Устройство для щелевой съемки волнения моря

 

Изобретение относится к стереофотограмметрии и м. б. использовано для определения пространственно-временных х-к волновых процессов. Цель изобретения - повышение информативности измерений. Устрво состоит из двух идентичных щелевых фотокамер 1, на которых закреплены входные торцы ленточных световодов 2 с возможностью вращения вокруг осей объективов 7. Выходные торцы световодов 2 расположены в фотокассете 3 над светочувствительным слоем фотопленки в одну линию, ориентированную перпендикулярно направлению ее перемещения. Фотокамеры закрепляются на ферме 4 так, чтобы оптические оси их объективов 7 были совмещены с линией базиса съемки. В каждом направлении щелевой съемки с помощью конусов 6 с зеркальными поверхностями и объективов 7 на входных торцах световодов 2 создаются перспективные изображения характерных точек взволнованной морской поверхности, временная развертка которых осуществляется на движущейся фотопленке от каждого выходного торца световодов 2. Входные и выходные торцы световодов 2 выполнены длиной, меньщей радиуса поля изображения. Углы при вершинах конусов 6 между образующей и высотой составляют 45°. 4 ил. g

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (59 4 и 01 С 13/00, 11/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг.1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4069519/24-10 (22) 20.05.86 (46) 15.03.88. Бюл. № 10 (71) Ленинградский гидрометеорологический институт (72) М. М. Усенков и Н. В. Хохловский (53) 528.541 (088.8) (56) Иванов А. А. и др. Щелевая съемка волнения с вертикального базиса как частный случай стереосъемки.— Труды МГИ АН

СССР, т. ХХХ, 1974, с. 7 — 10.

Авторское свидетельство СССР № 146967, кл. G 01 С 13/00, 1960. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЩЕЛЕВОЙ

СЪЕМКИ ВОЛНЕНИЯ МОРЯ (57) Изобретение относится к стереофотограмметрии и м. б. использовано для определения пространственно-временных х-к волновых процессов. Цель изобретения — повышение информативности измерений. Устрво состоит из двух идентичных щелевых фотокамер 1, на которых закреплены вход„„SU„„1381333 А 1 ные торцы ленточных световодов 2 с возможностью вращения вокруг осей объективов 7.

Выходные торцы световодов 2 расположены в фотокассете 3 над светочувствительным слоем фотопленки в одну линию, ориентированную перпендикулярно направлению ее перемещения. Фотокамеры закрепляются на ферме 4 так, чтобы оптические оси их объ ективов 7 были совмещены с линией базиса съемки. В каждом направлении щелевой съемки с помощью конусов 6 с зеркальными поверхностями и объективов 7 на входных торцах световодов 2 создаются перспективные изображения характерных точек взволнованной морской поверхности, временная развертка которых осуществляется на движущейся фотопленке от каждого выходного торца световодов 2. Входные и выходные торцы световодов 2 выполнены длиной, меньшей радиуса поля изображения. Углы при вершинах конусов 6 между образующей и высотой составляют 45 . 4 ил.

1333 съемки

138

Изобретение относится к стереофотог амметрии и предназначено для определен я пространственно-временных характерист к волновых процессов, преимущественно при океанологических исследованиях.

Цель изобретения — повышение информативности и точности измерений.

На фиг. 1 изображена общая схема устройства для щелевой съемки волнения моря, п едставлен ход лучей получения стереозаписи в плоскости одного направления щелев и съемки; на фиг. 2 — оптическая схема у тройства для щелевой съемки волнения оря (схема одной щелевой фотокамеры с волоконными ленточными световодами и общей кассетой); на фиг. 3 — вид на входные торцы световодов со стороны объектива, асположенные в фокальной плоскости одой из щелевых фотокамер при равных угах а; на фиг. 4 — вид на входные торцы етоводов со стороны объектива при разичных значениях углов ni и сс .

Устройство для щелевой съемки волнения оря состоит (фиг. 1 и 2) из двух щелевых отокамер 1, волоконных ленточных светодов 2, общей кассеты 3 и фермы 4. Обе елевые фотокамеры одинаковы по констукции и форме. Каждая щелевая фотокаера 1 содержит защитное стекло 5, зеральную приставку 6 и объектив 7, защитное с екло выполнено в форме круглого цилинда, внутри которого размещается зеркальная риставка.

Зеркальная приставка представляет соой круглый конус с зеркальной конической оверхностью. Приставка устанавливается еред объективом вершиной к объективу, ри этом высота конуса совмещается с оптической осью объектива. Угол при вершине конуса между образующей и высотой равен

4 5 .

Волоконные ленточные световоды с регу ярной укладкой волокон соединяют каждую фелевую фотокамеру с общей кассетой 3.

Входные и выходные торцы световодов выполняются в форме плоских гребенок (,фиг. 3) длиной L, равной 0,4 диаметра D поля изображения. Этот размер L определен исходя из того, что изображение морской поверхности при съемке с судна и установке фотокамер с оптическими осями, перпендикулярными диаметральной плоскости судна, занимает только одну половину кадра, а такЖе из конструктивных соображений.

Входные торцы световодов размещаются внутри щелевой фотокамеры, совмещаясь . фокальной плоскостью объектива, ориентируются в радиальных направлениях отно ;ительно оптической оси объектива и располагаются как можно ближе к оптической

Оси в плоскостях, проходящих через оптические оси. Входные торцы световодов имеют

Возможность вращения вокруг оптической

2 оси и фиксируются в направлении щелевой

Число волоконных световодов в каждой щелевой камере равно числу необходимых направлений съемки. На поясняющих чертежах число направлений щелевой съемки равно трем.

На фиг. 3 представлен вид на входные торцы световодов со стороны объектива при равных углах а между радиальными направлениями щелевой съемки в фокальной плоскости, на фиг. 4 — при различных значениях углов и> и а между направлениями съемки.

Толщина t плоских гребенок световодов, через которую определяется в угловой мере значение поля зрения каждого направления съемки поверхности моря в горизонтальной плоскости, рассчитывается в зависимости от оптических и фотометрических характеристик объектива, волоконных световодов и фотопленки.

На каждом входном торце световода делается поперечный черный штрих на расстоянии r от главной точки, равном 0,25 длины L. Выходные торцы световодов с двух щелевых фотокамер размещаются в общей кассете 3 над светочувствительным слоем фотопленки 8 в одну линию, перпендикулярно направлению перемещения фотопленки.

Выходные торцы целесообразно размещать попарно от входных торцов, расположение которых соответствует одним и тем же направлениям щелевой съемки, при этом получаются смежные фотозаписи, составляющие стереозапись.

Общая кассета 3 содержит лентопротяжный механизм 9 и отметчик 10 времени. Кассета конструктивно оформляется в отдельном корпусе.

Щелевые фотокамеры монтируются на концах фермы 4 (фиг. 1). Форма фермы в основном зависит от необходимых направлений щелевой съемки. Так, например, она может быть выполнена при трех направлениях щелевой съемки (фиг. 3) в форме удлиненной трехгранной прямой призмы.

Ребра такой призмы-фермы не должны закрывать поле зрения щелевой съемки в заданных направлениях. Длина фермы определяется размером базиса В щелевой съемки.

1Целевые фотокамеры ориентируются и жестко закрепляются на ферме одно относительно другой так, чтобы оптические оси их объективов были совмещены с линией базиса съемки и направлены в одну и ту же сторону, а входные торцы световодов были расположены в обеих фотокамерах попарно в одной и той же плоскости, проходящей через базис и совпадающей с одним из направлений съемки.

Такая ориентация щелевых фотокамер соответствует нормальному случаю стереофотограмметрической наземной съемки. Размер базиса В равен расстоянию между вершинами зеркальных приставок.

1381333

Общая кассета устанавливается на ферме в ее средней части.

Устройство для шелевой съемки волнения моря работает следующим образом.

Ферма устанавливается с вертикальным расположением базиса съемки на заданной высоте над морской поверхностью. Монтаж может быть выполнен на различных морских подвижных объектах и стационарных сооружениях — на надстройке судна, плавучей или стационарной буровой платформе, на оконечности мола и т. п., при этом может быть применена специальная опорная мачта.

Для устранения влияния качки объекта ферма может быть смонтирована на кардановом подвесе с гидростабилизацией.

В каждом из направлений щелевой съемки SY>, SYg и т. д. (фиг. 1 и 2) с помощью зеркальных приставок и объективов в форкальных плоскостях P и Р на входных концах световодов создаются перспективные изображения характерных точек взволнованной морской поверхности, например идентичные изображения m> и mi вершины волны

Мь На движущейся фотопленке от каждого выходного торца световода осуществляется временная развертка перспективных оптических изображений, сформированных на входных торцах.

В случае щелевой съемки в трех направлениях на фотопленке после проявления получается три пары стереозаписей пространственно-временной картины взволнованной поверхности моря по этим направлениям щелевой съемки.

На каждой фотозаписи получается изображение условной главной линии от поперечного штриха на входном торце световода.

От этой линии измеряются ординаты характерных точек изображений на фотозаписи при камеральной обработке. Благодаря условным главным линиям исключается необходимость в изображении линии видимого горизонта, при нескольких направлениях ц1елевой съемки эта линия не всегда может просматриваться.

На фотопленке получается также изображение отметок времени. Выполнение фотозаписей на одной фотопленке с изображениями условных главных линий повышает точность измерений и создает удобство при камеральной обработке.

Устройство для щелевой съемки волнения моря может быть использовано для изучения других волновых процессов. Щелевая съемка при этом может выполняться с любым пространственным расположением базиса съемки в зависимости от положения

5 плоскости, в которой происходят волновые процессы, и направления движения волнения среды.

При изучении структуры стекаюших или падающих водных потоков, включая вертикальные направления их движения, например, при исследовании структуры водопадов или на водосбросах плотин, может быть применена съемка с горизонтальным базисом, при изучении волнистой структуры облачных образований щелевую съемку можно выпол15 нять с базисом, наклонным к плоскости истинного горизонта, с углом наклона в зависимости от нахождения облачных образований на небесной сфере. Устройство может быть также применено в лабораторных условиях для изучения различных волновых

20 процессов при их моделировании.

Формула изобретения

Устройство для щелевой съемки волнения

2 моря, содержащее первую и вторую фотокамеры с объективами, закрепленные на общем основании и расположенные на расстоянии вертикального базиса съемки, и фотокассету с фотопленкой, отличающееся тем, что, с целью повышения информатив30 ности, оно снабжено волоконными ленточными световодами с регулярной укладкой по числу направлений съемки и конусами фотокамер с зеркальными поверхностями, углы при вершинах которых между образук щей и высотой равны 45, оптические

35 оси объективов и оси конусов совмещены с вертикальным базисом съемки, входные и выходные торцы волоконных ленточных световодов выполнены длиной, меньшей радиуса поля изображения, входные торцы выполнены со штрихами, равноудаленными от осей объективов, закреплены на шелевых фотокамерах с возможностью вращения вокруг осей объективов, расположены в их фокальных плоскостях и попарно расположены в плоскостях, параллельных базису

45 съемки, а выходные торцы расположены в фотокассете над светочувствительным слоем фотопленки в одну линию, ориентированную перпендикулярно направлению перемещения фотопленки.

1381333

Я>АЗ

Составитель В. Л ыков

Редактор М. Недолуженко Техред И. Верес Корректор О. Кравцова

3а каз 837/36 Тираж 680 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4