CN103336405A - 一种改进的快门延时测量系统 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种改进的快门延时测量系统，其特征在于，由待测相机、可控开关、中央处理器和控制显示模块组成，中央处理器含有带模数转换器和计数器，可控开关位于待测相机的快门线和中央处理器之间，中央处理器和控制显示模块连接，模数转换器与待测相机的曝光同步信号端相连，由控制显示模块发出拍照指令，中央处理器收到控制显示模块的指令后，控制可控开关使待测相机拍照，并在此时启动计数器，待测相机拍照后反馈同步信号给中央处理器，此时计数器停止计数，并将计数值发送给控制显示模块进行处理显示；根据计数值即是测出各个待测相机的延时和快门时间，通过软件修改中央处理器计数周期值来改变计数频率即改变相机快门的测量精度。
Description
技术领域
本发明涉及一种改进的相机快门延时测量系统，应用于多相机同步曝光控制，适用于多相机大视场拼接领域。
背景技术
近年来，随着科学技术的发展，民用相机成像质量越来越好、质量越来越轻，研究人员一方面进行着自主知识产权的航空相机研制，一方面直接将成熟的民用相机进行改造，使之直接应用于航测和侦查，当要求大视场的相机时，就需要将两个或者更多的相机按照一定的角度进行组合。
民用相机曝光延时受单个相机内部硬件及拍摄参数(快门速度、F数和ISO等)的影响。多相机拼接中，各个相机的拍摄参数是一样的，这样就只需要固定参数，测出各个相机的延时时间，在拍照过程中应用延时补偿，来达到同步性的精度要求，为后续图像拼接提供参考。
由于普通民用相机拍照，从发出拍照指令到开始曝光，延时是不一样的，于是就需要一种装置来测量各个相机的曝光延时，为同步性补偿提供依据。传统方法是利用示波器多路测量曝光信号。控制信号脉冲发出后，可以测量响应信号与之的时间关系来精确测量延时时间，如图1为传统测量信号时序图，延时T可以直接由示波器读出。但民用相机内部电路复杂，响应信号无法直接获得。
图2示出发明人在先专利《一种相机快门延时测量系统》(申请号：201210327246.0)中，由待测相机11、带狭缝匀速旋转圆盘12、光电对管13，主控CPU14，可控开关15和均匀码盘16组成。圆盘匀速转动，其狭缝每经过一次光电对管，CPU进行一次计数，当次数等于N时，CPU向可控开关发出拍照指令，即进行一次拍照。由于曝光起点就是成像后光电对管在码盘上对应的位置，根据成像中狭缝的位置和狭缝拖影即可测出各个相机的延时T和快门时间t。该专利提出采用旋转转盘法读取快门延时值。
该方法操作复杂，读数误差较大，系统结构复杂，转盘旋转均匀性不易控制，不利于方便准确的获取快门延时值。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的局限性，解决多相机拼接过程中，曝光不同步问题，提供一种改进的相机快门延时测量系统，该系统在多相机拼接系统中，补偿快门延时，为同步曝光提供依据。
为达成所述目的，本发明提供一种改进的快门延时测量系统，所述系统的技术方案包括：待测相机、可控开关、中央处理器和控制显示模块，中央处理器含有带模数转换器和计数器，可控开关位于待测相机的快门线和中央处理器之间，中央处理器和控制显示模块连接，模数转换器与待测相机的曝光同步信号端相连，由控制显示模块发出拍照指令，中央处理器收到控制显示模块的指令后，控制可控开关使待测相机拍照，并在此时启动计数器，待测相机拍照后反馈同步信号给中央处理器，此时计数器停止计数，并将计数值发送给控制显示模块进行处理显示；根据计数值即是测出各个待测相机的延时和快门时间，通过软件修改中央处理器计数周期改变计数频率即改变相机快门的测量精度。
本发明与现有技术相比的有益效果是：无需手动读数，可自动存储。
(1)本发明中中央处理器CPU的模数转换器AD和计数器可调，满足不同的测量精度要求；
(2)本发明中采用模数转换器AD和计数器技术方案，而没有机械转盘，则本发明的技术方案减少读数复杂度，提高读数准确度；
(3)本发明采用中央处理器CPU的计数器T的技术方案可以将计数值直接服务于待测相机同步控制反馈系统，进行闭环控制；
(4)本发明可直接用于快门精度测量，解决传统方法中需要手动读数的弊端。
附图说明
图1为传统测量信号时序图；
图2为现有技术结构示意图；
图3为本发明一种改进的快门延时测量系统示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
本发明一种改进的快门延时测量系统如图3示出，该系统由待测相机1、可控开关2、中央处理器3和控制显示模块4组成，中央处理器3含有带模数转换器AD和计数器T，可控开关2位于待测相机1的快门线和中央处理器3之间，中央处理器3和控制显示模块4连接，模数转换器AD与待测相机1的曝光同步信号端相连，由控制显示模块4发出拍照指令，中央处理器3收到控制显示模块4的指令后，控制可控开关2使待测相机1拍照，并在此时启动计数器T，待测相机1拍照后反馈同步信号给中央处理器3，此时计数器T停止计数，并将计数值发送给控制显示模块4进行处理显示；根据计数值即测出各个待测相机1的延时和快门时间，通过软件修改CPU计数周期改变计数频率即改变相机快门的测量精度。其中，中央处理器3与控制显示模块4经过通信接口相连，使用串口通信或者USB通信。其中，所述模数转换器AD的精度和计数器的频率通过中央处理器3的内部软件设置。其中，所述中央处理器3发出的高低电平控制可控开关2通断。其中，根据测量精度要求设置中央处理器3的模数转换器AD的精度和计数器T的时钟频率，当要求高精度时，将模数转换器AD位置提高并使用高频率计数器计数，这样能提高测量精度。其中，控制显示模块4能存储数据。其中，通过闪光灯同步或者拍照喇叭信号给出待机相机1拍照完成的同步信号。所述改进的快门延时测量系统，还用于测量快门误差。
待测相机1选用LEICA X1相机，中央处理器3选用NXPP89LPC952型单片机，可控开关选用继电器，模数转换器AD与待测相机1同步曝光反馈信号相连，单片机低电平控制继电器通断，继电器通使待测相机1拍照，控制显示模块选用计算机，计算机和单片机通过串口RS232通信，计算机通过VC编写，可以控制拍照起点，拍照频率将延时和快门速度显示在界面上并存入文本文档。
计算机发出测量指令给单片机，单片机发出拍照指令并启动定时器，待测相机1拍照完成后返回闪光灯同步信号，单片机根据模数转换器AD的模数转换信号电压，和预设好的电压值进行比较，大于预设值开始计数，小于预设电压值促发单片机停止计数，并根据计数器T的时钟计算出延时时间，将时间通过串口发给计算机，计算机可以进行显示、存储和相关计算。
快门精度与计数器频率相关，改变计数频率即可改变精度。
需要多次测量求得均值和方差，均值可以通过延时补偿消除。
以上所述，仅为本发明中的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，可理解想到的变换或替换，都应涵盖在本发明的包含范围之内。
Claims (8)
1.一种改进的快门延时测量系统，其特征在于，由待测相机(1)、可控开关(2)、中央处理器(3)和控制显示模块(4)组成，中央处理器(3)含有带模数转换器和计数器，可控开关(2)位于待测相机(1)的快门线和中央处理器(3)之间，中央处理器(3)和控制显示模块(4)连接，模数转换器与待测相机(1)的曝光同步信号端相连，由控制显示模块(4)发出拍照指令，中央处理器(3)收到控制显示模块(4)的指令后，控制可控开关(2)使待测相机(1)拍照，并在此时启动计数器，待测相机(1)拍照后反馈同步信号给中央处理器(3)，此时计数器停止计数，并将计数值发送给控制显示模块(4)进行处理显示；根据计数值即是测出各个待测相机的延时和快门时间，通过软件修改中央处理器计数周期值来改变计数频率即改变相机快门的测量精度。
2.根据权利要求1所述改进的快门延时测量系统，其特征在于，中央处理器(3)与控制显示模块(4)经过通信接口相连，使用串口通信或者USB通信。
3.根据权利要求1所述改进的快门延时测量系统，其特征在于，所述模数转换器的精度和计数器的频率通过中央处理器(3)的内部软件设置。
4.根据权利要求1所述改进的快门延时测量系统，其特征在于，所述中央处理器(3)发出的高低电平控制可控开关(2)通断。
5.根据权利要求3所述改进的快门延时测量系统，其特征在于，根据测量精度要求设置中央处理器(3)的模数转换器的精度和计数器T的时钟频率，当要求高精度时，将模数转换器位数提高并使用高频率计数器计数，这样能提高测量精度。
6.根据权利要求1所述改进的快门延时测量系统，其特征在于，控制显示模块(4)能存储数据。
7.根据权利要求1所述改进的快门延时测量系统，其特征在于，通过闪光灯同步或者拍照喇叭信号给出待机相机(1)拍照完成的同步信号。
8.根据权利要求1所述改进的快门延时测量系统，还用于测量快门误差。
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