close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

...ПРОГРАММЕ «Международный день кошки. Пусть всегда;pdf

код для вставкиСкачать
ТЕХНОЛОГИИ ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЩЕСТВА
Выбор зон регистрации лучистого
потока в системах многоракурсного телевидения
Показываются возможные разновидности систем многоракурсного телевидения и
рассматриваются варианты реегистрации лучистого потока для формирования многоракурсных
изображений объектов окружающего пространнства
Сагдуллаев В.Ю.,
аспирант кафедры телевидения МТУСИ
Реализация систем многоракурсного телевидения для решения
задач видеонаблюдения объектов окружающего пространства по
казана в работах [1,2,6]. Основой многоракурсной телевизионной
(ТВ) системы является многоракурсная ТВ камера, которая имеет в
своем составе Nсинхронных ТВ датчиков, формирующих сигналы
изображения соответствующего ракурса наблюдения. Рассмотрим
особенности построения таких систем с точки зрения возможного
числа наблюдаемых ракурсов, количества используемых ТВ датчи
ков и выбираемых зон регистрации лучистого потока.
Основным параметром многоракурсной ТВ камеры является уг
ловая плотность повторения ракурсов. Для систем многоракурсного
телевидения требуется расширение полосы частот канала связи про
порционально увеличению числа ракурсов N=3600/ϕ. То, есть фор
мируемое число видеосигналов равно числу ракурсов m=N. Поэто
му необходимая полоса частот канала связи будет равна величине
где
f — необходимая полоса частот для передачи видеосигна
ла одного ракурса.
Системы многоракурсного телевидения могут формировать дву
мерные или объемные изображения, которые могут быть представле
ны для всех или отдельных ракурсов в виде чернобелых, цветных или
спектрозональных изображений (рис.1). Такие системы могут осуще
ствлять регистрацию лучистого (светового) потока в ультрафиолето
вой (УФ), видимой (ВИ) и инфракрасной (ИК) области спектра [3,4].
В зависимости от используемого спектрального интервала для
регистрации лучистого потока, все системы многоракурсного теле
видения (рис.1) можно разделить на отдельные виды, которые фор
мируют ТВ изображения по каждому ракурсу в одинаковых или раз
ных спектральных участках, согласованные или не согласованные
со зрительной системой человека. Далее, они могут различаться как
системы, регистрирующие отраженный или излученный лучистый
поток, формирующие чернобелые, цветные, спектрозональные и в
том числе тепловые изображения и т.д.
По виду формируемых ТВ изображений, в соответствии с рис.1,
системы многоракурсного телевидения могут быть: чернобелыми,
цветными или спектрозональными. Исходя, из вида систем многора
курсного телевидения, может быть осуществлен выбор зон регист
рации отраженного или излученного лучистого потока от объектов.
Для тех или иных систем многоракурсного телевидения отдель
ные спектральные участки с определёнными длинами волн для реги
страции лучистого потока F (λ) могут представлять собой:
• ближнюю УФ область спектра (0,25 мкм < λi < 0,38 мкм);
• видимую область спектра (0,38 мкм <– λi <– 0,76 мкм);
• ближнюю ИК область спектра (0,76 мкм < λi < 2,50 мкм).
С учетом этого, в табл.1 [7] показаны возможные спектральные
интервалы оптического спектра (или отдельные зоны внутри этих
участков), которые могут быть применимы при построении перечис
ленных систем многоракурсного телевидения.
Для случаев, когда выбранные участки оптического спектра не
согласованы со спектральной характеристикой зрительной системы
человека (п.3,4), формирование многоракурсных ТВ изображений
всех или отдельных ракурсов может осуществляться путем регистра
ции лучистого (светового) потока:
• в отдельной широкой области спектра, включающей или УФ
или ВИ или ИК участок;
• в одной или нескольких зонах внутри отдельной области (УФ,
ВИ, ИК) или внутри прилегающих областей спектра, например, ви
да (УФ+ВИ), (ВИ + ИК) и т.д.
Сам процесс выбора зон регистрации лучистого потока для си
стем многоракурсного телевидения должен включать основные опе
рации [3,4]:
• определение конечного класса объектов, масштаба съёмки и
пространственного разрешения системы;
• поиск информативных участков оптического спектра (в УФ,
ВИ, ИК области);
• выбор информативных зон регистрации по спектральному
контрасту для представленного сочетания наблюдаемых объектов и
их классов;
• общий анализ полученного числа зон регистрации и их при
емлемости для реализации системы.
Далее осуществляется процесс конкретизации рабочих зон ре
гистрации лучистого потока, который включает:
• выбор ширины и местоположения каждой зоны регистрации;
• выбор спектральных характеристик (СХ) оптики, оптических
Таблица 1
Рис.1. Разновидности систем многоракурсного телевидения
ТЕХНОЛОГИИ ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЩЕСТВА
фильтров (ОФ) и преобразователей лучистый поток (свет)сигнал;
• оценку приемлемости согласования входного звена системы с
объектами видеонаблюдения;
Основными ключевыми вопросами выбора зон регистрации лу
чистого потока являются: ширина зоны регистрации, местоположе
ние зоны регистрации в спектральном интервале и форма спект
ральной характеристики ОФ [4]. Как при дифференциальном, так и
интегральном методе регистрации лучистого потока важное место
занимает выбор формы СХ ОФ.
В простой задаче различения сигналов с различными оптически
ми спектрами оптимальный фильтр должен иметь прямоугольную
форму. Вместе с тем в более сложных задачах в зависимости от кон
кретного класса наблюдаемых объектов, их спектральноэнергети
ческих характеристик и точностей их задания, общего числа и веро
ятности их появления в наблюдаемом пространстве для каждой зо
ны регистрации
λi будет своя оптимальная форма СХ ОФ [3].
При формировании двумерных многоракурсных ТВ изображе
ний кругового обзора число ТВ датчиков составит величину
N=3600/ϕ, где ϕ — угол обзора отдельного ТВ датчика. Формиро
вание объемных многоракурсных ТВ изображений кругового обзо
ра потребует увеличения числа ТВ датчиков в два раза и составит
величину 2.N.=N1+N2, где N1, N2 — число ТВ датчиков для левой и
правой стереопары передающей камеры системы объемного мно
горакурсного телевидения.
Пусть в передающей камере объемного многоракурсного телеви
дения ТВ датчики левой стереопары будут осуществлять регистрацию
отраженного светового потока в видимой области спектра, а датчики
правой стереопары будут регистрировать излученный лучистый поток
в ИК области спектра с длиной волны, например, λ > 2,5 мкм. Такая
комбинация регистрации отраженного светового потока в ВИ обла
сти спектра и излученного лучистого потока самими объектами в
средней области ИК спектра позволит попеременно использовать
изображения левой стереопары для видеонаблюдения объектов в
дневное время, а тепловые изображения правой стереопары для их
видеонаблюдения в ночное время.
Наряду с выбором информативных зон регистрации лучистого
потока, в различных спектральных участках оптического спектра, в
системах многоракурсного телевидения важное место занимают
вопросы передачи большого числа многоракурсных видеосигналов.
Отдельные вопросы, связанные с уменьшением скорости передачи
ТВ сигналов в цифровой форме рассмотрены в работах [4,5]. В за
висимости от способа передачи видеосигналов по каналу связи (по
следовательного или одновременного) для систем многоракурсного
телевидения при увеличении числа ракурсов требуются более ши
рокополосные каналы связи.
Поэтому передача N видеосигналов многоракурсного телеви
дения кругового обзора требует наличия и использования известных
и новых алгоритмов сжатия видеоинформации (например, типа
MPEG4 и др.) с большой степенью сжатия, при сохранении задан
ного качества изображений отдельного ракурса в чернобелом или
цветном вариантах.
ЛИТЕРАТУРА
1. Вилкова Н.Н., Зубарев Ю.Б., Сагдуллаев Ю.С. Системы
многоракурсного телевидения/ Системы и средства связи, телеви
дение и радиовещание. — 2009 г. — Вып.1,2. — С.4851.
2. Зубарев Ю.Б., Сагдуллаевв Ю.С., Сагдуллаев Т.Ю. Видео
информационные технологии объемного и многоракурсного теле
видения // Вопросы радиоэлектроники. — Сер. Техника телевиде
ния. — 2011.— Вып.1. — С.3244.
3. Сагдуллаев Т.Ю., Сагдуллаев Ю.С. К вопросу выбора зон
регистрации в спектрозональном телевидении // Вопросы радио
электроники. — Сер. Техника телевидения. — 2011. — Вып.2. —
С.325.
4. Зубарев Ю.Б., Сагдуллаев Ю.С., Сагдууллаев Т.Ю. Видео
информационные технологии систем связи. — М.: Издво "Спут
ник+", 2011. — 296 с.
5. Сагдуллаев В.Ю. Формирование и передача сигналов циф
рового телевидения / TCOMMТелекоммуникации и транспорт,
М., 2010. — №9. — С.6668
6. Сагдуллаев В.Ю. Особенности построения систем многора
курсного телевидения. Сборник материалов X Международной на
учнотехнической конференции "Распознавание2012". — Курск,
2012. — С.119121.
7. Сагдуллаев В.Ю., Сагдуллаев Т.Ю. К вопросу выбора зон
регистрации лучистого потока в многоракурсном телевидении.
Сборник материалов X Международной научнотехнической кон
ференции "Распознавание2012". — Курск, 2012. — С.121123.
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа