专利名称：可视保安系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种可视保安系统，该系统拟特别用于监视例如娱乐场等大楼中的多个场所，但非仅作此用途。
本发明尤其涉及一种可视保安系统(VSS)，旨在致力于解决现有保安系统中普遍存在的难题，例如1.避免文本信息揩除重要的视频信息；2.使用单个摄像机，在两个或多个所关心的场景之间反复切换；3.处理摄像机、视频监视器和/或盒式磁带录像机(VCR)之间的均衡问题；4.克服摄像机达到360°终止端时，用其跟踪目标的问题；5.克服拉摄时摇摄/俯仰拍摄的摄像机控制的问题；6.控制摄像机在两个或多个所关心的场景之间快速移动；7.VCR管理问题，其中包括VCR故障，VCR盒带的更换延迟，以及处理摄像机的故障和更换。
应当记住，本发明可视保安系统的目的是提供与大楼安保安或类似问题相关的各种事件的视频图像，并能在法庭上呈现所录视频图像，作为所发事件不可辩驳的证据。
背景技术：
1.“文本覆盖”-在可视保安系统领域中，人们知道要将文本引进视频信号中，以便对正在监视的事件细节进行实时记录。这类现存系统的缺点是，信息被引入视频信号的图像部分，因而盖满了一部分可能已另行记录的视频图像。
本发明通过将文本插入视频信号的非图像部分，克服了这一问题。
2.“转换”-在多个固定位置之间进行成功切换的秘密是，能够快速且方便地识别两个或多个观察位置“不停顿”。这对于短期或瞬间关注的观察目标特别有用。
在本发明的上下文中，“不停顿”是指要在VSS处于常规操作模式并且不中断该VSS常规操作时进行。
另外，在本发明的上下文中，“在两个(或多个)观察位置间来回切换”的特性是指，在观察位置之间转换。
但是，当操作员对观察区内两个或多个特定位置感兴趣时，必须在这些位置之间通过手动调节PTZ摄像机。由于这项工作需要调节PTZ摄像机的摇摄、俯仰、变焦以及焦点设置，所以对于操作PTZ摄像机的人员来说非常费力和乏味。
我们已经发现，将与所需观察位置相关的PTZ摄像机设置记录到一个摄像机定位控制器中，并通过调回每个观察位置的设置在这些位置间进行切换，便能克服上述问题。于是，摄像机定位控制器对PTZ摄像机进行控制，使其在所需位置之间作自我调节。
“预置”PTZ摄像机观察位置是已知且广泛使用的方法，但是它们要求操作员进行若干控制操作来设定每个观察位置，并至少进行两个控制操作以从一个观察位置切换至另一个。
这在诸如娱乐场等观察区中特别不方便，因为在娱乐场这类场所中有许多可能的目标，要求快速并可靠地设定观察位置，并严格要求能在一般为两个的目标间切换。这两个目标一般是可疑罪犯和怀疑该罪犯将行窃的手提包。一般，还要监视同谋犯。通常，这种场合的同谋犯会是一个妇女，一旦手提包被窃得手，她会与案犯撞一下就取走手提包。因此，VSS操作员首先通过在上述两个目标之间来回转换以监视嫌疑犯和手提包，而手提包一旦被窃，就监视案犯，并接着监视可能与该案犯相撞的人。
在本发明中，我们已经确定了一种能使操作员只操纵一控制功能(例如用一个控制按钮)便能在两个或多个观察位置之间进行设定、更新和转换的方法。这可使操作员最可靠、最有效地监视目标。
3.“信号均衡”-现有可视保安系统存在的问题是，必须为每个摄像机提供视频信号均衡。换句话说，每个摄像机都必须有一个均衡装置。
我们已通过以下方法克服了这一困难，即为每个视频监视器配备一个均衡装置，而且该均衡装置与监视器相连就可自动对每个摄像机进行调节。因此，只需要少量的均衡装置。
4.“旋转终止端”-现有可视保安系统中的另一个问题是，它们所用的大多数摄像机都只能旋转大约360°。因此，当摄像机跟踪一个目标时，它会达到其终止端，并在继续跟踪目标之前必须释放回旋。当摄像机回旋后，目标可能已经不再处于视野中了。
我们已经用一种不昂贵的方法克服了这一问题，即使用一种以能扭转3至4次的方法卷绕的环形电缆，由此摄像机可以旋转大约1000度的角。然后，对摄像机控制装置编程，使摄像机不用于跟踪目标时返回其旋转中心。因此相比之下，在常规使用期间，摄像机不大可能到达其终止端。
5.“摇摄速度和变焦”-现有摄像机还有一个问题，即当推近镜头时(即在某一距离处观察一目标)，每弧度的摇摄速度与拉远镜头时的相同。因此，很难在推摄时控制镜头的摇摄。另外，由于摇摄速度太快常常致使图像模糊或不清晰，所以难以观察摄像机的图像。
我们通过将摇摄速度与透镜的变焦定位相连系，克服了上述问题，从而当推近镜头时每弧度的摇摄速度下降，而当拉远镜头时该速度增大。
6.“摄像机定位的精确度”-常规摄像机定位控制器所存在的问题在于，当寻求摄像机的最大移动速度时要保持摄像机定位的精确度(以便观察预定场所的目标)。也就是说，在追求最大速度以便用一个摄像机监视两个或多个场景时，定位控制器不能保持对摄像机的位置作精确记录。这主要是因加速中快速变换所遇问题引起的。
我们通过设计一种摄像机定位控制器，克服了上述问题，该定位控制器能够确保在加速方向发生任何变化之前存在一段加速基本为零的最短时间。这样，便可避免当从加速突然切换至减速时所引进的动量大变化。
7.“无记录的时间”-现有可视保安系统中的另一问题是，在上节所述第7项中所指的时间内，不能进行任何记录。由此，可视保安系统不能记录下其摄像机所看到的所有事件。例如，在具有125个VCR的可视保安系统中，每天最少要损失2小时的记录时间，这只是因为需用这段时间来更换盒带(假设该工作要花费30秒，而每盘盒带可以记录8小时)。
为了消除这些记录丢失的时间，我们设计了一种VSS，该系统能自动管理VCR和摄像机，从而保证对每个目标进行连续监视，并连续记录每个视频信号。这是通过使用备用摄像机和VCR，并提供与每个被观察目标相关的摄像机和VCR记录来实现的。
发明内容
本发明的目的是，提供一种能克服上述问题的可视保安系统。
1.本发明的一个目的是，提供一种文本插入系统，该系统不将文本存储在视频信号中与视频图像对应的部分。
依照本发明的另一方面，将提供一种用于可视保安系统的文本插入系统，该可视保安系统具有摄像机，视频监视器和/或能在记录模式下工作的盒式磁带录像机，所述文本插入系统包括文本插入装置，它连接在摄像机和视频监视器和/或VCR之间，用于将文本插入到从摄像机接收到的视频信号中，以便在视频监视器上显示并/或由VCR记录；控制装置，它与文本插入装置相连，而且产生文本，并将该文本发送给文本插入装置；其中，文本插入装置可以在插入模式下工作，用于将文本插入视频信号中，以便在视频监视器上显示并/或由VCR记录，在视频信号内对文本插入计时，以便文本不覆盖视频信号中图像帧的可视部分，并且文本插入系统可以在重放模式下工作，以便视频监视器上可观察被记录的视频信号，同时视频监视器上可以看到或看不到文本。
2.因此，本发明的一个目的是，提供一种用于可视保安系统的PTZ摄像机，该PTZ摄像机可在操作人员的控制下在多个所需的摄像机观察位置之间转换。
依照本发明的一个方面，将提供一种PTZ摄像机，用于观察PTZ摄像机周围某一区域内的多个目标，PTZ摄像机包括视像镜头和摄像机，用于观察目标，并将视频信号发送给视频监视器和/或VCR；变焦控制装置，用于控制观察目标用的视像镜头；聚集控制装置，用于对观察目标用的视像镜头进行聚焦；摇摄控制装置，用于摇动观察目标用的视像镜头和摄像机；俯仰控制装置，用于对观察目标用的视像镜头和摄像机进行俯仰操作；摄像机定位控制装置，它包括转换装置，而且对视像镜头、变焦控制装置、聚集控制装置、摇摄控制装置以及俯仰控制装置进行控制，以便在对应于目标位置的各种设置之间转换，其中转换装置可在目标位置之间进行设置、更新和切换操作。
3.本发明的一个目的是，提供一种传输电缆均衡系统，以便为每个监视器配备一个均衡器，而不是为每个摄像机配备一个均衡器。
依照本发明的另一方面，将提供一种用于可视保安系统的传输电缆均衡系统，该可视保安系统具有多个摄像机和一个视频监视器和/或一个能在记录模式下工作的盒式磁带录像机，所述传输电缆均衡系统包括选择装置，它连接在摄像机和视频监视器和/或VCR之间，用于从摄像机选出将被送到视频监视器和/或VCR的视频信号，以便在某一时刻将来自一个摄像机的视频信号显示在视频监视器上或记录在VCR上；均衡装置，它连接在选择装置和视频监视器和/或VCR之间，用于均衡视频信号，克服每个摄像机与选择装置之间的连接特性所产生损耗；控制装置，它与均衡装置和选择装置相连，而且具有一个参考装置，该参考装置具有可以量化每个摄像机和选择装置之间损耗的数据，并且当摄像机的视频信号被显示在视频监视器上和/或被记录在VCR上时，所述控制装置控制均衡装置对与每个摄像机有关的损耗进行补偿，以便不依赖摄像机和选择装置间的连接特性便能基本上均衡视频信号在视频监视器和/或VCR处的状态，从而使每个视频监视器和/或VCR只需要一个均衡装置，而不是每个摄像机需要一个均衡装置。
4.发明的一个目的是，提供一种摄像机，该摄像机经控制可以旋转大于360°的固定角度。
依照本发明的又一方面，将提供一种用于可视保安系统的摄像机，该摄像机包括视像镜头，用于观察目标，并将视频信号发送给视频监视器和/或VCR；可旋转的承载装置，视像镜头安装在该承载装置上，承载装置可旋转的角度大于360°，因此视像镜头可以观察到移动角度大于360°的目标。
5.本发明的一个目的是，提供一种摄像机，该摄像机经控制能以某一速度摇摄，摇摄速度对应于摄像机的变焦设置进行变化。
依照本发明的另一方面，将提供一种摄像机，它包括视像镜头，用于观察目标，并将视频信号发送给视频监视器和/或VCR；变焦控制装置，用于控制视像镜头在距离摄像机不同的范围内观察目标；
摇摄控制装置，用于摇动视像镜头；控制装置，用于控制摇动视像镜头的速度，当变焦控制装置控制视像镜头以观察离开该视像镜头较远的目标时，所述控制装置能设定较慢的摇动速度，而当变焦控制装置控制视像镜头以观察离开该视像镜头较近的目标时，所述控制装置能设定较慢快的摇动速度，从而能以基本相同的速度摇摄远近不同的目标。
6.本发明的一个目的是，提供一种摄像机传送机构，该机构具有摄像机定位控制系统，用于使摄像机在多个观察位置之间快速移动。
依照本发明的又一个方面，将提供一种用于在多个观察位置之间移动摄像机的摄像机传送机构，摄像机传送机构包括用于承载摄像机的平台；垂直轴驱动装置，它固定于平台，用于使平台围绕垂直轴移动；水平轴驱动装置，它固定于平台，用于使平台围绕水平轴移动；摄像机定位控制系统，用于记录多个观察位置的地点，并配置成可以在平台从加速至减速的加速变化之间提供一段加速基本为零的最短时期，以便降低有关动量的变化率，并由此提高确定平台位置的精确度，从而精确控制平台乃至摄像机在观察位置之间的移动。
7.本发明的一个目的是，提供一种摄像机替代系统，该系统在VCR发生停机或因更换VCR中的录像带而发生延迟时，能够确保始终记录视频图像。
依照本发明的再一个方面，将提供一种用于可视保安系统的摄像机替代系统，该可视保安系统具有用于观察某一目标区的固定摄像机、能够通过取向大致观察到所述目标区的摇摄-俯仰拍摄摄像机，还有视频监视器和/或能在记录模式下工作的VCR，该摄像机替代系统包括中断检测装置，用于检测固定摄像机的停机；摄像机预置装置，它具有与目标区对摇摄-俯仰拍摄摄像机的位置有关的数据；控制装置，其工作与中断检测装置、摄像机预置装置和摇摄-俯仰拍摄摄像机相关联，当故障检测装置检测到固定摄像机发生停机时，该控制装置能够控制摇摄-俯仰拍摄摄像机进行移动，并对摇摄-俯仰拍摄摄像机进行设定以便监视该目标区，从而基本上连续地监视目标区。
附图概述现在将参照附图描述本发明的实施例，其中
图1是依照本发明的可视保安系统的方框图；图2是依照本发明的自动VCR管理系统的方框图；图3是依照本发明的文本插入系统的方框图；图4a是现有的传输电缆均衡系统的方框图；图4b是依照本发明的传输电缆均衡系统的框图；图5是依照本发明的摄像机替代系统的框图；图6是依照本发明的PTZ摄像机的透图，图中用虚线表示其部分外罩。
较佳实施例的详细描述可视保安系统在图1中，示出了一种可视保安系统(VSS)10，该系统包括自动VCR管理系统(AVCRMS)12、文本插入系统(TIS)14、传输电缆均衡系统(TCES)16和摄像机替代系统(VCSS)18。
VSS 10还包括多个位置固定的摄像机20、多个摇摄-俯仰拍摄的摄像机22、多个视频监视器24、多个VCR26、一个或多个备用VCR 28，以及打印机30。
VSS 10一般包含在一个计算机系统中，该计算机系统经编程可以执行各种与这里所述的系统12、14、16和18等同的程序。
自动VCR管理系统如图2所示，AVCRMS 12包括控制器40和选择器42。
控制器40一般采用计算机的形式，计算机经编程可以完成这里所述的某些控制功能。控制器40与多个VCR 26和28中的每个遥控输入端44相连，并与每个VCR 26和28的报警输出端46相连。控制器40通过遥控输入端44能够操纵每个VCR 26和28，并且通过报警输入端46还能探测每个VCR 26和28中的报警状态。当任何一个VCR 26和28的报警输出端46出现报警信号时，控制器40便使该VCR 26和28不能工作。当VCR 26和28不再处于工作的记录模式时，变为处于报警状态。
选择器42一般采用矩阵视频开关的形式，其任何一个输入端48都可与其输出端50、52和54中的任何一个相连。输出端50接至一个监视器24，而输出端52和54则接至两个备用VCR 28的记录输入端56。每个VCR 26和28都具有一个重放输出端58，它与选择器42的一个视频输入端相连，致使任何VCR 26或28上的任何视频信号都能显示在监视器24上。选择器42还通过其输入端48与多个摄像机的输出端60相连。
一般来说，当检测到有一个VCR不再处于工作记录模式时，控制器40就会发出一可闻声音，并产生报警消息在监视器24上显示。该消息指出需要注意哪个VCR 26和28。同时，控制器40选择下一个可用的备用VCR 28，并通过遥控输入端44将其设置为工作记录模式，且控制选择器42将视频信号从相关的摄像机输出端60发送给记录用的VCR 28。控制器40还将显示该摄像机和正在记录视频信号的VCR 28的识别号。同时，该信息连同时间、日期以及任何其他特殊消息都会在打印机30上打印出来。
文本插入系统如图2和图3所示，文本插入器14连接在摄像机输出端60和VCR 26输入端56之间。文本插入器14由控制器40控制，以产生要插入正被记录于VCR 26的视频信号中的文本。控制器40控制文本插入视频信号的位置，该位置不是图像屏幕曾经显示的通常可视部分。一般将文本数据插入视频信号水平扫描行间隔部分(称为视频信号的“后沿”)中。
具体如图3所示，文本插入器14将控制器40产生的文本插入视频信号中，并在记录期间将其记录到VCR 26上。由于文本定位在视频信号中，所以该文本不覆盖视频信号的正常可视部分。在VCR 26重放视频信号期间，文本插入器从视频信号水平扫描行间隔中提取文本，并再将其插入视频信号的可视部分中，从而可以在监视器24上看到该文本。
当文本掩盖了监视器24上视频图像的重要部分时，文本插入器14在控制器40的控制下将文本信号从视频信号的可视部分中消除。由此，当文本掩盖了视频图像的重要部分时，同视频图像一起由摄像机记录的文本便能从监视器上所见的视频图像中清除。
必须注意，文本是一种数据流，而不是一种视频信号流。
被记录的信息可包括时间、日期、来源、均衡、操作员标识号、VCR标识号(因为每个VCR都有其自己的有效“指纹”)以及类似的信息。该信息的重要性在于，它能不可辩驳地证明VCR所记录的图像即是实际发生的事件。
传输电缆均衡系统如图1、图4a和4b所示，传输电缆均衡器16连接在摄像机输出端60和文本插入器14之间，并受控制器40的控制。
控制器40具有一个表征多个摄像机70中的每一个与选择器42之间连接状况的调节信号(例如，数据)。该调节信号考虑了因连接电缆中包括其传输性能及其长度等特性而引起的摄像机70与选择器42间连接的任何损耗。将调节信号施加到均衡器16上，从而改变均衡器16的增益，以修正每个摄像机70所接电缆中固有的损耗。
因此，是每个监视器24只需要一个均衡器16，而不是每个摄像机70需要一个均衡器16。当可视保安系统添加一个新的摄像机70时，该摄像机70的均衡要求会被输入到控制器40中，以便在用监视器24观察来自摄像机70的视频信号时控制均衡器16。
摄像机替代系统可视保安系统10中摄像机70包括固定位置摄像机70a和摇摄/俯仰拍摄摄像机70b(这里称为PTZ摄像机70b)。一般情况下，用多个固定位置摄像机70a对准某区域中的固定目标，而在固定位置摄像机70a中间分布着数量较少的PTZ摄像机70b，致使PTZ摄像机70b能够基本上观察到与多个固定位置摄像机70a相同的区域，并能用来观察移动目标。
摄像机替代系统18是控制器40的一部分，并具有有关PTZ摄像机70b与固定位置摄像机70a之间相对位置的的信息。该信息包括哪个PTZ摄像机70b能够覆盖每个固定位置摄像机70a的观察区。控制器40通过一通信控制模块74与PTZ摄像机70b相连，以便当某一特殊的固定位置摄像机70a停止工作时，控制器可以自动确定用哪个PTZ摄像机70b来替代它，然后通过相应的PTZ摄像机控制器76控制该PTZ摄像机70b进行摇动、俯仰、变焦和聚焦，以观察故障摄像机70a所观察的目标。
VCSS 18还有一个与控制器40相连的键盘78，可对PTZ摄像机70b进行手动操作，从而按照键盘78操作员的意愿观察目标。为此，键盘78适于包括控制杆80。
多旋转摄像机PTZ摄像机70b包括一个安装在传送机构102上的常规摄像机100，该传送机构的旋转角度大于360°，例如为1000°。
摄像机100具有带变焦装置的镜头110，其光阑可随照明强度的变化进行调节。
传送机构102有外罩120、架座122、垂直轴驱动装置124、水平轴驱动装置126和控制装置128。
外罩120包括吊架140、摄像机蒙罩142和透明盖144。
一般将吊架140固定在建筑物的天花板上(尽管也可以固定在墙上或类似的地方)，以便摄像机蒙罩142和透明盖144位于天花板的下方，从而使摄像机100能够观察到天花板下屋内的情况。吊架140一般是用阳极氧化处理过的铝制成的，并且截面一般为圆柱形。
摄像机蒙罩142安装在架座122上，因此它能相对吊架140旋转。摄像机蒙罩142有缝隙150，狭缝的大小可使镜头110通过它清楚无阻地进行观察。缝隙150大致从一相对于镜头110的水平位置延伸到一相对于镜头110的垂直下方位置。由此，镜头可以沿缝隙150从一水平观察位置移动到垂直下方的一观察位置。摄像机蒙罩142有多个凸耳152，用于将摄像机蒙罩142可拆卸地固定在架座122的两个蒙罩支架156(示出了其中的一个)的夹片154上。
摄像机蒙罩142一般呈黑色，这样可以避免光的反射。摄像机蒙罩142的作用是，随摄像机100一起旋转，以遮住摄像机100的观察位置。我们发现，由于摄像机蒙罩142发暗，所以基本上看不见摄像机100的观察位置。
透明盖144固定在吊架140上，并位于摄像机蒙罩142的外侧。透明盖144的作用是，将摄像机100和传送机构102的内部与环境隔开。用这种方法，可使透明盖144密封住吊架140，并将PTZ摄像机70b安装在户外。
架座122包括一块顶板160、两个支架162和164以及一块可移动的平台166。顶板160水平放置，并能在外罩120内旋转。支架162和164与顶板160固定，并从顶板向下垂直放置。平台166基本上适于呈U形，并且可旋转地固定在支架162和164的下端。可旋转连接是由穿过支架162的旋转螺栓170和穿过支架164的旋转轴172来实现的。平台166有多个固定槽176，可将摄像机100固定在平台166上。固定槽176一般与支架162和164平行。
垂直轴驱动装置124包括驱动电动机180以及传动轮182、齿轮184和带齿皮带186。齿轮184通过诸如齿轮184顶部188中的孔(未示出)可拆卸地固定在吊架140上。驱动电动机180与架座122的顶板160固定。驱动电动机180由控制装置128产生的电信号驱动，使传动轮182旋转。由于齿轮184相对吊架140是不动的，所以传动轮182的旋转会使架座122在外罩120内旋转。架座122的旋转速度依赖于传动轮182的速度，而旋转角度则依赖于驱动电动机180从控制装置128接收到信号的时间。
水平轴驱动装置126包括驱动电动机200以及传动轮202、齿轮204和带齿皮带206。齿轮204固定在平台166上，从而齿轮204的旋转可使平台166绕轴旋转。驱动电动机200固定在支架160上，并且传动轮202驱动带齿皮带206以驱动齿轮204。齿轮204中有一止动销210，用于限制平台166的可旋转范围，以便保护摄像机100，否则可能发生损坏。驱动电动机200由控制装置128产生的电信号驱动，可使固定于摄像机蒙罩142之缝隙中的摄像机100的镜头110沿箭头212所示进行旋转。水平轴驱动装置126一般可使平台166从大致水平位置旋转到大致垂直位置。
控制装置128具有一水平控制装置和一垂直控制装置。水平和垂直控制装置都有一个位置检测装置，分别用于确定齿轮204和184的位置。一般，位置检测装置是一个位于齿轮184或204中的孔，并且控制装置能够从这些孔的位置开始递增和递减地计数，从而确定齿轮184和204的移动情况。
我们发现，为了将摄像机100快速地从一个观察位置移动到另一个并保持对摄像机100的实际位置精确计数，存在着一些必须考虑的实际限制。原则上包括对驱动电动机180和200进行控制，不使其超过加速和减速的最大速率，并且不超过最大速度。另外，也是最重要的，我们发现需控制驱动电动机180和200，以便在加速和减速期之间获得一个加速基本为零的阶段。此等需要是因为不然的话当从加速切换到减速时传动机构102所需的动量将发生很大的变化。在传动机构加速中的这类突然变化的结果是，控制装置128会丢失对齿轮184和204位置的计数，从而使摄像机100的位置不精确。
由此，控制装置128被编程，以限制驱动电动机180和200加速和减速的最大速率，并在加速和减速期之间提供一段最短的加速基本为零的时期。于是，控制装置128利用这些限制在观察位置之间驱动传动机构102，并精确抵达那些观察位置。
在一个实施例中，PTZ摄像机70b通过多根电缆与可视保安系统10的其余部分相连。电缆传输视频信号、控制信号和电力。为了使传动机构102的旋转角度大于360°，可将电缆布置成环形，从而它们能扭转3或4次而不发生损坏。这样可使垂直这驱动装置124将平台总共旋转约1000°的角度。
控制装置128有一计数器，可根据驱动电动机180的位置和移动递增和递减地计数。一般，每旋转360°计数器增加计数4000。通过如此计数，控制装置128便可知道传动机构102离其行程终点还有多远。控制装置128经编程后可在摄像机100不跟踪移动事件时大致绕回到其1000°转角范围的中点。用这种方式，极大减少了传动机构102到达其转角范围终点的机会。
在另一实施例中，各电缆都使用滑环，这将使垂直轴驱动装置124可沿无限大的角度旋转平台166。
由此，即使目标运动的角度大于360°，也能用PTZ摄像机70b跟踪该目标，从而极大减少了PTZ摄像机70b达到其旋转极限的机会，并极大增加了当目标经过某一区域时跟踪该目标的能力。
在观察位置之间的切换控制器40控制PTZ摄像机70b，使其在多个观察位置之间来回移动，从而该摄像机可以监视多个固定的场所。
PTZ摄像机70b包括视像镜头110和摄像机100、变焦调整器、聚集调整器、摇摄调整器、俯仰调整器以及摄像机定位控制器(如图6所示，包括在控制器装置128中)。
视像镜头和摄像机可调节，以观察目标。例如，该目标可以是娱乐场中游戏台边的人。视像镜头具有与其变焦和聚焦设定相对应的机器可读信号。变焦调整器和聚集调整器使视像镜头和摄像机的变焦和焦点可调节。
摇摄调整器和俯仰调整器可以控制视像镜头和摄像机大致围绕垂直和水平轴的转动和俯仰程度，可用于观察一般在PTZ摄像机周围360°区域内的目标。摇摄调整器和俯仰调整器都具有与其设置相应的机器可读信号。
摄像机定位控制器响应于来自视像镜头和摄像机的机器可读信号，与变焦和聚集调整器以及摇摄和俯仰调整器耦合。摄像机定位控制器控制视像镜头、变焦和聚集调整器以及摇摄和俯仰调整器的设置，以便遵照操作员的指令自动观察观察区中的目标。
摄像机定位控制器具有第一存储寄存器(例如位于一计算机中)，可存储与视像镜头和摄像机、变焦和聚集调整器以及摇摄和俯仰调整器相应的机器可读信号的值。第一存储寄存器存储与第一个瞬间关注的位置相应的设定值，例如手提包的位置。摄像机定位控制器还具有第二存储寄存器，用于存储与第二个瞬间关注的位置相关的值，例如被认为要偷手提包的嫌疑犯的位置。
摄像机定位控制器具有一转换按钮，当从视像镜头和摄像机中清除了与第一位置相应的值并将其存入第一存储寄存器中时，可用它从第二存储寄存器中调回与第二个位置相应的视像镜头和摄像机的设定值将其装到视像镜头和摄像机中。当目标中的一个移动或者操作员选择一个新的瞬间关注目标时，转换按钮还能更新设定值。转换按钮还能在两个瞬间关注位置之间切换场景。通过这种做法，摄像机定位控制器可以控制视像镜头和摄像机在两个(或多个)所需的位置之间进行观察，不必再对视像镜头、变焦和聚集调整器或摇摄和俯仰调整器进行连续的手动调节。
在使用中，操作员可以设置一个将用视像镜头和摄像机监视的所需瞬间关注位置。然后手动移动视像镜头110和摄像机100，观察另一个瞬间关注位置，并通过操作转换按钮在两个观察位置之间转换视像镜头110和摄像机100。
为此，操作员首先对视像镜头110和摄像机100进行摇动和俯仰手动操作，以便在第一个瞬间关注位置观察第一目标。然后，操作员针对该目标手动调节视像镜头110和摄像机100的变焦和焦点。接着，操作员按下转换按钮，将变焦和聚集调整器以及摇摄和俯仰调整器的设定值存储到第一存储寄存器中。随后，操作员手动控制变焦和聚集调整器以及摇摄和俯仰调整器，以便调节视像镜头110和摄像机100，使之在第二个瞬间关注位置观察第二目标。当操作员再次按下转换按钮时，与第二个位置相对应的设定值被存储到第二存储寄存器中，并且与第一个观察位置相对应的设定值从第一存储寄存器中调回，用以控制视像镜头110和摄像机100。一旦上述数值作了交换，摄像机定位控制器便控制变焦和聚集调整器以及摇摄和俯仰调整器，对视像镜头110和摄像机100的观察位置重新定位。
目标位置的更新可以通过以下方法来实现，即手动调节视像镜头110和摄像机100的变焦和聚集调整器以及摇摄和俯仰调整器，并再次按下转换按钮以更新存储在相关存储寄存器中的数值。也就是说，当不对视像镜头110和摄像机100的设置进行手动调节时，转换按钮便在两个瞬间关注位置之间进行转换，但当对视像镜头110和摄像机100的设置进行手动调节时，转换按钮则更新这些设定值。
这样，可以用PTZ摄像机监视观察区内的两个固定位置，并在完全手动的控制下进行操作。因此，本发明的PTZ摄像机与两个固定位置摄像机等效，这两个固定位置摄像机可设定用来观察诸多个瞬间关注位置，并可按操作员的需要设定用来观察新的瞬间关注位置。也就是说，PTZ摄像机的功能与两个动态定位的固定摄像机相等。另外，在两个观察位置之间变换的变换时间大约与在两个固定摄像机之间变换场景所涉及的时间相等(即，1秒以内)。
一般，摄像机定位控制器的构造可将最后观察位置设定为操作员停留时间超过例如1秒的任何位置。
该装置可以构造成一个逻辑数据堆栈，这样便能按序调回存储在存储器中的最后观察位置，例如10个(这里将该特性称为“回溯”)。
诸多对于有技术的读者显而易见的变化和改变都视为在本发明的范围内。例如，摄像机定位控制器可以用单个开关来控制两个摄像机位置之间的转换。另外，还可控制视像镜头和摄像机的光阑设置。
权利要求
1.一种用于可视保安系统的文本插入系统，所述可视保安系统具有摄像机、视频监视器，和/或能在记录模式下工作的盒式磁带录像机，所述文本插入系统的特征在于，它包括文本插入装置，它连接在摄像机和视频监视器和/或VCR之间，用于将文本插入到从摄像机接收到的视频信号中，以便在视频监视器上显示并/或由VCR记录；控制装置，它与文本插入装置相连，而且产生文本，并将该文本发送给文本插入装置；其中，文本插入装置可以在插入模式下工作，用于将文本插入到视频信号中，以便在视频监视器上显示并/或由VCR记录，在视频信号内对文本插入计时，以便文本不覆盖视频信号中图像帧的可视部分，并且文本插入系统可以在重放模式下工作，以便视频监视器上可观察被记录的视频信号，同时视频监视器上可以看到或看不到文本。
2.如权利要求1所述文本插入系统，其特征在于，文本被插入视频信号的后沿。
3.一种用于观察PTZ摄像机周围区域内多个目标的PTZ摄像机，其特征在于，该PTZ摄像机包括视像镜头和摄像机，用于观察目标并将视频信号发送给视频监视器和/或VCR；变焦控制装置，用于控制观察目标用的视像镜头；聚集控制装置，用于对观察目标用的视像镜头进行聚焦；摇摄控制装置，用于摇动观察目标用的视像镜头和摄像机；俯仰控制装置，用于对观察目标用的视像镜头和摄像机进行俯仰操作；摄像机定位控制装置，它包括转换装置，而且对视像镜头、变焦控制装置、聚集控制装置、摇摄控制装置以及俯仰控制装置进行控制，以便在对应于目标位置的各种设置之间转换，其中转换装置可在目标位置之间进行设置、更新和切换操作。
4.如权利要求3所述PTZ摄像机，其特征在于，摄像机定位控制装置具有存储装置和切换装置，存储装置用于存储与多个目标位置相对应的设置，而切换装置可以一个接一个地按照回扫最新近目标位置的顺序调回各设置。
5.如权利要求4所述PTZ摄像机，其特征在于，存储装置具有软件堆栈，用于存储各设置，其中切换装置一个接一个地从堆栈中调回设置。
6.一种用于可视保安系统的传输电缆均衡系统，所述可视保安系统具有多个摄像机和一个视频监视器和/或一个能在记录模式下工作的盒式磁带录像机，所述传输电缆均衡系统的特征在于，它包括选择装置，它连接在摄像机和视频监视器和/或VCR之间，用于从摄像机选出将被送到视频监视器和/或VCR的视频信号，以便在某一时刻将来自一个摄像机的视频信号显示在视频监视器上或记录在VCR上；均衡装置，它连接在选择装置和视频监视器和/或VCR之间，用于均衡视频信号，克服每个摄像机与选择装置之间的连接特性所产生损耗；控制装置，它与均衡装置和选择装置相连，而且具有一个参考装置，该参考装置具有可以量化每个摄像机和选择装置之间损耗的数据，并且当摄像机的视频信号被显示在视频监视器上和/或被记录在VCR上时，所述控制装置控制均衡装置对与每个摄像机有关的损耗进行补偿，以便不依赖摄像机和选择装置间的连接特性便能基本上均衡视频信号在视频监视器和/或VCR处的状态，从而使每个视频监视器和/或VCR只需要一个均衡装置，而不是每个摄像机需要一个均衡装置。
7.一种用于可视保安系统的摄像机，其特征在于，该摄像机包括视像镜头，用于观察目标并将视频信号发送给视频监视器和/或VCR；传送机构，视像镜头安装在该传送机构上，传送机构可旋转的固定角度大于360°，因此视像镜头可以观察到移动角度大于360°的目标。
8.如权利要求7所述的摄像机，其特征在于，还具有一环形电缆，它能扭转大于360°的角度。
9.如权利要求7所述摄像机，其特征在于，还具有一个定位控制器，它用于监视镜头转角位置，并当摄像机静止且不在监视目标时，将镜头的位置重新设置到接近于传送机构转角范围中心的地方。
10.一种摄像机，其特征在于，包括视像镜头，用于观察目标并将视频信号发送给视频监视器和/或VCR；变焦控制装置，用于控制视像镜头在距离摄像机不同的范围内观察目标；摇摄控制装置，用于摇动视像镜头；控制装置，用于控制摇动视像镜头的速度，当变焦控制装置控制视像镜头以观察离开该视像镜头较远的目标时，所述控制装置能设定较慢的摇动速度，而当变焦控制装置控制视像镜头以观察离开该视像镜头较近的目标时，所述控制装置能设定较快的摇动速度，从而能以基本相同的速度摇摄远近不同的目标。
11.一种用于在多个观察位置之间移动摄像机的摄像机传送机构，其特征在于，所述摄像机传送机构包括用于承载摄像机的平台；垂直轴驱动装置，它固定于所述平台，用于使所述平台围绕垂直轴移动；水平轴驱动装置，它固定于所述平台，用于使所述平台围绕水平轴移动；摄像机定位控制系统，用于记录多个观察位置的地点，并配置成可以在所述平台从加速至减速的加速变化之间提供一段加速基本为零的最短时期，以便降低有关动量的变化率，并由此提高确定所述平台位置的精确度，从而精确控制所述平台乃至摄像机在观察位置之间的移动。
12.一种用于可视保安系统的摄像机替代系统，所述可视保安系统具有用于观察某一目标区的固定摄像机、能够定向于大致观察到所述目标区的摇摄-俯仰拍摄摄像机，还有视频监视器和/或能在记录模式下工作的VCR，其特征在于，摄像机替代系统包括中断检测装置，用于检测固定摄像机的停机；摄像机预置装置，它具有与目标区相对摇摄-俯仰拍摄摄像机的位置有关的数据；控制装置，其工作与中断检测装置、摄像机预置装置和摇摄-俯仰拍摄摄像机相关联，当中断检测装置检测到固定摄像机发生停机时，所述控制装置能够控制摇摄-俯仰拍摄摄像机进行移动，并对摇摄-俯仰拍摄摄像机进行设定以便监视该目标区，从而基本上连续地监视目标区。
全文摘要
一种可视保安系统VSS(10)，它能监视并记录固定和移动的目标，并将管理信息记录到视频信号中，使得重放所记录的视频信号时可从视频信号所产生的视频图像中消除文本。VSS可使摄像机(70b)在两个或多个所关心的观察位置之间切换(转换)，并通过按动单个开关将观察位置设置到存储器中。控制摄像机，使其以速度控制参数和加速控制参数在各位置间快速又精确地移动，而且在加速速率变化之间有一段加速基本为零的时期。
文档编号G08B13/196GK1157077SQ95194890
公开日1997年8月13日 申请日期1995年7月26日 优先权日1994年7月26日
发明者斯科特·安东尼·罗兹, 安德鲁·威廉·杰克逊 申请人:马克斯普罗体系有限公司