RU2098858C1 - Device for automatic measurement of distance to object - Google Patents

Abstract

FIELD: filming and photographing equipment. SUBSTANCE: device has tracing three-axis platform 1, infrared multiple-frequency beacon 2, two optical-electronic systems 3 and 7, electric motors 4, 5, 6 for control of platform 1, electric motors 8 and 9 for control of rotation of optical-electronic system 7, angle detectors 10, 11 for optical-electronic system 7, calculation unit 12, drive 13 which controls lens focusing ring 14, display 15. EFFECT: increased functional capabilities. 2 dwg

Description

Изобретение относится к киносъемочной технике и предназначено для автоматического измерения расстояния до объекта съемки и последующей фокусировки этого объекта среди группы ему аналогичных. The invention relates to a filming technique and is intended to automatically measure the distance to the subject and then focus this object among a group of similar ones.

Известно несколько принципиально различных измерительных устройств: линейные измерители, непосредственно сравниваемые с расстоянием (ленты, проволоки); измерители, построенные на измерении времени распространения волновых колебаний различной природы, например, акустические, световые, электромагнитные и др. [I]
Известны дальномерные устройства геометрического типа [2]
Недостатками указанных устройств являются: для непосредственных линейных измерителей чрезвычайная громоздкость измерений; для измерителей, преобразующих время распространения волн в расстояние, необходимость идентификации отражающего сигнала от заданного конкретного объекта соответствующего отражателя (при существенных дистанциях до цели) для получения необходимой мощности отраженного сигнала. Для дальномеров геометрического типа возможность автоматического выделения объекта съемки и построение геометрического треугольника.Several fundamentally different measuring devices are known: linear meters that can be directly compared with distance (tapes, wires); meters based on measuring the propagation time of wave oscillations of various nature, for example, acoustic, light, electromagnetic, etc. [I]
Known rangefinder devices of geometric type [2]
The disadvantages of these devices are: for direct linear meters extreme cumbersome measurements; for meters that convert the propagation time of waves into distance, the need to identify the reflecting signal from a given specific object of the corresponding reflector (at significant distances to the target) to obtain the necessary power of the reflected signal. For rangefinders of geometric type, the ability to automatically highlight the subject and build a geometric triangle.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для автоматического измерения расстояния до заданного объекта [3]
В основу изобретения поставлена задача повышения точности и дальности измерения расстояния до конкретно избираемого объекта съемки за счет расположения змерительной станции на платформе, автоматически следящей за избранным объектом съемки, на котором устанавливается марка (инфракрасный излучатель), являющийся одновременно источником излучения, за которым следит оптико-электронная система измерительной станции.The closest technical solution to the invention is a device for automatically measuring the distance to a given object [3]
The basis of the invention is the task of increasing the accuracy and range of measuring the distance to a specifically selected shooting object due to the location of the measuring station on a platform that automatically follows the selected shooting object, on which a mark (infrared emitter) is installed, which is also a radiation source, which is monitored by optical electronic system of a measuring station.

На фиг. 1 показан общий вид устройства; на фиг. 2 геометрическая схема. In FIG. 1 shows a general view of the device; in FIG. 2 geometric pattern.

Сущность изобретения состоит в том, что устройство для автоматического измерения расстояния до заданного объекта (фиг. 1) содержит трехосную платформу 1 со съемочной аппаратурой (не показано), следующую за многочастотным маячком 2 инфракрасным излучателем, укрепленным на объекте съемки, с управлением от оптико-электронной системы 3 с четырехплощадочным фотоприемником посредством двигателей 4, 5, 6, вторую оптико-электронную систему 7 с четырехплощадочным фотоприемником, укрепленную на расстоянии L от центра вращения платформы 1 и имеющую возможность слежения посредством двигателей 8, 9 за многочастотным маячком 2, и имеющую датчики 10, 11 углов ее поворота, вычислительный блок 12 управления указанными элементами. Указанные элементы образуют в пространстве совместно с маячком на объекте съемки внутрибазный автоматический дальномер, выходной сигнал с которого посредством привода 13 связан с фокусировочным кольцом объектива 14 съемочной камеры, а информация о дальности индицируется на дисплее 15. The essence of the invention lies in the fact that the device for automatically measuring the distance to a given object (Fig. 1) contains a three-axis platform 1 with shooting equipment (not shown), following the multi-frequency beacon 2 with an infrared emitter mounted on the object, controlled by optical an electronic system 3 with a four-site photodetector by means of engines 4, 5, 6, a second optoelectronic system 7 with a four-site photodetector, mounted at a distance L from the center of rotation of the platform 1 and having possibility of tracking by motors 8, 9 for multifrequency beacon 2, and having sensors 10, 11 of its rotation angles, the calculation unit 12 controls these elements. These elements form in space, together with a beacon on the subject, an intra-base automatic range finder, the output signal from which is connected via the drive 13 to the focusing ring of the lens 14 of the camera, and the range information is displayed on the display 15.

Устройство для автоматического измерения расстояния до заданного объекта съемки работает следующим образом. A device for automatically measuring the distance to a given subject is as follows.

Перед началом работы на объект съемки устанавливается маячок, включается его питание и электропитание всей системы. Затем по сигналам с вычислительного блока 12 включается режим сканирования обеих оптико-электронных систем 3 и 7. Каждая оптико-электронная система работает по маячку на своей частоте излучения и, когда это излучение попадает на соответствующие фотоприемники, сканирование прекращается. При этом по сигналам с того же вычислительного блока 12 обеспечивается по сигналам от оптико-электронной системы 3 посредством двигателей 4, 5, и 6 непрерывное слежение (разворот платформы 1) за перемещающимся маячком 2 (объектом), а по сигналам с оптико-электронной системы 7 разворот этой системы вслед за перемещающимся маячком, при этом с датчиков 10, 11 поступают в вычислительный блок сигналы, где с учетом расстояния L осуществляется вычисление расстояния D до маячка (объекта съемки). Before starting work, a beacon is installed on the subject, its power and power supply to the entire system are turned on. Then, according to the signals from the computing unit 12, the scanning mode of both optoelectronic systems 3 and 7 is turned on. Each optoelectronic system operates with a beacon at its own radiation frequency, and when this radiation reaches the corresponding photodetectors, scanning stops. Moreover, the signals from the same computing unit 12 provide for signals from the optoelectronic system 3 by means of engines 4, 5, and 6 to continuously monitor (turn of the platform 1) behind the moving beacon 2 (object), and according to the signals from the optoelectronic system 7, the turn of this system after the moving beacon, while the signals from the sensors 10, 11 enter the computing unit, where, taking into account the distance L, the distance D to the beacon (subject) is calculated.

Формула вычисления имеет вид:
D = L•tgα
Наличие нескольких частот излучения маячков позволяет при необходимости создавать определенный параллакс между осями оптико-электронных систем, переключение частот излучения позволяет исключать случайные ошибки измерения дальности, а также увеличить надежность системы в целом.The calculation formula has the form:
D = L • tgα
The presence of several beacon emission frequencies makes it possible, if necessary, to create a certain parallax between the axes of optoelectronic systems; switching the emission frequencies allows us to exclude random range measurement errors and also increase the reliability of the system as a whole.

Claims (1)

Устройство автоматического измерения расстояния до заданного объекта, состоящее из инфракрасного излучателя, укрепленного на объекте съемки, трехосной следящей за ним платформы с установленной на ней оптико-электронной системой с четырехплощадочным фотоприемником, управляющей платформой, отличающееся тем, что в него введена вторая оптико-электронная система с четырехплощадочным фотоприемником, расположенная на определенном расстоянии от центра вращения трехосной следящей платформы и установленная с возможностью слежения за инфракрасным излучателем, при этом вторая оптико-электронная система связана с датчиками углов ее поворота относительно трехосной следящей платформы и электрически соединена с устройством вычисления расстояния до инфракрасного излучателя. A device for automatically measuring the distance to a given object, consisting of an infrared emitter mounted on the subject, a triaxial tracking platform with an optoelectronic system installed on it with a four-site photodetector that controls the platform, characterized in that a second optoelectronic system is introduced into it with a four-site photodetector located at a certain distance from the center of rotation of the three-axis tracking platform and installed with the ability to track infra a red emitter, while the second optoelectronic system is connected to the sensors of the angles of its rotation relative to the triaxial tracking platform and is electrically connected to a device for calculating the distance to the infrared emitter.

Images