СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ ОПТОЭЛЕКТРОННЫХ ОБЪЕКТОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 2009 года по МПК G02B23/12 

Изобретение относиться к оптико-электронной технике и может быть использовано, в частности, для обеспечения информационной безопасности служебных помещений организаций, офисов фирм, банковских учреждений и т.п.

Известны способ и устройство обнаружения оптоэлектронных объектов, характеризующиеся облучением исследуемой предметной поверхности, где может находиться оптоэлектронный объект, лазерным излучением видимой или инфракрасной области спектра, формировании изображения объектов на экране монитора блока наблюдения, содержащего видеокамеру, сканировании объектов предметной поверхности поворотом блока наблюдения и обнаружении оптоэлектронного объекта по ярко светящемуся пятну на экране монитора. При этом облучение объектов и формирование их изображения на экране монитора осуществляют по одной совмещенной оптической оси при помощи блока совмещения оптических осей, установленного перед блоком наблюдения [1].

Недостатком известных способа и устройства [1] являются отсутствие регистрации изображений обнаруженных оптоэлектронных объектов и большие габариты и вес устройства, обусловленные наличием блока совмещения оптических осей и его размещением перед блоком наблюдения.

Наиболее близкими техническими решениями к предлагаемым являются способ и устройство обнаружения оптоэлектронных объектов, характеризующиеся облучением исследуемой предметной поверхности, где может находиться оптоэлектронный объект, излучением видимой или инфракрасной области спектра при помощи источника излучения, формировании изображения объектов на экране монитора блока наблюдения, содержащего объектив с переменным фокусным расстоянием, фотоприемное устройство и монитор, сканировании объектов предметной поверхности поворотом блока наблюдения, обнаружении оптоэлектронного объекта по ярко светящемуся пятну на экране монитора, выполнении фотосъемки обнаруженного оптоэлектронного объекта и цифровой записи его изображения на электронный носитель при помощи блока записи изображения. Облучение объектов и формирование их изображения на экране монитора осуществляют по одной совмещенной оптической оси при помощи блока совмещения оптических осей, установленного перед блоком наблюдения. В устройстве первый выход фотоприемного устройства электрически связан со входом монитора, второй выход - со входом блока цифровой записи, выход которого электрически связан со входом монитора [2].

Недостатком способа и устройства [2] является относительно большое энергопотребление, обусловленное длительным процессом облучения объектов исследования и связанные с этим и с наличием блока совмещения оптических осей и его размещением перед блоком наблюдения большие габариты и вес устройства.

В основу изобретения положена задача создания способа и компактного и легкого устройства, обеспечивающего обнаружение и электронную регистрацию миниатюрных оптоэлектронных объектов, например систем скрытого видеонаблюдения (видеозаписи), замаскированных в деталях интерьера, помещений, одежде, личных вещах.

Поставленная задача решается тем, что в способе обнаружения оптоэлектронных объектов, заключающемся в облучении исследуемой предметной поверхности, где может находиться оптоэлектронный объект, излучением в видимой или инфракрасной области спектра, формировании изображения объектов на экране монитора блока наблюдения, сканировании объектов предметной поверхности поворотом блока наблюдения, обнаружении оптоэлектронного объекта по ярко светящемуся пятну на экране монитора, выполнении фотосъемки обнаруженного оптоэлектронного объекта и цифровой записи его изображения на электронный носитель, отличие от прототипа вначале осуществляют фотосъемку объектов предметной поверхности, облучение объектов осуществляют только в момент фотосъемки, затем на записанном изображении, наблюдаемом на экране монитора, обнаруживают ярко светящееся пятно.

В способе фотосъемку осуществляют с увеличением, обеспечивающим получение снимка всей исследуемой предметной поверхности, записанное изображение увеличивают, а сканирование объектов предметной поверхности осуществляют последовательным перемещением увеличенного изображения по экрану монитора в двух взаимно перпендикулярных направлениях до обнаружения ярко светящегося пятна.

В способе перед фотосъемкой предметную поверхность подсвечивают излучением в видимой или инфракрасной области спектра и осуществляют автоматическую фокусировку изображения в блоке наблюдения.

В способе после обнаружения ярко светящегося пятна на экране монитора осуществляют цифровую запись этого изображения на электронный носитель.

Поставленная задача решается тем, что в устройстве обнаружения оптоэлектронных объектов, содержащем блок наблюдения, включающий объектив с переменным фокусным расстоянием, фотоприемное устройство и монитор, источник излучения в видимой или инфракрасной области спектра, оптическая ось излучения которого расположена параллельно оптической оси объектива, и блок цифровой записи изображения, первый выход фотоприемного устройства электрически связан со входом монитора, второй выход - со входом блока цифровой записи, выход которого электрически связан со входом монитора, в отличие от прототипа в него введены блок фотосъемки, включающий первую кнопку включения и электронный затвор, и блок переключения входа монитора, источник излучения в видимой или инфракрасной области спектра выполнен импульсным, причем первый выход электронного затвора электрически связан со входом фотоприемного устройства, второй выход - с источником импульсного излучения, а вход - с первой кнопкой включения, первый выход фотоприемного устройства и выход блока записи электрически связаны со входом монитора через блок переключения входа монитора.

В устройство введен блок увеличения и перемещения увеличенного изображения по экрану монитора в двух взаимно перпендикулярных направлениях, включающий кнопки управления увеличением изображения и его перемещением, угловое поле излучения источника импульсного излучения в видимой или инфракрасной области спектра выполнено близким к угловому полю зрения блока наблюдения при минимальном фокусном расстоянии объектива, первый вход блока увеличения и перемещения увеличенного изображения электрически связан с выходом блока цифровой записи изображения, второй вход - с кнопками управления увеличением изображения и его перемещением, а выход через блок переключения входа монитора - со входом монитора.

В устройстве источник импульсного излучения в видимой или инфракрасной области спектра выполнен в виде фотовспышки.

В устройство введен источник подсветки с излучением в видимой или инфракрасной области спектра с угловым полем излучения, близким к угловому полю зрения блока наблюдения при максимальном фокусном расстоянии объектива, и блок автофокусировки, включающий привод перемещения компонентов объектива, блок управления приводом и вторую кнопку включения, кинематически связанную с первой кнопкой включения блока фотосъемки, причем вход источника подсветки и первый вход блока управления приводом электрически связаны со второй кнопкой включения, второй вход блока управления приводом электрически связан с третьим выходом фотоприемного устройства, а выход - с приводом перемещения компонентов объектива.

Устройство выполнено в виде цифрового фотоаппарата.

В устройство, выполненное в виде цифрового фотоаппарата, введен блок переключения функций, включающий переключатель ползункового типа на три положения, выходы которого электрически связаны со вторым входом блока переключения входа монитора.

В устройстве перед фотовспышкой установлен по меньшей мере один съемный светофильтр.

Осуществление в способе обнаружения оптоэлектронных объектов вначале фотосъемки объектов исследуемой предметной поверхности, осуществление облучения объектов только в момент фотосъемки, а затем обнаружение на записанном изображении, наблюдаемом на экране монитора, ярко светящегося пятна позволяет сократить время облучения объекта до долей секунды, снизить энергоемкость источника питания и тем самым уменьшить его габариты и вес, что позволяет решить поставленную задачу.

Осуществление фотосъемки с увеличением, обеспечивающим получение снимка всей исследуемой предметной поверхности, увеличение записанного изображения и сканирование объектов предметной поверхности последовательным перемещением увеличенного изображения по экрану монитора в двух взаимно перпендикулярных направлениях до обнаружения ярко светящегося пятна позволяет за один раз в течение нескольких секунд отснять и осуществить цифровую запись всех объектов предметной поверхности, отойти от места исследования и, перемещая увеличенное изображение по экрану монитора, обнаружить уже зарегистрированное изображение ярко светящегося пятна. Таким образом, перечисленные отличительные признаки позволяют дополнительно к решению поставленной задачи обнаруживать оптоэлектронные объекты, не привлекая постороннего внимания.

Подсвечивание перед фотосъемкой исследуемой предметной поверхности излучением в видимой или инфракрасной области спектра и осуществление автоматической фокусировки изображения в блоке наблюдения позволяют дополнительно к решению поставленной задачи обнаруживать оптоэлектронные объекты при недостаточном внешнем освещении или в полной темноте.

Осуществление цифровой записи изображения на электронный носитель после обнаружения ярко светящегося пятна на экране монитора дополнительно к решению поставленной задачи позволяет регистрировать как место, где проводились исследования, так и расположение в этом месте обнаруженного оптоэлектронного объекта.

Введение в устройство обнаружения оптоэлектронных объектов блока фотосъемки, включающего первую кнопку включения и электронный затвор, и блока переключения входа монитора, выполнение источника излучения в видимой или инфракрасной области спектра импульсным, осуществление электрической связи первого выхода электронного затвора со входом фотоприемного устройства, второго выхода - с источником импульсного излучения, а входа - с первой кнопкой включения и осуществление электрической связи первого выхода фотоприемного устройства и выхода блока записи со входом монитора через блок переключения входа монитора позволяет осуществить предложенный способ обнаружения оптоэлектронных объектов. При этом электронный затвор, источник импульсного излучения и их электрическая связь обеспечивают облучение объектов только в момент фотосъемки, а блок переключения входа монитора и его электрические связи с монитором, фотоприемным устройством и блоком цифровой записи обеспечивают возможность работы устройства в двух режимах: режиме фотосъемки и режиме просмотра записанных изображений. Таким образом, перечисленные отличительные признаки решают поставленную задачу.

Введение в устройство блока увеличения и перемещения увеличенного изображения по экрану монитора в двух взаимно перпендикулярных направлениях, включающего кнопки управления увеличением изображения и его перемещением, выполнение углового поля излучения источника импульсного излучения в видимой или инфракрасной области спектра, близким к угловому полю зрения блока наблюдения при минимальном фокусном расстоянии объектива, осуществление электрической связи первого входа блока увеличения и перемещения увеличенного изображения с выходом блока цифровой записи изображения, второго входа - с кнопками управления увеличением изображения и его перемещением, а выхода через блок переключения входа монитора - со входом монитора позволяют за один раз в течение нескольких секунд отснять и осуществить цифровую запись всех объектов предметной поверхности, отойти от места исследования и, перемещая увеличенное изображение по экрану монитора, обнаружить уже зарегистрированное изображение ярко светящегося пятна. Таким образом, перечисленные отличительные признаки позволяют дополнительно к решению поставленной задачи обнаруживать оптоэлектронные объекты, не привлекая постороннего внимания.

Выполнение источника импульсного излучения в видимой или инфракрасной области спектра в виде фотовспышки дополнительно к решению поставленной задачи упрощают устройство.

Введение в устройство источника подсветки с излучением в видимой или инфракрасной области спектра с угловым полем излучения, близким к угловому полю зрения блока наблюдения при максимальном фокусном расстоянии объектива, и блока автофокусировки, включающего привод перемещения компонентов объектива, блок управления приводом и вторую кнопку включения, кинематически связанную с первой кнопкой включения блока фотосъемки, выполнение электрической связи входа источника подсветки и первого входа блока управления приводом со второй кнопкой включения, второго входа блока управления приводом с третьим выходом фотоприемного устройства, а выхода - с приводом перемещения компонентов объектива дополнительно к решению поставленной задачи позволяет обнаруживать оптоэлектронные объекты при слабом внешнем освещении или в полной темноте. При этом выполнение углового поля излучения источника подсветки, близким к угловому полю зрения блока наблюдения при максимальном фокусном расстоянии объектива, объясняется осуществлением автофокусировки только по центральной части поля зрения блока наблюдения.

Выполнение устройства в виде цифрового фотоаппарата дополнительно к решению поставленной задачи расширяет его функциональные возможности.

Введение в устройство, выполненное в виде цифрового фотоаппарата, блока переключения функций, включающего переключатель ползункового типа на три положения, выходы которого электрически связаны со вторым входом блока переключения входа монитора, дополнительно к решению поставленной задачи расширяет его функциональные возможности за счет обеспечения работы устройства в трех режимах: обычная фотосъемка, просмотр изображений и режим обнаружения миниатюрных видеокамер.

Размещение в устройстве перед фотовспышкой по меньшей мере одного съемного светофильтра дополнительно к решению поставленной задачи позволяет отличить на экране монитора по цвету ярко светящееся пятно обнаруженной миниатюрной видеокамеры от паразитных бликов, вызванных внешним освещением.

Сущность изобретения поясняется схемами, приведенными на фиг.1-4. На фиг.1 и 2 изображены функциональные схемы примеров исполнения устройства. На фиг.3 и 4 - изображения на мониторе устройства,

Устройство обнаружения оптоэлектронных объектов содержит блок 1 наблюдения, включающий объектив 2 с переменным фокусным расстоянием, фотоприемное устройство 3 и монитор 4, вход которого электрически связан с первым выходом фотоприемного устройства 3. Один или несколько компонентов объектива 2 выполнены с возможностью осевого перемещения. Параллельно оптической оси объектива 2 расположены оптические оси источника 5 импульсного излучения, выполненного в виде фотовспышки с угловым полем излучения, близким к угловому полю зрения блока 1 наблюдения при минимальном фокусном расстоянии объектива 2, и источника 6 подсветки с угловым полем излучения, близким к угловому полю зрения блока 1 наблюдения при максимальном фокусном расстоянии объектива 2, излучающих в видимой или инфракрасной области спектра. Устройство содержит блок 7 фотосъемки, включающий первую кнопку 8 включения и электронный затвор 9, блок 10 цифровой записи изображения, блок 11 увеличения и перемещения увеличенного изображения по экрану монитора 4 в двух взаимно перпендикулярных направлениях, включающий кнопки 12 и 13 управления увеличением и кнопки 14-17 управления перемещением увеличенного изображения соответственно, и блок 18 переключения входа монитора 4, включающий переключатель 19 ползункового типа на три положения, обозначенные на фиг.2 одно, двумя и тремя точками соответственно. Устройство содержит блок 20 автофокусировки, включающий привод 21 перемещения компонентов объектива 2, блок 22 управления приводом и вторую кнопку 23 включения, кинематически через колпачок 24 связанную с первой кнопкой 8 включения блока 7 фотосъемки. Включается и выключается устройство обнаружения оптоэлектронных объектов выключателем 25. Перед фотовспышкой 5 установлен по меньшей мере один съемный светофильтр 26. Первый выход фотоприемного устройства 3 электрически связан через первый вход блока 18 переключения со входом монитора 4, второй выход - со входом блока 10 цифровой записи, выход которого электрически связан с первым входом блока 11 увеличения и перемещения увеличенного изображения. Второй вход блока 11 электрически связан с кнопками 12-17 управления, а выход - через второй вход блока 18 переключения со входом монитора 4. Управляющий вход блока 18 переключения электрически связан с переключателем 19. Вход электронного затвора 9 электрически связан с кнопкой 8 включения блока 7 фотосъемки, первый выход - со входом фотоприемного устройства 3, а второй выход - с источником 5 импульсного излучения. Вход источника 6 подсветки и первый вход блока 22 управления приводом 21 электрически связаны со второй кнопкой 23 включения блока 20 автофокусировки, второй вход блока 22 управления приводом 21 электрически связан с третьим выходом фотоприемного устройства 3, а выход - с приводом 21 перемещения компонентов объектива 2. Положения переключателя 19 обозначенные одной, двумя и тремя точками соответствуют функционированию устройства в режимах обычной фотосъемки, просмотра изображений и обнаружения миниатюрных видеокамер.

На фиг.3 и 4 поз.27 обозначено наблюдаемое на мониторе 4 перед фотосъемкой изображение исследуемых объектов при минимальном фокусном расстоянии объектива 2, поз.28 - часть записанного на электронный носитель увеличенного того же изображения с ярко светящимся пятном 29, идентифицирующим замаскированную в переплете книги миниатюрную видеокамеру.

Обнаружение оптоэлектронных объектов осуществляется следующим образом.

После включения электропитания устройства выключателем 25 переключатель 19 устанавливают в режим обнаружения миниатюрных видеокамер, съемный светофильтр 26 устанавливают перед фотовспышкой 5, как показано на фиг.1 сплошной линией. Устанавливают минимальное фокусное расстояние объектива 2 и позиционируют устройство относительно объектов исследуемой предметной поверхности по изображению на экране монитора 4, сформированному блоком наблюдения 1. При необходимости изменяют увеличение блока 1 до значения, при котором на мониторе 4 изображается вся исследуемая предметная поверхность. На половину хода нажимают колпачок 24, вторая кнопка 23 включает источник 6 подсветки и блок 20 автофокусировки, по электрическому сигналу с устройства 3 в блоке 22 управления формируется управляющий сигнал и подается на вход привода 21, который перемещает компоненты объектива 2, изображение 27 на экране монитора 4 становится резким. Колпачок 24 нажимают до упора и отпускают, выключается источник 6 подсветки и блок 20 автофокусировки, первая кнопка 8 включает блок 7 фотосъемки, электронный затвор 9 посылает управляющий сигнал на фотоприемное устройство 3 и включает фотовспышку 5. В блоке 10 осуществляется цифровая запись изображения объектов на электронный носитель, в блоке 11 записанное изображение увеличивается до максимально возможного значения, блок 18 переключает вход монитора 4 на выход блока 11 и на экране монитора 4 формируется увеличенная центральная часть записанного в блоке 10 изображения. Затем сканируют объекты предметной поверхности, последовательно перемещая увеличенное изображение по экрану монитора 4 в двух взаимно перпендикулярных направлениях при помощи кнопок 14-17 до обнаружения изображения 28 с ярко светящимся пятном 29, идентифицирующим обнаруженную миниатюрную видеокамеру. Пятно 29 благодаря светофильтру 26 по цвету отличается от паразитных бликов от объектов, вызванных внешним освещением. Нажимают на половину хода колпачок 24, в блоке 10 осуществляется цифровая запись изображения 28 на электронный носитель, дожимают клавишу 24 до упора, изображение 28 исчезает и устройство переключается на начало цикла функции обнаружения миниатюрных видеокамер.

Переключатель 19 устанавливают в режим просмотра изображений, блок 18 переключает вход монитора 4 на выход блока 11 и на экране монитора 4 формируется первое записанное в блоке 10 изображение 27. Нажимают кнопку 15 и на экране монитора 4 формируется второе записанное в блоке 10 изображение 28. При наличии в блоке 10 большего количества изображений последовательным нажатием кнопки 15 или 14 на экране монитора 4 формируется следующее или предыдущее изображение соответственно.

Переключатель 19 устанавливают в режим обычной фотосъемки, блок 18 переключает вход монитора 4 на первый выход устройства 3 и на экране монитора 4 блоком наблюдения 1 формируется изображение объектов, съемный светофильтр 26 убирают из хода лучей фотовспышки 5, как показано на фиг.1 прерывистой линией. На половину хода нажимают колпачок 24, вторая кнопка 23 включает источник 6 подсветки и блок 20 автофокусировки, по электрическому сигналу с устройства 3 в блоке 22 управления формируется управляющий сигнал и подается на вход привода 21, который перемещает компоненты объектива 2, изображение 27 на экране монитора 4 становится резким. Колпачок 24 нажимают до упора и отпускают, выключается источник 6 подсветки и блок 20 автофокусировки, первая кнопка 8 включает блок 7 фотосъемки, электронный затвор 9 посылает управляющий сигнал на фотоприемное устройство 3 и включает фотовспышку 5. В блоке 10 осуществляется цифровая запись изображения объектов на электронный носитель и устройство переключается на начало цикла функции обычной фотосъемки. При этом наличие источника подсветки 6 позволяет фотографировать в полной темноте.

Источники информации

1. Волков В.Г. Приборы ночного видения для обнаружения бликующих элементов. Специальная техника, 2004, №2, с.2-9, фото 4.

2. Заявка РФ на изобретение №2003137062/28, БИПМ, №16, 2005, стр.829, 830.

Изобретение относится к способу обнаружения оптоэлектронных объектов и устройству обнаружения оптоэлектронных объектов. При этом способ обнаружения оптоэлектронных объектов заключается в облучении исследуемой предметной поверхности излучением видимой или инфракрасной области спектра, формировании изображения на экране монитора блока наблюдения, сканировании предметной поверхности, обнаружение оптоэлектронного объекта по ярко светящемуся пятну на экране монитора, выполнение фотосъемки обнаруженного оптоэлектронного объекта и цифровая запись его изображения на электронный носитель. При этом вначале осуществляют фотосъемку с увеличением, обеспечивающим получение снимка всей исследуемой предметной поверхности, облучение объектов осуществляют только в момент фотосъемки, записанное изображение увеличивают, а сканирование объектов предметной поверхности осуществляют последовательным перемещением увеличенного изображения по экрану монитора в двух взаимно перпендикулярных направлениях до обнаружения ярко светящегося пятна. Технический результат: обеспечение скрытного обнаружения оптоэлектронных объектов, создание компактного и легкого устройства. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Способ обнаружения оптоэлектронных объектов, заключающийся в облучении исследуемой предметной поверхности, где может находиться оптоэлектронный объект, излучением видимой или инфракрасной области спектра, формировании изображения объектов на экране монитора блока наблюдения, сканировании объектов предметной поверхности, обнаружении оптоэлектронного объекта по ярко светящемуся пятну на экране монитора, выполнении фотосъемки обнаруженного оптоэлектронного объекта и цифровой записи его изображения на электронный носитель, отличающийся тем, что вначале осуществляют фотосъемку с увеличением, обеспечивающим получение снимка всей исследуемой предметной поверхности, облучение объектов осуществляют только в момент фотосъемки, записанное изображение увеличивают, а сканирование объектов предметной поверхности осуществляют последовательным перемещением увеличенного изображения по экрану монитора в двух взаимно перпендикулярных направлениях до обнаружения ярко светящегося пятна.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед фотосъемкой исследуемую предметную поверхность подсвечивают излучением в видимой или инфракрасной области спектра и осуществляют автоматическую фокусировку изображения в блоке наблюдения.3. Устройство обнаружения оптоэлектронных объектов, содержащее блок наблюдения, включающий объектив с переменным фокусным расстоянием, фотоприемное устройство и монитор, источник излучения в видимой или инфракрасной области спектра, оптическая ось излучения которого расположена параллельно оптической оси объектива, блок переключения входа монитора, блок автофокусировки, включающий привод перемещения компонентов объектива и блок управления приводом, и блок цифровой записи изображения, первый выход фотоприемного устройства электрически связан через блок переключения со входом монитора, второй выход - со входом блока цифровой записи, выход которого через блок переключения электрически связан со входом монитора, вход блока управления приводом электрически связан с третьим выходом фотоприемного устройства, а выход - с приводом перемещения компонентов объектива, отличающееся тем, что в него введены блок увеличения и перемещения увеличенного изображения по экрану монитора в двух взаимно перпендикулярных направлениях, включающий кнопки управления увеличением изображения и его перемещением, и источник подсветки с излучением в видимой или инфракрасной области спектра с угловым полем излучения, близким к угловому полю зрения блока наблюдения при максимальном фокусном расстоянии объектива, источник излучения в видимой или инфракрасной области спектра выполнен импульсным, угловое поле излучения которого выполнено близким к угловому полю зрения блока наблюдения при минимальном фокусном расстоянии объектива, причем вход блока увеличения и перемещения увеличенного изображения электрически связан с выходом блока цифровой записи изображения, а выход через блок переключения входа монитора - со входом монитора.