Устройство для съемки проявлений экзогенных геологических процессов

Устройство относится к области фотографии и может быть использовано преимущественно при съемке проявлений экзогенных геологических процессов для получения их фотографических изображений с летательных аппаратов при решении задач мониторинга состояния трасы пролегания магистральных нефтепроводов. Устройство содержит объектив детальной камеры и расположенный за ним светочувствительный элемент, объектив панорамной камеры и расположенные за ни последовательно устройство разделения светового потока и светочувствительный элемент, маску, устройство для выделения угловых меток маски, видоискатель, блок управления с функцией установления соотношения фокусных расстояний объективов, блок памяти для хранения детального кадра, бок памяти для хранения панорамного кадра, блок отображения, содержащий два окна. Блок управления соединен с объективом детальной камеры, с объективом панорамной камеры, видоискателем и маской. Светочувствительный элемент объектива панорамной камеры соединен с блоком памяти для хранения панорамного кадра, а блок памяти для хранения панорамного кадра - с блоком отображения. Светочувствительный элемент детальной камеры соединен с блоком памяти для хранения детального кадра. Блок памяти для хранения детального кадра соединен с блоком отображения. Маска соединена с устройством для выделения угловых меток маски, которое соединено со светочувствительным элементом панорамной камеры и видоискателем. В качестве светочувствительных элементов могут быть использованы ПЗС матрицы. Технической задачей, на решение которой направлена полезная модель, является обеспечение точной координатной привязки фотоснимков проявления ЭГП и дешифрирование фотографий - определение местоположения и границ участков с ЭГП с нанесением границ участка.

Устройство относится к области фотографии и может быть использовано преимущественно при съемке проявлений экзогенных геологических процессов для получения их фотографических изображений с летательных аппаратов при решении задач мониторинга состояния трасы пролегания магистральных нефтепроводов.

Протяженные инженерные объекты, подобные магистральным нефтепроводам, подвергаются воздействию экзогенных геологических процессов (ЭГП), учет и прогноз которых затруднен из-за разнообразия ландшафтных условий и неоднозначности реакции природно-технических систем на хозяйственную деятельность и климатические события. Например, нарушение естественных поверхностных условий и тепловая нагрузка вследствие строительства трубопровода приводит к активизации криогенных процессов, часть которых представляет опасность для основных и вспомогательных объектов трубопроводной системы.

Регулярное аэровизуальное обследование входит в состав мониторинга технического состояния протяженных магистральных нефтепроводов. Аэровизуальное обследование осуществляется с вертолета или любого другого летательного аппарата на высоте 100 м со средней скоростью не выше 100 км/ч при боковом удалении от оси трубопровода не более 100 метров. Главным инструментом при аэровизуальном обследовании служит оборудование, с помощью которого фиксируются, в том числе, проявления ЭГП, а именно фотокамеры для съемки проявлений ЭГП.

Важным элементом при проведении аэровизуального обследования с использованием фотоаппарата является точная координатная привязка фотоснимков проявления ЭГП и дешифрирование фотографий - определение местоположения и границ участков с ЭГП с нанесением границ участка, сравнительный анализ участков с проявлениями ЭГП, выделенных по разновременным обследованиям.

По результатам облета главной задачей является быстрая обработка полученного полевого материала, предоставление ведомости опасных участков с координатной привязкой, топопланами и общим описанием в эксплуатирующую организацию для принятия управленческих решений, а также для выработки рекомендаций по совершенствованию системы инженерно-геологического мониторинга.

Обычные фотоаппараты с одним объективом не позволяют решать данную задачу. Для ее решения используют дополнительную информацию с видеокамер, телевизионных камер и других средств фиксации проявлений ЭПГ. Что влечет за собой дополнительные временные и ресурсные затраты.

Известен, принятый за прототип, фотоаппарат с двумя объективами (см. http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%B2%D1%83%D1%85%D0%BE%D0%B1%D1%8A%D0%B5%D0%BA%D1%82%D0%B8%D0%B2%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D0%B7%D0%B5%D1%80%D0%BA%D0%B0%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D0%BA%D0%B0%D0%BC%D0%B5%D1%80%D0%B0).

Данный фотоаппарат содержит два объектива, устройство для разделения светового потока, видоискатель, светочувствительный элемент.

Недостатком данного фотоаппарата является то, что объективы разделены на съемочный объектив и объектив видоискателя, причем, оба объектива (съемочный и объектив видоискателя) имеют одинаковое фокусное расстояние.

Технической задачей, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, является обеспечение точной координатной привязки фотоснимков проявления ЭГП и дешифрирование фотографий - определение местоположения и границ участков с ЭГП с нанесением границ участка.

Заявленная техническая задача решается тем, что оба объектива являются съемочными с разными фокусными расстояниями. Один объектив предназначен для съемки деталей проявлений ЭПГ - объектив детальной камеры с фокусным расстоянием F1, второй - для панорамной съемки - объектив панорамной камеры с фокусным расстоянием F2. Причем, F1>F2. В панорамной камере введено устройство для разделения светового потока на поток, направляемый на видоискатель и поток, направляемый на светочувствительный элемент панорамной камеры. Введена маска и устройство для выделения угловых меток маски, блок управления, блок памяти для хранения детальных кадров, блок памяти для хранения панорамных кадров и блок отображения на два окна. В качестве светочувствительных элементов применены ПЗС матрицы.

На Фиг.1 показана блок - схема заявляемого устройства, где:

1 - объектив детальной камеры;

2 - светочувствительный элемент детальной камеры;

3 - блок памяти для хранения детального кадра;

4 - объектив панорамной камеры;

5 - устройство разделения светового потока;

6 - видоискатель;

7 - светочувствительный элемент панорамной камеры;

8 - блок памяти для хранения панорамного кадра;

9 - блок отображения;

10 - блок управления;

11 - маска;

12 - устройство для выделения угловых меток маски.

Фиг.2а и 2б демонстрируют принцип «работы» маски.

Устройство работает следующим образом.

Поиск проявлений ЭПГ осуществляется видоискателем 6, на который через устройство разделения светового потока 5 выводится световой поток, попадающий в объектив панорамной камеры 4. Вторая часть этого потока попадает на светочувствительный элемент 7. Блок управления 10 формирует границы панорамы, в центре которой будет сформировано детальное изображение (см. Фиг.2а и Фиг.2б).

Блок управления 10 выполнен с функцией установки фокусных расстояний двух объективов 1 и 4, позволяющей устанавливать кратность их соотношения. Установка кратности соотношения фокусных расстояний позволяет приспособить устройство к съемке в сложившихся условиях полета, характеризующихся высотой и удалением от трассы.

По установленной с помощью блока управления 10 величины «К» путем изменения фокусного расстояния (F1) объектива детальной камеры 1 вычисляется маска М. Устройство для выделения угловых меток маски 12 связано с видоискателем и светочувствительным элементом 7. Угловые метки, отображаются в видоискателе, что позволяет точнее прицелиться при съемке, захватив в детальный кадр наиболее характерную деталь проявления ЭГП.

Посредством устройства для выделения угловых меток маски 12 ставятся соответствующие метки в панораму.

Детальное изображение формируется в границах, определяемых угловыми метками маски 11. Угловые метки маски выделяются устройством для выделения угловых меток маски 12. Детальное изображение формируется световым потоком, попадающим через объектив детальной камеры 1 на светочувствительный элемент 2.

Со светочувствительных элементов 2 и 7 информация попадает в блок памяти для хранения детального кадра 3 и блок памяти для хранения панорамного кадра 8 соответственно. Соответствующие кадры, хранящиеся в блоке памяти для хранения детального кадра 3 и блоке памяти для хранения панорамного кадра 8, отображаются блоком отображения 9. Отображение представляет собой панораму в первом окне, в центре которой в рамке, ограниченной угловыми метками маски, во втором окне сформирован детальный кадр проявлений ЭПГ.

Полезная модель промышленно применима. Она может быть реализована на основе типовых комплектующих, применяемых при создании цифровой фотоаппаратуры. Применение устройств, созданных на основе заявляемого технического решения, позволит повысить качество и достоверность результатов аэровизуального обследования трас нефтепроводов.

1. Устройство для съемки проявлений экзогенных геологических процессов, содержащее объектив детальной камеры и расположенный за ним светочувствительный элемент, объектив панорамной камеры и расположенные за ним последовательно устройство разделения светового потока и светочувствительный элемент, маску, устройство для выделения угловых меток маски, видоискатель, блок управления, выполненный с функцией установки кратности соотношения фокусных расстояний объектива детальной камеры и объектива панорамной камеры, блок памяти для хранения детального кадра, блок памяти для хранения панорамного кадра, блок отображения, содержащий два окна; блок управления соединен с объективом детальной камеры, с объективом панорамной камеры, с видоискателем и с маской, светочувствительный элемент объектива панорамной камеры соединен с блоком памяти для хранения панорамного кадра, блок памяти для хранения панорамного кадра соединен с блоком отображения, светочувствительный элемент детальной камеры соединен с блоком памяти для хранения детального кадра, блок памяти для хранения детального кадра соединен с блоком отображения, маска соединена с устройством для выделения угловых меток маски, устройство для выделения угловых меток маски соединено с видоискателем и светочувствительным элементом панорамной камеры.

2. Устройство для съемки проявлений экзогенных геологических процессов по п.1, отличающееся тем, что в качестве светочувствительных элементов применены ПЗС матрицы.