CN102890401B - 一种相机快门延时测量*** - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种相机快门延时测量***，其目的是解决多相机拼接过程中，曝光不同步问题。该***由待测相机（1），带狭缝匀速旋转圆盘（2），光电对管（3），主控CPU（4），可控开关（5）和均匀码盘（6）组成。圆盘匀速转动，其狭缝每经过一次光电对管，主控CPU进行一次计数，当次数等于N时，主控CPU向可控开关发出拍照指令，即进行一次拍照。本发明由于曝光起点就是光电对管的位置，成像后，根据成像中狭缝的位置和狭缝拖影即可测出各个相机的延时和快门时间，为相机曝光同步控制提供参考，适用于多相机拼接领域。

Description

一种相机快门延时测量***
技术领域
本发明涉及相机快门的技术领域，具体涉及一种相机快门延时测量***，适用于多相机大视场拼接领域。
背景技术
近年来，随着科学技术的发展，民用相机成像质量越来越好、重量越来越轻，研究人员一方面进行着自主知识产权的航空相机研制，一方面直接将成熟的民用相机进行改造，使之直接应用于航测和侦查，当要求大视场的相机时，就需要将两个或者更多的相机按照一定的角度进行组合。
民用相机曝光延时受单个相机内部硬件及拍摄参数（快门速度、F数和ISO等）的影响。多相机拼接中，各个相机的拍摄参数是一样的，这样就只需要固定参数，测出各个相机的延时时间，在拍照过程中应用延时补偿，来达到同步性的精度要求，为后续图像拼接提供参考。
由于普通民用相机拍照，从发出拍照指令到开始曝光，延时是不一样的，于是就需要一种装置来测量各个相机的曝光延时，为同步性补偿提供依据。传统方法是利用示波器多路测量曝光信号。控制信号脉冲发出后，可以测量响应信号与之的时间关系来精确测量延时时间，如图1，延时T可以直接由示波器读出。但民用相机内部电路复杂，响应信号无法直接获得。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术的局限性，提供一种相机快门延时测量***，该***在多相机拼接***中，补偿快门延时，为同步曝光提供依据。
本发明采用的技术方案为：一种相机快门延时测量***，该***是由待测相机、带狭缝匀速旋转圆盘、光电对管，主控CPU，可控开关和均匀码盘组成，所述的带狭缝匀速旋转圆盘匀速转动，其狭缝每经过一次光电对管，主控CPU进行一次计数，当次数等于N时，主控CPU向可控开关发出拍照指令，即进行一次拍照，由于曝光起点就是成像后光电对管在均匀码盘上对应的位置，根据成像中狭缝的位置和狭缝拖影即可测出各个待测相机的延时T和快门时间t；码盘格数直接由均匀码盘读出，带狭缝匀速旋转圆盘转速为M转/秒，码盘有n格，则成像后每个对应的时间为1/(M×n)秒，若读出T包含a格，则此次测得的快门数为T＝a/(M×n)，测量***本身的延时Δt是固定的，可以由示波器直接测出，于是单次拍照的延时可以通过简单计算（T-Δt）得到。
其中，所述的均匀码盘与所述的带狭缝匀速旋转圆盘同轴。
其中，所述的待测相机由可控开关控制拍照。
其中，所述的可控开关可由主控CPU发出的高低电平控制通断。
其中，所述的码盘刻度和所述的带狭缝匀速旋转圆盘转速根据测量精度要求设置。
其中，所述的计数次数N可根据待测相机拍照帧频要求设置。
本发明与现有技术相比的有益效果是：
（1）、本发明中圆盘转速和码盘刻度可调，满足不同的测量精度要求；
（2）、本发明中CPU计数次数N可调，可满足不同拍照帧频的测试要求；
（3）、本发明可直接用于快门精度测量，无需获取内部曝光信号，直接对运动目标拍照，解决传统方法中镜头和快门需要分离才能使用光电器件测量快门的弊端。
附图说明
图1为传统测量信号时序图；
图2为本发明结构示意图；
图3为本发明原理说明图；
图4为本发明***延时测量时序图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式进一步说明本发明。
如图2，该***由待测相机1，带狭缝匀速旋转圆盘2，光电对管3，主控CPU 4，可控开关5和均匀码盘6组成。圆盘2匀速转动，其狭缝每经过一次光电对管3，主控CPU 4进行一次计数，当次数等于N时，主控CPU 4向可控开关5发出拍照指令，即进行一次拍照。由于曝光起点就是光电对管3的位置，成像后，根据成像中狭缝的位置即可测出各个待测相机的延时时间。
待测相机1（具体型号例如LEICAX1），带狭缝匀速转盘2由步进电机256倍细分后按照一秒两转均匀旋转，满足精度要求，均匀码盘6将圆周分成1000等份，根据转速即可算得一个刻度对应0.5ms。光电对管3采用5V电源，遮挡输出为0，未遮挡输出3.3V电平，主控CPU 4选用NXP P89LPC952型单片机，外部中断0与光电对管3输出相连，用于计数，由于待测相机拍摄帧频限制，N至少需要取6，即转盘2匀速转动至少6圈拍照一次，多次测量出延时值。测试在日光灯条件下进行。
由图3，角度（即码盘格数）直接由均匀码盘6读出，例如圆盘转速为2转/秒，码盘有1000格，则成像后每个对应的时间为0.5ms。若读出T包含a格，则此次测得的快门数为T＝0.5ams。
测量***本身的延时是固定的，可以由示波器直接测出，如图4，控制信号为***发出拍照指令，测量信号为光电对管的响应信号，Δt可直接由示波器读出，于是单次拍照的延时可以通过简单计算（T-Δt）得到。需要多次测量求得均值和方差，均值可以通过延时补偿消除。
以上所述，仅为本发明中的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内的局部修改或替换，都应涵盖在本发明的包含范围之内。

Claims (6)

1.一种相机快门延时测量***，其特征在于：该***是由待测相机(1)、带狭缝匀速旋转圆盘(2)、光电对管(3)、主控CPU(4)、可控开关(5)和均匀码盘(6)组成，所述的带狭缝匀速旋转圆盘(2)匀速转动，其狭缝每经过一次光电对管(3)，主控CPU(4)进行一次计数，当次数等于N时，主控CPU(4)向可控开关(5)发出拍照指令，即进行一次拍照，由于曝光起点就是成像后光电对管(3)在均匀码盘(6)上对应的位置，根据成像中狭缝的位置和狭缝拖影即可测出各个待测相机的延时T和快门时间t；码盘格数直接由均匀码盘(6)读出，带狭缝匀速旋转圆盘(2)转速为M转/秒，码盘有n格，则成像后每个对应的时间为1/(M×n)秒，若读出T包含a格，则此次测得的延时为T＝a/(M×n)，测量***本身的延时Δt是固定的，由示波器直接测出，于是单次拍照的延时可以通过简单计算(T-Δt)得到。
2.根据权利要求1所述的相机快门延时测量***，其特征在于：所述的均匀码盘(6)与所述的带狭缝匀速旋转圆盘(2)同轴。
3.根据权利要求1所述的相机快门延时测量***，其特征在于：所述的待测相机(1)由可控开关(5)控制拍照。
4.根据权利要求1所述的相机快门延时测量***，其特征在于：所述的可控开关(5)由主控CPU(4)发出的高低电平控制通断。
5.根据权利要求1所述的相机快门延时测量***，其特征在于：所述的码盘(6)刻度和所述的带狭缝匀速旋转圆盘(2)转速根据测量精度要求设置。
6.根据权利要求1所述的相机快门延时测量***，其特征在于：所述的计数次数N根据待测相机拍照帧频要求设置。
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