Устройство для щелевой съемки волнения моря

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 381333 И 9) 1 С 13/00, 11/00 сВПР 1 ГЯ ПИСАН ОБРЕ ВПьлн яыл ЕТЕЛЬСТВ К АВТОРСКОМ РО.ШЕЛ ЕВОЙ фото- опрек вол - по- Устрлевых входГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ(71) Ленинградский гидрометеорологический институт(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 ССС146967, кл, 6 01 С 13/00, 196(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯСЪЕМКИ ВОЛНЕНИЯ МОРЯ(57) Изобретение относится к стерео грамметрии и м. б. использовано для деления пространственно-временных хновых процессов, Цель изобретения вышение информативности измерений.во состоит из двух идентичных ще фотокамер 1, на которых закреплены 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.138 1333 45 Входные Внутри щелс фокально тируются в ;ительно оп Полагаются Оси в плос веские оси, Возможност ются щаясь риенотно- расеской оптиимеют еской 1Изобретение 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, и едставлен ход лучей получения стереозаписи в плоскости одного направления щелев й съемки; на фиг. 2 - оптическая схема у тройства для щелевой съемки волненияоря (схема одной щелевой фотокамеры с волоконными ленточными световода ми 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 торцыетоводов со стороны объектива при разичных значениях углов а и а 2,Устройство для щелевой съемки волнения оря состоит (фиг. 1 и 2) из двух щелевых отокамер 1, волоконных ленточных светодов 2, обшей 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 вершинеонуса между образующей и высотой равен Волоконные ленточные световоды с регуярной укладкой волокон соединяют каждую йелевую фотокамеру с общей кассетой 3.Входные и выходные торцы световодов выполняются в форме плоских гребенок (фиг. 3) длиной 1., равной 0,4 диаметра 0 Поля изображения. Этот размер , определен исходя из того, что изображение морской цоверхности при съемке с судна и установке фотокамер с оптическими осями, перпендикулярными диаметральной плоскости судна, занимает только одну половину кадра, а такЖе из конструктивных соображений. торцы световодов размещ евой фотокамеры, совме й плоскостью объектива, радиальных направлениях тической оси объектива как можно ближе к опти костях, проходящих через Входные торцы световодов ь вращения вокруг опти 2оси и фиксируются в направлении щелевойсъемки.Число волоконных световодов в каждойщелевой камере равно числу необходимыхнаправлений съемки. На поясняющих чертежах число направлений щелевой съемкиравно трем.На фиг. 3 представлен вид на входныеторцы световодов со стороны объектива приравных углах а между радиальными направ 10 лениями щелевой съемки в фокальной плоскости, на фиг. 4 - при различных значенияхуглов а и а 2 между направлениями съемки.Толщина 1 плоских гребенок световодов,через которую определяется в угловой мере15 значение поля зрения каждого направлениясъемки поверхности моря в горизонтальнойплоскости, рассчитывается в зависимостиот оптических и фотометрических характеристик объектива, волоконных световодови фотопленки,20 На каждом входном торце световодаделается поперечный черный штрих на расстоянии г от главной точки, равном 0,25 длины Е. Выходные торцы световодов с двухщелевых фотокамер размещаются в общейкассете 3 над светочувствительным слоемфотопленки 8 в одну линию, перпендикулярно направлению перемещения фотопленки.Выходные торцы целесообразно размещатьпопарно от входных торцов, расположениекоторых соответствует одним и тем же направлениям щелевой съемки, при этом получаются смежные фотозаписи, составляющиестереозапись,Общая кассета 3 содержит лентопротяжный механизм 9 и отметчик 1 О времени. Кассета конструктивно оформляется в отдельЗ 5 ном корпусе.Щелевые фотокамеры монтируются наконцах фермы 4 (фиг. 1), Форма фермыв основном зависит от необходимых направлений щелевой съемки. Так, например, онаможет быть выполнена при трех направле 40 ниях щелевой съемки (фиг. 3) в форме удлиненной трехгранной прямой призмы.Ребра такой призмы-фермы не должнызакрывать поле зрения щелевой съемки взаданных направлениях. Длина фермы опре 45 деляется размером базиса В щелевой съемки,Щелевые фотокамеры ориентируются ижестко закрепляются на ферме одно относительно другой так, чтобы оптические осиих объективов были совмещены с линиейбазиса съемки и направлены в одну и ту жесторону, а входные торцы световодов былирасположены в обеих фотокамерах попарнов одной и той же плоскости, проходящейчерез базис и совпадающей с одним из направлений съемки.Такая ориентация щелевых фотокамер55 соответствует нормальному случаю стереофотограмметрической наземной съемки. Размер базиса В равен расстоянию между вершинами зеркальных приставок.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 5 У 1, 5 У 2 и т. д. (фиг. 1 и 2) с помощью зеркальных приставок и объективов в форкальных плоскостях Р и Р на входных концах световодов создаются перспективные изображения характерных точек взволнованной морской поверхности, например идентичные изображения т и т 11 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 шелевой 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 шелевой съемки эта линия не всегда может просматриваться.На фотопленке получается также изображение отметок времени. Выполнение фото- записей 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 волновыепроцессы, и направления движения волнения среды.При изучении структуры стекающих илипадающих 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 выпол 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 изобретенияУстройство 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 информатив- ЗО ности, оно снабжено волоконными ленточными световодами с регулярной укладкой по числу направлений съемки и конусами фотокамер с зеркальными поверхностями, углы при вершинах которых между образующей и высотой равны 45, оптические З 5 оси объективов и оси конусов совмещеныс 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 расположеныв фотокассете над светочувствительным слоем фотопленки в одну линию, ориентированную перпендикулярно направлению перемещения фотопленки.тор ное вцов Редактор М. НедолужеЗа каз 837/36ВНИИПИ Государстве113035,Производственно-пол ного комитетаМосква, Ж - 3 графическое п авитель В. Л ыков И. Верес Корре 680 Бодни СССР по делам изобретРаушская наб д. 4 едприятие, г. Ужгород, у ений и открытий