УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТОЛЩИНЫ ЛЬДИН С БОРТА СУДНА

Настоящая полезная модель относится к использованию систем восприятия изображения в составе телевизионной камеры, устройства для обработки изображений и устройства отображения для получения таких характеристик льдин, как их размеры.
1
1
Из уровня техники известно устройство - рейка на лине, используемая для глазомерной съемки толщины льдин на ходу судна(Инструкция для наблюдений над льдами с корабля. Л.: Морской транспорт - 1956. 53 с.). Такая рейка представляет собой деревянную доску длиной 50 см и шириной 7-10 см, разделенную на дециметры. Участки рейки длиной 1 дм окрашены попеременно белой и черной или белой и красной красками. Посередине рейки делается отверстие для линя, на обратной стороне рейки вяжется кноп. Существо применения указанного устройства заключается в выбрасывании рейки на лед, которая служит для масштаба визуального определения толщины льдин, встающих на ребро у борта судна. Недостатком данного устройства является низкая точность определения толщины льдин.
2
2
Известен также ледомер Цурикова и Первакова для определения толщины льдин на ходу судна (Наставления гидрометеорологическим станциям и постам. Выпуск 9. Гидрометеорологические наблюдения на морских станциях. Часть III. Гидрометеорологические наблюдения, производимые штурманским составом на морских судах (Наблюдения над погодой и состоянием моря). Л.: Гидрометеоиздат - 1966.). Ледомер (Фиг.1а) состоит из металлической штанги 1 длиной 60 см. На конце штанги укрепляется кронштейн 2 с короткой трубкой 3, параллельной штанге. На штангу надет подвижной хомутик 4 с опорным винтом 5. К хомутику прикреплена металлическая рамка 6 с вставленной в нее пластинкой из прозрачного материала размером 14×22 см. На пластинку нанесена прямоугольная сетка с делениями через 2 см. Одно деление сетки разбивается на более мелкие деления через 4 мм. На штангу нанесены деления через 1 см;
нуль этой шкалы совпадает с верхним концом трубки, которая прикладывается к глазу наблюдателя. На трубку надевается резиновый наглазник, предохраняющий глаз наблюдателя от соприкосновения с охлажденным на море металлом. Принцип измерения толщины льда ледомером основан на решении подобных треугольников (Фиг 1б), у которых большими катетами являются расстояние от глаза наблюдателя до измеряемого объекта - вывороченной на ребро льдины АС и расстояние от глаза до рамки АВ, а малыми катетами - измеряемая толщина СЕ и ее проекция на сетку BD.
Искомая толщина льда СЕ находится из соотношения
Для измерений должна быть известна высота глаза наблюдателя над поверхностью льда АС. В момент нахождения льдины на траверзе замечается число делений сетки BD, соответствующее толщине льдины СЕ. Недостатком устройства является быстрая уставаемость глаз при работе, что ограничивает количество получаемой информации.
3
3
Известно также устройство для измерения размеров атмосферных турбулентных вихрей (Устройство для измерения размеров атмосферных турбулентных вихрей. Патент на полезную модель №56595), взятое за прототип, содержащее цифровой фотоаппарат, выполненный с возможностью фотографирования изображения за одну простую операцию и преобразования сфотографированного изображения в цифровую матрицу данных изображения, устройство обработки в виде персонального или карманного компьютера, устройство отображения изображения в виде печатающего устройства и/или монитора, содержащее высотомер, измеритель угла наклона фотоаппарата и сетку перспективных искажений. В данном устройстве средство обработки выполнено с возможностью создания сетки перспективных искажений в зависимости от значений выхода высотомера и измерителя угла наклона фотоаппарата.
Недостатком данного устройства является необходимость получения для каждого кадра отдельной сетки перспективных искажений, что увеличивает
объем сохраняемой информации, а также требует проведение визуальных отчетов по снимку.
Задачей настоящей полезной модели является расширение функциональных возможностей и повышение точности измерения известного устройства.
Предлагается измерение размеров льдин осуществлять по вычислению расстояния между двух маркеров на изображениях вывороченных на ребро льдин, для чего в состав известного устройства включают телевизионную камеру, цифроаналоговый преобразователь и манипулятор ("мышь", трекбол и т.п.), с помощью которого на изображении размещаются световые маркеры, отмечающие начало и конец интервала.
Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежом, приведенном на фиг.2 вид, поясняющим соединения между телевизионной камерой, цифро-аналоговым преобразователем, манипулятором, устройством обработки, устройством для отображения изображения.
0
2
0
2
П-П - порты ввода-вывода устройства обработки, U-U - соответствующие входные (выходные) сигналы.
3
2
3
2
Телевизионная камера 8 соединена кабелем 9 с аналого-цифровым преобразователем 10, выходной сигнал которого U по кабелю 11 поступает на разъем П устройства обработки 7, на входной разъем которого П с помощью устройства ввода 12 вводятся данные о высоте размещения камеры на мостике судна в виде сигнала U. Устройство обработки 7 соединено с монитором 14 кабелем 15 и с манипулятором 16 кабелем 17.
Устройство работает следующим образом.
2
2
3
3
Телевизионная камера размещается на мостике судна в положении визирования на морскую поверхность (точка "А" на фиг.1б) и регистрируются значения высоты над поверхностью моря и угла наклона оптической оси телекамеры. Сигнал U о соответствующих данных с помощью устройств ввода данных 12, выполненного в виде клавиатуры по кабелю 13 поступают на вход П устройства обработки 11. Цифровой сигнал перспективного изображения U в виде матрицы цифровых значений яркости с выхода аналого-цифрового преобразователя 10 по кабелю 11 поступает на вход П устройства обработки 7, которое
3
1
1
рассчитывает расстояние между точек, формируемых на изображении монитора 14 в виде световых маркеров в зависимости от значений высоты телекамеры и положением элементов матрицы цифрового сигнала U, соответствующих положению маркеров. Совмещенное с маркером изображение через выход П в виде сигнала U поступает на устройство экран монитора 14. Цифровая матрица сигнала изображения и значения расстояний между маркеров - размеры льдин поступают в устройство запоминания данных по команде с устройства ввода информации 12.