DE69516092T2 - Videoüberwachnungssystem - Google Patents

Videoüberwachnungssystem

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DE69516092T2
DE69516092T2 DE69516092T DE69516092T DE69516092T2 DE 69516092 T2 DE69516092 T2 DE 69516092T2 DE 69516092 T DE69516092 T DE 69516092T DE 69516092 T DE69516092 T DE 69516092T DE 69516092 T2 DE69516092 T2 DE 69516092T2
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Leroy Jones
Nath Mehrotra
Lynn Randall
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Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Video-Überwachungssystem. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Überwachungssystem, bei dem eine Anzahl kompakter Kameras an einer Anzahl entfernten Stellen installiert sind und wobei mehrere Parameter der Kameras gespeichert sind und aufgerufenen werden können zur schnellen Einstellung jeder Kamera.
  • In US-A-5.206.732 wird eine Anordnung beschrieben zur Fernsteuerung einer Anzahl Videokameras. Jede Kamera kann von einer betreffenden Steuereinheit oder sonstwie durch eine zentrale Steuereinheit gesteuert werden.
  • In US-A-4.974.088 wird eine Fernbedienung beschrieben für eine Kamera auf Basis eines Rotationsprinzips. Fokus-, Blendungs- und Zoom-Einstellung ist mit der Fernbedienung möglich, zusammen mit mehreren Positionsregelungen.
  • In US-A-5.166.793 wird eine Videokamera-Synchronanordnung beschrieben. Ein Sicherheitssystem mit Kameras, die in Räumen installiert sind zur Überwachung der selben von einer in einem Abstand liegenden Stelle aus, wird weitgehend angewandt. Eine Signalverarbeitungsschaltung für eine Videokamera umfasst eine Phasenvergleichsschaltung zum Vergleichen der Phase eines Synchronimpulssignals, das von einer Synchronerzeugungsschaltung ausgeliefert wird mit einem Signal entsprechend der Phase einer AC-Nutzstromquelle. Der spannungsgesteuerte Oszillator wird von dem Ausgang der Phasenvergleichsschaltung gesteuert und steuert seinerseits wieder den Synchronismus entsprechend der Phase der AC-Nutzspeisung.
  • In EP-A-0.413.468 wird eine Vertikal-Phaseneinstellschaltung für zeilenverriegelte Überwachungskameras beschrieben. Die Schaltungsanordnung umfasst eine Verriegelungsdetektionsschaltung zur Steigerung des Zeitfensters während der Aufstartumstände zur Gewährleistung einer Ausgangssynchronisation und eines größeren Phaseneinstellbereichs zwecks eine Synchronisation mit einer anderen Kamera.
  • Video-Überwachungssysteme sind durchaus bekannt, wobei Videokameras an in einem Abstand liegenden Stellen benutzt werden, die von Sicherheitspersonal überwacht werden sollen. Bei solchen Systemen werden Bildes der jeweiligen Kameras an einem oder mehreren Videomonitoren in einem Sicherheitspult wiedergegeben. Wenn eine einzige Person eine Vielzahl von Stellen allein überwachen kann, kann ein wesentliche Kosteneinsparung erzielt werden im Vergleich zu dem Einsatz von mehreren Personen, die an den betreffenden Stellen stationiert sein sollen.
  • Herkömmlicherweise sind die Videokameras bei solchen Überwachungssystemen etwas altmodisch gegenüber Videokameras bei den Fernsehanstalten oder im Vergleich zu Kameras für den Heimgebrauch. Für fast jedes Operationsfeature, das in eine Videokamera aufgenommen werden soll, gibt es einen entsprechenden Parameter, der von dem Benutzer eingestellt und/oder nachgeregelt werden soll. Die Notwendigkeit solcher Einstellungen ist nicht ein unüberwindliches Problem für den Benutzer einer einzigen Kamera. Aber die Verwendung von vielen Überwachungskameras, die mit vielen Features versehen sind, erfordert einen großen Teil der Aufmerksamkeit des Benutzers, damit die Einstellungen und Regelungen der vielen Parameter für jede Kamera einwandfrei durchgeführt werden können. Sogar wenn jede Kamera in der Ausgangssituation entsprechend einem Satz vorbestimmter Parameter eingestellt werden sollte, müssen die erforderlichen Einstellungen in Abhängigkeit von den Änderungen der Kamera-Orientierung, der Lichtumstände oder anderen Umständen innerhalb des zu überwachenden Gebietes nachgeregelt werden. Auf diese Weise würde der Benutzer eines Überwachungssystems von seiner Aufgabe abgelenkt werden, die Aktivitäten in dem zu überwachenden Gebiet zu beobachten. So könnte beispielsweise das einfache Instandhalten und Nachregeln der Fokussierung einer Anzahl ferngesteuerter Überwachungskameras eine wesentliche Ablenkung des Benutzers bedeuten.
  • Es wäre erwünscht, ein Mehr-Kamera-Überwachungssystem zu schaffen, wobei die Kameras bestimmte Operationsparameter, wie die Fokuseinstellung, jeder der Kameras automatisch einstellen können. Außerdem wäre es erwünscht, ein Mehr-Kamera-Überwachungssystem zu schaffen, wobei handmäßige Einstellungen mehrerer Kameraparameter per Fernbedienung durchgeführt, gespeichert und dann im Zusammenhang mit der Neuorientierung der Kamera abgerufen werden können.
  • Insbesondere wäre es erwünscht, eine solche Speicherung und ein derartiger Abruf von Parametern im Zusammenhang mit dem Fokus und/oder der Weißbalance einer Farb-Videokamera. Zum Erhalten einwandfreier Farbbilder von einer Videokamera ist es notwendig die Pegel von Rot, Grün und Blau in dem Videosignal gegenüber den detektierten Pegeln solcher Farben auszugleichen oder in Balance zu bringen, dies entsprechend dem Spektrum des Lichtes in dem überwachten Gebiet. Sonnenlicht, beispielsweise, hat ein Spektrum, das einem 5,500 K schwarzen Körper annähert, sonst hätte das Spektrum reflektierten Lichtes an einem weißen Körper eine Spitze in dem grünen Gebiet. Die Spektren von Glühlampen können angenähert werden durch die Spektren von Schwarzkörpern bei verschiedenen Temperaturen abhängig von der Art der Lampe. Andere Lichtquellen, wie Metalldampflampen oder Leuchtstofflampen zeigen wesentliche Spitzen an mehreren Stellen innerhalb des Spektrums. Eine Bewertungsnote, die benutzt wird zum Charakterisieren des Spektrums einer Lichtquelle wird als Farbtemperatur der Lichtquelle bezeichnet. Im Bereich der Photographie werden Farbfilter verwendet zum Ausgleichen oder Anpassen der Reaktion von Farbfilm zur Berücksichtigung mehrerer Farbtemperaturen. Bei elektronischen Bildverarbeitungssystemen ist es üblich, eine variable Verstärkungsanordnung vorzusehen, bekannt als ein Weißbalancesystem, damit der Benutzer die Reaktion einer elektronischen Bildverarbeitungsanordnung entsprechend der vorherrschenden Farbtemperatur ausgleichen kann.
  • Bei einigen Anwendungsbereichen wird die Fern-Überwachungseinheit an einer Stelle benutzt, die verschiedene Gebiete hat, die je durch eine eigene Farbtemperatur gekennzeichnet werden. So kann beispielsweise ein Gebiet in einem Raum eine Glühlampe haben, während ein anderes Gebiet des Raumes eine Beleuchtung mit Leuchtstofflampen hat, oder ein Fenster mit Sonnenlicht. Es sind automatische Weißbalancesysteme bekannt, wobei die Ausgleichspegel, die den Farbanteilen eines Videobildes zugeführt werden, in Reaktion auf den gemessenen farbigen Inhalt des Bildes ständig eingestellt werden. Solche Weißbalancesysteme basieren auf einer statistischen Anname in Bezug darauf, wie der Farbinhalt eines balancierten Bildes sein sollte. Wenn es beispielsweise relativ wenig Weiß in einem sichtbaren Gebiet gibt, kann ein automatisches Weißbalancesystem die Farben in dem Videobild auf nicht einwandfreie Weise stören. Außerdem sorgt die von der automatischen Weißbalance gelieferte ständige Farbregelung oft Farbunstabilität innerhalb des Videobildes, insbesondere wenn es in dem Farbinhalt des Gebietes Schwankungen gibt, wie diese durch Bewegung der Kamera oder durch Bewegung von Gegenständen in dem Bild verursacht werden können.
  • Weißbalance-Einstellungen können von Hand durch den Kameramann durchgeführt werden, aber eine handmäßige Einstellung wäre eine Ablenkung der Aufmerksamkeit des Benutzers eines Video-Überwachungssystems, insbesondere eines Systems, wobei eine Anzahl entfernt angeordneter Kameras benutzt werden. Es wäre erwünscht, ein Video-Überwachungssystem zu schaffen, bei dem vordefinierte Weißbalance-Einstellungen zusammen mit entsprechenden Gebieten, die von jeder Kamera überwacht werden kann, gespeichert werden können. Danach können diese Einstellungen automatisch angefordert werden und angewandt werden auf das detektierte Videobild, wenn die Kamera neu-orientiert wird um eines der selektierten gebiete zu überwachen, die eine andere Farbtemperatur haben kann als ein vorher überwachtes Gebiet.
  • Bei einigen Anwendungsbereichen ist es erwünscht, dem Benutzer des Überwachungssystems die Möglichkeit zu bieten, die Verschlusszeit einer ferngesteuerten Überwachungskamera einzustellen. So ist beispielsweise in einer spärlich beleuchteten Gebiet eine niedrige Verschlusszeit im Allgemeinen erwünscht. Während in einem hell beleuchteten Gebiet eine relativ hohe Verschlusszeit im Allgemeinen erwünscht ist. Außerdem kann eine Überwachungskamera benutzt werden in einem Gebiet, wo es erwünscht ist, ein klares Bild beweglicher Gegenstände zu erhalten, beispielsweise von Fahrzeugen, die durch das Gebiet hindurchfahren. Es wäre erwünscht, wenn der Benutzer die Möglichkeit hätte, die Verschlusszeit einer ferngesteuerten Kamera abhängig von den in dem überwachten Gebiet herrschenden Umständen einstellen oder regeln könnte.
  • Es ist nun u. a. eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein verbessertes Überwachungssystem zu schaffen. Dazu schafft die Erfindung ein Video-Überwachungssystem, wie dies in dem Hauptanspruch definiert ist. Die Unteransprüche definieren vorteilhafte Ausführungsformen.
  • Es wird ein Überwachungssystem geschaffen, wobei eine Anzahl ferngesteuerter Überwachungseinheit vorgesehen sind zum Erhalten von Befehlen von einer durch eine überwachende Person bedienten Verarbeitungseinheit. Jede Überwachungseinheit ist mit einer Videokamera und einem Pan/Tilt-Mechanismus zum Posi tionieren der Kamera in Reaktion auf Befehle von dem Benutzer. Jede Überwachungseinheit ist weiterhin versehen mit einem Mikrokontroller zur Steuerung der Kamera und des Pan/Tilt-Mechanismus in Reaktion auf befehle von dem Benutzer. Der Mikrokontroller ist ebenfalls wirksam zur Speicherung und zur Anforderung bestimmter Kameraeinstellungen, dies im Zusammenhang mit selektierten Orientierungen des Pan/Tilt-Mechanismus in Reaktion auf Befehle von dem Benutzer zum Aufrufen solcher Information.
  • Eine ferngesteuerte Überwachungseinheit ist mit einer örtlichen AC- Speisung verbunden zum Liefern elektrischer Energie zu der Überwachungseinheit. Die ferngesteuerte Überwachungseinheit umfasst eine Schaltungsanordnung zum Erzeugen eines Bezugssignals, das mit der örtlichen AC-Quelle synchronisiert wird. Ein Bildkontroller empfängt das Bezugssignal und erzeugt ein Synchronisationsbezugssignal, das benutzt wird zum Erzeugen von Synchronisationssignalen innerhalb eines von der Kamera erzeugten FBAS-Signals. Der Bildkontroller erzeugt einen selektierten Grad von Phasenverzögerung in dem Synchronisationsbezugssignal gegenüber dem Leitungsbezugssignal. Der Grad der Phasenverzögerung kann per Fernsteuerung vom Benutzer selektiert werden, damit Synchronisation der von einer Anzahl ferngesteuerter Überwachungseinheiten empfangenen FBAS-Signale erhalten wird. Eine Schaltungsanordnung zur automatischen Phasenregelung ist vorgesehen zum Detektieren der Synchronisation der wiedergegebenen Videobilder und zur automatischen Einstellung der relativen Phasenverzögerung unter den ferngesteuerten Überwachungseinheiten.
  • Die obenstehende Übersicht sowie die nachfolgende detaillierte Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird besser verstanden wenn sie in Kombination mit der beiliegenden Zeichnung gelesen werden. Es zeigen:
  • Fig. 1 ein funktionelles Blockschaltbild eines Video-Überwachungssystems,
  • Fig. 2 ein funktionelles Blockschaltbild einer ferngesteuerten Überwachungseinheit des Überwachungssystems nach Fig. 1,
  • Fig. 3 eine teilweise schematische Darstellung, wobei bestimmte Kommunikations- und Steuerverbindungenzwischen Elementen der ferngesteuerten Überwachungseinheit nach Fig. 2 dargestellt werden, und
  • Fig. 4 eine teilweise schematische Darstellung einer Schaltungsanordnung zur automatischen Detektion und Einstellung der relativen Phase des Vertikal- Synchronisationsanteils der von einer Anzahl ferngesteuerter Überwachungseinheiten empfangenen FBAS-Signale.
  • In Fig. 1 ist ein Video-Überwachungssystem 10 dargestellt. Das Video- Überwachungssystem 10 umfasst eine Anzahl ferngesteuerter Überwachungseinheiten 12a, 12b und 12c. Die Überwachungseinheiten 12a, 12b und 12c sind von dem Typ, wie dieser in der ebenfalls von der Anmelderin gleichzeitig eingereichten Patentanmeldung (WO-A-9535624, veröffentlicht am 28.12.95) beschrieben ist, mit dem Titel:" Suveillance Camera System". Jede der Überwachungseinheiten 12a, 12b und 12c ist konfiguruert wie im Zusammenhang mit der Überwachungseinheit 12a dargestellt und umfasst eine Videokamera 14. Die Kamera 14 ist innerhalb einer durchsichtigen Halbkugel angeordnet, die vorzugsweise befestigt ist an oder aufgehängt ist an einer Decke an einer Stelle, wo die Überwachungseinheit 12a zum Einsatz gebracht wird. Die Kamera 14 ist an einem (nicht dargestellten) Gestell angeordnet, das die Kamera mit Hilfe eines Pan-Motors 16 in einem selektierten Winkel (oder Pan-Koordinate) ausrichten kann und mit einer selektierten vertikalen Neigung (oder Tilt-Koordinate) von einem Tilt-Motor 18 ausgerichtet werden kann. Außerdem sind der Pan-Motor 16 und der Tilt-Motor 18 wirksam zum Variieren der Pan- und der Tilt-Koordinaten der Kamera mit einer oder mehreren der selektierten Winkelgeschwindigkeiten.
  • Jede der Kameras in den betreffenden Überwachungseinheiten 12a, 12b und 12c erzeugt ein Videosignal, das über die jeweiligen Kabel 22a, 22b bzw. 22c zu einem Videoschalter/Multiplexer 24 übertragen wird. Der Videoschalter/Multiplexer 24 ist vorzugsweise von dem Typ, der wirksam ist zum Empfangen einer Anzahl Videosignale, wie von den Videokabeln 22a, 22b und 22c, und um dafür zu sorgen, dass die entsprechenden Bilder an einem oder mehreren Video-Monitoren 26a, 26b bzw. 26c wiedergegeben werden. So können beispielsweise die betreffenden Bilder je an einem zugeordneten Monitor wiedergegeben werden. Auf alternative Weise können zwei oder mehr Bilder an einem einzigen Monitor wiedergegeben werden, und zwar unter Anwendung einer Umschaltsequenz für selektierte Bilder.
  • Die Art und Weise, wie der Schalter/Multiplexer 24 eintreffende Videosignale an den Monitoren 26a, 26b und 26c wiedergibt, wird durch Steuersignale bestimmt, die dem Schalter/Multiplexer 24 von einer zentralen Verarbeitungseinheit, CPU 28, geliefert werden, der mit dem Schalter/Multiplexer 24 verbunden ist. Die CPU 28 ist ebenfalls mit einer Benutzerschnittstelle 30 verbunden, die vorzugsweise ein Tastenfeld 32 zum Liefern alphanumerischer Information zu der CPU 28, eine Anzahl Funktionstasten 34 um dafür zu sorgen, dass die CPU 28 vorbestimmte Prozeduren durchführt, eine alphanumerische Wiedergabeanordnung 36 zum Wiedergeben von Information, die zu dem Status des Überwachungssystems 10 gehört, und eine analoge Eingabevorrichtung, wie ein Joystick 38 zum Liefern analoger Positionierungsinformation zu der CPU 28.
  • Durch Betätigung einer geeigneten Folge von Funktionstasten und/oder alphanumerischer Tasten 32 im Betrieb des Überwachungssystems kann ein Benutzer die CPU 28 informieren über das gewünschte Bild oder Folgen von Bildern, die von dem Schalter/Multiplexer 24 an den Monitoren 26a, 26b und 26c abgespielt werden sollen. Die CPU 28 ist derart programmiert, dass sie ein geeignetes Prompt verursacht, das an dem Wiedergabeschirm 36 erscheint um dem Benutzer beim Hereinziehen solcher Information zu helfen. Danach ladet die CPU 28 die eingetretene Information zu einem Sequenzer in dem Schalter/Multiplexer 24 herunter, so dass die Videobilder auf die gewünschte Art und Weise abgespielt werden. Auf alternative Weise wird die CPU 28 programmiert zur Steuerung der Schalt- und Wiedergabefunktionen des Schalters/Multiplexers in "Echtzeit" indem die Wirkung des Überwachungssystems abläuft. Die Benutzerschnittstelle 30, die CPU 28 und der Schalter/Multiplexer 24 sind vorzugsweise von dem Typ, hergestellt und verkauft von "Bude Industries of Lancaster", Pennsylvania als ALLEGIANT Video-Schaltsystem.
  • Zusätzlich zu der Steuerung bietet der Schalter/Multiplexer 24, die CPU 28 ebenfalls dem Benutzer die Möglichkeit eine Vielheit an Befehlen von dem Tastenfeld zu den ferngesteuerten Überwachungseinheiten weiterzuleiten. Besondere Befehle und die Art und Weise, wie solche Befehle in dem Überwachungssystem effektiv werden, wird nachstehend detailliert beschrieben. Im Allgemeinen spezifiziert der Benut zer einen Befehl durch Betreibung der Benutzerschnittstelle 30 entsprechend einer vorbestimmten Folge, wie durch Betätigung einer Funktionstaste 34 zum Selektieren eines Befehls, und danach durch Spezifizierung einer Kamera über das Tastenfeld 32, für die der Befehl bestimmt ist. Solche Befehle gehen mit zusätzlichen Benutzerwingaben einher, wie numerischen Parametern oder Joystick-Positionen, die für die Durchführung der Befehle relevant sind. Bei Detektion, dass ein befehl einer spezifischen Überwachungseinheit zugeführt werden soll, liefert die CPU 28 ein entsprechendes Befehlssignal zu der Signalverteilungseinheit SDU 40.
  • Die SDU 40 empfängt Befehlssignale von der CPU 28 und sendet ihrerseits ein reihencodiertes digitales Befehlswort zu den Überwachungseinheiten 12a, 12b und 12c über betreffende verdrillte Aderpaare 42a, 42b und 42c. Jede ferngesteuerte Überwachungseinheit 12a, 12b und 12c umfasst ein Kuppelsteuersystem 20 (i) zum Empfangen von Befehlsworten über das zugeordnete verdrillte Aderpaar, (ii) zum Decodieren der Befehlsworte, die von dem zugeordneten verdrillten Aderpaar empfangen worden sind, und (iii) zum Auslösen einer geeigneten Reaktion in der Überwachungseinheit.
  • Jedes Kuppelsteuersystem 20 ist mit einem einzigartigen Adresscode versehen, wodurch die SDU 40 die Überwachungseinheit identifiziert, für die ein bestimmter Befehl gemeint ist. So umfasst beispielsweise jedes Befehlswort. Das von der SDU den Überwachungseinheiten zugeführt wurde, ein Befehlspräfix, das ein Attentionssignal umfasst und den Adresscode der Überwachungseinheit, für die das Befehlswort gemeint ist. Danach reagiert jedes Kuppelsteuersystem 20 nur auf die Befehlsworte, die das einwandfreie Befehlspräfix enthalten. Der restliche Teil des Befehlswortes umfasst einen Befehlscode, der den Befehl identifiziert, und einen oder mehrere Parameter, die dem Befehl zugeordnet sind.
  • Repräsentative Befehlsworte, die einer ferngesteuerten Überwachungseinheit zugeführt werden, sind die Befehle, wie diese in der Tabelle 1 aufgelistet sind. Jeder der Befehle in der Tabelle 1 wird durch ein einzigartiges digitales Signal dargestellt. Bestimme Befehle in der Tabelle 1 werden von der SDU 40 gesendet; und zwar im Zusammenhang mit einem oder mehreren numerischen oder logischen Argumenten, wie in der Tabelle 1 angegeben. Auf alternative Weise können die Befehle, die ein logisches Argument haben, wie AUTO-FOCUS < ON/OFF> als zwei einzelne Befehle implementiert werden, die je einen der Umstände des Argumentes angeben, beispielsweise AUTO-FOCUS-ON und ATO-FOCUS-OFF. Tabelle 1
  • Die Aktionen, die innerhalb einer ferngesteuerten Überwachungseinheit in Reaktion auf den Empfang der in der Tabelle 1 aufgelisteten Befehle effektuiert worden sind, gehören zu den allgemeinen Kategorien der Bewegungssteuerung, der Optiksteuerung und der Bildsteuerung. Der Befehl PRESET bietet dem Benutzer die Möglichkeit eine Kombination zweier oder mehrere Kamera-Steuerparameter zu definieren und zu speichern. Der Befehl RECALL ermöglicht es für den Benutzer, jede der Überwachungseinheiten zu instruieren entsprechend den gespeicherten Parametern zu funktionieren.
  • Jede der in der Tabelle 1 aufgereihten Befehle wird nachstehend anhand der Fig. 2 beschrieben, wobei ein detailliertes Schaltbild einer Überwachungseinheit 12a dargestellt wird. Vo der SDU 40 gelieferte Befehlsworte werden über ein verdrilltes Aderpaar 42a im Empfänger/Decoder 44 empfangen. Die über das verdrillte Aderpaar 42a empfangenen Befehlsworte sind vorzugsweise in einem Bi-Phase- oder pseudoternärem Code codiert. Der Empfänger/Decoder 44 verwandelt die empfangenen Befehlsworte in ein Format, wie 5-Volt TTL, das danach einem Kuppel-Mikrokontroller 46 zugeführt wird. Der Kuppel-Mikrokontroller 46 umfasst vorzugsweise einen von Motorola, Incorporated hergestellten MC68HC 16-Mikrokontroller.
  • Bei Empfang eines Befehlswortes vergleicht der Mikrokontroller 46 zunächst das Adressenpräfix des Befehlswortes mit einem der ferngesteuerten Überwachungseinheit 12a zugeordneten Adressencode. Der Adressencode wird der Überwachungseinheit 12a entsprechend der Position eines (nicht dargestellten) Mikroschalters oder durch eine ähnliche Vorrichtung zum Liefern eines Codes zu dem Kuppel-Mikrokontroller 46. Wen das empfangene Befehlspräfix der vorbestimmten Adresse der Überwachungseinheit 12a nicht entspricht, wird der Befehl ignoriert und es findet keine weitere Aktion statt im Kuppel-Mikrokontroller 46 in Reaktion auf das empfangene Befehlswort. Wenn das empfangene Präfix der vorbestimmten Adresse der Überwachungseinheit 12a entspricht, reagiert der Kuppel-Mikrokontroller 46 auf das empfangene Befehlswort und auf die demselben zugeordneten Parametern, entsprechend den in dem EPROM 48 gespeicherten Instruktionen.
  • Bei alternativen Ausführungsformen können die vorbestimmten Adressen ferngesteuerten Überwachungseinheiten verschiedenartig zugeordnet werden, wie als DIP-Schaltereinstellungen oder als numerische Werte, gespeichert an vorbestimmten Stellen eines Festwertspeichers.
  • Die spezifischen Aktionen vom Mikrokontroller 46 in Reaktion auf ein empfangenes Befehlswort, gemeint für die Überwachungseinheit 12a, wird nachstehend detailliert beschrieben.
    • Kamerabewegung
  • Der Kuppel-Mikrokontroller 46 ist programmiert zur Steuerung der Pan- und Tilt-Motoren in Reaktion auf den PAN- bzw. TILT-Befehl und zum Festlegen einer Aufnahme der aktuellen Winkellage der Kamera. In Fig. 1 kann der benutzer eine betreffende Funktionstaste 34 und eine numerische Taste 32 betätigen um die CPU 38 darüber zu informieren, dass der Benutzer die Winkelkoordinaten der Kamera 14 innerhalb der Überwachungseinheit 12a einstellen möchte. Die CPU 28 gibt dan eine geeignete Nachricht am Wiedergabeschirm 36 wieder, wodurch der Benutzer darüber informiert wird, dass die betreffende Kamera für eine derartige Steuerung selektiert worden ist. Die CPU 28 tastet periodisch die X- und Y-Positionen des Joysticks 38 ab. Der Benutzer kann dann den Joystick 38 in der X- und/oder in der Y-Richtung lenken, um die gewünschte Richtung der Winkelbewegung der Kamera in den betreffenden Pan- und Tilt-Bewegungen anzugeben. Außerdem kann die gewünschte Geschwindigkeit einer derartigen Winkelbewegung von dem Benutzer spezifiziert werden, und zwar entsprechend dem Ausmaß, in dem der Joystick in der gewünschten Richtung gelenkt wird. Die CPU 28 selektiert ebenfalls, für jede Bewegungsachse, einen digitalen Wert oder digitale Werte, welche die gewünschte Winkelgeschwindigkeit (d. h. die Geschwindigkeit und die Richtung) in jeder der Pan- und Tilt-Achsen angeben.
  • Wenn beispielsweise der Joystick nur in der X-Richtung gelenkt wird, selektiert die CPU 28 einen digitalen Code, der die gewünschte Pan-Geschwindigkeit darstellt. Danach liefert die CPU 28 einen Pan-Befehl zu der SDU, nebst dem Geschwindigkeitscode.
  • Wenn der Joystick gleichzeitig in der X- und Y-Richtung bewegt wird, selektiert die CPU 28 einen ersten digitalen Code, der die gewünschte Pan- Geschwindigkeit darstellt und einen zweiten digitalen Code, der die gewünschte Tilt- Geschwindigkeit darstellt. Einzelne PAN- und TILT-Befehle werden danach der SDU 40 zugeführt zur Übertragung zu den Überwachungseinheiten. Die SDU 40 sendet die entsprechenden Befehlsworte nacheinander.
  • In Fig. 2 reagiert der Kuppel-Mikrokontroller 46 auf den Empfang der PAN- und TILT-Befehle, indem er zu dem Pan-Motortreiber 50 und dem Tilt-Motortreiber 52 ein entsprechendes Steuersignal zuführt. Der Pan-Motortreiber 50 ist eine Motorsteuerschaltung, die ein Befehlssignal von dem Kuppel-Mikrokontroller 46 er hält und in Reaktion darauf dafür sorgt, dass der Pan-Motor 16 funktioniert um die Kamera mit der gewünschten Pan-Geschwindigkeit "pannen" zu lassen. Auf gleiche Weise empfängt der Tilt-Motortreiber 52 ein Steuersignal von dem Kuppel-Mikrokontroller 46 und in Reaktion darauf sorgt er dafür, dass der Tilt-Motor die Kamera mit der gewünschten Tilt-Geschwindigkeit "tuten" lässt.
  • Die selektierten Pan- und Tilt-Geschwindigkeiten werden von den betreffenden Treiberschaltungen 50 und 52 beibehalten, bis neue Werte von dem Mikrokontroller 46 erhalten werden. Wenn beispielsweise der Benutzer den Joystick 38 los lässt, wird der Kuppel-Mikrokontroller 46 geeignete PAN- und TILT-Befehle von der SDU 40 erhalten, die angeben, dass die Pan- und Tilt-Geschwindigkeiten auf Null gesetzt wurden. Zu der Zeit aktualisiert der Kuppel-Mikrokontroller 46 die betreffenden Pan- und Tilt-Steuersignale, die den Motortreibern 50 und 52 zugeführt werden, damit die Motoren 16 und 18 anhalten.
  • Der Pan-Motor 16 und der Tilt-Motor 18 sind vorzugsweise Schrittmotoren von dem durchaus bekannten Typ, die eine genaue offene-Schleifen-Positionierung liefern und durch bekannte digitale Schaltungsanordnungen steuerbar sind. Bei einer alternativen Ausführungsform wird ein anderer Motortyp, wie ein Servomotor, benutzt.
  • Außer der Lieferung von Steuersignalen zu den Pan- und Tilt-Treibern 50 und 52 berechnet der Kuppel-Mikrokontroller 46 ständig eine Aufzeichnung der aktuellen Koordinaten der Kamera. Da der Pan- und der Tilt-Motor vorzugsweise in einer offen Schleifenart betrieben werden, ist der Kuppel-Mikrokontroller 46 derart programmiert, dass er eine Ausgangs-"Neutralisierungs"-Prozedur durchführt, wenn die Überwachungseinheit eingeschaltet wird. Während der Neutralisierungsprozedur werden der Pan- und der Tilt-Motor auf ein vorbestimmtes Paar Winkelkoordinaten positioniert, so dass der Mikrokontroller 46 dann einwandfrei die Ausgangslage der Pan- und Tilt-Motoren durch "tote Berechnung" berechnen kann. So kann beispielsweise der Kuppel-Mikrokontroller 46 eine Berechnung der den Schrittmotoren während der Bewegung der Kamera zugeführten Impulse einhalten. Auf alternative Weise kann der Kuppel-Mikrokontroller die Geschwindigkeitswerte, die im Betrieb des Überwachungssystems erhalten worden sind, integrieren.
  • Weil der Pan- und der Tilt-Motor vorzugsweise in einer offen Schleifen-Art betrieben werden, können sich Positionsfehler in den berechneten Winkelkoordinaten gegenüber den aktuellen Winkelkoordinaten der Kamera anhäufen. Um solche Fehler auszuschalten kann der Benutzer die Neutralisierungsprozedur durchführen, und zwar unter Anwendung des Befehls ZERO. Auf alternative Weise oder zusätzlich dazu können der Pan- und der Tilt-Mechanismus mit geeigneten Sensoren versehen sein, die mit dem Kuppel-Mikrokontroller 46 verbunden sind, zum Detektieren, wann die Kamer sich in einer vorbestimmten Lage befindet. Dann können die berechneten Winkelkoordinaten automatisch auf Null gesetzt werden, wenn die Lagensensoren erregt werden.
  • Die augenblicklichen Winkelkoordinaten der Kamera werden in internen Registern des Kuppel-Mikrokontrollers 46 gespeichert. Wenn der Kuppel- Mikrokontroller 46 einen PRESET-Befehl empfängt, werden die augenblicklichen Winkelkoordinaten in dem EEPROM 56 an einer Stelle gespeichert, die durch das numerische Argument des PRESET-Befehls bestimmt wird. Wenn durch den Kuppel- Mikrokontroller 46 ein RECALL-Befehl empfangen wird, werden die gespeicherten Koordinaten von dem EEPROM 56 angefordert und mit den aktuellen Koordinaten der Kamera verglichen. Danach berechnet der Kuppel-Mikrokontroller 46 die erforderlichen Winkelgeschwindigkeiten in den Pan- und Tilt-Richtungen zum Effektuieren der Positionierung der Kamera entsprechend den gefundenen Koordinaten. Nachdem die erforderlichen Geschwindigkeiten berechnet worden sind, steuert der Kuppel- Mikrokontroller 46 die Pan- und Tilt-Treiber 50 bzw. 52 an, damit die Kamera entsprechend den gefundenen Koordinaten positioniert wird.
  • Das den PRESET- und RECALL-Befehlen zugeordnete numerische Argument kann benutzt werden um zu Spezifizieren, welche von einer Anzahl gespeicherter Koordinaten gespeichert und gesucht werden sollen. Der Benutzer spezifiziert das Argument der PRESET- und RECALL-Befehle als dezimale ganze Zahl, die durch den Kuppel-Mikrokontroller 46 in eine Basis-EEPROM-Adresse umgewandelt wird zum Suchen der gespeicherten Koordinaten und der Parameter, die in Reaktion auf einen PRESET-Befehl gespeichert werden können. Die Koordinaten, die von einem RECALL-Befehl gefunden wurden, sind dieselben Koordinaten, die vorher in Reaktion auf einen vorhergehenden PRESET-Befehl mit demselben numerischen Argument gespeichert wurden. Die CPU 28 führt ein Verzeichnis für jede Überwachungseinheit darüber, wieviel Koordinatensätze gespeichert wurden. Die CPU 28 ist programmiert zum Ignorieren des Befehls, wenn der Benutzer ein nicht definiertes RECALL- Argument spezifiziert. Auf alternative Weise ist der Kuppel-Mikrokontroller 46 programmiert um RECALL-Befehle mit einem nicht definierten Argument zu ignorieren.
    • Optiksteuerung
  • Die Kamera 14 umfasst eine Optik 58 und ein Bilderzeugungssystem 60. die Optik 58 umfasst eine Gummilinse 62 mit einer einstellbaren Blende. Die Optik 58 umfasst ebenfalls einen Linsenkontroller 64, der die Blende, den Fokus und der Zoom-Faktor der Optik elektromechanisch steuert. Eine bevorzugte Optik 58 ist das Modell 55YD-System von Tamron Corporation aus Japan.
  • Es sind Gummilinsen bekannt, die eine aufwendige mechanische Einrichtung aufweisen, wodurch die effektive Blendenöffnung automatisch vergrößert wird, wenn der Zoom-Faktor der Linse gesteigert wird. Weil solche Linsen relativ groß sind, kann deren Einsatz in Überwachungseinheiten die Geschwindigkeit beschränken, mit der eine Kamera in einer gewünschten Richtung orientiert werden kann. Außerdem erfordern solche Linsen ein größeres Kuppelgehäuse als in einer unauffälligen Überwachungseinheit erwünscht ist. Es wurde nun gefunden, dass der Einsatz einer Linse, die nicht einen solchen mechanischen Aperturausgleich liefert, wie die bevorzugte, oben genannte Linse, eine wesentliche Verringerung der Größe ermöglicht, was erhalten werden kann in der Konstruktion einer ferngesteuerten Überwachungseinheit und eine schnelle Positionierung der Kamera liefert.
  • Der Kontroller 64 ist über eine vieradrige synchrone Reihenverbindung 63 mit dem Kuppel-Mikrokontroller 46 verbunden. Kommunikation zwischen dem Kuppel-Mikrokontroller 46 und dem Optik-Kontroller 64 erfolgt unter Anwendung eines Vier-Bytes-Token, das ein Steuer-Byte, ein Zoom-Byte, ein Fokus-Byte und ein Blenden-Byte umfasst. Das Steuer-Byte umfasst einen Code, durch den der Optik- Kontroller 64 instruiert wird, entsprechend einer oder mehreren Betriebsarten, einschließlich einer Auto-Fokus-Betriebsart, und einer Auto-Blenden-Betriebsart, oder einer externen Steuerbetriebsart zu funktionieren.
  • In der externen Steuerbetriebsart reagiert der Optik-Kontroller 64 auf das Steuer-Token durch Einstellung der Blendenöffnung, des Brennabstandes und/oder des Zoom-Faktors der Optik entsprechend Werten in dem Blenden-Byte, dem Fokuys-Byte bzw. dem Zoom-Byte des Steuer-Tokens.
  • In der Auto-Fokusbetriebsart benutzt der Optik-Kontroller 64 einen internen Rückkopplungsmechanismus zum Einstellen des Brennpunktes der Optik. Das von dem Bilderzeugungssystem 60 gelieferte Videosignal wird als Eingangssignal dem Optik-Kontroller 64 zugeführt damit der Auto-Fokus-Mechanismus die Brennpunkt der Linse derart einstellt, dass der Kontrast in dem Videosignal maximiert wird.
  • In der Auto-Blendenbetriebsart wird ein interner Steuermechanismus des Optik-Kontrollers benutzt zum Einstellen der Blendenöffnung der Linse, damit die Amplitude des Videosignals innerhalb eines vorbestimmten Bereichs gehalten wird. Die Auto-Blendenbetriebsart kann in Kombination mit oder unabhängig von der Auto- Fokusbetriebsart eingesetzt werden.
  • Nebst bei dem Empfang und der Reaktion auf ein Steuertoken von dem Kuppel-Mikrokontroller 46 ist der Optik-Kontroller 64 wirksam zum Ausliefern eines Antwort-Tokens von dem Kuppel-Mikrokontroller 46, wenn der Optik-Kontroller ein Steuer-Token empfängt. Das Antwort-Token entspricht dem Steuer-Token und umfasst Datenfelder, in die der aktuelle Status der Optik 62 codiert wird. Um die aktuellen Optik-Einstellungen zu erhalten, überträgt der Kuppel-Mikrokontroller 46 ein Steuer-Token mit einem Steuer-Byte zu dem Optik-Kontroller, das dafür sorgt, dass der Optik-Kontroller 64 ein Antwort-Token liefert ohne Änderung der aktuellen Optik-Einstellungen.
  • Es dürfte einleuchten, dass die Einverleibung eines automatischen Optik-Fokussierungsmechanismus in ein Video-Überwachungssystem die Aufgabe des Benutzers des Überwachungssystems weitgehend lindert, der sonst der Aufgabe der Einstellung des Brennpunktes jeder der Kameras wesentlich Aufmerksamkeit widmen sollte.
  • Das Tastenfeld ist mit einer geeigneten Funktionstaste versehen, mit deren Hilfe der Operator zu der CPU 28 hin signalisiert in Verbindung mit einer bestimmten Kamera eine handmäßige Scharfstellung selektiert. Die CPU 28 ist derart programmiert, dass sie die SDU 40 dazu bringt, der angegebenen Überwachungseinheit, beispielsweise der Überwachungseinheit 12a, das AUTO-FOKUS < EIN/AUS> - Befehlswort zu liefern. Der Kuppel-Mikrokontroller 46 empfängt danach den AUTO- FOKUS-Befehl und liefert dem Optik-Kontroller ein Steuer-Token, damit die Auto- Fokus-Funktion, aktiviert oder deaktiviert wird, wie es der Benutzer selektiert. Das Tastenfeld ist ebenfalls mit einem geeigneten Mechanismus versehen, wie mit einem (nicht dargestellten) Knopf, mit dem der Benutzer angibt, in der handmäßigen Fokus- Betriebsart, ob der Brennabstand vergrößert bzw. verringert werden soll. Während der handmäßigen Fokuseinstellung sorgt die CPU dafür, dass die SDU 40 der selektierten Kamera in Antwort auf die Betätigung des Fokussierungsknopfes durch den Benutzer periodisch FOKUS (EIN/AUS> Befehlsworte liefert. Da jeder FOKUS-Befehl von dem Kuppel-Mikrokontroller 46 empfangen wird, erhält der Kuppel-Mikrokontroller 46 den aktuellen Fokuswert von dem Optik-Kontroller 58 und liefert danach ein Steuer-Token zu dem Optik-Kontroller, wobei der Wert des Fokus-Bytes entsprechend der Aktion des Benutzers vergrößert bzw. verringert wird.
  • Wie oben bereits erwähnt, arbeitet der Kuppel-Mikrokontroller 46 zum Aufzeichnen selektierter Winkelkoordinaten und zum schnellen Positionieren der Kamera in Reaktion auf den RECALL-Befehl. Es kann bei einem bestimmten Anwendungsbereich passieren, dass eine bestimmte solche aufgezeichnete Orientierung durch den Benutzer selektiert worden ist zum Erhalten eines Bildes eines Gebietes das nahe bei der Kamera liegt, und dass eine andere aufgezeichnete Orientierung selektiert worden ist zum Liefern eines Bildes eines zweiten Gebietes, das relativ weiter von der Kamera entfernt ist. Es kann gleichzeitig passieren, dass die relativen Abstände von der Kamera derart sind, dass verschiedene Brennpunkte der Linse erforderlich wären um ein scharfes Bild in den betreffenden aufgezeichneten Orientierungen zu erhalten. Wenn die Kamera in der handmäßigen Fokus-Betriebsart betrieben wird wäre der Operator gezwungen den Brennpunkt der Linse neu einzustellen, jeweils wenn der RECALL-Befehl geliefert wird, damit die beiden selektierten gebiete wechselweise beobachtet werden könnten. Wenn die Kamera in der Auto-Fokus-Betriebsart betrieben wird, tritt eine Zeitverzögerung aus, weil der Auto-Fokus-Mechanismus sich an jedes Bild anpasst, wenn der RECALL-Befehl gegeben wird. Je nach den relativen Abständen der interessanten Gegenstände und der Art des Bildinhaltes der interessanten Gebiete könnte die Anpassungszeit des Auto-Fokus-Mechanismus ausreichen um den Benutzer zu belästigen oder um dafür zu sorgen, dass der Benutzer ein wichtiges Ereignis in einem der selektierten Gebiete verfehlt.
  • Damit eine schnellere Fokussierung der Optik erzielt wird, ist der Kuppel-Mikrokontroller 4b derart programmiert, dass er den dann aktuellen Fokus- Bytewert in dem EEPRON 56 speichert, wenn der PRESET-Befehl empfangen wird. Der Fokus-Byte wird im Zusammenhang mit den Winkelkoordinaten gespeichert, die ebenfalls in Reaktion auf den PRESET-Befehl gespeichert werden, wie oben bereits erwähnt. Danach kann, wenn in dem Kuppel-Mikrokontroller 46 ein RECALL-Befehl empfangen wird, der Fokuswert, der dem spezifizierten Preset zugehört, gesucht werden und von dem Kuppel-Mikrokontroller als Steuer-Token dem Optik-Kontroller geliefert werden. Auf diese Art und Weise wird die Kamera schneller als vorher bekannt in der gewünschten Orientierung positioniert und einwandfrei fokussiert, weil die Notwendigkeit der Neufokussierung der Kamera oder die Wartezeit einer Anpassung des Auto-Fokusmechanismus fortfällt.
  • Die AUTO-BLENDEN-, BLENDEN- und ZOOM-Befehle arbeiten bei einer Funktion des Optiksystems, damit die Blenden- und die Zoom-Parameter des Optiksystems 58 auf dieselbe Art und Weise wie im Zusammenhang mit den Fokus- Parametern beschrieben worden ist, eingestellt oder geregelt werden.
  • Entsprechend den Prozeduren, wie diese im Zusammenhang mit der Speicherung und der Neuanforderung selektierter Brennpunkteinstellungen in Reaktion auf die PRESET- und RECALL-Befehle beschrieben worden sind, ist der Kuppel- Mikrokontroller weiterhin derart programmiert, dass er die aktuellen Werte des Blenden-Bytes und/oder des Zoom-Bytes des Linsen-Antwort-Tokens speichert und neuanfordert in Reaktion auf die betreffenden PRESET- und RECALL-Befehle. Andererseits können die operationellen Parameter, die zu dem Optik-System gehören schnell gesucht und effektuiert werden für jede der vorselektierten Winkelkoordinaten.
  • Bei einer alternativen Ausführungsform spezifiziert der Benutzer, welche der Optik-Parameter in Reaktion auf die PRESET- und RECALL-Befehle gespeichert und abgerufen werden sollen. So wird beispielsweise die gewünschte Kombination von Optik-Parametern über das Tastenfeld selektiert und danach als zusätzliches Argument des PRESET-Befehls eingeschlossen. Wenn ein Hilfssatz der möglichen Optik-Parameter als Preset gespeichert wird, dann werden die EEPROM-Stellen, die sonst mit den nicht selektierten Parametern belegt würden, mit einem Null-Code oder mit einem Code: "Macht nichts aus" belegt. Bei einer solchen Ausführungsform rea giert der Kuppel-Mikrokontroller 46 auf den RECALL-Befehl dadurch, dass er dem Optik-Kontroller ein Steuer-Token liefert, das die gesuchten Parameter in den selektierten Feldern, sowie die dann aktuellen Parameter in den nicht selektierten Feldern des Steuer-Tokens.
    • Bilderzeugung
  • Das Bilderzeugungssystem 60 der Kamera 14 umfasst eine Bilderzeugungsanordnung, wie eine ladungsgekoppelte Anordnung (CCD) 66, die sich hinter der Optik 62 befindet. Die CCD 66 ist vorzugsweise eine Sony ICX054AK 1/3-Zoll Farb-CCD-Anordnung. Die CCD 66 wird von einer Treiberschaltung 68 elektrisch betrieben, welche die erforderlichen Zeitsignale zum Betreiben der CCD 66 liefert. Die Treiberschaltung umfasst vorzugsweise einen Sony CXD125AR CCD-Kamera- Zeitgenerator zusätzlich zu anderen Schaltungselementen zum Erzeugen von Horizontal- und Vertikal-Synchronsignalen, die bei der Erzeugung eines Videosignals benutzt werden. Die von der CCD-Treiberschaltung 68 erzeugten Synchronisiationssignale werden einem Video-Verarbeitungshilfssystem 70 zugeführt. Das Video- Verarbeitungshilfssysten 70 umfasst eine Abtastschaltung zum Extrahieren von Signalen aus der CCD 66, eine Verarbeitungsschaltung zum Einstellen von Bildmerkmalen wie der Weiß-Balance, und einen Codierer zum Umwandeln des Bildes in ein Standard-FBAS-Videoformat, wie das NTSC-Format oder das PAL-Format. Das Bilderzeugungssystem 60 umfasst weiterhin einen Bilderzeugungs-Kontroller 72. Der Bilderzeugungs-Kontroller 72 kommuniziert mit dem Kuppel-Mikrokontroller 46 über eine zweiadrige asynchrone Reihen-TTL-Verbindung 71. Der Bilderzeugungs- Kontroller 72 liefert Steuersignale zu der CCD-Treiberschaltung 68 zum Schaffen eines Zeitintervalls, das von der CCD-Treiberschaltung 68 benutzt wird zur Steuerung der Zündzeit, oder Verschlussgeschwindigkeit, der CCD 66.
  • Um dem Benutzer die Möglichkeit zu bieten, die Verschlusszeiten der jeweiligen Kameras in dem Überwachungssystem 10 durch Fernsteuerung einzustellen oder zu regeln, ist die CPU 28 programmiert zum Wiedererkennen der Verschlusszeitbefehle, eingegeben durch den Benutzer über die Benutzerschnittstelle 30, und danach die Befehle der SDU 40 zuzuführen. So spezifiziert beispielsweise der Benutzer eine bestimmte Kamera und die Verschlusszeit der spezifizierten Kamera durch Betätigung der betreffenden Tasten im Tastenfeld. Bei Empfang eines geeigneten Signals von der CPU 28 sendet die SDU 40 das SHUTTER< SPEED> -Befehlwort zu den Überwachungseinheiten zusammen mit dem geeigneten Befehlspräfix.
  • In Fig. 2 wird der SHUTTER-Befehl empfangen, und zwar über das Aderpaar 42a, von dem Empfänger 44 und er wird danach dem Kuppel-Mikrokontroller 46 zugeführt. Der Kuppel-Mikrokontroller 46 ist derart programmiert, dass er auf den SHUTTER-Befehl reagiert, indem er die aktuelle Verschlusszeiteinstellung aus dem Bilderzeugungskontroller 72 zu dem Kuppel-Mikrokontroller 46 anfordert. Die Empfangsleitung RX wird ebenfalls mit einem internen Schieberegister 74 eines CCD-Kamera-Zeitgenerators 68a verbunden, der einen Teil der CCD-Treiberschaltung 68 bildet. Ein derartiger Zeitgenerator ist der Sony CXD1257AR. Das Schieberegister 74 des Zeitgenerators 68a ist mit einem internen Gating-Mechanismus des Zeitgenerators 68a verbunden, so dass die Daten in dem Schieberegister 74 in ein Verschlusszeitregister des Zeitgenerators 68a durchgeschaltet werden, wenn dem STB-Eingang des Zeitgenerators 68a ein Ausblendimpuls zugeführt wird. Wenn der Bilderzeugungskontroller 72 detektiert, dass eine Verschlusszeiteinstellung über die Signalleitung TX von dem Kuppel-Mikrokontroller 46 übertragen worden ist, wird die Verschlusszeit von dem Bilderzeugungskontroller 72 über die RX-Leitung übertragen, winach ein Impuls folgt, der von dem Bilderzeugungskontroller 72 der STB-Leitung zugeführt wird.
  • Der Bilderzeugungskontroller 72 verzeichnet die aktuelle Verschlusszeit und aktualisiert die aktuelle Verschlusszeit jeweils, wenn die Verschlusszeit eingestellt wird. Der Bilderzeugungskontroller ist weiterhin programmiert zum Übertragen der aktuellen Verschlusszeiteinstellungen zu dem Kuppel-Mikrokontroller 46, über die Signalleitung RX, wenn solche Information von dem Kuppel-Mikrokontroller 46 angefordert wird.
  • Da der Kuppel-Mikrokontroller 46 die aktuelle Verschlusszeit der Kamera erhält und einstellt, kann die Verschlusszeit unter den Parametern, die gespeichert werden, wenn ein PRESET-Befehl gegeben wird, eingeschlussen werden. Die gespeicherten Verschlusszeit-Werte können von dem Kuppel-Mikrokontroller 46 herangefordert werden und danach zu dem Bilderzeugungssystem geliefert werden, wenn von dem Kuppel-Mikrokontroller 46 ein RECALL-Befehl empfangen wird. Auf diese Weise wird dem Benutzer die Möglichkeit geboten, dafür zu sorgen, dass der Kuppel- Mikrokontroller eine Anzahl Kamerakonfigurationen aufzeichnet, die je eine zugeordnete Verschlusszeit haben, so dass solche Konfigurationen in schneller Reaktion auf Änderungen der Lichtverhältnisse oder in Reaktion auf eine Bewegung innerhalb des überwachten Gebietes abgerufen werden können.
  • Die Weiß-Balance des Videobildes wird durch Steuereingaben RCNT und BCNT eines Farbprozessors 70a bestimmt, der ein Teil des Video-Verarbeitungshilfssystems 70 ist. Bei der bevorzugten Ausführungsform ist der Farbprozessor 70a ein Sony CXA1391Q/R Prozessor, der 0-5 Volt analoge Spannung an den RCNT- und/oder BCNT-Eingängen erfordert, damit die Pegel der Rot- und/oder Bläu- Verstärkung spezifiziert werden können, die auf das Signal von der CCD gegenüber dem Grün-Pegel angewandt werden müssen. Um solche analoge Steuerspannungen dem Farbprozessor 70a von dem Bilderzeugungskontroller 72 zuzuführen, werden ein Paar digital gesteuerter Pulsbreitenmodulatoren 72a und 72b innerhalb des Bilderzeugungskontrollers 72 benutzt zum Erzeugen von Rechtecksignalen mit je einem Tastverhältnis, das zu den betreffenden gewünschten analogen Steuerspannungen proportional ist (als Proportion der Speisespannung). Die Tastverhältnis der Pulsbreitenmodulatoren 72a und 72b wird von internen Datenregistern des Bilderzeugungskontrollers 72 gesteuert.
  • Das Rechtecksignal von von dem Pulsbreitenmodulator 72a ist mit einem RC-Netzwerk 76a verbunden. Das RC-Netzwerk 76a mittelt das Rechtecksignal von dem Pulsbreitenmodulator 72a und die resultierende mittlere Spannung wird dem BCNT-Eingang des Farbprozessors 70a zugeführt. Auf gleiche Weise wird das Rechtecksignal, herrührend von dem Pulsbreitenmodulator 72b durch das RC-Netzwerk 76b gemittelt und danach dem RCNT-Eingang des Farbprozessors 70a zugeführt.
  • Die Zahlenwerte, die benutzt werden zum Regeln des Tastverhältnisses der Pulsbreitenmodulatoren 72a und 72b werden durch den Bilderzeugungskontroller 72 wie folgt bestimmt. Wenn der Benutzer sich wünscht, dass die Weiß-Balance der Kamera ständig und automatisch eingestellt wird, spezifiziert der Benutzer einen derartigen Vorgang durch Betätigung einer betreffenden Funktionstaste auf der Benutzerschnittstelle. Ein solcher Antrag verursacht, dass das AOTO-WHITE-Befehlswort von dem Kuppel-Mikrokontroller 46 empfangen wird. Der Kuppel-Mikrokontroller 46 informiert den Bilderzeugungskontroller 72 über die Signalleitung TX, dass ein derartiger Antrag zur automatischen Weiß-Balance empfangen worden ist.
  • Wie aus Fig. 3 ersichtlich, liefert der Farbprozessor 70a mehrere analoge Ausgangssignale, die kollektiv als RGB bezeichnet werden. Die RGB-Ausgänge des Farbprozessors 70a werden mit einem Analog-Digital-Wandler 72c des Bilderzeugungskontrollers 72 verbunden. Die RGB-Signale sind repräsentativ für den räumlichen Mittelwert der Rot-, Grün- und Blau-Amplitudenpegel in dem von der CCD 66 detektierten Bild. Der Bilderzeugungskontroller 72 ist programmiert zum Durchführen einer Rückkopplungssteuerprozedur, wodurch das Tastverhältnis des Pulsbreitenmodulators 72a und 72b einstellbar ist zum Erhalten eines vorbestimmten Verhältnisses unter den Mittelwertpegeln von Rot, Grün und Blau in dem detektierten Bild und wie dies dem Bilderzeugungskontroller 72 von dem Analog-Digital-Wandler 72c zugeführt wird. Ein derartiger Rückkopplungssteuermechanismus erfordert ein bestimmtes Ausmaß an Anpassungszeit zur einwandfreien Anpassung der Weiß-Balance, wenn die Kamera schnell zu Gebieten orientiert wird, die verschiedene Farbtemperaturen aufweisen. Außerdem kann eine falsche Anpassung des Weiß-Balancesteuermechanismus auftreten, wenn der Farbinhalt des überwachten Gebietes nicht das vorausgesetzte statistische Verhältnis zwischen dem Rot-, Blau- und Grün-Pegel aufweist, für das der Rückkopplungsmechanismus programmiert ist, zu erzielen.
  • Um die letztgenannten etwaigen Schwierigkeiten beim Erhalten und beim Einhalten einer einwandfreien Weiß-Balance zu vermeiden, ist das Überwachungssystem vorzugsweise derart ausgebildet, dass dem Benutzer die Möglichkeit geboten wird, die gewünschten Pegel der Rot- und Blaukompensation unter Anwendung der betreffenden Befehle "ROT und BLAU zunehmen" von Hand zu spezifizieren. Wenn diese Befehle bei dem Kuppel-Mikrokontroller 46 empfangen werden, werden sie über die TX-Leitung zu dem Bilderzeugungs-Kontroller 72 weitergeleitet. Der Bilderzeugungskontroller 72 vergrößert oder verkleinert das betreffende Steuerregister, dem Pulsbreitenmodulator 72a oder 72b zugehört, verantwortlich für die spezifische Rot- oder Blau-Verstärkung. Um die Anpassungszeit oder eine falsche Anpassung von dem Weiß-Balancesteuermechanismus nahezu zu eliminieren, werden die Steuerparameter, die benutzt werden zum betreiben der Pulsbreitenmodulatoren 72a und 72b, entweder automatisch oder handmäßig eingestellt, vorzugsweise von den anderen Parametern eingeschlossen, die von dem Kuppel-Mikrokontroller 46 in Reaktion auf einen PRESET-Befehl gespeichert werden. Wenn beispielsweise ein PRE- SET-Befehl bei dem Kuppel-Mikrokontroller 46 empfangen wird, stellt der Kuppel- Mikrokontroller 46 danach einen Antrag über das Signal TX, dass der Bilderzeugungskontroller 72 die Stromwerte der Steuerparameter erhält, die jeden der Pulsbreitenmodulatoren 72a und 72b regeln. Diese Parameter werden danach über die RX- Verbindung dem Kuppel-Mikrokontroller 46 zugeführt und danach in dem EEPROM im Zusammenhang mit den anderen Parametern gespeichert, die in Reaktion auf einen PRESET-Befehl gespeichert worden sind. Danach wird, wenn ein entsprechender RECALL-Befehl empfangen wird, die Weiß-Balance-Einstellung von dem Kuppel- Mikrokontroller 46 gesucht und zu dem Bilderzeugungskontroller 72 über die TX- Leitung zugeführt. Der Bilderzeugungskontroller stellt danach die Pulsbreitenmodulatoren 72a und 72b ein, damit die motorisierten Weiß-Balance-Pegel neu gespeichert werden.
  • Zusätzlich zu den ROT- und BLAU-Befehlen kann der WHITE-SET- Befehl von dem Benutzer in Situationen spezifiziert werden, in denen es erwünscht ist, augenblicklich die Weiß-Balance zu betätigen und danach die Einstellungen für die ROT- und BLAU-Verstärkung zu erhalten. So kann beispielsweise der Benutzer, statt einer handmäßigen Regelung jeder der ROT- und BLAU-Verstärkungseinstellungen die Kamera positionieren um einen weißen Gegenstand zu sehen oder ein weißes Gebiet innerhalb der überwachten Stelle. Danach kann der Benutzer den WHITE-SET- Befehl geben. Dieser Befehl wird danach von der CPU 28 und der SDU 40 zu den ferngesteuerten Überwachungseinheiten 12a-c geleitet. Der Kuppel-Mikrokontroller in der betreffenden ferngesteuerten Überwachungseinheit wird danach einen Befehl zu dem zugehörigen Bilderzeugungskontroller zugehen lassen zum Durchführen einer augenblicklichen automatischen Weiß-Balance-Regelung.
  • Eine augenblickliche Weiß-Balance-Regelung erfolgt durch den Bilderzeugungskontroller, indem dieser die automatische Weiß-Balance-Prozedur für eine vorbestimmte Zeitperiode durchführt, und danach die resultierenden Steuerwerte innerhalb der den Pulsbreitenmodulatoren zugeordneten Steuerregister beibehält.
  • Es dürfte einleuchten, dass das Überwachungssystem nach der vorliegenden Erfindung die Möglichkeit bietet, eine Vielzahl von Bilderzeugungsparame tern im Zusammenhang mit selektierten Winkelkoordinaten der Kamera zu speichern und abzurufen. Nebst den obengenannten Parametern können auch andere Parameter auf dieselbe Art und Weise gespeichert und abgerufen werden. So kann beispielsweise die bevorzugte Verarbeitungsschaltung derart eingestellt werden, dass sie Belichtungskompensation schafft für Szenen, bei denen der betreffende Gegenstand gegenüber der Kamera von hinten beleuchtet wird. Eine derartige Gegenlichtkompensation kann von dem Benutzer herangefordert werden, und zwar auf eine Art und Weise, entsprechend der, die im Zusammenhang mit der automatischen Weiß-Balance beschrieben wurde. Außerdem kann das Vorhandensein oder das Fehlen von Gegenlichtkompensation zwischen den Parametern gespeichert und/oder im Zusammenhang mit den PRESET- oder RECALL-Befehlen angerufen werden.
    • Timing
  • Wie in Fig. 2 dargestellt, umfasst das Kuppel-Steuersystem 20 eine Speiseschaltung 80, die mehrere Spannungsregler aufweist, zum Zuführen elektrischer Energie zu den anderen Elementen des Kuppel-Steuersystems 20 und zu dem Pan- Motor 16, dem Tilt-Motor 18, dem Optik-System 58 und dem Bildeerzeugungssystem 60. Die Speiseschaltung 80 ist über einen Transformator 86 mit einer AC-Spannungsquelle verbunden, die für die ferngesteuerte Überwachungseinheit 12a lokal ist.
  • Der Speiseschaltung zugehörend ist ein Zeilenverriegelungsbezugsgenerator 82. Der Zeilenverriegelungsbezugsgenerator 82 empfängt ein AC-Signal von dem Transformator 86 und umfasst vorzugsweise einen Null-Durchgangsdetektor zum Erzeugen eines TTL-kompatibles zeilenverriegeltes Bezugssignal, das zu dem AC- Signal von dem Transformator 86 synchronisiert ist. Das zeilenverriegelte Bezugssignal von dem zeilenverriegelten Bezugsgenerators 822 wird über die Signalleitung 84 dem Bilderzeugungskontroller 72 zugeführt. Der Bilderzeugungskontroller 72 ist programmiert zum Detektieren von Signalübergängen an der Leitung 84 und in Reaktion darauf zum Liefern eines Synchronisationsbezugssignals zu einer phasenverriegelten Schleife in der Zeitschaltung 68. Eine solche phasenverriegelte Schleife wird innerhalb der Zeitschaltung 68 vorgesehen, um einen Vertikal-Synchrongenerator zu betreiben, der die Vertikal-Synchronsignale für die CCD-Treiberschaltung der Zeitschaltung 68 und den Codierer für das FBAS-Signal des Videoprozessors 70 erzeugt.
  • Der Bilderzeugungskontroller 72 benutzt einen inneren Verzögerungsmechanismus zum Liefern des Synchronisationsbezugssignals zu der Zeitschaltung 68 entsprechend einem selektierten Grad der Phasenverzögerung gegenüber dem Eingangssignal an der Signalleitung 84 von dem Zeilenverriegelungsbezugsgenerator 82. Der Grad der Phasenverzögerung an dem Synchronisationsbezugssignal wird bestimmt durch einen Verzögerungswert in einem inneren Register des Bilderzeugungskontrollers. Auf diese Art und Weise wird die relative Phasenverzögerung zwischen der örtlichen AC-Speisung 88 und dem Vertikal-Synchronanteil des von dem Video- Prozessor 70 erzeugten FBAS-Signals durch den Verzögerungswert bestimmt.
  • In dem Überwachungssystem 10 nach Fig. 1, wobei Video-Kameras an einer Vielzahl ferngesteuerter Stellen benutzt werden, kann es passieren, dass der Vertikal-Synchronanteil der FBAS-Signale, die an dem Video-Schalter/Multiplexer 24 anlangen, relativ außer Phase sind. So können beispielsweise die örtlichen AC- Speiseschaltungen, welche die ferngesteuerten Überwachungseinheiten speisen, durch verschiedene Zweige eines Drei-Phasen-AC-Speisesystems geliefert werden. Ein unerwünschter Effekt eines solchen phasenverschobenen Zustandes ist ein augenblicklicher Verlust des vertikalen Bildfangs in einem Video-Monitor, der durch den Video- Schalter/Multiplexer mit einer geschalteten Sequenz von Signalen von den ferngesteuerten Kameras versehen wird. Das resultierende "Rollen" des Bildes am Video- Monitor kann für den Benutzer des Überwachungssystems störend sein. Zum Synchronisieren der ferngesteuerten Überwachungseinheiten gegenüber einander, betätigt der Benutzer eine geeignete Tastenfolge, wodurch die CPU 28 über die SDU 40 einer spezifizierten Kamera das Befehlswort LINE-REF < ZU-/ABNEHMEN> liefert.
  • Beim Empfangen des Befehlswortes LINE-REF instruiert der Kuppel- Mikrokontroller 46 den Bilderzeugungskontroller 72 über die reihenverbindung 71 den Wert innerhalb desjenigen Registers zu erhöhen oder zu erniedrigen, das veratwortlich ist für die Bestimmung der Phasenverzögerung zwischen dem von dem Zeilenverriegelungsgenerator 82 gelieferten zeilenverriegelten Signal und dem von der Zeitschaltung 68 gelieferten Synchronisationsbezugssignal.
  • Wenn das Überwachungssystem zum ersten Mal installiert wird, kann der Benutzer den Video-Schalter.Multiplexer 24 programmieren um zwischen zwei oder mehr ferngesteuerten Überwachungseinheiten umzuschalten und die entspre chenden Bilder wechselweise an einem einzigen Monitor zu liefern. Danach kann der Benutzer, indem er sich die Bilder ansieht, die relative Phase der empfangenen FBAS- Signale einstellen, bis beim Umschalten kein Rollen mehr auftritt. Nach der Einstellung der relativen Phase zwischen einem Paar FBAS-Signale stellt der Benutzer die Phase der FBAS-Signale der restlichen ferngesteuerten Überwachungseinheiten auf gleich Weise ein. Damit eine bessere Phaseneinstellgenauigkeit erhalten wird und um den Benutzer von einer handmäßigen Einstellung der relativen Phase jeder der ferngesteuerten Überwachungseinheit zu erlösen ist ein automatisches ferngesteuertes Einstellsystem implementiert worden, wie dies in Fig. 4 dargestellt und nachstehend näher beschrieben.
  • Wie bereits beschrieben, empfängt der Video-Schalter/Multiplexer 24 Videosignale von den ferngesteuerten Überwachungseinheiten über die Signalleitungen 22a-c. Der Video-Schalter/Multiplexer 24 umfasst eine Schalteinrichtung 24a, die verantwortlich ist für Steuersignale von der CPU 28, um dafür zu sorgen, dass delektierte Eingangs-Videosignale an Monitoren 26a-c entsprechend der vorbestimmten Schaltreihenfolge wiedergegeben werden. Video-Signale werden über betreffende Signalleitungen 25a-c von der Schalteinrichtung 24ab zu den Monitoren 26a-c geliefert.
  • Vertikal-Synchronisations-Stripperschaltungen 90a-c sind mit jeder der entsprechenden Videosignalleitungen 25a-c verbunden. Jede der Stripper-Schaltungen 90a-c ist von dem Typ, der den Vertikal-Synchronanteil eines FBAS-Sigals trennt. Folglich sorgen die Stripper-Schaltungen 90a-c dafür, dass an den Signalleitungen 91a-c die Vertikal-Synchronanteile der Videosignale an den betreffenden Signalleitungen 25a-c vorhanden sind.
  • Die Synchronisationssignale an den Signalleitungen 91a-c sind mit je einem Eingang der betreffenden Phasenvergleichsschaltungen 94a-c verbunden. Der andere Eingang jedes der Phasenvergleichsschaltungen 94a-c ist über die Signalleitung 93 mit einem Vertikal-Synchrongenerator 92 verbunden. Der Vertikal-Synchrongenerator 92 schafft ein Bezugs-Vertikal-Synchronsignal, mit dem jedes der Signale an den Leitungen 91a-c durch die betreffenden Phasenvergleichsschaltungen 94a-c verglichen wird. Die Phasenvergleichsschaltungen 94a-c sind vorzugsweise digitale Phasenvergleichsschaltungen vom Typ, der ein gepulstes Logikpegel-Ausgangssignal lifert, das die Richtung und den Grad der Phasendifferenz zwischen den beiden Signalen angibt. Jede der Phasenvergleichsschaltungen 94a-c erzeugt ein gepulstes, digitales Ausgangssignal, das die Differenz zwischen dem Vertikal-Bezugssynchronsignal an der Leitung 93 und den betreffenden Vertikal-Synchronsignalen von den Stripper- Schaltungen 90a-c angibt.
  • Der Ausgänge der Phasenvergleichsschaltungen 94a-c sind mit je einem betreffenden Mittelwertfilter 96a-c versehen. Jedes der Mittelwertfilter 96a-c ist vorgesehen zum Umwandeln des gepulsten digitalen Signals, von der betreffenden zugeordneten Phasenvergleichsschaltung 94a-c, in ein analoges Spannungssignal. Die Phasenvergleichsschaltungen 94a-c sind derart vorgesehen, dass wenn beispielsweise das Bezugs-Vertikal-Synchronsignal an der Leitung 91a das Vertikal-Synchronsignal an der Leitung 93 leitet, danach erzeugt das Filter 96a eine analoge Spannung, die gröber ist als die Hälfte der Schaltungs-Speisespannung. Demgegenüber steht, dass wenn das Video-Synchronsignal an der Leitung 91a hinter dem Bezugs-Vertikal-Synchronsignal an der Leitung 93 herläuft, das Filter 96a dann eine analoge Spannung erzeugt, die kleiner ist als die Hälfte der Speisespannung.
  • Die von den Filtern 96a-c erzeugten analogen Spannungen werden den betreffenden Fenster-Vergleichsschaltungen 98a-c zugeführt. Jede der Fenster-Vergleichsschaltungen 98a-c vergleicht die Eingangsspannung mit einem vorbestimmten oberen Bezugspegel und erzeugt ein Signal mit einem hohen Logikpegel an den betreffenden Signalleitungen 99a-c, wenn die Eingangsspannung den vorbestimmten oberen Bezugspegel überschreitet. Auf diese Weise würde, wenn die Phasenverzögerung im Zusammenhang mit der ferngesteuerten Überwachungseinheit, verantwortlich für die Erzeugung des FBAS-Signals an der Leitung 25a, vergrößert werden muss, damit Synchronisation mit dem Bezugs-Vertikal-Synchrongenerator 92 erhalten wird, an der Leitung 99a ein hoher logischer Pegel vorhanden sein.
  • Im Gegensatz dazu ist jede der Fenster-Vergleichsschaltungen 98a-c vorgesehen zum an den betreffenden Signalleitungen 101a-c Erzeugen eines Signals mit einem hohen logischen Pegel, wenn die Eingangsspannung unterhalb einer vorbestimmten niedrigeren Bezugsspannung ist. Auf diese Weise repräsentieren die logischen Signale an jeder der Signalleitungen 101a-c ob es notwendig ist die Phasenver zögerung innerhalb jeder der ferngesteuerten Überwachungseinheiten um die Videosignale an den Signalleitungen 25a-c zu verringern.
  • Zum Liefern der Phaseneinstellinformation an den Signalleitungen 99a- c und 101a-c zu der CPU 28 auf eine effiziente Art und Weise werden die Signalleitungen 99a-c als Eingänge zu einem Multiplexer 100a verbunden, und die Signalleitungen 101a-c werden als Eingänge zu einem Multiplexer 100b verbunden. Die Adressenleitungen der betreffenden Multiplexer 100a und 100b werden parallel mit der CPU 28 verbunden. Die CPU 28 liefert dann eine Adresse an den Adressenleitungen 103 zu den Multiplexern 100a und 100b, um zu bestimmen, ob eine bestimmte ferngesteuerte Überwachungseinheit eine Phaseneinstellung braucht.
  • Im Betrieb beispielsweise des Video-Schalters/Multiplexers 24 kann die CPU an der Adressenleitung 103 eine Adresse platzieren, die dafür sorgt, dass der Ausgang 99a der Fenster-Vergleichsschaltung 98a zu dem Ausgang des Multiplexers 100a (INC) durchgeschaltet wird. Gleichzeitig wird der Ausgang 101a der Fenster- Vergleichsschaltung 98a zu dem Ausgang des Multiplexers 100b (DEC) durchgeschaltet. Die Ausgänge INC und DEC der betreffenden Multiplexer 100a und 100b werden als Eingänge zu der CPU 28 angeliefert, so dass die CPU 28 für eine bestimmte Adresse an den Leitungen 103 bestimmen kann, ob Phasenregelung erforderlich ist für die ferngesteuerte Überwachungseinheit, die dann das FBAS-Signal an der Leitung 25a erzeugt. Da die CPU 28 ebenfalls die Video-Schalteinrichtung 24a steuert, kann die CPU 28 dann den geeigneten Befehl ausgeben, die Phasenverzögerung in der identifizierten ferngesteuerten Überwachungseinheit zu vergrößern oder zu verringern. Der Befehl zum Vergrößern oder zum Verringern der Phasenverzögerung in der identifizierten ferngesteuerten Überwachungseinheit wird danach der ferngesteuerten Überwachungseinheit wie oben bereits beschrieben, zugeführt.
  • Die Ausdrücke, die benutzt werden, werden als Ausdrücke einer Beschreibung und nicht beschränkend benutzt. Es wird nicht beabsichtigt durch den Gebrauch solcher Ausdrücke Äquivalente der dargestellten und beschriebenen Merkmale oder Teile davon auszuschließen. Es dürfte aber einleuchten, dass im Rahmen der beanspruchten Erfindung viele Abwandlungen möglich sind.

Claims (20)

1. Video-Überwachungssystem mit:
- einer Video-Überwachungseinheit (12);
- einer zentralen Steuereinheit (28), die in wirksamer Weise mit der genannten Video- Überwachungseinheit (12) verbunden ist;
- einem Video-Schalter/Multiplexer (24) zum Empfangen eines Videosignals von der genannten Überwachungseinheit (12) und zum Liefern des Videosignals zu einem Wiedergabemonitor (26) nach den Instruktion, empfangen von der genannten zentralen Steuereinheit (28)
- einem Synchronsignal-Stripper (90a-c) zum Empfangen des Videosignals, das von dem genannten Video-Schalter/Multiplexer (24) geliefert wird, wobei der genannte Synchronsignal-Stripper (90a-c) einen Synchronanteil aus dem Videosignal extrahiert und ein erstes Synchronsignal erzeugt. Das aus dem genannten Synchron-Anteil des Videosignals besteht;
- einem Signalgenerator (92) zum Liefern eines Bezugs-Synchronsignals;
- Synchronsignal-Vergleichsmitteln (94, 96, 98) zum Empfangen des ersten Synchronsignals und des Bezugs-Synchronsignals und zum Liefern eines Phasenverzögerungseinstellungssignals zu der CPU (28), wodurch eine Phasendifferenz zwischen dem Videosignal und einem Bezugs-Videosignal minimiert werden kann, wobei die Überwachungseinheit (12) die nachfolgenden Elemente umfasst:
- eine Videokamera (14), die eine einstellbare Optik (62) umfasst;
- einen Überwachungseinheit-Kontroller (20) zur Steuerung der Videokamera (14) in Reaktion auf Befehle, die von der genannten zentralen Steuereinheit (28) empfangen werden.
2. Video-Überwachungssystem nach Anspruch 1, wobei:
- die genannte Videokamera (14) weiterhin einen Optik-Kontroller (64) umfasst, wobei die einstellbare Optik (62) Fokuseinstellmittel und Blendeneinstellmittel aufweist, und wobei der genannte Optik-Kontroller (64) wirksam verbunden ist mit der einstellbaren Optik (62) zur Steuerung der Wirkung der Fokuseinstellmittel und der Blendeneinstellmittel, und
- der genannte Überwachungseinheit-Kontroller (20) wirksam verbunden ist mit dem genannten Optik-Kontroller (64) zum Liefern eines Betriebsartsignals dazu, wodurch die Betriebsart des genannten Optik-Kontrollers selektiert worden ist aus einer Gruppe, die aus einer Auto-Fokus-Betriebsart, einer Auto-Blenden-Betriebsart, einer kombinierten Auto-Fokus-/Auto-Blenden-Betriebsart, und einer externen Steuerbetriebsart besteht.
3. Video-Überwachungssystem nach Anspruch 2, wobei die einstellbare Optik (62) eine veränderliche f-Stop-Gummilinse aufweist.
4. Video-Überwachungssystem nach Anspruch 3, wobei der genanten Überwachungseinheit-Kontroller (20) Mittel aufweist zum Liefern eines Zoom-Einstellsignals mit dem genannten Betriebsartsignal zu dem genannten Optik-Kontroller (64), wobei der Zoomfaktor der genannten einstellbaren Optik (62) geändert werden kann, wenn das Betreibsartsignal die externe Steuerbetriebsart für den genannten Optik-Kontroller (64) angibt.
5. Video-Überwachungssystem nach Anspruch 3, wobei der genannten Überwachungseinheit-Kontroller (20) Mittel aufweist zum Liefern eines Fokus-Einstellsignals mit dem genannten Betriebsartsignal zu dem genannten Optik-Kontroller (64), wobei der Brennpunktabstand der genannten einstellbaren Optik (62) geändert werden kann, wenn das Betriebsartsignal die externe Steuerbetriebsart für den genannten Optik-Kontroller (64) angibt.
6. Video-Überwachungssystem nach Anspruch 2, wobei der genannte Überwachungseinheit-Kontroller (20) Mittel aufweist zum Liefern eines Optik- Blenden-Einstellsignals mit dem genannten Betriebsartsignal zu dem genannten Optik- Kontroller (64), wobei die Blendenöffnung der genannten einstellbaren Optik (62) geändert werden kann, wenn das Betreibsartsignal die externe Steuerbetriebsart für den genannten Optik-Kontroller (64) angibt.
7. Video-Überwachungssystem nach Anspruch 2, wobei die genannte Video-Überwachungseinheit (12) eine Pan-und-Tilt-Einrichtung (16, 18) aufweist zum Tragen der genannten Videokamera (14) und zum Orientieren der genannten Videokamera (14) in einer Vielzahl von Positionen, die durch eine Pan-Koordinate und eine Tilt-Koordinate definiert sind; und wobei der genannte Überwachungseinheit-Kontroller (20) die nachfolgenden Elemente umfasst:
- Pan-und-Tilt-Steuermittel (50, 52) zum Liefern eines Pan-Richtungssignals, eines Tilt-Richtungssignals, eines Pan-Geschwindigkeitssignals, und eines Tilt-Geschwindigkeitssignals zu der genannten Pan-und-Tilt-Einrichtung, wobei die genannte Pan- und-Tilt-Einrichtung betrieben werden kann zum Orientieren der genannten Video- Kamera in einer gewünschten Position;
- Pan-und-Tilt-Bestimmungsmittel zum Bestimmen der Pan- und Tilt-Koordinaten der Videokamera, wenn sie sich in der gewünschten Position befindet; und
- erste Datenspeichermittel zum Speichern der Pan- und Tilt-Koordinaten der Videokamera.
8. Video-Überwachungssystem nach Anspruch 7, wobei der genannte Überwachungseinheit-Kontroller (20) zweite Datenspeichermittel umfasst zum Empfangen und Speichern einer Zoom-Einstellung von dem genannten Optik-Kontroller (64) in Kombination mit den genannten Pan- und Tilt-Koordinaten, wobei eine Zoomeinstellung für einen Satz von Pan- und Tilt-Koordinaten vorselektiert ist.
9. Video-Überwachungssystem nach Anspruch 7, wobei der genannte Überwachungseinheit-Kontroller (20) dritte Datenspeichermittel aufweist zum Empfangen und Speichern einer Fokuseinstellung von dem genannten Optik-Kontroller (64) in Kombination mit den gespeicherten Pan- und Tilt-Koordinaten, wobei eine Fokus-Einstellung für einen Satz von Pan- und Tilt-Koordinaten vorselektiert ist.
10. Video-Überwachungssystem nach Anspruch 7, wobei der genannte Überwachungseinheit-Kontroller (20) vierte Datenspeichermittel aufweist zum Empfangen und Speichern einer Optik-Blendeneinstellung von dem genannten Optik- Kontroller (64) in Kombination mit den genannten Pan- und Tilt-Koordinaten, wobei eine Optik-Blendeneinstellung für einen Satz von Pan- und Tilt-Koordinaten vorselektiert ist.
11. Video-Überwachungssystem nach Anspruch 1, wobei:
- die genannte Videokamera (14) weiterhin eine Bilderzeugungsanordnung (66) aufweist, und einen Bilderzeugungskontroller (72), wobei die genannte Bilderzeugungsanordnung (66) ein optisches Bild von der einstellbaren Optik (62) erhält, und ein das optische Bild darstellendes Signal erzeugt, und der genannte Bilderzeugungskontroller (72) wirksam verbunden ist mit der genannten Bilderzeugungsanordnung (66) zum Liefern einer Zeitsignal zum Einstellen der Verschlusszeit der genannten Bilderzeugungsanordnung (66); und
- der genannte Überwachungseinheit-Kontroller (20) wirksam verbunden ist mit dem Bilderzeugungskontroller (72) zum Liefern eines Verschlusszeitsignals zu dem genannten Bilderzeugungskontroller (72), wobei die Verschlusszeit der genannten Bilderzeugungsanordnung (66) einstellbar ist.
12. Video-Überwachungssystem nach Anspruch 11, wobei die genannte Video-Überwachungseinheit (12) eine Pan-und-Tilt-Einrichtung (16, 18) aufweist zum Tragen der genannten Videokamera (14) und zum Orientieren der genannten Kamera (14) in einer von einer Vielzahl von Positionen, die je durch eine Pan-Koordinate und eine Tilt-Koordinate bestimmt sind, und wobei der genannte Überwachungseinheit- Kontroller (20) die nachfolgenden Elemente aufweist:
- Pan- und Tilt-Steuermittel (50, 52) zum Liefern eines Pan-Richtungssignals, eines Tilt-Richtungssignals, eines Pan-Geschwindigkeitssignals und eines Tilt-Geschwindigkeitssignals zu der genannten Pan-und-Tilt-Einrichtung, wobei die genannte Pan- und-Tilteintichtung betrieben werden kann zum Orientieren der genannten Videokamera in einer gewünschten Position;
- Pan- und Tilt-Positionsbestimmungsmittel zum Bestimmen der Pan- und Tilt-Koordinaten der Videokamera, wenn sie sich in der gewünschten Position befindet; und
- erste Datenspeichermittel zum Speichern der Pan- und Tilt-Koordinaten der Videokamera.
13. Video-Überwachungssystem nach Anspruch 12, wobei der genannte Überwachungseinheit-Kontroller (20) Datenspeichermittel aufweist zum Empfangen und Speichern einer Verschlusszeiteinstellung von dem genannten Bilderzeugungskontroller (72) in Kombination mit den genannten Pan- und Tilt-Koordinaten, wobei eine Verschlusszeiteinstellung für einen Satz von Pan- und Tilt-Koordinaten vorselektiert ist.
14. Video-Überwachungssystem nach Anspruch 12, wobei die genannte Videokamera (14) die nachfolgenden Elemente umfasst:
- einen Videoprozessor (7) zum Empfangen des genannten Anordnungssignals, zur Umwandlung des genannten Anordnungssignals in ein Videosignal und zum Einstellen der Weiß-Balance des Videosignals gegenüber dem Anordnungssignal; und wobei
- der genannte Überwachungseinheit-Kontroller (20) Mittel aufweist zum Liefern eines Betriebsartsignals zu dem genannten Bilderzeugungskontroller (72), wobei die Betriebsart der Videokamera (14) aus einer Gruppe selektiert wird, die aus einer automatischen Weiß-Balance-Betriebsart, einer handmäßigen Weiß-Betriebsart, und einer Weiß-Balance-Einstellbetriebsart besteht.
15. Video-Überwachungssystem nach Anspruch 14, wobei der genannte Überwachungseinheit-Kontroller (20) Mittel aufweist zum Liefern eines Weiß- Balance-Einstellsignals zu dem genannten Bilderzeugungskontroller (72), wobei der genannte Videoprozessor (70) einen Farbprozessor aufweist; und wobei der genannte Bilderzeugungskontroller (72) Mittel aufweist zum Liefern eines Farbeinstellsignals zudem genannten Farbprozessor, wobei die Weiß-Balance des Videosignals eingestellt werden kann, wenn das Betriebsartsignal die handmäßige Weiß-Balance-Betriebsart für die genannte Videokamera angibt.
16. Video-Überwachungssystem nach Anspruch 15, wobei der genannte Überwachungseinheit-Kontroller (20) zweite Datenspeichermittel aufweist zum Empfangen und Speichern einer Weiß-Balance-Einstellung von dem genannten Bilderzeugungskontroller (72) in Kombination mit den gespeicherten Pan- und Tilt-Koordinaten, wobei eine Weiß-Balance-Einstellung für einen Satz von Pan- und Tilt-Koordinaten vorselektiert ist.
17. Video-Überwachungssystem nach Anspruch 1, wobei:
- die genannte Überwachungseinheit (12) eine Quelle (88) eines AC-Speisesignals aufweist;
- der genannte Überwachungseinheit-Kontroller (20) mit der genannten AC- Speisequelle (88) verbunden ist, wobei der genannte Überwachungseinheit-Kontroller (20) einen Zeilenverriegelungsbezugsgenerator (82) aufweist zum Erzeugen eines Zeilenverriegelungsbezugssignals in Reaktion auf das AC-Speisesignal;
- die genannte Videokamera (14) weiterhin eine Bilderzeugungsanordnung (66) aufweist, zum Empfangen eines optischen Bildes von der einstellbaren Optik (62) zum Erzeugen eines das optische Bild darstellenden Anordnungssignals, und eine Zeitschaltung (68), die wirksam verbunden ist mit der Bilderzeugungsanordnung zum Liefern eines Zeitsignals zum Einstellen der Verschlusszeit der genannten Bilderzeugungsanordnung; und
- die genannte Überwachungseinheit (12) einen Bilderzeugungskontroller (72) aufweist, der wirksam verbunden ist mit dem Überwachungseinheit-Kontroller (20) zum Empfangen des Zeilenverriegelungsbezugssignals, wobei der genannte Bilderzeugungskontroller (72) Verzögerungsmittel aufweist zum Liefern eines Synchronisationsbezugssignals zu der genannten Zeitschaltung (68), wobei das genannte Synchronisationsbezugssignal gegenüber dem genannten Zeilenverriegelungsbezugssignal eine vorselektierte Verzögerung aufweist.
18. Video-Überwachungssystem nach Anspruch 17, wobei der genannte Bilderzeugungskontroller (72) die nachfolgenden Elemente aufweist:
- Mittel zum Speichern eines Verzögerungswertes entsprechend der vorselektierten Verzögerung in dem Synchronisationsbezugssignal;
- Mittel zum Empfangen eines Verzögerungswerteinstellungssignals von dem genannten Überwachungseinheit-Kontroller; und
- Mittel zum Einstellen des in den genannten Verzögerungswertspeichermitteln gespeicherten Verzögerungswertes.
19. Video-Überwachungssystem nach Anspruch 1, wobei die genannten Synchronisationssignalvergleichsmittel (94, 96, 98) die nachfolgenden Elemente aufweisen:
- eine Phasenvergleichsanordnung (94a-c) verantwortlich für das erste Synchronisationssignal und das Bezugssynchronisationssignal zum Erzeugen eines Differenzsignals, das die Richtung und den Grad der Phasendifferenz zwischen dem ersten Synchronisationssignal und dem Bezugssynchronisationssignal angibt,
- ein Filter (96a-c) zum Empfangen des Differenzsignals von der genannten Phasenvergleichsschaltung (94a-c) zum Liefern eines anlogen Signals mit einer Amplitude entsprechend der Richtung der Phasendifferenz zwischen dem ersten Synchronisationssignal und dem Bezugssynchronisationssignal; und
- eine Fenstervergleichsschaltung (98a-c) zum Empfangen des analogen Signals von dem genannten Filter (96a-c) und zum Liefern eines Signals mit einem ersten Logikpegel, wenn die Amplitude des analogen Signals eine obere Bezugsamplitude überschreitet oder zum Liefern eines Signals mit einem zweiten Logikpegel, das der genannten zentralen Steuereinheit (28) angibt, dass der in dem genannten Bilderzeugungskontroller (72) gespeicherte Verzögerungswert erhöht werden soll und wobei das genannte Signal mit dem zweiten Logikpegel der zentralen Steuereinheit (28) angibt, dass der in dem genannten Bilderzeugungskontroller (72) gespeicherte Verzögerungswert verringert werden soll, wodurch der Verzögerungswert eingestellt wird.
20. Video-Überwachungssystem nach Anspruch 19, mit:
- einem ersten Multiplexer (100a) zum Empfangen des Signals mit dem ersten Logikpegel von der genannten Fenstervergleichsschaltung (98a-c) in Kombination mit einer Adresse entsprechend der genannten Video-Überwachungseinheit;
- einem zweiten Multiplexer (100b) zum Empfangen des Signals mit dem zweiten Logikpegel von der genannten Fenstervergleichsschaltung (98a-c) in Kombination mit einer Adresse entsprechend der genannten Video-Überwachungseinheit;
- wobei der genannte erste und zweite Multiplexer (100a, 100b) eine Adresse von der genannten zentralen Steuereinheit (28) empfangen und ein Signal mit dem ersten oder zweiten Logikpegel liefern in Kombination mit der empfangenen Adresse zu der zentralen Steuereinheit (28).
TEXT IN DER ZEICHNUNG
Fig. 1
24 Schalter/Multiplexer
Fig. 2
46 Kuppel
64 Optik-Kontroller
68 CCD-Treiberschaltung
70 Video-Prozessor
72 Bild-Mikrokontroller
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