RU2275750C2 - Method for adjusting direction of viewfinder axis of two-chamber television system and device for realization of method - Google Patents
Method for adjusting direction of viewfinder axis of two-chamber television system and device for realization of method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2275750C2 RU2275750C2 RU2004122056/09A RU2004122056A RU2275750C2 RU 2275750 C2 RU2275750 C2 RU 2275750C2 RU 2004122056/09 A RU2004122056/09 A RU 2004122056/09A RU 2004122056 A RU2004122056 A RU 2004122056A RU 2275750 C2 RU2275750 C2 RU 2275750C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- television
- cameras
- spreadsheet
- television system
- reflective
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Studio Devices (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к телевизионной технике, к аппаратуре прикладного телевидения, используемой в составе систем поиска, обнаружения и сопровождения удаленных объектов.The present invention relates to television technology, to applied television equipment used in the search, detection and tracking of remote objects.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению следует считать способ юстировки направления угла поля зрения телевизионной системы наблюдения кометы Галлея [1, с.147-150], заключающийся в последовательной коммутации на выход полного телевизионного сигнала от широкоугольной или узкоугольной телевизионных камер, геометрические центры фотоприемников которых совпадают по вертикали и разнесены по горизонтали на величину базового расстояния.The closest in technical essence to the claimed invention should be considered a method of adjusting the direction of the field of view of the television observation system of Halley’s comet [1, p.147-150], which consists in serial switching to the output of the full television signal from wide-angle or narrow-angle television cameras, geometric centers of photodetectors which coincide vertically and spaced horizontally by the value of the base distance.
Устройство прототипа [1, с.147] содержит две телевизионные камеры: узкоугольную (с длиннофокусным объективом) и широкоугольную (с короткофокусным объективом), при этом последняя используется в качестве датчика наведения телевизионной системы. В качестве фотоприемников в каждой из телевизионных камер применены матрицы приборов с зарядовой связью (ПЗС). Дополнительно к телевизионному датчику наведения в телевизионной системе предусмотрен второй - аналоговый датчик наведения. Оба датчика наведения выполняют раздельно или совместно управление поворотной платформой космического аппарата, что позволяет изменять направление визирной оси телевизионной системы (направление угла поля зрения телевизионной системы) как в плоскости орбиты, так и в перпендикулярной ей плоскости. Электронный блок телевизионной системы, осуществляя два режима работы: дежурный и основной, - обеспечивает коммутацию полных телевизионных сигналов от каждой из телевизионных камер для последующей записи видеоинформации на бортовой магнитофон, передачи накопленной информации на Землю и воспроизведения изображения на экране видеомонитора Центра управления полетом.The prototype device [1, p. 147] contains two television cameras: narrow-angle (with a telephoto lens) and wide-angle (with a telephoto lens), the latter being used as a pointing sensor for a television system. As photodetectors in each of the television cameras, charge-coupled device (CCD) arrays are used. In addition to the television guidance sensor, a second analogue guidance sensor is provided in the television system. Both guidance sensors separately or jointly control the rotary platform of the spacecraft, which allows you to change the direction of the sighting axis of the television system (the direction of the angle of the field of view of the television system) both in the orbit plane and in the plane perpendicular to it. The electronic unit of the television system, carrying out two operating modes: standby and main, - provides switching of full television signals from each of the television cameras for subsequent recording of video information to the on-board tape recorder, transmission of the accumulated information to the Earth and playback of the image on the screen of the video monitor of the Flight Control Center.
Однако по сравнению с прототипом, для относительно простых и массовых аппаратов может быть заложено априори управление поворотной платформой, а следовательно, и направлением визирной оси телевизионной системы только от одного (не телевизионного датчика) наведения.However, in comparison with the prototype, for relatively simple and mass devices, a priori control of the rotary platform, and, consequently, the direction of the sighting axis of the television system from only one (not the television sensor) guidance can be incorporated.
Это, в свою очередь, приводит к необходимости задания жестких требований на размещение телевизионной системы на поворотной платформе, в частности, на направление визирной оси телевизионной системы относительно посадочной плоскости ее основания. Для двухкамерной телевизионной системы это означает повышенные требования на параллельность оптических осей телевизионных камер между собой и их параллельность относительно посадочной плоскости основания. При этом допустимая величина ошибки в направлении оси визирования должна быть подтверждена метрологической проверкой в процессе настройки телевизионной системы на предприятии-изготовителе.This, in turn, leads to the need to set strict requirements for the placement of the television system on the turntable, in particular, to the direction of the sighting axis of the television system relative to the landing plane of its base. For a two-chamber television system, this means increased requirements for the parallelism of the optical axes of television cameras to each other and their parallelism with respect to the landing plane of the base. In this case, the allowable error in the direction of the axis of sight must be confirmed by metrological verification in the process of setting up a television system at the manufacturer.
Задача изобретения - повышение точности регулировки направления визирной оси телевизионной системы путем уменьшения ошибки в параллельности оптических осей телевизионных камер между собой и ошибки в их параллельности относительно посадочной плоскости основания.The objective of the invention is to increase the accuracy of adjusting the direction of the target axis of the television system by reducing errors in the parallelism of the optical axes of the television cameras to each other and errors in their parallelism relative to the landing plane of the base.
Поставленная задача решается тем, что в заявляемом способе юстировки направления визирной оси двухкамерной телевизионной системы, заключающемся в том, что последовательно коммутируют на выход полный телевизионный сигнал от первой (широкоугольной) или второй (узкоугольной) телевизионных камер, геометрические центры фотоприемников которых совпадают по вертикали и разнесены по горизонтали на величину базового расстояния, согласно изобретению первую и вторую телевизионные камеры синхронизируют по частоте и фазе, для каждой из телевизионных камер выставляют одинаковую величину угла поля зрения за счет регулирования фокусного расстояния объектива одной из телевизионных камер, устанавливают в плоскости объекта телевизионной системы отражательную таблицу «сетчатое поле», излучают лазерный зонд видимого спектра от лазерного целеуказателя в направлении отражательной таблицы, причем это направление параллельно посадочной плоскости основания телевизионной системы и перпендикулярно плоскости отражательной таблицы, ориентируют положение отражательной таблицы в плоскости объекта так, чтобы пятно лазерного зонда находилось в узловой точке на вертикальной оси симметрии отражательной таблицы, вписывают в растр фотоприемника одной из телевизионных камер изображение «правой» или «левой» области отражательной таблицы путем ее перемещения в направлении «ближе-дальше»» относительно телевизионной системы, последовательно контролируют на экране видеомонитора телевизионное изображение «правой» области отражательной таблицы от видеосигнала первой телевизионной камеры и маркерные линии от генератора электронной таблицы «сетчатое поле», а затем - телевизионное изображение «левой» области отражательной таблицы от видеосигнала второй телевизионной камеры и маркерные линии от генератора электронной таблицы, а далее для каждого телевизионного изображения регулируют максимальное совмещение центра изображения с центром электронной таблицы, а клеток изображения отражательной таблицы - с маркерными клетками электронной таблицы.The problem is solved in that in the claimed method of aligning the direction of the line of sight of the two-camera television system, which consists in sequentially switching the output of a full television signal from the first (wide-angle) or second (narrow-angle) television cameras, the geometric centers of the photodetectors of which coincide vertically and spaced horizontally by the amount of the base distance, according to the invention, the first and second television cameras synchronize in frequency and phase, for each of the television The same cameras set the same angle of the field of view by adjusting the focal length of the lens of one of the television cameras, set the “net field” reflective table in the plane of the object of the television system, emit a visible laser probe from the laser target in the direction of the reflective table, and this direction is parallel to the landing table the base plane of the television system and perpendicular to the plane of the reflective table, orient the position of the reflective table in the plane object so that the spot of the laser probe is at a nodal point on the vertical axis of symmetry of the reflective table, the image of the “right” or “left” region of the reflective table is entered into the raster of the photodetector of one of the television cameras by moving it in the closer-to-further direction relative to a television system, the television image of the “right” area of the reflective table from the video signal of the first television camera and marker lines from the electronic generator are successively monitored on the screen of the video monitor a grid table, and then a television image of the “left” area of the reflective table from the video signal of the second television camera and marker lines from the spreadsheet generator, and then for each television image, the maximum alignment of the center of the image with the center of the spreadsheet and the image cells reflective table - with marker cells of the spreadsheet.
Поставленная задача в заявляемом устройстве юстировки направления визирной оси двухкамерной телевизионной системы, предназначенном для осуществления заявленного способа, решается тем, что в это устройство, содержащее первую телевизионную камеру, вторую телевизионную камеру, коммутатор видеосигналов и видеомонитор, при этом выходы первой и второй телевизионных камер подключены соответственно к первому и второму входам коммутатора видеосигналов, введены генератор электронной таблицы «сетчатое поле» и последовательно расположенные и оптически связанные лазерный целеуказатель и отражательная таблица «сетчатое поле», при этом лазерный зонд от лазерного целеуказателя излучается в канавке, выполненной в основании телевизионной системы параллельно ее посадочной плоскости, объектив и фотоприемник каждой из телевизионных камер оптически и механически связаны между собой и установлены с возможностью углового перемещения по горизонтали и вертикали, вход генератора электронной таблицы подключен к выходу коммутатора видеосигналов, а выход - к входу видеомонитора, причем базовое расстояние по горизонтали между геометрическими центрами фотоприемников телевизионных камер в единицах длины равно или кратно размеру клетки отражательной таблицы, а в единицах времени соответственно равно или кратно размеру клетки электронной таблицы, а частота и фаза кадровой и строчной разверток первой и второй телевизионных камер привязаны по сигналу синхронизации приемника (ССП) или по полному телевизионному сигналу от одной из телевизионных камер или от внешнего источника.The problem in the inventive device alignment of the direction of the line of sight of the axis of the two-chamber television system, designed to implement the inventive method, is solved by the fact that in this device containing the first television camera, second television camera, video switch and video monitor, while the outputs of the first and second television cameras are connected respectively, to the first and second inputs of the video switch, introduced the generator of the spreadsheet "mesh field" and sequentially located and optically coupled laser target designator and "net field" reflective table, wherein the laser probe from the laser designator is emitted in a groove made at the base of the television system parallel to its landing plane, the lens and photodetector of each of the television cameras are optically and mechanically interconnected and mounted with the possibility of angular movement horizontally and vertically, the input of the spreadsheet generator is connected to the output of the video switch, and the output to the input of the video monitor, m the horizontal horizontal distance between the geometric centers of the photodetectors of television cameras in units of length equal to or a multiple of the size of the cells of the reflective table, and in units of time, respectively, equal to or a multiple of the size of the cells of the spreadsheet, and the frequency and phase of the vertical and horizontal scanning of the first and second television cameras are tied to the receiver synchronization signal (SSP) or the full television signal from one of the television cameras or from an external source.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается наличием новых признаков, а именно наличием следующих действий:Comparative analysis with the prototype shows that the inventive method is characterized by the presence of new features, namely the presence of the following actions:
- синхронизацией по частоте и фазе первой и второй телевизионных камер;- synchronization in frequency and phase of the first and second television cameras;
- выставлением для каждой из телевизионных камер одинаковой величины угла поля зрения;- setting for each of the television cameras the same magnitude of the angle of the field of view;
- излучением лазерного зонда видимого спектра от лазерного целеуказателя в направлении, параллельном посадочной плоскости основания телевизионной системы и перпендикулярном плоскости отражательной таблицы;- radiation of the laser probe of the visible spectrum from the laser designator in a direction parallel to the landing plane of the base of the television system and perpendicular to the plane of the reflective table;
- ориентированием положения отражательной таблицы для визуального контроля местонахождения пятна лазерного зонда в узловой точке на вертикальной оси симметрии;- orientation of the position of the reflective table for visual control of the location of the spot of the laser probe at a nodal point on the vertical axis of symmetry;
- вписыванием в растр фотоприемника одной из телевизионных камер изображения «правой» или «левой» областей отражательной таблицы;- inscribing in the raster of the photodetector of one of the television cameras the image of the “right” or “left” areas of the reflective table;
- последовательным контролем на экране видеомонитора телевизионного изображения «правой» и «левой» областей отражательной таблицы и маркерных линий электронной таблицы «сетчатое поле»;- sequential control on the screen of the video monitor of the television image of the “right” and “left” areas of the reflective table and the marker lines of the “mesh field” spreadsheet;
- последовательным регулированием максимального совмещения центра каждого из наблюдаемых изображений с центром электронной таблицы, а клеток изображения отражательной таблицы - с маркерными клетками электронной таблицы.- sequential adjustment of the maximum alignment of the center of each of the observed images with the center of the spreadsheet, and the cells of the image of the reflective table with marker cells of the spreadsheet.
Совокупность известных и новых признаков не известна из уровня техники, поэтому заявляемый способ отвечает требованию новизны.The combination of known and new features is not known from the prior art, therefore, the claimed method meets the requirement of novelty.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается наличием новых конструктивных элементов, к числу которых относятся: генератор электронной таблицы «сетчатое поле», лазерный целеуказатель, канавка в основании телевизионной системы и регулировочные элементы углового перемещения по горизонтали и вертикали для оптически и механически связанных объектива и фотоприемника каждой из телевизионных камер; наличием связей между элементами, а именно: электрическими связями генератора электронной таблицы с коммутатором видеосигналов и видеомонитором; электрическими связями телевизионных камер между собой по сигналу синхронизации, оптической связью лазерного целеуказателя с отражательной таблицей «сетчатое поле»; формой выполнения элемента, а именно: формой отражательной таблицы «сетчатое поле», включающей левую и правую перекрывающиеся области, ограниченные реперами, причем каждая из областей имеет отношение ширины к высоте, равное формату фотоприемника телевизионной камеры, и содержит число клеток, равное числу клеток электронной таблицы; а также параметрами элементов, а именно: параметрами базового расстояния между центрами фотоприемников телевизионных камер, которое в единицах длины равно или кратно размеру клетки отражательной таблицы, а в единицах времени - соответственно равно или кратно размеру клетки электронной таблицы.Comparative analysis with the prototype shows that the inventive device is characterized by the presence of new structural elements, which include: a grid field spreadsheet generator, a laser pointer, a groove in the base of the television system, and horizontal and vertical angular adjustment elements for optically and mechanically coupled a lens and a photodetector of each of the television cameras; the presence of connections between the elements, namely: electrical connections of the spreadsheet generator with the video switch and video monitor; electrical connections of television cameras to each other by a synchronization signal, optical communication of a laser target designator with a "net field" reflective table; the form of the element, namely: the shape of the reflective table "mesh field", including the left and right overlapping areas, limited by benchmarks, each of which has a width to height ratio equal to the photodetector format of a television camera, and contains the number of cells equal to the number of cells of electronic Tables as well as the parameters of the elements, namely: the parameters of the basic distance between the centers of the photodetectors of television cameras, which in units of length is equal to or a multiple of the size of the cells of the reflective table, and in units of time it is equal to or multiple of the size of the cells of the spreadsheet.
Совокупность известных и новых признаков заявляемого устройства не известна из уровня техники, поэтому предлагаемое техническое решение соответствует критерию новизны.The combination of known and new features of the claimed device is not known from the prior art, therefore, the proposed technical solution meets the criterion of novelty.
В заявляемом решении юстировка направления визирной оси двухкамерной телевизионной системы осуществляется при помощи:In the claimed solution, the alignment of the direction of the line of sight of the two-chamber television system is carried out using:
- отражательной и электронной таблиц типа «сетчатое поле», параметры которых учитывают базовое расстояние по горизонтали между геометрическими центрами фотоприемников телевизионных камер настоящей телевизионной системы;- reflective and spreadsheet type "mesh field", the parameters of which take into account the basic horizontal distance between the geometric centers of the photodetectors of television cameras of this television system;
- лазерного целеуказателя, излучение от которого производится через канавку, выполненную в основании телевизионной системы и позволяющую с высокой точностью (ограниченной только возможностями технологии изготовления самой канавки) обеспечить параллельность лазерного зонда основанию телевизионной системы.- a laser designator, the radiation from which is produced through a groove made in the base of the television system and which allows to ensure parallelism of the laser probe to the base of the television system with high accuracy (limited only by the manufacturing technology of the groove itself).
Следовательно, по техническому результату и методам его достижения предлагаемое решение соответствует критерию о наличии изобретательского уровня.Therefore, according to the technical result and methods for its achievement, the proposed solution meets the criterion of the presence of an inventive step.
На фиг.1 приведена структурная схема заявляемого устройства, реализующего заявляемый способ; на фиг.2 изображен внешний вид отражательной таблицы «сетчатое поле»; на фиг.3 показаны изображения с экрана видеомонитора от первой и второй телевизионных камер, наблюдаемые в процессе юстировки телевизионной системы.Figure 1 shows the structural diagram of the inventive device that implements the inventive method; figure 2 shows the appearance of the reflective table "mesh field"; figure 3 shows the image from the screen of the video monitor from the first and second television cameras observed during the alignment of the television system.
Заявляемое устройство юстировки направления визирной оси двухкамерной телевизионной системы, см. фиг.1, содержит отражательную таблицу 1, установленную в плоскости объекта телевизионной системы, состоящей из первой (широкоугольной) телевизионной камеры 2, второй (узкоугольной) телевизионной камеры 3, коммутатора видеосигналов 4 и видеомонитора 5; лазерный целеуказатель 6 и генератор электронной таблицы 7, при этом лазерный целеуказатель 6 через канавку 8, выполненную в основании 9 телевизионной системы, формирует в плоскости отражательной таблицы 1 пятно 10 видимого спектра, выходы телевизионных камер 2 и 3 подключены соответственно к первому и второму входам коммутатора видеосигналов 4, выход телевизионной камеры 3 подключен к входу внешней синхронизации телевизионной камеры 2, а выход коммутатора видеосигналов 4 через генератор электронной таблицы 7 подключен к видеомонитору 5.The inventive device for adjusting the direction of the line of sight of the two-camera television system, see figure 1, contains a reflective table 1 installed in the plane of the object of the television system, consisting of the first (wide-angle) television camera 2, the second (narrow-angle) television camera 3, video switch 4 and video monitor 5; laser pointer 6 and the generator of the spreadsheet 7, while the laser pointer 6 through the groove 8, made in the base 9 of the television system, forms a spot 10 of the visible spectrum in the plane of the reflection table 1, the outputs of the television cameras 2 and 3 are connected respectively to the first and second inputs of the switch video signals 4, the output of the television camera 3 is connected to the external synchronization input of the television camera 2, and the output of the video switch 4 through the generator of the spreadsheet 7 is connected to the video monitor 5.
Отражательная таблица 1 используется в качестве оптического теста при выполнении процесса юстировки телевизионной системы.Reflection table 1 is used as an optical test in the process of aligning the television system.
Пример выполнения отражательной таблицы 1 показан на фиг.2.An example implementation of reflective table 1 is shown in figure 2.
Таблица содержит 20 клеток по горизонтали и 12 клеток по вертикали. Геометрический центр таблицы отмечен точкой «О». Слева от центра «О» со смещением по горизонтали на две клетки отмечена точка «А», а справа, также со смещением на две клетки - точка «В». Со смещением вертикально вниз относительно центра «О» на три клетки на таблице отмечена точка «С». Размер одной клетки по горизонтали и вертикали соответствует одной четвертой величины базового разнесения по горизонтали оптических осей телевизионных камер. Предположим, что величина указанного базового расстояния составляет 68 мм, то размер клетки - (17×17) мм.The table contains 20 cells horizontally and 12 cells vertically. The geometric center of the table is marked with an O. To the left of the center “O” with a horizontal shift by two cells is the point “A”, and to the right, also with a shift by two cells - the point “B”. With a shift vertically downward relative to the center “O” by three cells, the point “C” is marked on the table. The size of one cell horizontally and vertically corresponds to one fourth of the basic horizontal spacing of the optical axes of television cameras. Suppose that the value of the indicated base distance is 68 mm, then the cell size is (17 × 17) mm.
В заявляемом решении телевизионные камеры 2 и 3 должны быть синхронизированы в режиме Genlock с привязкой частоты и фазы горизонтальной и вертикальной разверток по сигналу синхронизации приемника (ССП) или по полному телевизионному сигналу от одной из телевизионных камер или от внешнего источника. На фиг.1 режим Genlock обеспечивается путем подачи на вход внешней синхронизации камеры 2 композитного сигнала от камеры 3.In the claimed solution, television cameras 2 and 3 must be synchronized in the Genlock mode with frequency and phase horizontal and vertical scanning by the receiver synchronization signal (MSS) or by the full television signal from one of the television cameras or from an external source. In Fig. 1, the Genlock mode is provided by applying to the external synchronization input of the camera 2 a composite signal from the camera 3.
В предлагаемом решении для каждой из телевизионных камер должна быть выставлена одинаковая величина угла поля зрения. На практике это может быть обеспечено применением в каждой из телевизионных камер матриц ПЗС с одинаковым размером и форматом мишени, например с размером по диагонали 1/2 дюйма и форматом 4/3, а также использованием в качестве объектива для одной из камер трансфокатора (вариообъектива).In the proposed solution, the same value of the field of view angle should be set for each of the television cameras. In practice, this can be achieved by using in each of the television cameras CCD arrays with the same target size and format, for example, with a diagonal size of 1/2 inch and 4/3 format, as well as using a zoom lens (zoom lens) as a lens for one of the cameras .
В качестве лазерного целеуказателя 6 может быть применен прибор ЛЦУ, выпускаемый Белорусским оптико-механическим объединением «БеЛОМО», с длиной волны лазерного излучения 645 нм и создающим на объекте красную световую точку [http://matrix 1984 narod.ru].As a laser pointer 6, an LTC device manufactured by the Belarussian Optical-Mechanical Association BeLOMO with a laser wavelength of 645 nm and creating a red light point on the object [http: // matrix 1984 narod.ru] can be used.
Канавка 8 предназначена для канализации зонда лазерного излучения в основании 9 телевизионной системы, в направлении, параллельном ее посадочной плоскости. Канавка 8 может быть выполнена методом точного фрезерования.The groove 8 is designed to channel the laser radiation probe in the base 9 of the television system, in a direction parallel to its landing plane. The groove 8 can be made by precision milling.
Генератор электронной таблицы 7 предназначен для формирования электрического сигнала «сетчатое поле» в формате, равном формату кадра фотоприемников телевизионных камер. В нашем примере этот формат 4/3, а электронная таблица содержит 16 клеток по горизонтали и 12 клеток по вертикали. Очевидно, что размер одной клетки в единицах времени стандартной строчной развертки составляет: 52/16=3,25 мкс.The generator of the spreadsheet 7 is designed to generate an electric signal "mesh field" in a format equal to the frame format of the photodetectors of television cameras. In our example, this format is 4/3, and the spreadsheet contains 16 cells horizontally and 12 cells vertically. Obviously, the size of one cell in units of time of the standard horizontal scanning is: 52/16 = 3.25 μs.
Входным сигналом для генератора 7 является полный телевизионный сигнал с выхода коммутатора видеосигналов 4 размахом (1±0,2) В на нагрузке (75±3,75) Ом. На выходе генератора 7, на нагрузке (75±3,75) Ом, вырабатывается полный телевизионный сигнал размахом (1±0,2) В суммарного изображения, составляющими которого являются входной видеосигнал и сигнал «сетчатое поле». Формирование второго сигнала предпочтительно выполнить путем замещения соответствующего по координате первого сигнала. Целесообразно также обеспечить положительную и отрицательную полярность сигнала «сетчатое поле» с возможностью оперативного переключения. Схемное решение генератора 7 может быть выполнено на базе PIC-процессора.The input signal for the generator 7 is a full television signal from the output of the video switch 4 span (1 ± 0.2) V at a load of (75 ± 3.75) Ohms. At the output of generator 7, at a load of (75 ± 3.75) Ohms, a full television signal is generated with a scale of (1 ± 0.2) in the total image, the components of which are the input video signal and the "net field" signal. The formation of the second signal is preferably performed by replacing the corresponding coordinate of the first signal. It is also advisable to provide a positive and negative polarity of the signal "mesh field" with the possibility of operational switching. The circuitry of the generator 7 can be performed on the basis of the PIC processor.
Способ юстировки направления визирной оси двухкамерной телевизионной системы осуществляется следующим образом.The method of adjusting the direction of the line of sight of the two-chamber television system is as follows.
Воспользуемся структурной схемой заявляемого устройства юстировки направления визирной оси двухкамерной телевизионной системы (см. фиг.1), реализующего заявляемый способ.We use the structural diagram of the inventive device alignment of the direction of the line of sight of the axis of the two-chamber television system (see figure 1) that implements the inventive method.
Телевизионные камеры 2 и 3 работают одновременно в режиме синхронизации по частоте и фазе кадровой и строчной разверток от композитного сигнала камеры 3.Television cameras 2 and 3 operate simultaneously in synchronization mode in frequency and phase of the vertical and horizontal scanning from the composite signal of camera 3.
Коммутатор видеосигналов 4 по внешней команде подает на вход генератора электронной таблицы 7 полный телевизионный сигнал от телевизионной камеры 2 или от телевизионной камеры 3. В генераторе 7 в видеосигнал добавляется маркерный сигнал «сетчатое поле». Суммарный сигнал изображения воспроизводится на видеомониторе 5.The video switch 4, by an external command, supplies the full television signal from the television camera 2 or from the television camera 3 to the input of the spreadsheet 7 generator. In the generator 7, a “net field” marker signal is added to the video signal. The total image signal is reproduced on the video monitor 5.
Сначала ориентируют положение отражательной таблицы 1 так, чтобы при взгляде на нее регулировщик мог зафиксировать пятно от лазерного целеуказателя в точке «С».First, they orient the position of the reflective table 1 so that when looking at it, the regulator can fix the spot from the laser designator at point "C".
Затем приступают к анализу телевизионных изображений. Предположим, что на выход телевизионной системы коммутируется видеосигнал от первой телевизионной камеры 2.Then proceed to the analysis of television images. Assume that the video signal from the first television camera 2 is switched to the output of the television system.
В растр фотоприемника первой камеры вписывают изображение области отражательной таблицы 1, расположенной справа и ограниченной реперами этого фрагмента (см. фиг.2). Формат этой области 4/3, а ее геометрический центр совпадает с точкой «В» на таблице 1. При этом количество наблюдаемых клеток таблицы 1 по горизонтали равно 16, а по вертикали - 12 и соответствует аналогичному числу маркерных клеток от генератора электронной таблицы 7. Отметим, что базовое расстояние между точками «А» и «В» занимает четыре клетки, что в единицах времени составляет 3,25×4=13 мкс.In the raster of the photodetector of the first camera, the image of the area of the reflective table 1, located to the right and limited by the frames of this fragment, is entered (see figure 2). The format of this region is 4/3, and its geometric center coincides with the point “B” on table 1. The number of observed cells of table 1 is 16 horizontally and 12 vertically and corresponds to the same number of marker cells from the spreadsheet 7 generator. Note that the base distance between points “A” and “B” occupies four cells, which in time units is 3.25 × 4 = 13 μs.
Затем при помощи предусмотренных в конструкции телевизионной камеры 2 для совокупности объектив-фотоприемник элементов регулировки углового перемещения по горизонтали и вертикали добиваются максимального совмещения наблюдаемого центра телевизионного изображения «В» таблицы 1 с центром электронной таблицы, а клеток изображения таблицы 1 - с маркерными клетками от генератора 7. Идеальный результат совмещения изображений представлен на фиг.3а).Then, using the elements of adjusting the horizontal and vertical angular displacements provided in the design of the television camera 2 for the totality of the lens-photodetector, they achieve the maximum combination of the observed center of the television image “B” of table 1 with the center of the spreadsheet, and the cells of the image of table 1 with marker cells from the generator 7. The ideal image alignment result is shown in FIG. 3 a).
Далее, не меняя пространственного положения отражательной таблицы 1, коммутируют на выход телевизионной системы сигнал изображения от второй телевизионной камеры 3. При этом регулировщик на экране видеомонитора 5 должен наблюдать изображение другой области таблицы 1, расположенной слева, с центром в точке «А» и ограниченной реперами этого фрагмента. Число клеток наблюдаемого телевизионного изображения аналогично предыдущей коммутации видеосигнала и составляет 16×12 при формате 4/3. Затем аналогично, используя элементы регулировки углового перемещения для совокупности «объектив-фотоприемник» камеры 3, добиваются максимального совмещения наблюдаемого центра «А» с центром электронной таблицы, а клеток изображения оптического теста - с маркерными клетками, добиваясь в идеале результата, показанного на фиг.3б).Further, without changing the spatial position of the reflective table 1, the image signal from the second television camera 3 is switched to the output of the television system. In this case, the controller on the screen of the video monitor 5 must observe the image of another area of table 1, located on the left, centered at point “A” and bounded reference points of this fragment. The number of cells of the observed television image is similar to the previous switching of the video signal and is 16 × 12 in the 4/3 format. Then, similarly, using the angular displacement adjustment elements for the “camera-photodetector” aggregate of camera 3, they achieve maximum alignment of the observed center “A” with the center of the spreadsheet, and the image cells of the optical test with marker cells, ideally achieving the result shown in FIG. 3b).
Проведем инженерную оценку технического результата предлагаемого изобретения.We will carry out an engineering assessment of the technical result of the invention.
Величина «остаточного» углового смещения направления визирной оси после завершения юстировки может быть определена по соотношениям:The value of the “residual” angular displacement of the direction of the line of sight of the axis after alignment can be determined by the ratios:
где b - максимальная величина «остаточного» рассовмещения изображений по горизонтали, мм;where b is the maximum value of the "residual" misregistration of images horizontally, mm;
S - расстояние от таблицы 1 до телевизионной камеры, мм;S is the distance from table 1 to the television camera, mm;
где а - максимальная величина «остаточного» рассовмещения изображений по вертикали, мм;where a is the maximum value of the "residual" misregistration of images vertically, mm;
S - расстояние от таблицы 1 до телевизионной камеры, мм.S is the distance from table 1 to the television camera, mm
Пусть в качестве фотоприемников в телевизионных камерах используется матрица ПЗС с числом элементов 768(Н)×576(V), a выставленная величина поля зрения для двух его угловых значений (Н×V) составляет (12×7,8) град.Let CCD with the number of elements 768 (N) × 576 (V) be used as photodetectors in television cameras, and the exposed field of view for its two angular values (N × V) is (12 × 7.8) degrees.
Если принять, что при допустимом рассовмещении изображений минимальная величина оптического изменения составляет 2 элемента разложения фотоприемника в обоих направлениях, то величина γг составит 0,031 град. (0,55 мрад), а величина γв - 0,027 град. (0,47 мрад). Эти параметры можно считать рабочими для выполнения юстировки.If we assume that with acceptable image alignment, the minimum optical change is 2 elements of the photodetector decomposition in both directions, then the value of γ g will be 0.031 degrees. (0.55 mrad), and the value of γ in - 0,027 deg. (0.47 mrad). These parameters can be considered working for alignment.
Следовательно, если по завершении регулировки, в результате вычисления по соотношениям (1) и (2) будут получены величины «остаточных» угловых смещений, которые больше соответственно 0,55 мрад и 0,47 мрад, то это означает, что юстировка выполнена не полностью и ее необходимо продолжить для достижения требуемой точности.Therefore, if, upon completion of adjustment, as a result of calculation by relations (1) and (2), the values of “residual” angular displacements that are greater than 0.55 mrad and 0.47 mrad, respectively, are obtained, this means that the adjustment is not complete and it must be continued to achieve the required accuracy.
В настоящее время все элементы структурной схемы устройства для юстировки направления визирной оси двухкамерной телевизионной системы, которые реализуют все действия согласно заявляемому способу и определяют заявляемое устройство, освоены отечественной промышленностью. Поэтому следует считать предлагаемое изобретение соответствующим требованию о промышленной применимости.Currently, all the elements of the structural diagram of the device for adjusting the direction of the line of sight of the dual-camera television system, which implement all the actions according to the claimed method and determine the claimed device, mastered by domestic industry. Therefore, the present invention should be considered as meeting the requirement for industrial applicability.
Источники информацииInformation sources
Цыцулин А.К. Телевидение и космос. СПб.: издательство СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2003 г.Tsytsulin A.K. Television and space. SPb .: publishing house SPbGETU "LETI", 2003
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004122056/09A RU2275750C2 (en) | 2004-07-21 | 2004-07-21 | Method for adjusting direction of viewfinder axis of two-chamber television system and device for realization of method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004122056/09A RU2275750C2 (en) | 2004-07-21 | 2004-07-21 | Method for adjusting direction of viewfinder axis of two-chamber television system and device for realization of method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2004122056A RU2004122056A (en) | 2006-01-20 |
| RU2275750C2 true RU2275750C2 (en) | 2006-04-27 |
Family
ID=35872928
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004122056/09A RU2275750C2 (en) | 2004-07-21 | 2004-07-21 | Method for adjusting direction of viewfinder axis of two-chamber television system and device for realization of method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2275750C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2494567C2 (en) * | 2007-05-19 | 2013-09-27 | Видеотек С.П.А. | Environment monitoring method and system |
| RU2504915C1 (en) * | 2012-09-03 | 2014-01-20 | Вячеслав Михайлович Смелков | Method of adjusting direction of axis of sight of two-camera television system and apparatus for realising said method |
-
2004
- 2004-07-21 RU RU2004122056/09A patent/RU2275750C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ЦЫЦУЛИН А.К. Телевидение и космос. - Санкт-Петербург: СПбГЭТУ "ЛЭТИ", 2003, с.147-150. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2494567C2 (en) * | 2007-05-19 | 2013-09-27 | Видеотек С.П.А. | Environment monitoring method and system |
| RU2504915C1 (en) * | 2012-09-03 | 2014-01-20 | Вячеслав Михайлович Смелков | Method of adjusting direction of axis of sight of two-camera television system and apparatus for realising said method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2004122056A (en) | 2006-01-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10578724B2 (en) | LIDAR optics alignment systems and methods | |
| US7078720B2 (en) | Range finder for measuring three-dimensional geometry of object and method thereof | |
| CN103900532B (en) | Depth image capturing device, and calibration method and measurement method thereof | |
| AU2003229660B2 (en) | Electronic display and control device for a measuring device | |
| US7486311B2 (en) | Moving imager camera for track and range capture | |
| CN102494609A (en) | Three-dimensional photographing process based on laser probe array and device utilizing same | |
| CN107449374A (en) | The vision auxiliary laser galvanometer scanning system and its field calibration method of flexible layout | |
| WO2008089792A1 (en) | Optical instrument and method for obtaining distance and image information | |
| JP7312185B2 (en) | Camera module and its super-resolution image processing method | |
| CN103115685A (en) | Infrared multi-detector combined detecting device and infrared detecting method | |
| JP2018527575A (en) | Device and method for finding a measurement point using an image capture device | |
| CN100388760C (en) | Ranging type digital camera | |
| CN102098442B (en) | Method and system for calibrating non-overlap ratio of optical axis and visual axis of zoom camera | |
| US11233961B2 (en) | Image processing system for measuring depth and operating method of the same | |
| JP2008032701A (en) | Survey instrument | |
| RU2298883C2 (en) | Device for calibrating direction of observing line of two-camera television system | |
| KR101158260B1 (en) | sham image projection device based on for linear sensor and sham image projection method | |
| Li et al. | Calibration method of Risley-prism imaging system | |
| RU2275750C2 (en) | Method for adjusting direction of viewfinder axis of two-chamber television system and device for realization of method | |
| US7385759B2 (en) | Optical system with variable pointing and method implementing such a system | |
| CN113596441B (en) | Optical axis adjusting device, method, system and readable storage medium | |
| US20110134253A1 (en) | Camera calibration method and camera calibration apparatus | |
| CN108828521B (en) | Visible light positioning method and positioning system based on image combination | |
| CN115174789B (en) | Micro-lens array focusing type light field camera based on micro-motion platform | |
| CN114666480B (en) | Phase information-based method and device for calibrating incident light of combined imaging system pixel by pixel |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130722 |