CC BY
36
16 декабря 2011 г, 10:16
Т-Сотт #9-2010
(Технологии информационного общества)
Особенности построения систем объемного спектрозонального телевидения
Рассматриваются особенности построения систем объемного спектрозонального телевидения приводятся структурные схемы передающей и приемной части системы.
Сагдуллаев Т.Ю.,
аспирант кафедры телевидения МТУ СИ
Построение систем объемного цвегного телевидения применительно к стандартным системам вещательного. а также прикладного телевидения включает регистрацию лучистого потока оптических изображений в синей (В), зеленой (О и красной (Я) части видимого спектра, согласованного со спектральной характеристикой зрительной системы человека [1*2]. Формирование объемных цветных изображений отображает на передающей и приемной стороне системы следующую последовательность операции над сигналами изображений:
- формирование ТВ сигналов первичных цветов красного (Я), зеленого (О,синего цвета (В) для левой и правой стереопары - (ик)л, <и0)л, (ив)л и (ик)гь (и(,)п. (иь)ц с помощью разнесенных между собой на некоторое базисное расстояние -В„ двух передающих камер цветного телевидения, в каждой из которых, входной лучистый поток Н(Х). отраженный от объектов наблюдения. пройдя объектив ТВ камеры, расщепляется на три световых потока Рц(Х). Р<,(>.) и Рц(Х), согласованных со спектральной характеристикой зрительной системы человека, где каждый поток фокусируегся на светочувствительной поверхности своего преобразователя “свет-сигнал” (видикона. ПЗС - матрицы), на выходе которых формируются первичные ТВ-снгналы цветности -1^, и(, и и в для левой и правой стереопары;
- обработку на передающей стороне сигналов левой и правой стереопары по принятому алгоритму, смешивание их с синхронизирующими сигналами, объединение в один результирующий сигнал и передача но каналу связи. При этом из грех сигналов левой стереопары (Ь'к)л. (и«)л. (Мц) | формируется один яркостной сигнал (сигнал черно-белого телевидения) (и>)л в полной полосе частот, а из грех сиг-налов правой стереопары (и^п, (и(,)п- (и в )п формируют один яркостной сигнал правой стереопары (Ъ\)п и два цветоразностные сигналы (Ь’к.у)(| и (1>ц.у)п которые ограничивают но частоте до 1,5 МГц;
- прием результирующего ТВ сигнала и выполнение в приемной части системы обратных операций нал сигналами, для восстановлений исходных ТВ сигналов левой и правой стереопары и их отображения на экране видеоконгрольных устройств на основе известных методов и устройств (например, сепарации кадров стереопары с помощью предэкранных поляризационных фильтров, с взаимно перпендикулярными плоскостями поляризации и использованием поляроидных очков и др.).
В отличие от известных способов формирования объемных цветных ТВ изображений, путем образования на предающей стороне первичных сигналов за счет расщепления входного лучистого потока Н(Х), отраженного от объектов наблюдения на гри световых потока -красную, зеленую и синюю составляющую и их преобразования в ТВ сигналы изображений с помощью разнесенных между собой на некоторое базисное расстояние В„ двух передающих камер цветного телевидения дальнейшее повышение информативности видеоин-формационных систем для решения различных задач видеонаблюдения объектов может быть достигнуто путем формирования объемных снекгрозональных изображений.
Для формирования объемных снекгрозональных ТВ-изображений па передающей стороне ТВ-системы входной лучистый поток Р(Х) необходимо расщеплять на несколько потоков, которые характеризуют распределение лучистости в различных информативных зонах регисграции ДХ, внутри широкого спектрального интервала ОТ К] до Для чего входной лучистый поток И(Х) в каждой ТВ камере расщепляют на несколько таких же составляющих и пропускают через оптические фильгры с разными спектральными характеристиками Ф( Дл,) для левой и правой стереопары. За счет большей степени согласованности входного звена объемной спекгрозональной ТВ-системы с объектами наблюдения по спектрально-энергетическим признакам, информативность объемных снекгрозональных ТВ-изображений для селекции объектов может быть выше но сравнению с объемными черно-белыми и цветными изображениями. Эго определяется возможностью использования разных информативных зон регисграции лучистости для левой и правой стереопары, которые обеспечивают получение дополнительной различительной информации но спектрально-энергетическим и пространственным признакам объектов. Исходя из оптической схемы расщепления лучистого потока, системы объемного спектрозонального телевидения могут быть - одноканальными, двухканальными или многоканальными. При этом но способу формирования зональных видеосигналов они могут быть последовательными, одновременными или одновременнопоследовательными.
Система объемного спектрозонального телевидения (рис.1), реализующая предлагаемый способ формирования сигналов объемных снекгрозональных ТВ-изображений содержит на передающей стороне первую и вторую ТВ-камеры. формирующие сигналы изобра-
Т-Сотт ##9-2010
(Технологии информационного общества)
На передающей стороне системы формируют сигналы ТВ-изображений левой и правой стереопары, полученные путем регистрации лучистости в разных зонах оптического спектра для первой и второй ТВ-камеры, за счет использования не одинаковых зон регистрации лучистости Д>ч внутри широкого спектрального интервала от Х| до X,,. для первой и второй ТВ-камеры, для чего входной лучистый поток Р(Х) в каждой ТВ-камере расщепляют на несколько идентичных потоков и пропускают через оптические фильтры с разными спектральными характеристиками Ф(ДА,), на выходе которых образуются отдельные лучистые потоки Р (ДХ,). затем осуществляют операцию преобразования лучистости в зональные сигналы ТВ-изображений. путем формирования сигналов на выходе ТВ-нреобразо-вателей для изображений правой стереопары в виде и(Д/.|), 11(ДА;).... и(ДХ,„), а для изображений левой стереопары в виде 1ДДХШ ,), и(ДАп,.:). и(ДХ„), где тип-число зон регистрации лучистости для левой и правой ТВ камеры, после чего осуществляют обработку всех зональных сигналов ТВ-изображений левой и правой стереопары в стандартной полосе частот, осуществляют операцию суммирования сигналов синхронизации и управления и передают их но каналу связи, а в приемной части системы выделяют синхронизирующие и управляющие сигналы и выполняют обратные операции но формированию зональных сигналов ТВ-изображений и осуществляют их отображение в виде объемных спектрозональных ТВ-изображений.
На рис. 1 спектральные характеристики оптических фильтров 4 для первой и второй ТВ-камеры могут иметь различную форму, ширину зоны регистрации и расположение в спектральном интервале от Х| до А,,, которые могут включать отдельные узкие или широкие зоны в ультрафиолетовой (УФ), видимой (ВИ) и инфракрасной (ИК) области спектра. При этом общее число зои регистрации для левой и правой стереопары мо>уг быть одинаковыми или разными.
При отображении отдельных зональных ТВ-с и гнало в левой и правой стереопары на экране цветных видеоконтрольных устройств формируется объемное спекгрозональное ТВ-изображенне в различных сочетаниях условных цветов, путем выборки из (т-п) -зональных ТВ-сигиалов отдельных сигналов, которые облачают максимальной информативностью для различения и анализа текущих объектов многокомпонентных изображений.
Надо отметить, что внедрение систем объемною снектрозонального телевидения для видеонаблюдения объектов обеспечивает сбор и обработку видеоинформации в задачах удаленного доступа с широкими возможностями дистанционного контроля, управления и архивации видеоизображений. Основные целевые задачи анализа объектов, с использованием таких систем, может предусматривать решение различного класса задач, связанных с визуальной или автоматической регистрацией поступающей видеоинформации. В зависимости от решаемых целевых задач, системы объемного спектрозо-налыюго телевидения могут предназначат ься для:
- визуального анализа объемной видеоинформации операторами на экране видеоконтрольных устройств;
- визуального и автоматического анализа информации, с использованием средств вычислительной техники и отображающих устройств;
- автоматического анализа информации ( автоматической селекции заданных объектов, измерения и распознавания объектов по спектрально-энергетическим и пространственным признакам н др.) с формированием сишалов управления без участия операторов.
Литература
1. Стереотелевизионные устройства отображения информации. - М.: Радио и связь. 1983. - 96 с.
2. Телевидение: Учебник для вузов /В.Е. Джакоиия. А.А. Гоголь. Я.В. Друзин и др.: Под ред. В. Е. Джакоиии. -М.: Радио и связь, 2000. - 640 с.
