УСТРОЙСТВО ПАНОРАМНОГО ОПТИЧЕСКОГО СКАНИРОВАНИЯ СТАТИЧЕСКОГО ОБЪЕКТА

Область техники.
Полезная модель относится к области оптического сканирования и может быть использована для получения качественного изображения статического объекта.
Уровень техники.
Известно устройство для оптического сканирования статического объекта, содержащее сканирующую головку, конструктивно включающую в себя проекционный объектив и матричный фотоэлектронный преобразователь, блок управления матричным фотоэлектронным преобразователем, аналогоцифровой преобразователь, блок памяти, первый и второй шаговые двигатели, блок управления приводом и управляющий процессор, соединенные между собой соответственно (Патент РФ № 2158486, кл. H04N 1/04, 1/10, 1999). Сканирование статического объекта с помощью известного устройства осуществляется за счет последовательного экспонирования отдельных элементарных кадров статического объекта при шаговом перемещении сканирующей головки. При этом в объектив сканирующей головки при каждом ее перемещении поступают световые сигналы, отраженные от сканируемого объекта в границах элементарного кадра, что влечет за собой предъявление высоких требований к точности совмещения границ смежных элементарных кадров, поскольку разрыв между двумя смежными элементарными кадрами приводит к потере информации и снижению качества при формировании изображения объекта электронным объединением всех кадров. Указанные требования приводят к усложнению технологии изготовления механизма перемещения сканирующей головки, что является недостатком известного устройства.
Сущность полезной модели.
Техническим результатом полезной модели является получение высокой информационной емкости изображения сканируемого статического объекта при значительном снижении требований к точности совмещения его смежных экспонированных частей.
Указанный технический результат достигается тем, что устройство для панорамного оптического сканирования статического объекта, содержит сканирующую головку, установленную неподвижно относительно сканируемого объекта, и включающую в себя конструктивно соединенный с ней адаптер, с установленным в нем проекционным объективом и расположенным за ним соосно фотоэлектронным преобразователем (ФЭП), блок управления ФЭП, выход которого соединен с его управляющим входом, аналого-цифровой преобразователь (АЦП), вход которого соединен с выходом ФЭП, а выход - с блоком памяти, первый и второй щаговые двигатели с подключенным к ним блоком управления приводом, связанные с адаптером для его перемещения в плоскости, параллельной плоскости матрицы ФЭП, и управляющий процессор, выход которого соединен через общую щину ввода-вывода с управляющими входами блока памяти, блока управления приводом и блока управления ФЭП.
Перечень чертежей.
На фигуре 1 представлена функциональная схема устройства для панорамного оптического сканирования статического объекта. Па фигуре 2 представлен алгоритм работы устройства.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления полезной модели.
Устройство для панорамного оптического сканирования статического объекта, функциональная схема которого представлена на фигуре 1, содержит статический объект 1 сканирования, сканирующую головку 2, установленную неподвижно относительно сканируемого объекта 1, и включающую в себя, конструктивно соединенный с ней адаптер 2-1, с установленным в нем проекционным объективом 2-2 и соосно расположенным за ним ФЭП 2-3, блок 3 управления ФЭП 2-3, выход которого соединен с его управляющим входом, АЦП 4, вход которого соединен с выходом ФЭП 2-3, а выход - с блоком 5 памяти, первый и второй шаговые двигатели 6, 7 с подключенным к ним блоком 8 управления приводом, связанные с адаптером 2-1 для его перемещения по взаимно перпендикулярным направлениям в плоскости, параллельной плоскости матрицы ФЭП 2-3, и управляющий процессор 9, выход которого соединен через общую шину 10 ввода-вывода с управляющими входами блока 5 памяти, блока 8 управления приводом и блока 3 управления ФЭП 2-3. Совокупность блока 3 управления ФЭП 2-3, АЦП 4, блока 5 памяти, блока 8 управления приводом и управляющего процессора 9 с соответствующими связями конструктивно отделена от сканирующей головки 2 и электрически соединена с ней с помощью многожильного кабеля.
Характеристики проекционного объектива 2-2 и его расположение относительно сканируемого объекта 1 и плоскости светочувствительной матрицы ФЭП 2-3 подобраны таким образом, что, в соответствии с представленной на фигуре 1 оптической схемой, при попадании в угол поля зрения проекционного объектива 2-2 полной зоны панорамирования сканируемого объекта 1, на плоскости матрицы ФЭП 2-3 проецируется лишь часть зоны. При последовательном шаговом перемещении проекционного объектива 2-2 в плоскости, параллельной плоскости матрицы ФЭП 2-3, на ней также последовательно проецируются смежные части зоны сканируемого объекта 1. Поскольку части зоны выбираются из полной проекции сканируемого объекта, то информационных разрывов между двумя смежными кадрами в данном случае быть не может, что дает возможность достичь заявленного технического результата полезной модели.
Другой вариант конструкции устройства для панорамного оптического сканирования статического объекта предполагает использование стандартной цифровой фотокамеры, в состав которой входит совокупность проекционного объектива 2-2, ФЭП 2-3, блока 3 управления ФЭП 2-3, АЦП 4, блока 5 памяти и управляющего процессора 9 с соответствующими связями.
Такую фотокамеру необходимо конструктивно доработать введением в нее адаптера 2-1 с двумя шаговыми двигателями 6, 7 и блоком 8 управления приводом с соответствующими конструктивными и электрическими связями.
Устройство для панорамного оптического сканирования статического объекта, в соответствии с представленным на фигуре 2 алгоритмом, работает следующим образом.
Шаг 1. Установкой расстояния между сканируемым объектом 1 и сканирующей головкой 2 определяют полную зону панорамирования, которая в зависимости от поставленной задачи может быть как равна по площади сканируемому объекту 1, так и меньше его.
Шаг 2. Определяют величину единичного перемещения проекционного объектива 2-2 и количество панорамируемых частей зоны.
Шаг 3. Устанавливают проекционный объектив 2-2 в начальное положение.
Шаг 4. Производят экспонирование части зоны панорамирования сканируемого объекта 1.
Шаг 5. Преобразуют отраженные от сканируемого объекта 1 световые сигналы в аналоговую форму с помощью ФЭП 2-3, а затем в цифровую форму с помощью АЦП 4, после чего передают по шине 10 ввода-вывода в блок 5 памяти.
Шаг 6. Производят проверку количества экспонированных частей зоны. В случае если их количество не равно полному количеству панорамируемых частей зоны, то переходят к шагу 7.
Шаг 7. Производят перемещение сканирующей головки 2 на следующую часть зоны сканируемого объекта 1 и переходят к шагу 4. В случае если экспонированная часть зоны является последней, то на шаге 7 работа устройства заканчивается.
мяти, загружают в компьютер, где производят электронное объединение отдельных частей зоны известными способами, которые не входят в объем притязаний настоящей полезной модели.
По сравнению с известными предложенное устройство обладает следующим преимуществом: поскольку высокая информационная емкость изображения сканируемого статического объекта может быть получена при значительном снижении требований к точности совмещения его смежных экспонированных частей, то таким образом упрощается технология изготовления механизма перемещения адаптера сканирующей головки.
Предществующее подробное описание следует рассматривать как иллюстрацию выбранных вариантов полезной модели, не ограничивающих ее. Прилагаемая формула полезной модели, включающая все эквиваленты, определяет объем данной полезной модели.