Импульсный источник питания, Алматы

Все более и более широко на различных объектах страны используют системы видеонаблюдения. Положением входящей в их состав телекамеры обычно управляют дистанционно, для чего служат узлы ручного управления. Однако в ряде случаев требуется постоянное слежение телекамеры за некоторым предметом или участком в поле ее обозрения. Как это сделать, и рассказано в публикуемой здесь статье.

Предлагаемое для повторения устройство предназначено для автоматического сопровождения по вертикали и по горизонтали черно-белой или цветной телекамерой (видеокамерой) движущегося объекта, отличающегося от окружающих большей или меньшей яркостью (освещенностью). Оно может найти применение в робототехнике, любительской астрономии, охранных системах и многих других случаях.

Принцип работы устройства, состоящего из двух аналогичных следящих систем по горизонтали и по вертикали, довольно прост. В зависимости от перемещения контрастного (по яркости) объекта в обеих (или одной) системах возникает разбаланс, который они стремятся компенсировать изменением положения телекамеры так, чтобы ось объектива была направлена на объект.

Видеокамера, ориентированная на объект, формирует полный видеосигнал, содержащий синхроимпульсы и собственно видеосигнал всего изображения, в котором наблюдается видеоимпульс светлого (белого — "Б") или темного (черного — "Ч") уровня в каждой строке, на которую попадает выбранный объект. Этот видеосигнал приходит на выход устройства и поступает по кабелю на монитор, которым может служить телевизор (по видеовходу), для наблюдения за изображением.

В устройстве видеосигнал проходит через усилитель на селектор синхроимпульсов (СИ). Выделенные им СИ (смесь строчных и кадровых) инвертируются инвертором СИ. Из них выделяются и формируются кадровые СИ (КСИ) в их селекторе. Строчные и кадровые СИ поступают на генераторы импульсов полустроки и полуполя соответственно, т. е. длительностью в половину строки и половину каждого поля кадра (как известно, полей в нем два). Каждый из них вырабатывает противофазные импульсы.

Зачем нужны эти импульсы? Дело в том, что их спады (и противофазных импульсов тоже) соответствуют осевым линиям (горизонтальной и вертикальной соответственно) изображения, точка пересечения которых представляет собой центр экрана, где находится выбранный объект. Через среднюю точку (со смещением, о чем будет сказано дальше) сопровождаемого объекта должна проходить ось объектива телекамеры. Такого положения добиваются элементами ручного управления ею. Эти спады импульсов как раз и служат в обеих системах слежения исходными элементами, обеспечивающими, в конце концов, автосопровождение.

Кроме того, чтобы ограничить поле слежения и исключить возможность перескока на другой объект, из импульсов полустроки и полуполя формируется "окно" в виде сигнала "ромб", который на экране монитора выглядит именно как ромб с углами на осевых линиях, в центре которого находится сопровождаемый объект. С указанной целью импульсы поступают соответственно на формирователи строчного и кадрового (т. е. полуполе-вого) пилообразных ("пилы") напряжений, из которых и получается сигнал "ромб" в его формирователе. При замкнутом выключателе SA3 на монитор проходят импульсы "подсветки" границ "ромба", снимаемые с их формирователя.

Сигнал "ромб" подан на селекторы "белого" (т. е. более яркого пятна на изображении) и "черного" (т. е. наоборот, более черного предмета на картинке) сигналов. Он включает их на интервалы строк, находящиеся внутри ромба изображения. На селекторы приходит также видеосигнал с видеокамеры, прошедший его усилитель.

В результате на усилитель выделенного сигнала через переключатель SA2 поступают видеоимпульсы положительной полярности от объекта, для чего "белый" сигнал еще дополнительно инвертируется. Переключатель устанавливают в соответствии с яркостью выбранного объекта слежения.

Так как объект слежения может быть небольшим, а видеоимпульс от него в строке малой длительности, недостаточной для уверенного автосопровождения, после усилителя включен расширитель, формирующий положительный импульс длительностью около 10 мкс в каждой строке, где есть видеоимпульс от объекта. И именно эти импульсы служат для определения перемещения объекта и, следовательно, для автосопровождения.