一種相機(jī)快門延時(shí)時(shí)間測(cè)量方法及其裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及動(dòng)態(tài)攝影測(cè)量【技術(shù)領(lǐng)域】，具體公開了一種相機(jī)快門延時(shí)時(shí)間測(cè)量方法及其裝置。該測(cè)量方法具體為：1、在權(quán)利要求1所述的一種相機(jī)快門延時(shí)時(shí)間測(cè)量裝置中，利用工控機(jī)DIO卡給出一組脈沖序列，序列每隔Δt時(shí)間間隔按順序依次點(diǎn)亮高速LED陣列；2、在步驟1中的一組脈沖序列點(diǎn)亮第一個(gè)LED的第一個(gè)脈沖的上升沿時(shí)刻，同步給出待測(cè)相機(jī)曝光的觸發(fā)信號(hào)，啟動(dòng)待測(cè)量的相機(jī)進(jìn)行曝光拍攝；3、通過(guò)計(jì)算曝光照片上點(diǎn)亮的LED的個(gè)數(shù)m，可獲得待測(cè)相機(jī)的延時(shí)時(shí)間為Td＝(m-1)Δt。本發(fā)明所述的一種相機(jī)快門延時(shí)時(shí)間測(cè)量方法及其裝置采用高速放光二極管陣列實(shí)現(xiàn)對(duì)待測(cè)相機(jī)快門延時(shí)時(shí)間的精確測(cè)量，從而減少測(cè)量系統(tǒng)誤差，提高了動(dòng)態(tài)攝影測(cè)量系統(tǒng)精度。
【專利說(shuō)明】一種相機(jī)快門延時(shí)時(shí)間測(cè)量方法及其裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于動(dòng)態(tài)攝影測(cè)量【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種相機(jī)快門延時(shí)時(shí)間測(cè)量方法及
其裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]攝影測(cè)量是采用多臺(tái)像機(jī)作為傳感器件，應(yīng)用雙目或多目視覺(jué)原理，借助計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)空間位置、姿態(tài)的測(cè)量。攝影測(cè)量具有非接觸、測(cè)量范圍大的特點(diǎn)，還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)空間物體姿態(tài)的動(dòng)態(tài)測(cè)量，也就是動(dòng)態(tài)攝影測(cè)量技術(shù)。
[0003]動(dòng)態(tài)攝影測(cè)量系統(tǒng)由幾臺(tái)高速相機(jī)、高速圖像采集處理系統(tǒng)組成，高速相機(jī)使用同一時(shí)鐘信號(hào)控制快門，在精確時(shí)刻點(diǎn)進(jìn)行同步觸發(fā)、測(cè)量，最后由圖像處理系統(tǒng)解算出不同時(shí)刻點(diǎn)的物體位置坐標(biāo)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)空間物體位置姿態(tài)的動(dòng)態(tài)測(cè)量。
[0004]根據(jù)相機(jī)電子快門工作原理，相機(jī)接收到快門同步脈沖后，觸發(fā)驅(qū)動(dòng)電路，使卷簾快門完成動(dòng)作，從而啟動(dòng)曝光，這個(gè)過(guò)程有固定的電氣、機(jī)械延時(shí)，稱為相機(jī)快門延時(shí)時(shí)間。相機(jī)型號(hào)不同延時(shí)時(shí)間也不同，對(duì)于靜態(tài)攝影測(cè)量由于不需要時(shí)間軸參與解算，由于延時(shí)不會(huì)引入誤差；對(duì)于動(dòng)態(tài)測(cè)量，相機(jī)延時(shí)就造成實(shí)際拍攝圖像上運(yùn)動(dòng)物體的相位滯后，運(yùn)動(dòng)速度越快，對(duì)應(yīng)解算出的空間坐標(biāo)整體滯后、偏差也越大。對(duì)于動(dòng)態(tài)攝影測(cè)量應(yīng)用，相機(jī)的快門延時(shí)是一個(gè)系統(tǒng)誤差，如果能夠把這個(gè)延時(shí)時(shí)間精確測(cè)量出來(lái)，那么就可以在測(cè)量應(yīng)用中對(duì)時(shí)間軸進(jìn)行相位修正，從而大幅提高動(dòng)態(tài)測(cè)量的精度。
[0005]相機(jī)的快門延時(shí)參數(shù)在相機(jī)出廠技術(shù)指標(biāo)里并沒(méi)有給出，而且實(shí)際每臺(tái)相機(jī)由于機(jī)械、電氣參數(shù)不完全相同，快門延時(shí)參數(shù)也不一樣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種相機(jī)快門延時(shí)時(shí)間測(cè)量方法及其裝置，克服動(dòng)態(tài)攝影測(cè)量應(yīng)用中相機(jī)快門延時(shí)造成相位滯后的缺點(diǎn)，通過(guò)對(duì)相機(jī)快門的精確測(cè)量，實(shí)現(xiàn)對(duì)同步時(shí)間的修正，從而減小測(cè)量系統(tǒng)誤差，提高動(dòng)態(tài)攝影測(cè)量系統(tǒng)精度。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:一種相機(jī)快門延時(shí)時(shí)間測(cè)量裝置，該測(cè)量裝置包括工控機(jī)DIO卡、LED陣列以及待測(cè)相機(jī)，其中，待測(cè)相機(jī)位于LED陣列的正前方，且LED陣列在待測(cè)相機(jī)的拍攝范圍內(nèi)，LED陣列與待測(cè)相機(jī)曝光控制同時(shí)與工控機(jī)DIO卡相連接，并通過(guò)工控機(jī)DIO卡提供的觸發(fā)時(shí)序脈沖信號(hào)控制LED陣列的點(diǎn)亮和待測(cè)相機(jī)的曝光。
[0008]所述的DIO卡用于為L(zhǎng)ED陣列依次順序點(diǎn)亮提供觸發(fā)時(shí)序脈沖，以及提供觸發(fā)待測(cè)相機(jī)曝光的觸發(fā)信號(hào)。
[0009]一種相機(jī)快門延時(shí)時(shí)間測(cè)量方法，該測(cè)量方法具體步驟為:
[0010]步驟1、在權(quán)利要求1所述的一種相機(jī)快門延時(shí)時(shí)間測(cè)量裝置中，利用工控機(jī)DIO卡給出一組脈沖序列，序列每隔At時(shí)間間隔按順序依次點(diǎn)亮高速LED陣列；
[0011]步驟2、在步驟I中的一組脈沖序列點(diǎn)亮第一個(gè)LED的第一個(gè)脈沖的上升沿時(shí)刻，同步給出待測(cè)相機(jī)曝光的觸發(fā)信號(hào)，啟動(dòng)待測(cè)量的相機(jī)進(jìn)行曝光拍攝；[0012]步驟3、通過(guò)計(jì)算曝光照片上點(diǎn)亮的LED的個(gè)數(shù)m，可獲得待測(cè)相機(jī)的延時(shí)時(shí)間為Td= (m-l)At,其中，Δ?為標(biāo)準(zhǔn)時(shí)序時(shí)間間隔。
[0013]本發(fā)明的顯著效果在于:本發(fā)明所述的一種相機(jī)快門延時(shí)時(shí)間測(cè)量方法及其裝置采用高速放光二極管陣列實(shí)現(xiàn)對(duì)待測(cè)相機(jī)快門延時(shí)時(shí)間的精確測(cè)量，從而減少測(cè)量系統(tǒng)誤差，提高了動(dòng)態(tài)攝影測(cè)量系統(tǒng)精度。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本發(fā)明所述的一種相機(jī)快門延時(shí)時(shí)間測(cè)量裝置的原理示意圖；
[0015]圖2為本發(fā)明所述的一種相機(jī)快門延時(shí)時(shí)間測(cè)量的時(shí)序控制示意圖。
【具體實(shí)施方式】[0016]下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0017]如圖1、圖2所示，一種相機(jī)快門延時(shí)時(shí)間測(cè)量裝置包括用于提供觸發(fā)時(shí)序脈沖的工控機(jī)DIO卡、順序排列的LED陣列以及待測(cè)相機(jī)，其中，待測(cè)相機(jī)位于LED陣列的正前方，且LED陣列在待測(cè)相機(jī)的拍攝范圍內(nèi)，LED陣列與待測(cè)相機(jī)曝光控制同時(shí)與工控機(jī)DIO卡相連接，并通過(guò)工控機(jī)DIO卡提供的觸發(fā)時(shí)序脈沖信號(hào)控制LED陣列的點(diǎn)亮和待測(cè)相機(jī)的曝光。
[0018]一種相機(jī)快門延時(shí)時(shí)間測(cè)量方法的具體步驟為:步驟1、利用工控機(jī)DIO卡給出一組脈沖序列，序列每隔At時(shí)間間隔按順序依次點(diǎn)亮高速LED陣列；步驟2、在步驟I中的一組脈沖序列點(diǎn)亮第一個(gè)LED的第一個(gè)脈沖的上升沿時(shí)刻，同步給出待測(cè)相機(jī)曝光的觸發(fā)信號(hào)，啟動(dòng)待測(cè)量的相機(jī)進(jìn)行曝光拍攝；步驟3、通過(guò)計(jì)算曝光照片上點(diǎn)亮的LED的個(gè)數(shù)m，可獲得待測(cè)相機(jī)的延時(shí)時(shí)間為Td = (m-1) At，其中，At為標(biāo)準(zhǔn)時(shí)序時(shí)間間隔。
[0019]本發(fā)明所述的一種相機(jī)快門延時(shí)時(shí)間測(cè)量方法及裝置的具體工作原理為:利用工控機(jī)DIO卡給出一組脈沖序列，序列按順序點(diǎn)亮高速反應(yīng)發(fā)光二極管(LED)陣列，時(shí)序間隔由工控機(jī)DIO卡精確控制，并能夠準(zhǔn)確測(cè)定，經(jīng)測(cè)量準(zhǔn)確度為10 μ s，也就是啟動(dòng)后每隔Λ t時(shí)間間隔點(diǎn)亮一盞LED ;同時(shí)在第一個(gè)脈沖的上升沿同步給出觸發(fā)信號(hào)啟動(dòng)相機(jī)進(jìn)行曝光拍攝。由于LED發(fā)光響應(yīng)時(shí)間在I μ s左右，那么在相機(jī)快門接收到第一個(gè)觸發(fā)脈沖，并經(jīng)過(guò)電氣、機(jī)械延時(shí)完成首次曝光時(shí)，已經(jīng)有多個(gè)LED點(diǎn)亮，在相機(jī)曝光照片上可以看到多個(gè)LED光點(diǎn)，通過(guò)發(fā)光的LED個(gè)數(shù),便可計(jì)算相機(jī)的延時(shí)時(shí)間。例如，對(duì)于Vieworks公司的VC-4MC110型CMOS高速相機(jī)進(jìn)行快門延時(shí)試驗(yàn)，相機(jī)延時(shí)測(cè)量結(jié)果為:取At=0.38ms,圖片中LED點(diǎn)亮亮個(gè)數(shù)為13，則相機(jī)延時(shí)為:4.56ms。
【權(quán)利要求】
1.一種相機(jī)快門延時(shí)時(shí)間測(cè)量裝置，其特征在于:該測(cè)量裝置包括工控機(jī)DIO卡、LED陣列以及待測(cè)相機(jī)，其中，待測(cè)相機(jī)位于LED陣列的正前方，且LED陣列在待測(cè)相機(jī)的拍攝范圍內(nèi)，LED陣列與待測(cè)相機(jī)曝光控制同時(shí)與工控機(jī)DIO卡相連接，并通過(guò)工控機(jī)DIO卡提供的觸發(fā)時(shí)序脈沖信號(hào)控制LED陣列的點(diǎn)亮和待測(cè)相機(jī)的曝光。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種相機(jī)快門延時(shí)時(shí)間測(cè)量裝置，其特征在于:所述的DIO卡用于為L(zhǎng)ED陣列依次順序點(diǎn)亮提供觸發(fā)時(shí)序脈沖，以及提供觸發(fā)待測(cè)相機(jī)曝光的觸發(fā)信號(hào)。
3.一種相機(jī)快門延時(shí)時(shí)間測(cè)量方法，其特征在于:該測(cè)量方法具體步驟為: 步驟1、在權(quán)利要求1所述的一種相機(jī)快門延時(shí)時(shí)間測(cè)量裝置中，利用工控機(jī)DIO卡給出一組脈沖序列，序列每隔At時(shí)間間隔按順序依次點(diǎn)亮高速LED陣列； 步驟2、在步驟I中的一組脈沖序列點(diǎn)亮第一個(gè)LED的第一個(gè)脈沖的上升沿時(shí)刻，同步給出待測(cè)相機(jī)曝光的觸發(fā)信號(hào)，啟動(dòng)待測(cè)量的相機(jī)進(jìn)行曝光拍攝； 步驟3、通過(guò)計(jì)算曝光照片上點(diǎn)亮的LED的個(gè)數(shù)m，可獲得待測(cè)相機(jī)的延時(shí)時(shí)間為Td =(m-l)At，其中，At為標(biāo)準(zhǔn)時(shí)序時(shí)間間隔。
【文檔編號(hào)】G01C25/00GK103676453SQ201210334896
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2012年9月11日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月11日
【發(fā)明者】劉柯, 梁雅軍, 宋金城, 孫增玉, 郭磊 申請(qǐng)人:北京航天計(jì)量測(cè)試技術(shù)研究所, 中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院