DE2613706C3 - System zum Feststellen einer Bewegung im Überwachungsbereich mehrerer Fernsehkameras - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein System nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der DE-OS 19 13 768 ist ein automatisches Überwachungsverfahren bekannt, bei welchem eine auf ein zu schützendes Objekt ausgerichtete Fernsehkamera ein »Ist«-Videosignal erzeugt Ein Vergleichsbildspeicher, in dem zuvor das Bild des zu schützenden Objekts im ordnungsgemäßen Zustand abgespeichert wurde, liefert ein »Soll«-Videosignal. Die von der Fernsehkamera und dem Vergleichsbildspeicher kommenden Videosignale werden in einem Differenzsignaldetektor miteinander verglichen. Im ordnungsgemäßen Zustand des Objektes, d. h. wenn keine Änderung in der von der Fernsehkamera erfaßten Szene stattgefunden hat, ist das entstehende Differenzsignal gleich Null. Hat jedoch eine Änderung stattgefunden und ist somit das Ist-Videosignal vom Soll-Videosignal verschieden, so wird das Differenzsignal ungleich Null. Sobald die Signaldifferenz an den Eingängen des Differenzsignaldetektors einen bestimmten Schwellwert für eine bestimmte Zeit überschreitet, wird ein Alarmsignal gegeben.

Bei Ausdehnung des Objektschutzes auf größere oder mehrere voneinander entfernt liegende Objekte muß bei diesem Verfahren neben mehreren Fernsehkameras auch eine entsprechende Anzahl von Vergleichsbildspeichern und Differenzsignaldetektoren vorgesehen werden. Die Anlage verteuert sich damit proportional zur Anzahl der verwendeten Fernsehkameras. Wegen des begrenzten Objektschutzes einer einzelnen Fernsehkamera besteht aber häufig der Wunsch nach Verwendung möglichst vieler Fernsehkameras. Dabei ergeben sich, insbesondere durch entsprechend viele Vergleichsbildspeicher, erhebliche Anlagekosten.

Zur Behebung dieses Nachteils wird in der DE-AS 24 11 634 vorgeschlagen, daß die Videosignale der einzelnen Fernsehkameras einerseits über taktgesteuerte erste elektronische Schalter im Zeitmultiplexverfahren an den Eingang eines einzigen Informationsspeichers weitergeleitet und andererseits, ebenfalls im Zeitmultiplexverfahren, über zweite elektronische Schalter einem ersten Eingang einer Vergleichsvorrichtung zugeführt werden. Dabei werden sämtliche Fernsehkameras von einem im Informationsspeicher enthaltenen Synchronraster derart synchronisiert, daß ständig ein frequenz- und phasenmäßiger Gleichlauf der Fernsehkameras gewährleistet ist und darüber hinaus die zweiten elektronischen Schalter über spezielle, ebenfalls im Informationsspeicher gespeicherten Kennsignale so angesteuert werden, daß an den beiden Eingängen der Vergleichsvorrichtung jeweils gleichzeitig ein aktuelles Videosignal einer bestimmten Fernsehkamera einerseits und ein im Informationsspeicher vorübergehend gespeichertes und damit zeitverzögertes Videosignal dieser Fernsehkamera andererseits anstehen. Die Synchronisation mehrerer Fernsehkameras von einer Zentralstelle aus ist jedoch relativ aufwendig. Außerdem können bei diesem Überwachungsverfahren durch Synchronisationsfehler ungewollte Fehlalarme ausgelöst werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, ein System zur Feststellung einer Bewegung bzw. einer Veränderung im Überwachungsbereich mehrerer untereinander nicht synchronisierter Fernsehkameras anzugeben, bei welchem die durch ein Zeitmultiplexverfahren in einem fest vorgegebenen Rhythmus einer über keinen eigenen Impulsgeber verfügenden Auswertungseinrichtung eingeführten Videosignale untereinander nicht synchronisiert zu sein brauchen und ein Fehlalarm nach Umschaltbeginn trotz des beim Umschalten

auftretenden Phasensprungs im Synchronsignal nicht ausgelöst wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Systems sind den K ennzeichen der Unteranspniche zu entnehmen.

Das erfindungsgemäße System weist den Vorteil auf, daß neben dem Ableiten eines den Auswertungsabla"f bestimmenden Signals nunmehr eine Auswertung auch ig halbbildrichtig festgelegt wird.

Weitere Vorteile und Einzelheiten des erfindungsgemäßen Systems werden im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiesls mit Figuren näher erläutert. Von den Figuren zeigt

F i g. 1 ein Blockschaltbild nach dem erfindungsgemäßen System,

F i g. 2 und 3 Spannungszeitdiagramme zur Erläuterung des Blockschaltbildes.

In dem Blockschaltbild nach F i g. 1 sind nur die zum Verständnis der Erfindung notwendigen Teile eingezeichnet Die im Blockschaltbild dargestellte Schaltungskonfiguration befindet sich in einer Auswertungseinrichtung, in welcher von Videosignalen abgeleitete »Ist«- und »Soll«-Werte in bezug auf Differenzen verglichen werden. Klemme 1 des Blockschaltbildes stellt den Ausgang eines Amplitudensiebes dar, dessen Eingang über einen elektronischen Schalter in einem Zeitmultiplexverfahren die von verschiedenen nicht synchronisierten Farbfernsehkameras erzeugten Videosignale zugeführt sind. Das an Klemme 1 liegende Synchronsignal wird an den Eingang eines Impulsbreitendiskriminators 2 und an einen Eingang eines UND-Gatters 3 weitergeleitet. Der Impulsbreitendiskriminator 2 ist so ausgelegt, daß am Ende eines jeden Horizontal-Synchronimpulses (4.7 μβ bei der CClR-Norm) im Synchronsignal ein horizontal-frequenter Impuls abgegeben wird. Die Spannungszeitdiagramme der Fig.2 mögen die Funktionsweise verdeutlichen. Dazu sei zunächst angenommen, daß an Klemme 1 ein Synchronsignal liegt. F i g. 2a zeigt vom Synchronsignal den Vertikalanteil am Ende geradzeiliger Halbbilder. In F i g. 2b sind die entsprechenden horizontalfrequenten Impulse am Ausgang des Impulsbreitendiskriminators 2 angegeben. Am Ende ungeradzeiliger Halbbilder ^ (F i g. 2a') ergeben sich in entsprechender Weise die in Fig. 2b' dargestellten horizontalfrequenten Impulse. Mit einer monostabilen Kippstufe 4 werden die am Ausgang des Impulsbreitendiskriminators 2 abnehmbaren horizontalfrequeten Impulse auf etwas mehr als eine halbe Horizontalperiode gedehnt. Am Ende geradzeiliger Halbbilder ergibt sich somit am Ausgang der monostabilen Kippstufe 4 ein Impulssignal nach F i g. 2c und am Ende ungeradzeiliger Halbbilder ein Impulssignal nach Fig.2c'. Das an Klemme 1 liegende Synchronsignal wird mit dem am Ausgang der monostabilen Kippstufe 4 abnehmbaren Impulssignal mittels UND-Gatter 3 logisch verknüpft. Am Ende geradzeiliger Halbbilder ist am Ausgang des UND-Gatters 3 ein Signal nach F i g. d, e (O-Pegel) abnehmbar und am Ende ungeradzahliger Halbbilder ein Impulssignal nach F i g. 2d'. Das Impulssignal nach F i g. 2d' stellt den Vertikalanteil des Synchronsignals mit Vor- und Nachtrabanten sowie den Ausgleichsimpulsen dar. Durch Dehnung der am Ausgang des UND-Gatters 3 abnehmbaren Impulse (Fig. 2d') mittels einer wiedertriggerbaren monostabilen Kippstufe 5 auf etwas mehr als eine halbe Horizontalperiode und Rückführung des am Ausgang dieser monostabilen Kippstufe 5 abnehmbaren Signals über ein ODER-Gatter 6 an den anderen Eingang des UND-Gatters 3 entsteht ein Selbsthaltekreis, der aufrechterhalten bleibt solange weitere Impulse im Synchronsignal im Abstand von höchstens halber Horizontaldauer folgen. Die Selbsthaltebedingung ist bis zum letzten Nachtrabanten im Synchronsignal erfüllt so daß das am Ausgang der monostabilen Kippstufe 5 abnehmbare Signal nach F i g. 2e' ein durchgehender Einzelimpuls ist Dieser Einzelimpuls beginnt mit dem ersten auf ein ungeradzeiliges Halbbild folgenden Trabanten und endet etwa eine halbe Zeilenperiode nach dem letzten zur selben Austastlücke gehörenden Trabanten.

Da der Steuerungsablauf der Auswertungseinrichtung nach dem erfindungsgemäßen System durch den durch Abzählen ermittelten Impuls halber Vertikalfrequenz der jeweils angeschlossenen Kamera bestimmt wird und die Kameras, zwischen denen im Zeitmultiplexverfahren umgeschaltet wird, nicht untereinander synchronisiert sind, treten durch die beim Umschalten unvermeidlichen Phasen?prünge im Synchronsignal Übergangsprobleme in der Auswertungseinrichtung auf. So kann beispielsweise der Umschaltzeitpunkt im neuen Synchronsignal an einer beliebigen Stelle liegen. Der vom vorhergehenden Synchronsignal eingeleitete Impuls der halben Vertikalfrequenz wird verkürzt und es entstehen in der Auswertungseinrichtung fehlerhafte Steuersignale, die den den Programmablauf bestimmenden Zähler in nicht voraussehbarer Weise beeinflussen. Zur Behebung dieses Nachteils ist eine an den Ausgang der monostabilen Kippstufe 5 geschaltete Zi-'satzschaltung vorgesehen. Diese Zusatzschaltung besteht aus einer bistabilen Kippstufe 7, deren Takteingang das am Ausgang der monostabilen Kippstufe 5 abnehmbare Signal (Fig.2e bzw. 2e') zugeführt ist. An einem taktunabhängigen Setzeingang der bistabilen Kippstufe 7 liegt an Klemme 8 ein den Umschaltzeitpunkt bestimmendes Impulssignal.

In Fi g. 3 ist das Zusammenwirken beim Umschalten von einer Kamera auf eine andere mit Spannungszeitdiagrammen dargestellt. Das Spannungszeitdiagramm der Fig.3ei möge ein das Ende eines ungeradzeiliges Halbbild kennzeichnendes Signal halber Vertikalfrequenz der vorhergehenden Fernsehkamera darstellen und das Spannungszeitdiagramm der F i g. 3e2 das entsprechende Spannungszeitdiagramm einer nachfolgenden Kamera. Da beide Fernsehkameras nicht synchronisiert sind, soll sich der in der F i g. 3 dargestellte Zeitversatz der die Halbilder kennzeichnenden Impulse ergeben. Die zeitliche Lage des in der F i g. 3f dargestellten Impulses kennzeichnet den Umschaltzeitpunkt von einer Fernsehkamera auf eine andere. Am Ausgang der bistabilen Kippstufe 7 ist somit nach Fig.3g ein impulsförmiges Signal abnehmbar, dessen Vorderflanke mit dem Umschaltzeitpunkt zusammenfällt und dessen Rückflanke durch die Vorderflanke des neuaufgeschalteten Synchronsignals nach F i g. 2β2 bestimmt wird. Das am Ausgang der monostabilen Kippstufe 5 abnehmbare Signal (F i g. 2e) und das am Ausgang der bistabilen Kippstufe 7 liegende Impulssignal (Fig.3g) werden den Eingängen eines ODER-Gatters 9 zugeführt. Durch die ODER-Verknüpfung ues ODER-Gatters 9 wird ein Impulssignal nach Fig.3h (Klemme 10) abgeleitet. Die Rückflanke dieses Signals bestimmt den Beginn eines Auswertungsablaufes in einer nachgeschalteten Auswertungseinrichtung.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. System zur Feststellung einer Bewegung bzw. einer Veränderung im Überwachungsbereich mehrerer untereinander nicht synchronisierter Fernsehkameras, wobei in einer Auswertungseinrichtung zeitmultiplex von den einzelnen Videosignalen der Fernsehkameras von jeweiligen Bildinhalt abhängige Signale abgeleitet und in den Fernsehkameras zugeordneten Speichern gespeichert werden, wobei die zu einem späteren Zeitpunkt auf die gleiche Weise abgeleiteten Signale mit den gespeicherten Signalen zur Bildung einer Differenz verglichen werden und wobei beim Überschreiten der ermittelten Differenz um einen bestimmten Schwellwert ein Alarm ausgelöst wird, dadurch gekennzeichnet, daß von den der Auswertungseinrichtung multiplex zugeführten Videosignalen der Synchronanteil abgetrennt und ein das Ende eines gerad- bzw. ungeradzahligen Halbbildes kennzeichnendes Signal abgeleitet wird, welches unabhängig vom zeitmultiplexen Umschalten von einer Fernsehkamera auf eine andere den Auswertungsablauf in der Auswertungseinrichtung bestimmt.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ableitung eines halbbildrichtigen Signals halber Vertikalfrequenz der abgetrennte Synchronanteil einem Impulsbreitendiskriminator (2) zugeführt ist, welcher beim Feststellen eines Horizontal-Synchronimpulses im Synchronantei! jeweils einen Impuls erzeugt, der mit einer nachgeschalteten ersten monostabilen Kippstufe (4) auf mindestens eine halbe Horizontal-Periodendauer verbreitert wird, daß das am Ausgang der ersten monostabilen Kippstufe (4) abnehmbare Signal über ein ODER-Glied (6) einem Eingang eines UND-Gatters (3) zugeführt ist, an dessen anderen Eingang der abgetrennte Synchronanteil liegt, daß das am Ausgang des UND-Gatters (3) abnehmbare Signal einer zweiten monostabilen Kippstufe (5) zugeführt ist, deren Zeitkonstante größer als eine halbe Horizontalperiode ist, und daß das am Ausgang der zweiten monostabilen Kippstufe (5) abnehmbare Signal im Sinne eines Selbsthaltekreises über das ODER-Gatter (6) zurückgekoppelt ist und ein Signal für das Ende ungeradzeiliger Halbbilder bzw. für den Beginn geradzeiliger Halbbilder darstellt.

3. System nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das halbbildrichtige Signal (e) dem Takt-Eingang einer bistabilen Kippstufe (7) zugeführt ist, daß im Augenblick des zeitmultiplexen Umschaltens von einer Kamera auf eine andere an einen taktunabhängigen Eingang der bistabilen Kippstufe ein Impuls gelegt wird, und daß das haibbildrichtige Signal (e) und das am Ausgang der bistabilen Kippstufe (7) abnehmbare Signal (g) den beiden Eingängen eines UND-Gatters (9) zugeführt sind, an dessen Ausgang ein Signal (/^abnehmbar ist, dessen Rückflanke den Reginn des Auswertablaufs in der Auswertungseinrichtung bestimmt.

4. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von den der Auswertungseinrichtung zugeführten Videosignalen nur der Bildanteil geradzeiliger bzw. ungeradzeiliger Halbbilder ausgewertet wird.