ТЕЛЕВИЗИОННАЯ СИСТЕМА НАБЛЮДЕНИЯ

Полезная модель относится к области оптико-электронного приборостроения, более конкретно - к телевизионным системам наблюдения, работающим в дневное время суток.
Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой полезной модели является телевизионная система наблюдения [1], содержащая установленные последовательно на одной оси объектив и расположенный в его фокальной плоскости матричный приемник оптического излучения на основе ПЗС-матрицы с электронным устройством формирования видеосигнала, имеющий выход для подключения к монитору.
Основным недостатком известной телевизионной системы наблюдения является сложность получения высококачественного изображения малоконтрастных удаленных объектов, расположенных на земной поверхности, в ясный солнечный день вследствие значительного фона, создаваемого ярким небом, попадающим в поле зрения. При этом, чем большая зона поля зрения занята небом, тем ниже контраст изображения указанных объектов. Указанные недостатки снижают дальность обнаружения и распознавания наблюдаемых объектов.
Задачей полезной модели является повышение контраста изображений и увеличение тем самым дальностей обнаружения и распознавания удаленных объектов на фоне земной поверхности.
Для решения указанной задачи в телевизионную систему наблюдения, содержащую установленные последовательно на одной оси объектив и расположенный в его фокальной плоскости матричный приемник оптического излучения с электронным устройством формирования видеосигнала, имеющий выход для подключения к монитору, введен аттенюатор для ослабления части лучей света, формирующих изображение объектов в плоскости матричного
приемника оптического излучения, расположенный между объективом и матричным приемником оптического излучения.
Аттенюатор может быть выполнен в виде непрозрачной шторки, частично перекрывающей пучок лучей света, формирующих изображение объектов в плоскости матричного приемника оптического излучения. Непрозрачная шторка может быть установлена с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном оптической оси объектива. Аттенюатор может быть выполнен в виде плоскопараллельной пластины, часть одной из поверхностей которой имеет покрытие, коэффициент пропускания оптического излучения которого меньше единицы.
Введение в телевизионную систему наблюдения аттенюатора в виде непрозрачной шторки или плоскопараллельной пластины, часть одной из поверхностей которой имеет покрытие, коэффициент пропускания оптического излучения которого меньше единицы, для ослабления части лучей света, формирующих изображение объектов в плоскости матричного приемника оптического излучения, расположенного между объективом и матричным приемником оптического излучения обеспечивает повышение контраста изображений и увеличение тем самым дальностей обнаружения и распознавания удаленных объектов на фоне земной поверхности, так как защищает матричное фотоприемное устройство от формирования на нем светлого фона от яркого неба, что приводит к уменьшению разности освещенностей по полю матрицы фотоприемников, выравниванию коэффициентов усиления сигналов, снимаемых с различных элементов матрицы, и в итоге к повышению контраста изображения объектов, наблюдаемых на фоне земной поверхности. Установка аттенюатора в виде непрозрачной шторки с возможностью ее перемещения в направлении, перпендикулярном оптической оси объектива обеспечивает возможность получения высококачественного изображения земных объектов при различных условиях наблюдения.
На фиг.1 изображена принципиальная схема телевизионной системы наблюдения с аттенюатором, выполненным в виде непрозрачной шторки. На
фиг.2 изображена принципиальная схема телевизионной системы наблюдения с аттенюатором, выполненным в виде плоскопараллельной пластины.
Телевизионная система наблюдения 1 (фиг.1) включает объектив 2, расположенный в его фокальной плоскости матричный приемник 3 оптического излучения, например, ПЗС-матрицу, с электронным устройством 4 формирования видеосигнала, а также аттенюатор 5 для ослабления части лучей света, формирующих изображение объектов в плоскости матричного приемника 3 оптического излучения, расположенный между объективом 2 и матричным приемником 3 оптического излучения.
Матричный приемник 3 оптического излучения имеет выход для подключения к монитору 6, на экране 7 которого наблюдают видеоизображение.
Аттенюатор 5 может быть выполнен в виде непрозрачной шторки (фиг.1), частично перекрывающей пучок лучей света, формирующих изображение объектов в плоскости матричного приемника 3 оптического излучения. Непрозрачная шторка может быть установлена перед матричным приемником 3 оптического излучения с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном оптической оси объектива 2.
Аттенюатор 5 может быть выполнен также в виде плоскопараллельной пластины (фиг.2), часть одной из поверхностей которой имеет покрытие, коэффициент пропускания оптического излучения которого меньше единицы. Коэффициент пропускания оптического излучения плоскопараллельной пластины может изменяться хотя бы в одном направлении от нуля до фиксированного значения, например, половина плоскопараллельной пластины может быть прозрачной, а вторая ее половина может иметь коэффициент пропускания оптического излучения, плавно изменяющийся от нуля до 50% по мере приближения к ее краю.
Телевизионная система наблюдения работает следующим образом.
Оптическое излучение от объектов наблюдения проходит объектив 2, и попадает на чувствительную площадку матричного приемника 3.
Сформированное в плоскости чувствительной площадки матричного приемника 3 оптическое изображение объектов преобразуется в электронное, которое в свою очередь электронным устройством 4 формирования видеосигнала преобразуется в видеосигнал, который передается на монитор 6, на экране 7 которого оператор наблюдает изображение объектов наблюдения. При наблюдении малоконтрастных удаленных объектов на фоне земной поверхности оператор вводит в ход лучей света аттенюатор 5, как показано на фиг.1 или фиг.2, уменьшая тем самым яркость изображения небесного свода, а, следовательно, увеличивая контраст изображения интересующего объекта на фоне земли и повышая дальность его обнаружения или распознавания. В случае, когда аттенюатор выполнен в виде непрозрачной шторки (фиг.1), ослабление яркости изображения небесного свода достигается за счет виньетирования световых пучков, при этом виньетирование тем больше, чем дальше изображаемая светлая зона удалена от центра поля зрения. В случае же, когда аттенюатор выполнен в виде плоскопараллельной пластины (фиг.2), часть одной из поверхностей которой имеет покрытие, коэффициент пропускания оптического излучения которого меньше единицы, ослабление яркости небесного свода достигается за счет уменьшенного пропускания изображающих яркие объекты световых пучков.
Для обеспечения наиболее четкого видения объекта в зависимости от изменяющихся условий наблюдения оператор может переместить аттенюатор в направлении, перпендикулярном оптической оси объектива 2 (показано стрелкой), что изменяет степень ослабления яркости светлых зон (небесного свода) и плавно изменяет контраст изображения объектов на фоне земной поверхности.
Таким образом, новая телевизионная система наблюдения обеспечивает повышение контраста изображений и увеличение тем самым дальностей обнаружения и распознавания удаленных объектов на фоне земной поверхности.
Источники информации
1. Патент №2742, BY, G02В 23/12 - прототип.