Т_к, ввод цифрового монохромного видеосигнала - с периодом nТ_к, а вывод - с периодом Т_к, где Т_к - длительность кадра, n - число суммируемых кадров, реализуются следующие изменения, а именно: телевизионная камера формирует не «прямоугольный», а «кольцевой» растр изображения, при этом генератор управляющих импульсов каждого из ДТС прототипа является блоком «кольцевой» развертки видеосигнала предлагаемой телевизионной камеры, а фотоприемник каждого из ДТС имеет форму кругового кольца, у которого линейки светочувствительных и линейки экранированных от света элементов (пикселов) фотоприемной области расположены вдоль радиальных направлений от воображаемого центра кругового кольца к его внешней периферии и расположенному там выходному регистру, который является «кольцевым», фотоприемная область первого и второго ДТС накрыты цветным «кольцевым» фильтром, который разделяет световой поток, попадающий на светочувствительные элементы, соответственно на его голубой, желтый, пурпурный и зеленый компоненты, а линейки экранированных от света элементов секции памяти третьего и четвертого датчиков ЦТС расположены на продолжении радиальных линий местоположения элементов фотоприемной области, при этом генератор управляющих импульсов каждого из ДТС прототипа является блоком «кольцевой» развертки видеосигнала, а входное «окно» первой и второй ВОН и оба их выходных «окна», которые образуются при соединении соответствующих световодных жгутов на мишенях фотоприемников, имеют форму круглого кольца.The problem in the inventive device for panoramic television surveillance “day-night” is solved by the fact that in the prototype device [1], containing a series-connected television camera and a server, which is the node of the local area network, to which two or more personal computers are connected, while the television the camera includes a sequentially located and optically connected panoramic lens and an optical unit, the first output of which is optically connected to the first VON, and the second output is optically esky block - from the second VON; the first PZT sensor, the second PZT sensor synchronized in frequency and phase with the first PZT sensor according to the SSP signal, the third PZT sensor and the fourth PZT sensor, the fourth PZT sensor being synchronized with the SSC pulses with the third PZT sensor, while the first and second PZT sensors are sensors color image signal and are made on the basis of CCD matrices with the organization of "horizontal transfer", and the third and fourth DTC sensors are sensors of the black and white image signal and are made on the basis of CCD matrices with the organization of the horizontal frame transfer ”, with the first and second DTC sensors consisting of a charge-receiving photodetector region, a horizontal (output) register and a charge-voltage converter (BPS), the lines of photosensitive elements alternate with the lines of light-shielded elements on the photodetector, and the photodetector area is covered with a mosaic color filter; the CCD matrix of the third and fourth CTC sensors additionally contains a memory section located between the photodetector section and the output register and associated with them by charge communication, and a “rectangular” scan and organization of a “rectangular” image raster for the photodetectors of the first, second, third and fourth CTC sensors is carried out using a control pulse generator, which is part of each of them, while the target of the photodetector of the first DTC sensor is connected via a fiber optic joint e with the first peripheral light guide bundles VAUGHN, and its central light guide bundles - a target photodetector second sensor PZT, PZT target photodetector third - with peripheral light guide bundles second VAUGHN, and its central light guide bundles - with a target sensor PZT fourth photodetector; as well as a first multiplexer, the first information input of which is connected to the digital television signal output of the first PZT sensor, the second information input of the first multiplexer - to the digital television signal of the second PZT sensor, the synchronization input of the first multiplexer - to the clock output of the first PZT sensor; as well as a second multiplexer, the first information input of which is connected to the digital television signal output of the third PZT sensor, the second information input of the second multiplexer - to the digital television signal of the fourth PZT sensor, the synchronization input of the second multiplexer - to the clock output of the third PZT sensor; the output of the first multiplexer is connected to the first information input of the daily switch of video signals, the second information input of which is to the output of the second multiplexer, the first control input of the daily switch is to the output of the analog television signal of the first DTC sensor, the second control input of the daily switch is to the output of the analog television signal of the second sensor DTS, and the output of the daily switch is the output of the "video" of the television camera; a video card is installed in the expansion slot on the server’s motherboard, matched through the I / O, control and power channels with the server bus, containing the first BPCB, the input of which is connected to the output of the first RAM block per frame, and the output to the “network” output of the server as well as a demultiplexer and a second BPKP, the input of which is connected to the output of the second RAM block per frame, and the output of the second BPKP is connected to the server “network” output, and for both BPKPs the number of “rectangular” frames w corresponding to one current “ring” adru satisfies the relation (1), and this very transformation as operation demulpleksirovaniya input to video server are executed by software, the video board provides input digital color video signal into memory and outputting therefrom the image signal with period T _c, a monochrome digital video input - with the period nT _k, and output - with the period T _c, wherein T _c - the duration of a frame, n - the number of added frames, the following changes are implemented, namely: a television camera generates not a "rectangle “”, and a “ring” image raster, while the control pulse generator of each of the prototype TPA is a “ring” scan unit of the video signal of the proposed television camera, and the photodetector of each TPA has the shape of a circular ring, in which the lines of photosensitive and the lines of light-shielded elements (pixels) of the photodetector region are located along radial directions from the imaginary center of the circular ring to its outer periphery and the output register located there, which is “ring tsvetnoy ”, the photodetector area of the first and second DTS are covered with a color“ ring ”filter, which separates the luminous flux incident on the photosensitive elements, respectively, on its cyan, yellow, magenta and green components, and the rulers of light-shielded elements of the memory section of the third and fourth sensors DTSs are located on the continuation of the radial lines of the location of the elements of the photodetector region, while the control pulse generator of each of the prototype DTS is a block of “ring” scan of video signals la and the input "box" of the first and second VON both their output "windows" which are formed by connecting the respective light guide bundles on targets photodetectors have a circular ring shape.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается реализацией телевизионной камеры, которая максимально приспособлена (оптимизирована) не только к условиям «день - ночь», но и к оптическому изображению панорамного сюжета.Comparative analysis with the prototype shows that the claimed device is distinguished by the implementation of a television camera, which is maximally adapted (optimized) not only to day-night conditions, but also to the optical image of a panoramic plot.

Новая телевизионная камера отличается геометрической формой выполнения фотоприемника для каждого из четырех ДТС и геометрической формой исполнения входного/выходного «окна» для каждой из двух ВОН, которые обеспечивают реализацию нового («кольцевого») растра изображения при сохранении ПЗС-технологии изготовления сенсора и, что не менее важно, при сохранении требуемых для матрицы ПЗС (с такой информационной емкостью) сигналов управления.The new television camera is distinguished by the geometric form of the photodetector for each of the four DTS and the geometric form of the input / output “window” for each of the two VON, which provide the implementation of a new (“ring”) image raster while maintaining the CCD technology of the sensor and no less important, while maintaining the control signals required for the CCD matrix (with such information capacity).

Условие оптимизации новых фотоприемников состоит в том, что для них (по сравнению с матрицами ПЗС) исключаются бесполезные пикселы, которые не несут информации о наблюдаемом сюжете, но принудительно используются при формировании видеосигнала в телевизионной камере.The condition for optimizing new photodetectors is that for them (compared to CCD arrays) useless pixels are excluded, which do not carry information about the observed plot, but are forcibly used when generating a video signal in a television camera.

Совокупность известных и новых признаков не известна из уровня техники, поэтому заявляемое решение отвечает требованию новизны.The combination of known and new features is not known from the prior art, therefore, the claimed solution meets the requirement of novelty.

По техническому результату и методам его достижения заявляемое решение соответствует требованию о наличии изобретательского уровня.According to the technical result and methods for its achievement, the claimed solution meets the requirement of inventive step.

На фиг. 1 приведена структурная схема заявляемого устройства; на фиг. 2 - структурная схема «кольцевого» фотоприемника с организацией «строчный перенос»; на фиг. 3 показан фрагмент устройства фотоприемника по фиг. 2, иллюстрирующий подробности его конструкции; на фиг. 4 - структурная схема «кольцевого» фотоприемника с организацией «строчно-кадровый перенос»; на фиг. 5 - фрагмент устройства фотоприемника по фиг. 4, иллюстрирующий подробности его конструкции; на фиг. 6, по данным [2], представлена фотография изображения, полученного при помощи отечественного панорамного зеркально-линзового объектива; на фиг. 7 - конструкция оптического блока и ход оптических лучей в нем; на фиг. 8 - структурная схема суточного коммутатора видеосигналов; на фиг. 9 - предлагаемое оператору компьютера панорамное изображение «кольцевого» кадра, содержащее видеоряд из 6-ти «прямоугольных» кадров; на фиг. 10 - временные диаграммы, поясняющие работу заявляемого устройства.In FIG. 1 shows a structural diagram of the inventive device; in FIG. 2 is a structural diagram of a "ring" photodetector with the organization of "line transfer"; in FIG. 3 shows a fragment of the photodetector device of FIG. 2 illustrating the details of its construction; in FIG. 4 is a structural diagram of a "ring" photodetector with the organization "line-frame transfer"; in FIG. 5 is a fragment of the photodetector device of FIG. 4 illustrating details of its construction; in FIG. 6, according to [2], presents a photograph of an image obtained using a domestic panoramic mirror-lens lens; in FIG. 7 - the design of the optical unit and the course of the optical rays in it; in FIG. 8 is a structural diagram of a diurnal video signal switch; in FIG. 9 is a panoramic image of a “ring” frame proposed to a computer operator containing a video sequence of 6 “rectangular” frames; in FIG. 10 is a timing chart explaining the operation of the inventive device.

Заявляемое устройство панорамного телевизионного наблюдения «день - ночь», см. фиг. 1, содержит последовательно соединенные телевизионную камеру 1 и сервер 2, являющийся узлом локальной вычислительной сети, к которому подключены два или более персональных компьютеров в позиции 3, при этом телевизионная камера 1 содержит в своем составе последовательно расположенные и оптически связанные панорамный объектив 1-1 и оптический блок 1-2, первый выход которого оптически связан с первой ВОН 1-3, а второй выход оптического блока 1-2 - со второй ВОН 1-4; первый датчик ЦТС 1-5, второй датчик ЦТС 1-6, синхронизированный по частоте и фазе от первого датчика, третий датчик ЦТС 1-7 и четвертый датчик ЦТС 1-8, причем четвертый датчик синхронизирован от третьего датчика, а также первый мультиплексор 1-9, второй мультиплексор 1-10 и суточный коммутатор видеосигналов 1-11; при этом мишень фотоприемника первого датчика 1-5 состыкована через волоконно-оптическое сочленение с периферийными световодными жгутами ВОН 1-3, а ее центральные световодные жгуты - с мишенью фотоприемника второго датчика 1-6, мишень фотоприемника третьего датчика 1-7 - с периферийными световодными жгутами ВОН 1-4, а ее центральные световодные жгуты - с мишенью фотоприемника четвертого датчика 1-8; выход первого мультиплексора 1-9 подключен к первому информационному входу суточного коммутатора видеосигналов 1-11, второй информационный вход которого - к выходу второго мультиплексора 1-10, вход синхронизации первого мультиплексора 1-9 - к выходу синхросигнала первого датчика ЦТС 1-5, вход синхронизации второго мультиплексора 1-10 - к выходу синхросигнала третьего датчика ЦТС 1-7, первый управляющий вход суточного коммутатора 1-11 - к выходу аналогового телевизионного сигнала первого датчика 1-5, второй управляющий вход суточного коммутатора 1-11 - к выходу аналогового телевизионного сигнала второго датчика 1-6, а выход суточного коммутатора 1-11 является выходом «видео» телевизионной камеры.The inventive device for panoramic television surveillance "day - night", see Fig. 1, comprises a television camera 1 and a server 2 connected in series to a local area network, to which two or more personal computers are connected at position 3, the television camera 1 comprising a series-connected and optically connected panoramic lens 1-1 and an optical unit 1-2, the first output of which is optically coupled to the first BOH 1-3, and the second output of the optical block 1-2 to the second BOH 1-4; the first DTC sensor 1-5, the second DTC sensor 1-6, synchronized in frequency and phase from the first sensor, the third DTC sensor 1-7 and the fourth DTC sensor 1-8, the fourth sensor synchronized from the third sensor, as well as the first multiplexer 1 -9, the second multiplexer 1-10 and the daily switch of video signals 1-11; the target of the photodetector of the first sensor 1-5 is connected via a fiber optic joint with the peripheral optical fibers BOH 1-3, and its central fiber optic bundles are with the target of the second sensor 1-6, the target of the third sensor 1-7 with peripheral optical fibers BON 1-4 bundles, and its central light guide bundles - with the photodetector target of the fourth sensor 1-8; the output of the first multiplexer 1-9 is connected to the first information input of the daily switch of video signals 1-11, the second information input of which is to the output of the second multiplexer 1-10, the synchronization input of the first multiplexer 1-9 is to the sync signal output of the first DSP 1-5 sensor, input synchronization of the second multiplexer 1-10 - to the output of the clock signal of the third sensor TsTS 1-7, the first control input of the daily switch 1-11 - to the output of the analog television signal of the first sensor 1-5, the second control input of the daily switch 1-11 - to the output of the analog television signal of the second sensor 1-6, and the output of the daily switch 1-11 is the output of the “video” of the television camera.

Панорамный объектив 1-1 телевизионной камеры, как и в прототипе, предназначен для формирования оптического изображения кругового обзора (кольцевого изображения). В качестве технического решения для панорамного объектива 1-1, совпадающего с аналогичным решением для прототипа, может быть предложен панорамный зеркально-линзовый объектив, конструкция которого запатентована в России отечественными специалистами из Московского государственного университета геодезии и картографии [2].The panoramic lens 1-1 of the television camera, as in the prototype, is designed to form an optical image of a circular view (ring image). As a technical solution for a panoramic lens 1-1, which coincides with a similar solution for the prototype, a panoramic mirror-lens lens can be proposed, the design of which is patented in Russia by Russian specialists from Moscow State University of Geodesy and Cartography [2].

Фотография кольцевого изображения, формируемого панорамным объективом, представлена на фиг. 6. Угловое поле в пространстве предметов для этого объектива составляет 360 градусов по азимуту и может достигать (75-80) градусов по углу места. Отметим, что центральная область этого кольцевого изображения является пассивной, т.к. не несет никакой информации о наблюдаемом пространстве.A photograph of the annular image formed by the panoramic lens is shown in FIG. 6. The angular field in the space of objects for this lens is 360 degrees in azimuth and can reach (75-80) degrees in elevation. Note that the central region of this ring image is passive, because It does not carry any information about the observed space.

Наличие пассивной области в центре оптического кадра панорамного объектива подтверждает целесообразность выбора формы фотоприемника в пользу кругового кольца.The presence of a passive region in the center of the optical frame of the panoramic lens confirms the advisability of choosing the shape of the photodetector in favor of a circular ring.

Оптический блок 1-2 предназначен для того, чтобы распараллелить оптическое изображение с выхода панорамного объектива 1-1 на мишени каждого из двух датчиков ЦТС в необходимом спектральном диапазоне.The optical unit 1-2 is designed to parallelize the optical image from the output of the panoramic lens 1-1 on the target of each of the two DTC sensors in the required spectral range.

Оптический блок 1-2 (см. фиг. 7) содержит светоделитель 1-2-1 и корректирующий светофильтр 1-2-2, при этом светоделитель 1-2-1 выполнен в виде призмы с двумя светоделительными гранями, расположенными под углом 30°, причем первая светоделительная грань призмы является входом светоделителя, вторая светоделительная грань - первым выходом светоделителя, третья грань призмы, расположенная под углом 60° по отношению к первой ее грани, - вторым выходом светоделителя, а корректирующий светофильтр 1-2-2 выполнен в виде призмы с одной спектроделительной гранью, которая является входом корректирующего светофильтра и расположена под углом 30° по отношению к ее второй грани, которая является выходом корректирующего светофильтра, при этом первый выход светоделителя 1-2-1 оптически связан с входом корректирующего светофильтра 1-2-2, причем вторая светоделительная грань призмы светоделителя 1-2-1 установлена вплотную к спектроделительной грани призмы корректирующего светофильтра 1-2-2, при этом выход корректирующего светофильтра 1-2-2 является первым выходом оптического блока, а второй выход светоделителя 1-2-1 - вторым выходом оптического блока.The optical unit 1-2 (see Fig. 7) contains a beam splitter 1-2-1 and a correcting filter 1-2-2, while the beam splitter 1-2-1 is made in the form of a prism with two beam splitting faces located at an angle of 30 ° moreover, the first beam splitting face of the prism is the input of the beam splitter, the second beam splitting face is the first output of the beam splitter, the third face of the prism located at an angle of 60 ° with respect to its first face is the second output of the beam splitter, and the correcting filter 1-2-2 is made in the form prisms with one spectrodividing face, which is the input of the corrective filter and is located at an angle of 30 ° with respect to its second face, which is the output of the corrective filter, while the first output of the beam splitter 1-2-1 is optically connected to the input of the corrective filter 1-2-2, and the second beam splitter the prism of the beam splitter 1-2-1 is installed close to the spectrum splitting face of the prism of the correcting filter 1-2-2, while the output of the correction filter 1-2-2 is the first output of the optical unit, and the second output of the beam splitter 1-2-1 - the second output of the optical unit.

Первая волоконно-оптическая насадка (ВОН) 1-3 и вторая ВОН 1-4 предназначены для передачи световой энергии на расстояние с малым рассеянием, а выполнены, как и в прототипе, по технологии гибких многожильных световодов (см., например, [3, с. 74]). При этом входное «окно» ВОН 1-3 обеспечивает выбор областей захвата оптических изображений видимого спектра, а входное «окно» ВОН 1-4 - выбор таких же областей во всем спектральном диапазоне (видимом и инфракрасном).The first fiber-optic nozzle (BOH) 1-3 and the second BOH 1-4 are designed to transmit light energy over a distance with low scattering, and are made, as in the prototype, using the technology of flexible multicore optical fibers (see, for example, [3, p. 74]). In this case, the input “window” of VOH 1-3 provides a choice of the capture regions of optical images of the visible spectrum, and the input “window” of VOH 1-4 provides a choice of the same regions in the entire spectral range (visible and infrared).

Как и в прототипе, ВОН 1-3 и ВОН 1-4 имеют световодные ответвления (жгуты), которые, благодаря их технологической гибкости, соединяются между собой на выходе (раздельно для периферийных и центральных участков обеих насадок), образуя два выходных «окна», необходимые для стыковки с мишенями фотоприемников. Но в отличие от прототипа, входное «окно» ВОН 1-3, входное «окно» ВОН 1-4 и оба их выходных «окна» имеют форму круглого кольца.As in the prototype, VON 1-3 and VON 1-4 have fiber-optic branches (bundles), which, due to their technological flexibility, are interconnected at the output (separately for the peripheral and central sections of both nozzles), forming two output "windows" required for docking with photodetector targets. But unlike the prototype, the input “window” of VOH 1-3, the input “window” of VOH 1-4 and both of their output “windows” have the shape of a round ring.

В перспективе может быть разработан и специализированный оптический прибор, в котором панорамный объектив, светоделитель, корректирующий светофильтр, первая и вторая ВОН выполнены в составе одного товарного изделия.In the future, a specialized optical device can also be developed in which a panoramic lens, a beam splitter, a corrective filter, the first and second VON are made as part of one commercial product.

Рассмотрим особенности новых фотоприемников заявляемого решения.Consider the features of the new photodetectors of the proposed solution.

Оба фотоприемника в составе датчиков ЦТС 1-5 и ЦТС 1-6 обеспечивают формирование цветного изображения наблюдаемого сюжета.Both photodetectors as part of the sensors TsTS 1-5 and TsTS 1-6 provide the formation of a color image of the observed plot.

На кристалле, выполненном по форме в виде кольца, см. фиг. 2…3, по технологии ПЗС, реализована «кольцевая» развертка зарядового изображения на фотоприемной области 1-5(6)-1 с последующим поэлементным считыванием зарядов в «кольцевом» регистре 1-5(6)-2 и формированием на выходе БПЗН 1-5(6)-3 напряжения видеосигнала в аналоговой форме.On a ring shaped crystal, see FIG. 2 ... 3, using CCD technology, a “ring” scan of the charge image at the photodetector region 1-5 (6) -1 is implemented, followed by element-by-element reading of charges in the “ring” register 1-5 (6) -2 and formation of an overhead converter 1 -5 (6) -3 voltage of the video signal in analog form.

При этом в интервале прямого хода по кадру происходит процесс накопления зарядовых пакетов пропорционально освещенности панорамного сюжета в светочувствительных пикселах фотоприемной области 1-5(6)-1.At the same time, in the forward interval in the frame, the process of accumulation of charge packets occurs in proportion to the illumination of the panoramic plot in the photosensitive pixels of the photodetector region 1-5 (6) -1.

В течение кратковременного промежутка последующего интервала обратного хода кадровой развертки открывается фотозатвор, и заряды всех «кольцевых» строк, участвовавших в накоплении, переносятся (за один шаг поворота) в экранированные от света пикселы, расположенные на той же области 1-5(6)-1.During a short period of the subsequent interval of the reverse sweep of the frame scan, a photo shutter opens, and the charges of all the “ring” lines involved in the accumulation are transferred (in one rotation step) to pixels shielded from light located in the same region 1-5 (6) - one.

Затем фотозатвор закрывается, и в новом кадровом цикле на мишени выполняется накопление другой зарядовой «картины», а накопленные в предыдущем кадре зарядовые пакеты в радиальных направлениях переносятся на периферию кристалла фотоприемника, загружая в интервале обратного хода по строке новыми зарядами «кольцевой» регистр 1-5(6)-2.Then the shutter closes, and in the new personnel cycle, another charge “picture” is accumulated on the target, and the charge packets accumulated in the previous frame are transferred in radial directions to the periphery of the photodetector crystal, loading the “ring” register 1- in the backward interval along the line with new charges 5 (6) -2.

Не трудно заметить, что управление зарядовыми пакетами в новых фотоприемниках аналогично «механизму», реализованному в прямоугольных матрицах ПЗС, которые имеют организацию «строчный перенос». Поэтому при замене «прямоугольного» сенсора на «кольцевой» фотоприемник не требуется внесение изменений в циклограммы управляющих сигналов.It is not difficult to notice that the management of charge packets in the new photodetectors is similar to the “mechanism” implemented in rectangular CCD arrays that have the “line wrap” organization. Therefore, when replacing a “rectangular” sensor with a “ring” photodetector, it is not necessary to make changes to the control signal cyclograms.

Фотоприемник датчика ЦТС 1-5 и фотоприемник датчика ЦТС 1-6 становятся сенсорами видеосигнала цветного изображения за счет применения на входе мишени цветного «кольцевого» фильтра, причем пикселы ПЗС становятся чувствительными к дополнительным цветам - голубому (Cy), желтому (Ye), пурпурному (Mg) и зеленому (G). Конструкция этого фотоприемника представлена на фиг. 3.The photodetector of the PZT 1-5 sensor and the photodetector of the PZT 1-6 sensor become color image video sensors by using a color ring filter at the target input, and the CCD pixels become sensitive to complementary colors - cyan (Cy), yellow (Ye), magenta (Mg) and green (G). The design of this photodetector is shown in FIG. 3.

Здесь используется известный принцип цветного телевидения, утверждающий, что для успешного восстановления цвета, помимо сигнала яркости (Y) достаточно всего двух дополнительных сигналов. Имеются в виду сигнал цветовой разности красного (R-Y) и сигнал цветовой разности синего (В-Y).It uses the well-known principle of color television, which states that for successful color recovery, in addition to the brightness signal (Y), only two additional signals are enough. This refers to the red color difference signal (R-Y) and the blue color difference signal (B-Y).

Отметим, что именно этот принцип реализован в конструкции мозаичного фильтра для фотоприемника в широко распространенных цветных одноматричных телевизионных камерах.Note that it is this principle that is implemented in the design of a mosaic filter for a photodetector in widespread color single-matrix television cameras.

В заявляемом решении для «кольцевых» ПЗС-фотоприемников датчиков ЦТС 1-5 и ЦТС 1-6 используется режим накопления поля, т.е. длительность экспозиции для всех светочувствительных пикселов фотомишени 1-2-1 одинакова и составляет 20 мс.In the claimed solution, for the "ring" CCD photodetectors of sensors TsTS 1-5 and TsTS 1-6, the field accumulation mode is used, i.e. the exposure time for all photosensitive pixels of the 1-2-1 target is the same and is 20 ms.

Аналогично режиму, применяемому в одноматричных цветных камерах, здесь перед считыванием в «кольцевом» регистре 1-5(6)-2 зарядовые пакеты соседних (в радиальном направлении) пикселов фотомишени объединяются попарно, причем по-разному для последовательно считываемых нечетных и четных «кольцевых» строк формируемого изображения, как показано на фиг. 3.Similar to the mode used in single-matrix color cameras, here before reading in the “ring” register 1-5 (6) -2 the charge packets of adjacent (in the radial direction) photo-target pixels are combined in pairs, and differently for odd and even “ring” sequentially read "Lines of the formed image, as shown in FIG. 3.

Первая строка содержит попарные отсчеты: (M_g+C_y), (G+Y_e), (M_g+C_y), (G+Y_e) и так далее.The first line contains pairwise samples: (M _g + C _y ), (G + Y _e ), (M _g + C _y ), (G + Y _e ) and so on.

Вторая строка: попарные отсчеты: (C_y+G), (Y_e+M_g), (C_y+G), (Y_e+M_g) и так далее.Second line: pairwise samples: (C _y + G), (Y _e + M _g ), (C _y + G), (Y _e + M _g ) and so on.

Очевидно, что третья и другие последующие нечетные строки будут содержать такие же попарные отсчеты, как и первая строка, а четвертая и другие последующие четные строки - такие же попарные отсчеты, как и вторая строка.Obviously, the third and other subsequent odd lines will contain the same pairwise samples as the first line, and the fourth and other subsequent even lines will contain the same pairwise samples as the second line.

Для получения яркостного сигнала для нечетных строк производится операция по аналогичному в [4, с. 155] алгоритму, который заключается в том, что выполняется задержка по времени на элемент разложения «кольцевого» поворота и суммирование попарных отсчетов:To obtain a luminance signal for odd lines, an operation is performed according to a similar procedure in [4, p. 155] the algorithm, which consists in the fact that a time delay is performed on the decomposition element of the "circular" rotation and the summation of pairwise samples:

Коэффициент Ѕ в формуле (2) возвращает «долг», приобретенный за счет суммирования зарядов в попарных отсчетах.Coefficient Ѕ in formula (2) returns the “debt” acquired by summing the charges in pairwise readings.

Очевидно, что выражение (2) можно представить так:Obviously, expression (2) can be represented as follows:

Применив аналогичный алгоритм для четных строк, получим следующее выражение для яркостного сигнала:Applying a similar algorithm for even lines, we obtain the following expression for the luminance signal:

Аналогично представим выражение (4) в основных цветах:Similarly, we represent the expression (4) in primary colors:

Выражения (3) и (5) показывают, что яркостной сигнал для нечетных и четных строк одинаков.Expressions (3) and (5) show that the luminance signal for the odd and even lines is the same.

Для получения цветоразностного сигнала синего (В-Y) выполняется операция по другому алгоритму, который заключается в том, что для нечетных строк выполняется задержка по времени на элемент разложения и вычитание попарных отсчетов:To obtain the blue color-difference signal (B-Y), an operation is performed according to another algorithm, which consists in the fact that for odd lines, a time delay is performed on the decomposition element and the subtraction of pairwise samples:

B-Y=[(G+Y_e)-(M_g+C_y)]=[(G+G+R)-(R+B+G+B)]=-[2B-G]. _{BY = [(G + Y e} ) - (M g + C y)] = [(G + G + R) - (R + B + G + B)] = - [2B-G].

Для получения цветоразностного сигнала красного (R-Y) выполняется операция по алгоритму, аналогичному при получении цветоразностного сигнала синего, но применительно для четных строк:To obtain the color difference signal red (R-Y), the operation is performed according to an algorithm similar to the receipt of the color difference signal blue, but with reference to even lines:

R-Y=[(M_g+Y_e)-(G+C_y)]=[(R+B+G+R)-(G+G+B)]=2R-G.RY = [(M _g + Y _e ) - (G + C _y )] = [(R + B + G + R) - (G + G + B)] = 2R-G.

Эти два цветоразностных сигнала совместно с сигналом яркости замешиваются в композитный сигнал (CVBS) в системе PAL точно так же, как это выполняется в одноматричных цветных телевизионных камерах с мозаичным фильтром. CVBS - аббревиатура от английских слов: «composite video bar signal» - полный видеосигнал.These two color difference signals, together with the luminance signal, are mixed into the composite signal (CVBS) in the PAL system in the same way as in single-matrix color television cameras with a mosaic filter. CVBS is an abbreviation of English words: “composite video bar signal” - full video signal.

Перейдем к рассмотрению «кольцевых» фотоприемников черно-белого изображения, установленных в датчиках ЦТС 1-7 и ЦТС 1-8.We turn to the consideration of “ring” photodetectors of black and white image installed in the sensors of the DTT 1-7 and DTT 1-8.

Они содержат на «кольцевом» кристалле, см. фиг. 4…5, фотоприемную область 1-7(8)-1, в которой чередуются радиально расположенные (от воображаемого геометрического центра кольца) линейки светочувствительных элементов и линейки элементов, экранированных от света; а также дополнительно линейки экранированных от света элементов секции памяти 1-7(8)-2, «кольцевой» регистр сдвига 1-7(8)-3 и БПЗН 1-7(8)-4, причем число элементов в каждой «кольцевой» строке фотоприемной области 1-2-1 и в каждой «кольцевой» строке секции памяти 1-2-2 равно числу элементов в «кольцевом» регистре сдвига 1-7(8)-3.They contain on a “ring” crystal, see FIG. 4 ... 5, the photodetector region 1-7 (8) -1, in which lines of photosensitive elements and lines of elements shielded from light alternate radially located (from the imaginary geometric center of the ring); as well as an additional line of shielded from light elements of the memory section 1-7 (8) -2, the “annular” shift register 1-7 (8) -3 and BPSN 1-7 (8) -4, with the number of elements in each “annular” "The line of the photodetector region 1-2-1 and in each" ring "line of the memory section 1-2-2 is equal to the number of elements in the" ring "shift register 1-7 (8) -3.

Очевидно, что управление зарядовыми пакетами в этих новых фотоприемниках аналогично «механизму», реализованному в прямоугольных матрицах ПЗС, которые имеют организацию «строчно-кадровый перенос». Поэтому при замене «прямоугольного» сенсора на «кольцевой» фотоприемник здесь тоже не потребуется внесения изменений в циклограммы управляющих сигналов.Obviously, the management of charge packets in these new photodetectors is similar to the “mechanism” implemented in rectangular CCD arrays, which have the organization of line-frame transfer. Therefore, when replacing a “rectangular” sensor with a “ring” photodetector, here too, no changes in the control signal cyclograms will be required.

Как и в прототипе, секция памяти, вводимая в состав «кольцевых» монохромных фотоприемников, обеспечивает повышение чувствительности наблюдаемого черно-белого сюжетного изображения путем сложения в ней зарядовых пакетов, накопленных в фотоприемной области сенсора. Длительность этого суммирования определяется интервалом nТ_к, где n - число суммируемых кадров, Т_к - длительность кадра.As in the prototype, the memory section introduced into the "ring" monochrome photodetectors, increases the sensitivity of the observed black and white plot image by adding the charge packets accumulated in the photodetector area of the sensor. The duration of this summation is determined by the interval nT _k , where n is the number of summed frames, T _k is the frame duration.

Очевидно и другое. Повышение чувствительности монохромного изображения, но с принципиально меньшим результатом (в отношении параметра сигнал/шум) можно достичь и при использовании в качестве фотоприемников для датчиков ЦТС 1-7 и 1-8 «кольцевых» сенсоров на ПЗС с организацией «строчный перенос», если суммирование зарядовых пакетов производить в экранированных от света пикселах мишени.Another thing is obvious. An increase in the sensitivity of a monochrome image, but with a fundamentally lower result (with respect to the signal-to-noise parameter), can also be achieved by using “ring” CCD sensors with “horizontal transfer” organization as photodetectors for TsTS sensors 1–7 and 1–8, if Summation of the charge packets in the shielded pixels of the target.

Отметим, число суммируемых кадров накопления n ограничено, с одной стороны, динамикой событий на объекте, которые необходимо видеть оператору, а с другой стороны, ростом темновой составляющей в видеосигнале матрицы ПЗС. Типовое значение параметра n по второй причине составляет 50…60 при нормальной температуре фотоприемника.Note that the number of accumulation frames accumulated n is limited, on the one hand, by the dynamics of events at the object that the operator needs to see, and on the other hand, by the growth of the dark component in the CCD video signal. The typical value of the parameter n for the second reason is 50 ... 60 at normal temperature of the photodetector.

В заявляемом устройстве мишень фотоприемника второго датчика ЦТС 1-6 и мишень фотоприемника четвертого датчика ЦТС 1-8 должны захватывать кольцевое оптическое изображение, которое не используется при формировании видеосигнала фотоприемником первого датчика ЦТС 1-5 и соответственно фотоприемником третьего датчика ЦТС 1-7.In the claimed device, the target of the photodetector of the second sensor of the DTF 1-6 and the target of the photodetector of the fourth sensor of the DTT 1-8 should capture an optical ring image that is not used when generating the video signal by the photodetector of the first sensor of DTTs 1-5 and accordingly the photodetector of the third sensor of DTTs 1-7.

Поэтому очевидно, что диаметр «кольцевой» мишени фотоприемника для датчика 1-6 будет меньше диаметра мишени для датчика 1-5, а для датчика 1-8 - соответственно меньше, чем для датчика 1-7.Therefore, it is obvious that the diameter of the "ring" target of the photodetector for sensor 1-6 will be less than the diameter of the target for sensor 1-5, and for sensor 1-8, respectively, less than for sensor 1-7.

Суточный коммутатор видеосигналов 1-11 предназначен для формирования на выходе телевизионной камеры 1 в зависимости от уровня освещенности в течение суток на контролируемом пространстве цветного или монохромного изображения в виде мультиплексного цифрового телевизионного сигнала для каждого из них.The daily switch of video signals 1-11 is designed to form the output of the television camera 1 depending on the level of illumination during the day on the controlled space of a color or monochrome image in the form of a multiplex digital television signal for each of them.

Суточный коммутатор видеосигналов 1-11, как и в прототипе, может быть выполнен по структурной схеме (см. фиг. 8), которая содержит в своем составе последовательно соединенные селектор 1-11-1 синхроимпульсов и формирователь импульсов (ФИ) 1-11-2 записи и сброса, а также последовательно соединенные детектор 1-11-3 видеосигналов, блок 1-11-4 выборки-хранения и компаратор 1-11-5, установочный вход которого подключен к пороговому напряжению U_n, а выход - к управляющему входу коммутатора 1-11-6, при этом управляющий вход блока 1-11-4 выборки-хранения подключен к первому выходу ФИ 1-11-2, второй выход которого подключен к управляющему входу детектора 1-11-3 видеосигналов, причем вход селектора 1-11-1 синхроимпульсов объединен с первым информационным входом детектора 1-11-3 и является первым управляющим входом суточного коммутатора, второй информационный вход детектора 1-11-3 видеосигналов - вторым управляющим входом суточного коммутатора, первый информационный вход коммутатора 1-11-6 - первым информационным входом суточного коммутатора, второй информационный вход коммутатора 1-11-6 - вторым информационным входом суточного коммутатора, а выход коммутатора 1-11-6 - выходом суточного коммутатора.The daily switch of video signals 1-11, as in the prototype, can be performed according to a block diagram (see Fig. 8), which contains a sequentially connected clock selector 1-11-1 and a pulse shaper (FI) 1-11- 2 recording and reset, as well as series-connected detector 1-11-3 video signals, the block 1-11-4 sample-storage and comparator 1-11-5, the installation input of which is connected to a threshold voltage U _n , and the output to the control input the switch 1-11-6, while the control input of the block 1-11-4 sample-storage is connected to the primary at the output of FI 1-11-2, the second output of which is connected to the control input of the detector 1-11-3 video signals, and the input of the selector 1-11-1 of the clock pulses combined with the first information input of the detector 1-11-3 and is the first control input of the daily switch, the second information input of the detector 1-11-3 video signals - the second control input of the daily switch, the first information input of the switch 1-11-6 - the first information input of the daily switch, the second information input of the switch 1-11-6 - the second information input full-time switch, and the output of the switch 1-11-6 - the output of the daily switch.

Каждый из мультиплексоров 1-9 и 1-10 предназначен для объединения двух видеосигналов на единственную магистраль. Электрическая схема каждого из мультиплексоров может быть выполнена на операционных усилителях с внешним переменным смещением типа СА3078Т фирмы RCA (США) согласно техническому решению, которое приведено в [5, с. 295].Each of multiplexers 1-9 and 1-10 is designed to combine two video signals onto a single trunk. The electrical circuit of each of the multiplexers can be performed on operational amplifiers with external variable bias type CA3078T from RCA (USA) according to the technical solution, which is given in [5, p. 295].

Рассмотрим назначение отдельных блоков суточного коммутатора видеосигналов 1-11.Consider the purpose of the individual blocks of the daily switch of video signals 1-11.

Селектор 1-11-1 синхроимпульсов предназначен для выделения из аналогового композитного видеосигнала первого датчика ЦТС 1-5 строчных и кадровых синхроимпульсов.The selector 1-11-1 of the clock pulses is designed to select 1-5 lowercase and frame clock pulses from the analog composite video signal of the first DTC sensor.

Формирователь импульсов (ФИ) 1-11-2 записи и сброса служит для выполнения импульсного управления (с периодом кадров Т_к) детектором 1-11-3 видеосигнала и блоком 1-11-4 выборки-хранения. Электрическая схема ФИ 1-11-2 является, по сути, схемой цифровой задержки, опубликованной в [6, с. 138].A pulse shaper (FI) 1-11-2 recording and reset is used for performing pulse control (with a frame period T _k) and the video detector unit 1-11-3 1-11-4 sample and hold. The electrical circuit of FI 1-11-2 is, in fact, a digital delay circuit published in [6, p. 138].

На фиг. 10б показаны кадровые синхроимпульсы с выхода селектора 1-11-1. Импульс управления блоком 1-11-2 - импульс записи (см. фиг. 10в) формируется по спаду кадрового синхроимпульса. Импульс управления блоком 1-11-4 - импульс сброса (см. 10г) вырабатывается по спаду импульса записи. Длительность выходных импульсов ФИ 1-11-2 составляет период строки Т_с.In FIG. 10b shows frame sync pulses from the output of the selector 1-11-1. The control pulse of the block 1-11-2 - the recording pulse (see Fig. 10B) is formed by the decline of the frame clock. The control pulse of the block 1-11-4 - a reset pulse (see 10g) is generated by the decline of the write pulse. The duration of the output pulses of FI 1-11-2 is the period of the string T _with .

Детектор 1-11-3 видеосигнала (по пиковому значению параметра по двум входам), блок 1-11-4 выборки-хранения и компаратор 1-1-11-5 могут быть выполнены с использованием операционных усилителей по известным схемам (см., например, [7, с. 231, с. 247]).The detector 1-11-3 video signal (at the peak value of the parameter for two inputs), the block 1-11-4 sample-storage and the comparator 1-1-11-5 can be performed using operational amplifiers according to known schemes (see, for example , [7, p. 231, p. 247]).

Коммутатор 1-11-6 предназначен для вывода по команде с компаратора 1-11-5 на выход блока 1-1, а следовательно, и телевизионной камеры либо мультиплексного цифрового телевизионного сигнала цветного изображения от датчиков 1-5 и 1-6, либо мультиплексного цифрового телевизионного сигнала черно-белого изображения от датчиков 1-7 и 1-8.The switch 1-11-6 is designed for command output from the comparator 1-11-5 to the output of unit 1-1, and therefore the television camera, either a multiplex digital television signal of a color image from sensors 1-5 and 1-6, or multiplex digital television signal in black and white from sensors 1-7 and 1-8.

Функция демультиплексирования (разделения) сигналов» реализуется на плате видео сервера. Там же выполняется и преобразование «кольцевых» кадров изображения, формируемых датчиками 1-5, 1-6, 1-7 и 1-8 в «прямоугольные» кадры. Отметим, что операция считывания этих «прямоугольных» кадров включает и коррекцию программным путем геометрических искажений соответствующего участка панорамного изображения.The function of demultiplexing (separation) of signals ”is implemented on the video server board. There, the conversion of “circular” image frames formed by sensors 1-5, 1-6, 1-7, and 1-8 into “rectangular” frames is also performed. It should be noted that the operation of reading these “rectangular” frames also includes the correction by software of geometric distortions of the corresponding section of the panoramic image.

Кроме этого, плата видео, установленная в свободный слот на материнской плате сервера 2, выполняет следующие функции:In addition, the video card installed in a free slot on the server 2 motherboard performs the following functions:

- ввод «кольцевого» цифрового цветного или соответственно монохромного видеосигнала в первый и второй блоки оперативной памяти;- input "ring" digital color or, respectively, monochrome video signal into the first and second blocks of RAM;

- преобразование выходного «кольцевого» кадра черно-белого изображения или «кольцевого» кадра цветного изображения в соответствующие «прямоугольные» кадры путем считывания видеосигнала из этих блоков оперативной памяти.- conversion of the output “ring” frame of a black-and-white image or “ring” frame of a color image into the corresponding “rectangular” frames by reading the video signal from these blocks of RAM.

Отметим, что ввод цифрового цветного видеосигнала в оперативную память и вывод из нее этого сигнала изображения производится с периодом Т_к, ввод цифрового монохромного видеосигнала - с периодом nТ_к, а вывод из нее - с периодом Т_к, где Т_к - длительность кадра, n - число суммируемых кадров.Note that the digital color video signal is entered into RAM and this image signal is output from it with a period of T _k , the digital monochrome video signal is input with a period of nT _k , and the output from it with a period of T _k , where T _k is the frame duration, n is the number of summed frames.

Устройство панорамного телевизионного наблюдения «день - ночь» (см. фиг. 1) работает следующим образом. Телевизионная камера 1 устанавливается в фиксированное положение, например, при помощи фотоштатива (на фиг. 1 он не показан).Device panoramic television surveillance "day - night" (see Fig. 1) works as follows. The television camera 1 is mounted in a fixed position, for example, using a photographic tripod (not shown in FIG. 1).

«Кольцевое» изображение наблюдаемой сцены, формируемое панорамным объективом 1-1, по оптическому пути: первая светоделительная грань призмы светоделителя 1-2-1, вторая светоделительная грань призмы светоделителя 1-2-1, спектроделительная грань призмы корректирующего светофильтра 1-2-2, вторая грань призмы корректирующего светофильтра 1-2-2 проецируется в видимом спектральном диапазоне на входное окно первой ВОН 1-3. Одновременно оптический кадр панорамного объектива 1-1 по другому оптическому пути: первая светоделительная грань призмы светоделителя 1-2-1, вторая светоделительная грань призмы светоделителя 1-2-1, третья грань призмы светоделителя 1-2-1 во всем спектральном диапазоне (видимом и инфракрасном) проецируется на входное окно второй ВОН 1-4. Отметим, что инфракрасная область спектра последнего изображения дополнительно усиливается за счет светового потока, отраженного спектроделительной гранью призмы корректирующего светофильтра 1-2-2 в направлении третьей грани призмы светоделителя 1-2-1 (см. ход оптических лучей на фиг. 7).The "circular" image of the observed scene, formed by the panoramic lens 1-1, along the optical path: the first beam-splitting face of the prism splitter 1-2-1, the second beam-splitting face of the prism splitter 1-2-1, the spectral splitting prism of the correcting filter 1-2-2 , the second face of the prism of the correction filter 1-2-2 is projected in the visible spectral range onto the input window of the first VOH 1-3. At the same time, the optical frame of the panoramic lens 1-1 along a different optical path: the first beam-splitting face of the prism beamsplitter 1-2-1, the second beam-splitting face of the prism beamsplitter 1-2-1, the third face of the prism beamsplitter 1-2-1 in the entire spectral range (visible and infrared) is projected onto the input window of the second VON 1-4. Note that the infrared region of the spectrum of the last image is additionally enhanced by the light flux reflected by the spectral splitting face of the prism of the correction filter 1-2-2 in the direction of the third face of the prism of the beam splitter 1-2-1 (see the course of optical rays in Fig. 7).

При помощи жгутов ВОН 1-5 периферийная часть кольцевого оптического изображения (внешнее кольцо) с первого выхода светоделителя 1-2 проецируется на мишень фотоприемника первого датчика 1-5, а центральная часть этого кольцевого изображения (внутреннее кольцо) - на мишень фотоприемника второго датчика 1-6.Using VON 1-5 harnesses, the peripheral part of the annular optical image (outer ring) from the first output of the beam splitter 1-2 is projected onto the target of the photodetector of the first sensor 1-5, and the central part of this annular image (inner ring) is projected onto the target of the photodetector of the second sensor 1 -6.

Одновременно и совершенно аналогично при помощи жгутов ВОН 1-4 внешнее кольцо оптического изображения со второго выхода светоделителя 1-2 проецируется на мишень фотоприемника третьего датчика 1-7, а внутренне кольцо этого изображения - на мишень фотоприемника четвертого датчика 1-8.At the same time and in exactly the same way, using BON 1-4 harnesses, the outer ring of the optical image from the second output of the beam splitter 1-2 is projected onto the target of the photodetector of the third sensor 1-7, and the inner ring of this image is projected onto the target of the photodetector of the fourth sensor 1-8.

В результате фотоэлектрических и последующих аналого-цифровых преобразований видеосигнала на выходе датчика ЦТС 1-5 и выходе датчика 1-6 формируется цифровой телевизионный сигнал цветного изображения наблюдаемой сцены, а на выходе датчика 1-7 и соответственно датчика 1-8 - цифровой телевизионный сигнал черно-белого изображения для той же сцены.As a result of photoelectric and subsequent analog-to-digital transformations of the video signal, a digital television signal of a color image of the observed scene is generated at the output of the PZT sensor 1-5 and the sensor output 1-6, and a digital television signal is black at the output of the sensor 1-7 and, respectively, sensor 1-8 and white image for the same scene.

Затем оба этих цветных видеосигнала и соответственно оба этих монохромных видеосигнала при помощи мультиплексоров 1-9, 1-10 по единственным линиям связи поступают на информационные входы суточного коммутатора видеосигналов 1-11.Then, both of these color video signals and, respectively, both of these monochrome video signals, with the help of multiplexers 1–9, 1–10, are fed through single communication lines to the information inputs of the diurnal video signal switch 1–11.

Селектор 1-11-1 выделяет из аналогового композитного цветного видеосигнала датчика ЦТС 1-5 (см. фиг. 10а) строчные и кадровые синхроимпульсы (см. фиг. 10б), а ФИ 1-11-2 вырабатывает в пределах каждого кадрового гасящего импульса следующие с периодом Т_к импульсы записи и сброса (см. соответственно фиг. 10в и фиг. 10г).The selector 1-11-1 extracts lowercase and frame sync pulses (see Fig. 10b) from the analog composite color video signal of the DTC 1-5 sensor (see Fig. 10a), and FI 1-11-2 generates within each frame blanking pulse the following with a period T _to write and reset pulses (see, respectively, Fig. 10B and Fig. 10g).

Детектор 1-11-3 с периодом Т_к измеряет наибольшее значение (пиковый уровень) видеосигнала от двух датчиков 1-5 и 1-6 (см. фиг. 10д), блок 1-11-4 выборки-хранения запоминает его на время Т_к (см. фиг. 10е), а компаратор 1-11-5 оценивает выходное напряжение, сравнивая его с пороговым напряжением U_n (см. фиг. 10ж).The detector 1-11-3 with a period of T _to measures the highest value (peak level) of the video signal from two sensors 1-5 and 1-6 (see Fig. 10d), the sampling-storage unit 1-11-4 stores it for a time T _k (see Fig. 10e), and the comparator 1-11-5 estimates the output voltage by comparing it with a threshold voltage U _n (see Fig. 10g).

Предположим, что устройство панорамного телевизионного наблюдения работает в дневное время суток, т.е. в режиме «день». Тогда компаратор 1-11-5 не изменяет своего состояния по выходу, поддерживая состояние логической «1» (см. диаграмму на фиг. 10ж), а следовательно, на выход телевизионной камеры передается мультиплексный цифровой телевизионный сигнал с выхода первого мультиплексора 1-9. Затем этот «кольцевой» видеосигнал цветного изображения по линии связи между телевизионной камерой 1 и сервером 2 поступает на плату видео, где подвергается операции демультиплексирования, т.е. разделяется на два канала. Далее цветной видеосигнал каждого из двух кольцевых изображений вводится (записывается) в блоки оперативной памяти.Assume that a panoramic television surveillance device operates in the daytime, i.e. in day mode. Then, the comparator 1-11-5 does not change its output state, maintaining a logical “1” state (see the diagram in Fig. 10g), and therefore, a multiplex digital television signal from the output of the first multiplexer 1-9 is transmitted to the output of the television camera. Then this “ring” video signal of a color image is transmitted through a communication line between a television camera 1 and a server 2 to a video card, where it undergoes a demultiplexing operation, i.e. divided into two channels. Next, the color video signal of each of the two ring images is entered (recorded) into the blocks of RAM.

Предположим, что текущий угол поля зрения (γ_г) предъявляемого панорамного изображения составляет 60 градусов по горизонтали, тогда «кольцевой» кадр записи для первого из этих изображений включает 6 (шесть) условных областей, а «кольцевой» кадр записи для второго изображения тоже включает 6 условных областей.Suppose that the current angle of view (γ _g ) of the presented panoramic image is 60 degrees horizontally, then the “ring” recording frame for the first of these images includes 6 (six) conditional areas, and the “ring” recording frame for the second image also includes 6 conditional areas.

Цифровой видеосигнал записи для каждого «кольцевого» кадра изображения конвертируется (преобразуется) в m «прямоугольных» кадров, которые могут быть предложены в виде выбранной последовательности (см. фиг. 9) операторам локальной вычислительной сети. В нашем примере две эти последовательности содержат 12 различных изображений.The digital video recording signal for each “ring” image frame is converted (converted) into m “rectangular” frames, which can be offered as a selected sequence (see Fig. 9) to the operators of the local computer network. In our example, these two sequences contain 12 different images.

Будем считать, что в качестве персональных компьютеров 3, образующих эту сеть, использованы ноутбуки, содержащие в своем составе материнскую плату с установленными на ней процессором и оперативной памятью, а также жесткий диск, дисплей, клавиатуру, тачпад или «мышь». Оператор каждого ноутбука 3 может осуществить селекцию предлагаемого сервером 2 изображения и его вывод на экран дисплея.We assume that the personal computers 3 that make up this network are laptops containing a motherboard with a processor and RAM installed on it, as well as a hard drive, display, keyboard, touchpad or mouse. The operator of each laptop 3 can select the image proposed by the server 2 image and its output to the display screen.

Предположим, что устройство панорамного телевизионного наблюдения работает в вечернее или ночное время. Тогда на выходе компаратора 1-11-5 устанавливается состояние логического «0» (см. фиг. 10ж). В результате на выход телевизионной камеры передается мультиплексный цифровой телевизионный сигнал с выхода второго мультиплексора 1-10, а по линии связи на плату видео сервера 2 поступает «кольцевой» видеосигнал черно-белого изображения.Assume that a panoramic television surveillance device operates in the evening or at night. Then, at the output of the comparator 1-11-5, the state of the logic “0” is set (see Fig. 10g). As a result, a multiplex digital television signal from the output of the second multiplexer 1-10 is transmitted to the output of the television camera, and a “ring” video signal of black and white image is received through the communication line to the video server 2 card.

В зависимости от освещенности наблюдаемой сцены в секциях памяти 1-7-1-2 и 1-8-1-2 фотоприемников 1-7 и 1-8 будет реализовано сложение такого числа зарядовых пакетов кадров, чтобы обеспечить оптимальное накопление фотоприемника и формирование на выходе датчика монохромного изображения с максимально возможным отношением сигнал/шум.Depending on the illumination of the observed scene, in the memory sections 1-7-1-2 and 1-8-1-2 of the photodetectors 1-7 and 1-8, addition of such a number of charge packets of frames will be implemented to ensure optimal photodetector accumulation and formation at the output monochrome image sensor with the highest possible signal to noise ratio.

В остальном же работа устройства панорамного наблюдения в это время суток не отличается от его работы в дневное время.The rest of the work of the panoramic monitoring device at this time of day does not differ from its work in the daytime.

Технический результат предлагаемого изобретения заключается в том, что вводимые в заявляемое устройство вместо матриц ПЗС новые «кольцевые» ПЗС-фотоприемники содержат меньшее число пикселов на мишени при сохранении разрешающей способности и угла места в поле зрения панорамного изображения. Следовательно, они могут быть изготовлены с большим процентом выхода годных изделий и за меньшую себестоимость их производства.The technical result of the invention lies in the fact that the new "ring" CCD photodetectors introduced into the inventive device instead of CCD arrays contain a smaller number of pixels on the target while maintaining the resolution and elevation in the field of view of the panoramic image. Therefore, they can be made with a high percentage of yield of suitable products and at a lower cost of their production.

Дополнительно сокращается и полоса пропускания видеосигнала по линии связи «телевизионная камера - сервер».Additionally, the bandwidth of the video signal via the “television camera - server” communication line is also reduced.

В настоящее время все элементы структурной схемы устройства панорамного телевизионного наблюдения «день - ночь» освоены или могут быть освоены отечественной промышленностью. Поэтому следует считать предлагаемое изобретение соответствующим требованию о промышленной применимости.Currently, all the elements of the structural diagram of the panoramic day-night television monitoring device are mastered or can be mastered by the domestic industry. Therefore, the present invention should be considered as meeting the requirement for industrial applicability.

Источники информацииInformation sources

1. Патент РФ №2530879. МПК H04N 7/00. Устройство панорамного телевизионного наблюдения «день - ночь». / В.М. Смелков // Б.И. - 2014. - №29.1. RF patent No. 2530879. IPC H04N 7/00. The device of panoramic television surveillance "day - night." / V.M. Smelkov // B.I. - 2014. - No. 29.

2. Патент РФ №2185645. МПК G02B 13/06, G02B 17/08. Панорамный зеркально-линзовый объектив. / А.В. Куртов, В.А. Соломатин // Б.И. - 2002. - №20.2. RF patent No. 2185645. IPC G02B 13/06, G02B 17/08. Panoramic mirror lens. / A.V. Kurtov, V.A. Solomatin // B.I. - 2002. - No. 20.

3. Бабенко B.C. Оптика телевизионных устройств. М.: «Радио и связь», 1982.3. Babenko B.C. Optics of television devices. M .: "Radio and communications", 1982.

4. Владо Дамьяновски. СТУ. Библия видеонаблюдения, Цифровые и сетевые технологии. / Перевод с англ. М.: ООО «Ай-Эс-Эс Пресс», 2006.4. Vlado Damianowski. STU. Bible CCTV, Digital and Network Technology. / Translation from English. M .: LLC "IS-ES Press", 2006.

5. Ленк Дж. Электронные схемы: Практическое руководство. Перевод с англ. - М.: «Мир», 1985.5. Lenk J. Electronic circuits: a practical guide. Translation from English - M .: "World", 1985.

6. Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники, в трех томах. М.: «Мир», том 2, 1983.6. Horowitz P., Hill W. The art of circuitry, in three volumes. M .: "World", volume 2, 1983.

7. Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники, в трех томах. М.: «Мир», том 1, 1983.7. Horowitz P., Hill W. Art of circuitry, in three volumes. M .: "World", volume 1, 1983.

Claims

1. A day-night panoramic television monitoring device comprising a television camera and a server connected in series to a local area network, to which two or more personal computers are connected, the television camera including sequentially located and optically connected panoramic lenses and an optical unit, the first output of which is optically coupled to the first fiber optic nozzle (first BOH), and the second output of the optical block to the second BOH; the first sensor of the digital television signal (the first PZT sensor), the second PZT sensor synchronized in frequency and phase with the first PZT sensor by the receiver synchronization signal (SSP), the third PZT sensor and the fourth PZT sensor, the fourth PZT sensor being synchronized with the SPS pulses with the third sensor PZTS, while the first and second PZT sensors are sensors of a color image signal and are based on CCD matrices with the organization of "line transfer", and the third and fourth PZT sensors are sensors of a black-and-white signal reflections and are made on the basis of arrays of charge-coupled devices (CCD matrices) with the organization of line-frame transfer, the first and second DTC sensors consisting of a series of charge-coupled photodetector regions, a horizontal (output) register and a charge-voltage converter (BPZN), on the photodetector area, the lines of photosensitive elements alternate with the lines of elements shielded from light, and the photodetector area itself is covered with a mosaic color filter; the CCD matrix of the third and fourth CTC sensors additionally contains a memory section located between the photodetector section and the output register and associated with them by charge communication, and a “rectangular” scan and organization of a “rectangular” image raster for the photodetectors of the first, second, third and fourth CTC sensors is carried out using a control pulse generator, which is part of each of them, while the target of the photodetector of the first DTC sensor is connected via a fiber optic joint e with the first peripheral light guide bundles VAUGHN, and its central light guide bundles - a target photodetector second sensor PZT, PZT target photodetector third - with peripheral light guide bundles second VAUGHN, and its central light guide bundles - with a target sensor PZT fourth photodetector; as well as a first multiplexer, the first information input of which is connected to the digital television signal output of the first PZT sensor, the second information input of the first multiplexer - to the digital television signal of the second PZT sensor, the synchronization input of the first multiplexer - to the clock output of the first PZT sensor; as well as a second multiplexer, the first information input of which is connected to the digital television signal output of the third PZT sensor, the second information input of the second multiplexer - to the digital television signal of the fourth PZT sensor, the synchronization input of the second multiplexer - to the clock output of the third PZT sensor; the output of the first multiplexer is connected to the first information input of the daily switch of video signals, the second information input of which is to the output of the second multiplexer, the first control input of the daily switch is to the output of the analog television signal of the first DTC sensor, the second control input of the daily switch is to the output of the analog television signal of the second sensor DTS, and the output of the daily switch is the output of the "video" of the television camera; a video card is installed in the expansion slot on the server’s motherboard, matched via the I / O, control and power channels with the server bus, containing the first block for converting the “ring” frame into “rectangular” frames (the first BPKP), the input of which is connected to the output of the first block RAM per frame, and the output goes to the server “network” output, as well as a demultiplexer and a second BPCP, the input of which is connected to the second RAM block output to the frame, and the second BPCB output to the server “network” output, and for both BPCS the number "Rectangular" frames m corresponding to one current "circular" frame, satisfies the ratio:

where γ _g is the horizontal angle of the field of view in degrees observed by the operator of the image, and this conversion itself, as well as the operation of demultiplexing the input for the video signal server, are performed programmatically, and the video card provides the input of the digital color video signal into the main memory and the output of this image signal with period T _c, a monochrome digital video input - with the period nT _k, and output - with the period T _c, wherein T _c - the duration of a frame, n - the number of added frames, wherein the television Amer forms a “ring” raster of the image, while the control pulse generator of each of the prototype TPA is a “ring” scan unit of the television camera video signal, and the photodetector of each TPA has the shape of a circular ring in which the lines of photosensitive and the lines of light-shielded elements (pixels) the photodetector regions are located along radial directions from the imaginary center of the circular ring to its outer periphery and the output register located there, which is "ring m ”, the photodetector area of the first and second TPA is covered with a color“ ring ”filter, which separates the light flux incident on the photosensitive elements, respectively, on its cyan, yellow, magenta and green components, and the rulers of the memory elements of the memory section of the third and fourth sensors PZTS are located on the continuation of the radial lines of the location of the elements of the photodetector region, while the control pulse generator of each of the prototype TSFs is a block of "ring" scan of the video signal Input "window" of the first and second VON both their output "windows" which are formed by connecting the respective light guide bundles on targets photodetectors have a circular ring shape.

2. The panoramic television observation device according to claim 1, characterized in that the optical unit comprises a beam splitter and a correcting light filter, wherein the beam splitter is made in the form of a prism with two beam splitting faces located at an angle of 30 °, the first beam splitting face of the prism being the input of the beam splitter, the second beam splitter face — the first beam splitter output, the third prism face located at an angle of 60 ° with respect to its first face — the second beam splitter output, and the corrective filter complete in the form of a prism with one spectro-dividing face, which is the input of the corrective filter and located at an angle of 30 ° with respect to its second face, which is the output of the corrective filter, the first output of the beam splitter is optically connected to the input of the corrective filter, the second beam-splitting face of the prism the beam splitter is installed close to the spectrodividing face of the prism of the correcting filter, while the output of the correcting filter is the first output of the optical th block, and the second output of the beamsplitter - the second output of the optical unit.

3. The panoramic television observation device according to claim 1, characterized in that the panoramic lens, a beam splitter, a corrective filter, the first and second VON are made in one optical device.

4. The panoramic observation device according to claim 1, characterized in that the “ring” photodetector of the third and fourth DTCs of the television camera has an “horizontal transfer” organization, and the summation of the charge packets accumulated during the frame in the photosensitive elements of the target of the photodetector is made in shielded from light to the pixels of the target.

5. The panoramic television observation device according to claim 1, characterized in that the diameter of the target of the second PTC sensor is less than the diameter of the target of the first PZT, and the diameter of the target of the fourth sensor is smaller than the diameter of the third sensor with the same geometric dimensions of their image elements.

6. The panoramic observation device according to claim 1, characterized in that the diurnal video signal switch comprises serially connected clock selector and a pulse shaper (FI) of recording and reset, as well as serially connected video signal detector, a sample-storage unit and a comparator, the installation input of which is connected to the threshold voltage, and the output to the control input of the switch, while the control input of the fetch-storage unit is connected to the first output of the write and reset FI, the second output of which is connected to the control input of the video signal detector, and the input of the clock selector is combined with the first information input of the detector and is the first control input of the daily switch, the second information input of the video signal detector is the second control input of the daily switch, the first information input of the switch is the first information input of the daily switch, the second information input switch - the second information input of the daily switch, and the output of the switch - the output of the daily switch .