УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЪЕМКИ С ПОДВИЖНЫХ ОБЪЕКТОВ

Настоящее техническое решение относится к кинофототехнике, в частности к устройствам для съемки с подвижных объектов.
Известен штатив [1], содержащий три опоры и площадку, на которую крепится фотоаппарат или съемочная камера.
Недостатками данного штатива являются необходимость ручной регулировки рабочей высоты штатива для наводки съемочного аппарата на объект и отсутствие виброизоляции, исключающей использование штатива для съемки с подвижных объектов.
Известен штатив [2], содержащий телескопические подкосы (ноги), шарнирно соединенные своими концами с площадкой для закрепления прибора (съемочного аппарата).
Недостатками данного штатива являются:
- невозможность оперативного изменения положения съемочного аппарата (используемого вместо прибора) во время съемок;
- отсутствие амортизации колебаний съемочного аппарата (используемого вместо прибора) при съемках с подвижного объекта.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому устройству для съемки с подвижных объектов является устройство [3] для съемки с подвижных объектов, содержащее съемочную камеру, установленную посредством опорной площадки на штативе с регулируемыми шарнирными телескопическими ногами и платформу, на которой закреплен штатив.
Недостатками данного устройства для съемки с подвижных объектов являются:
- необходимость ручной установки и фиксации телескопических ног перед съемкой для наведения камеры на объект съемки;
- невозможность съемки при движении подвижных объектов по неровной (сложной по рельефу) поверхности, где стабилизатор изображения перестает работать;
- обязательное присутствие оператора в процессе съемки, что исключает возможность использования данного устройства, например, на роботах при дистанционной съемке в опасных местах.
Отмеченные недостатки в данном устройстве для съемки с подвижных объектов устраняются за счет того, что в устройство для съемки с подвижных объектов, содержащее съемочную камеру, установленную посредством опорной площадки на штативе с регулируемыми шарнирными телескопическими ногами и платформу, на которой закреплен штатив, введены, установленные на платформе трехкомпонентный акселерометр и блок управления, состоящий из последовательно соединенных компьютера и концентратора, а телескопические ноги крепятся к платформе с помощью дополнительных шарниров и снабжены линейными электродвигателями и датчиками положения электродвигателей, при этом управляющие входы линейных электродвигателей и выходы датчиков положения электродвигателей через концентратор подключены к компьютеру, к которому через концентратор подключены съемочная камера и выходы трехкомпонентного акселерометра, а съемочная камера выполнена цифровой и управляемой.
Сущность полезной модели поясняется на чертежах (фиг.1, фиг.2), где на фиг.1 приведена структурно-кинематическая схема устройства, а на фиг.2 функциональная схема, поясняющая принцип его работы.
Цифровая управляемая съемочная камера 1 (фиг.1), установленная на опорной площадке 2 (фиг.1), поворачивается в направлении объекта съемки вместе с опорной площадкой 2 на шарнирах 3 (фиг.1) за счет соответствующего изменения длины телескопических ног 4 (фиг.1) относительно платформы 5 (фиг.1), установленной на подвижном объекте 6 (фиг.1). Изменение длины телескопических ног 4 осуществляется линейными электродвигателями 7 (фиг.1) от блока управления 8 (фиг.1) по сигналам с датчиков положения электродвигателей 9 (фиг.1) и трехкомпонентного акселерометра 10 (фиг.1). Угловые перемещения телескопических ног 4 относительно платформы 5, в процессе изменения их длины, компенсируются дополнительными шарнирами 13 (фиг.1).
Блок управления 8 (фиг.2) построен на базе компьютера 11 (фиг.2) и, последовательно соединенного с ним, концентратора 12 (распределителя сигналов, построенного на принципах, приведенных в учебнике [4]) (фиг.2), через который на вход компьютера 11 поступают сигналы с датчиков положения электродвигателей 9-1, 9-2, 9-3 (фиг.2) и съемочной камеры 1 (фиг.2), а с выхода компьютера 11 подаются управляющие сигналы на линейные электродвигатели 7-1, 7-2, 7-3 (фиг.2) и съемочную камеру 1.
Перед практическим применением устройства проводят его «знакомство» с объектом съемки. Для этого оператор подключает к компьютеру 11 устройства внешний компьютер с дисплеем (например, ноутбук) и с помощью клавиатуры внешнего компьютера выводит на экран дисплея объект съемки, фиксируемый съемочной камерой 1 (например, типа PTZ-камеры). Полученное изображение, а также исходные положения линейных электродвигателей 7-1, 7-2, 7-3, фиксируемые соответствующими датчиками положения электродвигателей 9-1, 9-2, 9-3, запоминаются в памяти компьютера 11 устройства и в дальнейшем используются для сравнения с изображением, поступающем на него со съемочной камеры 1 в процессе съемки.
При движении подвижного объекта неровности поверхности и вибрации платформы 5 устройства фиксируются трехкомпонентным акселерометром 10, пропорционально сигналам которого компьютер 11 формирует сигналы управления линейными электродвигателями 7 (например, линейными сервомоторами типа S200D), имеющими высокие быстродействие и чувствительность, которые соответствующим образом изменяют длину телескопических ног 4, тем самым выравнивая опорную площадку 2 и компенсируя ее вибрацию.
В случае отклонения подвижного объекта от заданного направления движения (например, при огибании препятствия) видеоизображение, поступающее со съемочной камеры 1 на компьютер 11, будет отличаться от исходного, хранящегося в памяти компьютера 11. Компьютер 11, в этом случае, формирует сигнал управления съемочной камерой 1, поворачивая ее оптическую ось вновь на объект съемки.
Литература
1. Патент RU 2080640 С1, (аналог). Штатив. Опубликовано в БИ №15 от 27.05.1997 г.
2. Авторское свидетельство SU 1272359 А1, (аналог). Штатив. Опубликовано в БИ №43 от 23.11.1986 г.
3. Патент RU 2071103 С1, (прототип). Устройство для съемки с подвижных объектов. Опубликовано в БИ №36 от 27.12.1996 г.
4. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы. В.Г.Олифер, Н.А.Олифер. - СПб: Издательство «Питер», 2000.