СИСТЕМА СКОРОСТНОЙ ЦИФРОВОЙ ВИДЕОСЪЕМКИ

Полезная модель относится к телевизионной технике и может использоваться в системах скоростной цифровой видеосъемки для передачи и обработки видеосигналов быстропротекающих процессов.
Известно устройство на основе фотоприемной ПЗС-матрицы [1] (ПЗС - прибор с зарядовой связью), включающее объектив и последовательно соединенные между собой фотоприемную ПЗС-матрицу с устройством антиблюминга, расположенную в фокальной плоскости объектива, а также блок усиления и обработки видеосигнала и блок управления фотоприемной ПЗС-матрицей, выход которого соединен с управляющими шинами фотоприемной ПЗС-матрицы, причем перед объективом дополнительно введен оптический фильтр переменной плотности, изменяющий коэффициент пропускания в зависимости от интенсивности падающего на него потока излучения.
Недостатком такого устройства являются ограниченные возможности, поскольку в нем не предусмотрены средства для передачи видеосигнала на большие расстояния.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой полезной модели является известная система скоростной видеосъемки [2], содержащая блок приема оптической видеоинформации, выход которого связан с входом блока преобразования аналогового видеосигнала в цифровой, выход которого через общую шину связан с входом блока оперативной памяти временного хранения данных, с которым связан процессорный блок обработки цифровых сигналов, имеющий устройства ввода-вывода данных, съемный блок постоянной памяти хранения данных, связанный с процессорным блоком и блоком оперативной памяти временного хранения данных, видеоконтрольный блок, а также блок компрессии цифрового видеосигнала, причем видеокамера снабжена подключенными к общей шине блоками компрессии звукового и видеосигнала с сжатием по технологии MPEG-2, контроллером управления видеокамерой, декодером цифровых звукового и видеосигналов с декомпрессией по технологии MPEG-2, контроллером подключения дополнительной съемной памяти оперативного хранения
данных, контроллером интерфейсов для подключения к компьютерным устройствам обработки данных или устройствам хранения данных и стационарному монитору, и связанным через общую шину с процессорным блоком и контроллером управления видеокамерой программно-запоминающим устройством с программным обеспечением обработки видеоинформации, выводимой на видеоконтрольный блок, выполненный в виде поворотно-закрепленного на корпусе камеры монитора, при этом блок преобразования аналогового видеосигнала в цифровой выполнен на матрицах высокого разрешения с преобразованием поступающего сигнала в цифровой поток данных по протоколу SDTV, блок компрессии цифрового видеосигнала, поступающего с блока преобразования аналогового видеосигнала в цифровой, выполнен в виде кодера со сжатием цифровых данных по технологии MPEG-2, при этом вход кодера подключен к соответствующему выходу блока преобразования аналогового видеосигнала в цифровой.
Недостатком известного устройства является его сложность, обусловленная большим количеством входящих в него функциональных блоков.
Технический результат, заключающийся в устранении отмеченных недостатков достигается в предлагаемой системе скоростной цифровой видеосъемки, содержащей видеокамеру, выход которой связан через канал передачи видеосигнала с блоком приема и обработки информации, видеоконтрольный блок, блок управления и источник подсветки объекта съемки, тем, что она содержит генератор импульсов подсветки, выход которого подключен к источнику подсветки объекта съемки, а входы синхронизации, управления частотой и длительностью импульсов подсветки соединены с соответствующими выходами блока управления, причем источник подсветки объекта съемки размещен в непосредственной близости с объективом видеокамеры, а на объекте съемки закреплены один или несколько световозвращающих элементов.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где:
- на фиг.1 приведена блок-схема системы;
- на фиг.2 приведена временная диаграмма сигналов
Система скоростной цифровой видеосъемки (фиг.1) содержит видеокамеру 1, выход которой связан через канал 2 передачи видеосигнала с блоком 3 приема и
обработки информации, видеоконтрольный блок 4, блок 5 управления, источник 6 подсветки объекта 7 съемки, генератор 8 импульсов подсветки, выход которого подключен к источнику 6 подсветки объекта съемки, а входы 9, 10 и 11 синхронизации, управления частотой и длительностью импульсов подсветки соединены с соответствующими выходами блока 5 управления, причем источник 6 подсветки объекта съемки размещен в непосредственной близости от объектива видеокамеры 1, а на объекте 7 съемки закреплены один или несколько световозвращающих элементов 12.
Система работает следующим образом.
На объекте 7 съемки предварительно устанавливают (закрепляют) один или несколько световозвращающих элементов 12, выполненных в виде отражающих полос из специального материала.
Источник 6 подсветки объекта съемки размещен со стороны объектива видеокамеры 1 в непосредственной близости от него.
Видеокамера 1 осуществляет ввод изображений в соответствии с установленными параметрами съемки, которые могут задаваться сигналами управления как с пульта визира (на чертежах не показан), расположенного в видеоконтрольном устройстве 4, так и с помощью стандартной клавиатуры и мыши (на чертежах не показаны) блока 3 приема и обработки информации (компьютера пользователя), подключенного к видеокамере 1. При этом обеспечивается взаимная синхронизация сигналов при работе видеокамеры 1 и блока 3.
При исследовании быстроизменяющихся (быстродвижущихся) объектов существует потребность регистрации их изменений с более короткой экспозицией и большой частотой. При этом существует проблема освещения быстроменяющихся объектов при их регистрации, заключающаяся в том, что технически трудно создать источник подсветки объекта, способный производить серию высокоинтенсивных световых импульсов.
Предлагаемая полезная модель обеспечивает возможность регистрации таких объектов с помощью генератора 8 импульсов за счет применения подсветки короткими импульсами, которых может быть один или несколько во время экспозиции кадра.
На фиг.2 обозначены: а - время экспозиции; б - кадровые синхроимпульсы; в - импульсы включения подсветки. Серию импульсов включения источника 6 подсветки синхронизируют относительно кадровых синхроимпульсов.
Генератор импульсов 8 управляется от блока 5 управления по входам 9, 10 и 11.
Световозвращающие элементы 12, размещенные на объекте 7, обладают способностью переотражать (возвращать) падающий на них свет в сторону источника излучения 6 и рядом расположенной с ним видеокамеры 1, на фоточувствительную матрицу которой (на чертеже не показана) проецируется изображение 13 объекта 7.
Изображение быстродвижущегося объекта 7 (показано жирной стрелкой), зарегистрированное видеокамерой 1, преобразуется в видеосигнал и передается через канал 2 передачи видеосигнала в блок 3 приема и обработки информации и далее в видеоконтрольный блок 4.
Таким образом, обеспечивается регистрация и обработка изображений быстропротекающих процессов - скоростная цифровая видеосъемка.
Система скоростной цифровой видеосъемки реализована на основе блоков и узлов цифровой вычислительной техники и находится в серийном изготовлении.
Источники информации:
1. Патент РФ на полезную модель №32347, М. Кл. H04N, 5/235, опублик. 2003.
2. Свидетельство РФ на полезную модель №11433, М. Кл. H04N, 1/00, опублик. 1999.
3. Свидетельство на полезную модель №32347, М. Кл. H04N, 5/235, опублик. 2003.