ITRM940272A1 - Sistema di controllo video interattivo - Google Patents

Description

Sistema di controllo video interattivo

E' usuale l'impiego di sistemi di sorveglianza basati su dispositivi di ripresa (telecamere) collegati a monitor per il telecontrollo visivo. Le telecamere sono fisse oppure telecomandabili nel puntamento e nelle ottiche (zoom e fuoco) .Per un uso efficace dei telecomandi è necessario che l'operatore sia in grado di valutare immediatamente il loro effetto sulle immagini.Per questo i canali di trasmissione dei comandi e delle immagini non debbono introdurre apprezzabili ritardi.

Ciò è facilmente ottenibile per 1 comandi .D'altra parte per trasmettere immagini è necessario disporre di canali a larga banda.Tipicamente ,un segnale di immagine di tipo TV standard richiede una larghezza di banda di 5 Negahe rts.disponibile soltanto su cavi coassiali ,fibre ottiche o ponti radio .

In molte altre applicazioni pratiche ,i soli canali a disposizione .sono quelli delle reti pubbliche con collegamenti dedicati ovvero commutati.

Il costo dei collegamenti cresce con la banda richiesta .Inoltre non è possibile disporre di risorse di banda oltre determinati limiti. Per questo, la trasmissione di immagini su rete pubblica implica procedure di compressione dell'informazione più o meno drastiche ,con conseguente riduzione della qualità delle immagini stesse (risoluzione) e/o del ritmo di trasmissione (numero di quadri nell'unità di tempo).Esempi sono costituiti dagli standard di videotelefonia ,che permettono di trasmettere immagini con ritmo e con dettaglio limitati fino alla velocità di 64 kbit/sec.secondo la raccomandazione H 261 del CCITT, oppure dagli standard di trasmissione di immagini fisse (una ogni venti secondi circa) alla velocità di 9600 bit/sec secondo lo standard JPEG.

Le pratiche esigenze di telesorveglianza, richiedono sia una teleoperatività agevole dei mezzi di ripresa ,sìa un grado di dettaglio relativamente elevato. Tale risultato va conseguito su canali a diversa capacità ,fino ad un limite inferiore di 9600 bit/sec ,che è la velocità verosimilmente disponibile nel prossimo futuro sulla rete telefonica radiomobile per applicazioni da mezzi mobili.

Per ottenere tale risultato il dispositivo oggetto della presente invenzione è dotato di un meccanismo flessibile di compressione delle immagini.

Esso opera secondo tre modalità:

Modalità puntamento :permette di trasmettere ad un ritmo veloce a bassa risoluzione ,per consentire la visione rapida e il telecomando agevole dei movimenti della telecamera e dello zoom.

Modalità messa a fuoco :permette di trasmettere ad un ritmo veloce e ad alta risoluzione parti limitate dell'immagine per consentire la precisa messa a fuoco sui particolari scelti dall'operatore.

Modalità alta risoluzione :permette di trasmettere ad un ritmo lento immagini ad alta risoluzione per consentire una visione di pieno dettaglio di tutta la scena inquadrata dalla telecamera.

Il passaggio da una modalità all'altra è immediatamente comandabile tramite il terminale di operatore ,che dispone per questo di diverse finestre video sullo schermo.

L'operatore è in grado di:

selezionare le immagini sul sistema remoto (commutazione di telecamera) ovvero impostare un tipo di scansione automatica delle telecamere,

operare il puntamento e la messa a fuoco su qualsiasi telecamera motorizzata.

attivare la movimentazione automatica delle telecamere motorizzate.

Il terminale stesso consente dì effettuare numerose operazioni aggiuntive sulle immagini .tra le quali: il congelamento (freeze) dele immagini ricevute la memorizzazione (store) delle immagini ricevute la consultazione (retrivai ) delle immagini memorizzate .

Il sistema secondo la presente invenzione è schematicamente illustrato nei disegni allegati in cui: La fig.l mostra una vista schematica di un sistema televisivo tradizionale

La fig.2 mostra una vista schematica di un sistema televisivo tradizionale con controllo brandeggio e ottiche .

La fig.3 Mostra una vista schematica di un sistema base secondo la presente invenzione

La fig.q Mostra una vista schematica di un sistema fisso secondo al presente invenzione.

La fig.5 Mostra una vista schematica de un unità trasportabile secondo la presente invenzione.

Le fig. 6 ,7 e 8 varie visualizzazioni del monitor interattivo in diverse applicazioni del sistema di cui alla presente invenzione.

Nella configurazione più semplice, il sistema di controllo video interattivo ,da ora in avanti chiamato più sinteticamente I.V.C.S., è costituito come in fig.3, composto dall'Unità I.V.C.S /RX, completa di monitor a colori e mouse. Può inoltre essere utilizzata ,ad esempio anche una configurazione riportata in fig.4 .che rappresenta la possibilità di trasmettere contemporaneamente le immagini provenienti da più telecamere , eventualmente brandeggiabili.

Una altra possibile configurazione è riportata in fig.5 ed è relativa la sistema I.V.C.S in versione trasportabile .Essa è costituita dall'unità I.V.C.S. /TX interfacciata alla telecamera ,eventualmente motorizzata ed all'unità i localizzazione GPS e trasmissione automatica della posizione che si trovano ad esempio o a bordo di un mezzo mobile od In un sito provvisorio, collegati tramite canale radio o telefono cellulare all'unità I.V.C.S /RX, completa del monitor che visualizza le immagini e la posizione dell'osservatore sulla cartografia. In tutti gli esempi di configurazione esaminati, è possibile includere la teleattivazione di microfoni per ascolto o di diffusori acustici per la comunicazione di messaggi, e di eventuali dispositivi di allarme. Sono inoltre possibili i collegamenti opzionali di eventuali unità disco di raccolta dati e stampante.

All'interno del sistema IVCS sono presenti i vari software di gestione e comunicazione interamente realizzati per detta applicazione ,che consentono la trasmissione delle immagini, il comando e il controllo delle apparecchiature periferiche e la connessione e il dialogo con sensori e trasduttori. Le figure che seguono rappresentano la visualizzazione del monitor interattivo in diverse applicazioni del sistema I.V.C.S..In esse sono esemplificate otto immagini in prewiew,relative a telecamere locali o remote;con l'attivazione delle funzione HMode (alta risoluzione) è possibile scegliere l'immagine centrale desiderata in alta risoluzione ;la funzione Itotion può permettere l'aggiornamento della porzione di immagine relativa a parti in movimento con effetto real time ;la funzione AutoP può consentire il puntamento automatico della telecamera su obiettivi prestabiliti .La finestra di dialogo consente di conoscere le informazioni relative alla identificazione e posizione del soggetto osservato.

Il sistema I.V.C.S. può consentire .tra le sue varie applicazioni ,il telecontrollo e la telesorveglianza di :sistemi di sicurezza ,sistemi di controllo e sorveglianza ,sistemi di monitoraggio.sistemi di protezione ed allarme.

Una realizzazione particolarmente interessante applicata a questo sistema è la versione trasportabile del sistema I.V.C.S. che abbina vari tipi di sensore (fig.5) con un ricevitore di tipo satellitare GPS .

In tal caso oltre l'immagine ripresa sarà disponibile anche la posizione aggiornata continuamente del complesso I.V.C.S. GPS.

Ciò è particolarmente valido, in tutti quei casi in cui sia utile conoscere la posizione di un osservatore e contemporaneamente vedere l'immagine circostante.

L'ulteriore interfacciamento di sensori o trasduttori aggiuntivi ,quali microfoni,diffusori acustici o dispositivi di allarme .permettono ulteriori applicazioni nel campo della telesorveglianza.

L'invenzione è stata fin qui descritta a solo titolo di esempio non limitativo ad essa potranno essere apportate tutte le modifiche dettate dalla attuazione pratica e dai tecnici del ramo senza per altro esulare dall'ambito dell'invenzione quale appare dalle rivendicazioni che seguono:

Claims (1)

1. R I V E N D I C A Z I O N I 1.Sistema di controllo video interattivo il quale permette attraverso una funzione denominata preview, di acquisire una o più piccole immagini a bassa risoluzione aggiornate rapidamente ( 1s, ad esempio utilizzando normali linee telefoniche commutate) consentendo il posizionamento e la regolazione fine del quadro interessato e la successiva visualizzazione in alta risoluzione in alcuni secondi. 2.Sistema secondo la riv. precedente che permette la contemporaneità di visualizzazione di più immagini .aggiornate In sequenza rapida .con la possibilità dì comando della movimentazione di ciascuna telecamera. 3.Sistema secondo le riv.precedenti caratterizzato dal fatto che detto sistema permette la contemporaneità dì visualizzazione di più immagini come al punto 2., ed inoltre la generazione dì mappe che consentano l'identificazione di sensori e trasduttori. 4.Sistema secondo le rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che detto sistema permette la rappresentazioni di tutte le funzioni,immagini e comandi attraverso lo schermo del computer. 5.Sistema secondo le rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che detto sistema permette attraverso un apposito comando ,l'aggiornamento in tempo reale dell’immagine preview selezionata in alta risoluzione mediante un software che effettua la stima del movimento ed aggiorna solo la porzione di immagine variata. 6.Sistema secondo le rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che detto sistema permette la ricezione e la trasmissione di telecomandi, immagini ,immagini e comunicazioni audio.dati analogici ,dati digitali da sensori,immagini e dati come unità fissa trasportabile o mobile. 7.Sistema secondo le rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che permette la ricezione .trasmissione e comando di sensori con la posizione in pianta su apposita mappa memorizzata .Nelle applicazioni di ripresa da mezzo mobile è spesso necessario localizzare automaticamente il mezzo stesso. Ciò si effettua attraverso la teletrasmissione verso l'operatore delle coordinate ricavate da sensori GPS.le unità del sistema sono dotate di appositi connettori per i sensori ,e di un programma per la trasmissione periodica e sistematica delle coordinate .simultanea con quella delle immagini.il terminale di operatore è dotato di una funzione di visualizzazione delle posizioni di mappe memorizzate e geodifferenziate, attivabile mediante un tasto. Altre funzioni comprendono il tracciamento delle traiettorie dei mezzi mobili e l'autocentramento sullo schermo. 8.Sistema secondo le rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che detto sistema accetta segnali televisivi anche da telecamere su diverse bande, ad esempio visibile/infrarosso /U.V:/e tc. e può trasmettere e ricevere su normale linea telefonica o su qualunque altro supporto di comunicazione (canale radio,onde convogliate ,ultrasuoni) . 9.Sistema secondo le rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che in abbinamento con il "sistema di stima movimento" può essere utilizzato per il rilevamento di presenze ed allarme,divenendo un efficace sistema di sicurezza e sorveglianza. Una appropriata elaborazione delle immagini consente di rilevare automaticamente l'insorgere di eventuali anomalie (movimenti ,intrusione di oggetti,cambi di illuminazione) .Tale funzione è attivabile per ogni telecamera .gli eventi rilevati sono trasmessi alla sezione di trattamento degli allarmi del terminale di operatore. 10.Sistema secondo le rivendicazioni precedenti .caratterizzato dal fatto che detto sistema permette la trasmissione e ricezione di immagini in tempo reale su supporti trasmissivi che consentano velocità di trasmissione superiori a 64Kbit al secondo. Le unità I.V.C.S. possono comunicare su canali a diversa velocità .tipicamente esse sono utilizzate per la velocità di 9600 bit/sec su modem V32.Esse sono dotate di funzioni per la connessione mediante linea commutata ,su comando manuale o automatico al verificarsi di eventi (autocall). 11.Sistema secondo una o più delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che detto sistema dispone di ingressi per la connessione di sensori e/o per il collegamento a centraline di allarme. I dati sono trasmessi periodicamente o su evento simultaneamente alle immagini.il terminale di operatore è dotato di una sezione di trattamento allarmi e dì visualizzazione su mappe memorizzate con autocentramento sullo schermo .Infatti in molte applicazioni di telesorveglianza è necessario segnalare all'operatore misure e allarmi da sensori di vario tipo. 12.Sistema secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che dispone di un sistema di compressione del segnale vocale che ne permette la trasmissione simultaneamente alle immagini ad ai dati .Infatti, in alcune applicazioni ,specialmente da mezzi mobili,è necessario disporre di un canale fonico per le comunicazioni vocali tra operatori.