Телевизионная камера парфенова для стереограмметрической видеозаписи изображений объекта
Использование: в области машинного зрения, для получения информации, необходимой для построения трехмерных моделей объектов реального мира. Сущность изобретения: с целью получения многостереопарных изображений портативной телекамерой, перемещаемой в пространстве без существенных ограничений и решающей задачу, аналогичную съемке стереокамерой, с более высокой точностью, телекамеру дополняют информационным каналом в виде инерционной системы счисления параметров собственного движения (линейных и угловых перемещений). Измеренные элементы внешнего ориентирования изображений записываются на соответствующих этому моменту телевизионных кадрах изображений снимаемого объекта. Телекамера должна найти широкое применение в геодезических, маркшейдерских и строительных работах. 1 ил.
Изобретение относится к области машинного зрения и решает задачу получения информации, необходимой для построения трехмерных моделей объектов реального мира. Устройство может выполнять функции измерительной аппаратуры для геодезических, горнодобывающих карьерных работ, при обмерах строительных конструкций на земле и в космосе, в специальных приложениях по архитектуре, монументальной скульптуре, дизайну, интерьерам.
Аналогами данного устройства можно считать стереофотокамеры, камеры для аэрофотосъемки (1), стереотелевизионные устройства для автономных роботов. Наиболее близким по отношению к изобретению является устройство получения многостереопарных телевизионных изображений, описанное в (2). В нем для определения координат точек наблюдаемого объекта реального мира осуществляют съемку одной телекамерой, перемещаемой на прямолинейном отрезке, называемом базисом, в положения, отделенные друг от друга равными долями базиса, получая таким образом многостереопарные изображения. Чтобы сохранить функциональную связь между координатами всех изображений, позволяющую построить машинную трехмерную модель объекта, камера перемещается строго поступательно, сохраняя в пространстве с высокой точностью параллельность трех своих осей. Для ускорения процесса съемки подвижная телекамера может быть заменена несколькими идентичными неподвижными телекамерами, установленными на базисе и ведущими съемку одновременно. Точность восстановления пространственных координат объекта в его модели зависит от разрешающей способности телекамеры, ее фокусного расстояния и длины базиса. Получение изображений способом прототипа имеет много ограничений, не желательных для потребителей. Основное из них то, что телекамера оказывается связана конструктивно со стереоблоком, достаточно громоздким и имеющим предельный размер длины базиса, а, следовательно, существует ограничение по дальности и точности измерения. С помощью способа по изобретению можно получить многостереопарные изображения портативной телекамерой, перемещаемой в пространстве без существенных ограничений и решающей задачу, аналогичную решаемой прототипом, с более высокой точностью. Технический результат достигается тем, что средство контроля за положением камеры в пространстве выполнено в виде инерциальной системы, измеряющей три независимые линейные координаты и три независимые угловые положения перемещающейся в пространстве камеры. Выход инерциальной системы, по которому передается шесть информационных параметров, подключен как дополнительный к видеосигналу изображения. Таким образом, на каждом кадре с изображением объекта будут записаны шесть параметров элементы внешнего ориентирования. Известные в технике инерциальные системы (3) обладают физическим свойством реагировать на ускорения, воздействующие на них извне, и вырабатывать пропорциональные воздействию сигналы, которые специальным интегрирующим вычислителем пересчитываются в длину пути или угол поворота. Установленная перед измерением в нулевое положение инерциальная система может функционировать в пределах заданной точности конечное время, достаточное для проведения съемки. Камерная система координат в начальный момент съемки принимается за систему координат X, Y, Z, связанную с измеряемым объектом. Начало ее совпадает с оптическим центром проекций телекамеры. На первом кадре серии стереотелевизионных изображений все шесть записываемых параметров обнулены: X1 Y1 Z1;![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/945.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/946.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/947.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/945.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/946.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/947.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/945.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/946.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/947.gif)
Формула изобретения
Телевизионная камера для стереограмметрической видеозаписи изображений объекта, обеспечивающей построение его трехмерной машинной модели, содержащая видеомагнитофон, производящий запись телевизионных кадров, и средство для контроля перемещения камеры, отличающаяся тем, что средство контроля перемещений камеры выполнено в виде инерциальной системы, измеряющей три независимые линейные координаты и три независимых угловых положений перемещающейся в пространстве камеры и записывающей эти данные на соответствующих кадрах.РИСУНКИ
Рисунок 1