RU70983U1

RU70983U1 - Устройство для измерения толщины льдин с борта судна

Info

Publication number: RU70983U1
Application number: RU2007142411/22U
Authority: RU
Inventors: Анатолий Эвадьевич Клейн; Виктор Юрьевич Третьяков; Сергей Викторович Фролов
Original assignee: Государственное Учреждение "Арктический и антарктический научно-исследовательский институт"
Priority date: 2007-11-16
Filing date: 2007-11-16
Publication date: 2008-02-20

Abstract

Настоящая полезная модель направлена на расширение функциональных возможностей и повышение точности измерения размеров льдин. Указанный технический результат достигается тем, что устройство для измерения толщины льдин с борта судна содержит телевизионную камеру, выход которой соединен с входом аналого-цифрового преобразователя телевизионного видеосигнала в цифровую матрицу данных изображения, выход которого соединен с устройством обработки в виде персонального или карманного компьютера, выход которого соединен с устройством отображения изображения в виде монитора, а вход с манипулятором перемещения светового маркера на экране монитора. 1 з.п.ф., 1 илл.

Description

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.

Из уровня техники известно устройство - рейка на лине, используемая для глазомерной съемки толщины льдин на ходу судна¹(¹Инструкция 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.

Известен также ледомер Цурикова и Первакова для определения толщины льдин на ходу судна² (²Наставления 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.

Известно также устройство для измерения размеров атмосферных турбулентных вихрей³ (³Устройство 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.

П₀-П₂ - порты ввода-вывода устройства обработки, U₀-U₂ - соответствующие входные (выходные) сигналы.

Телевизионная камера 8 соединена кабелем 9 с аналого-цифровым преобразователем 10, выходной сигнал которого U₃ по кабелю 11 поступает на разъем П₂ устройства обработки 7, на входной разъем которого П₃ с помощью устройства ввода 12 вводятся данные о высоте размещения камеры на мостике судна в виде сигнала U₂. Устройство обработки 7 соединено с монитором 14 кабелем 15 и с манипулятором 16 кабелем 17.

Устройство работает следующим образом.

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 U₂ о соответствующих данных с помощью устройств ввода данных 12, выполненного в виде клавиатуры по кабелю 13 поступают на вход П₂ устройства обработки 11. Цифровой сигнал перспективного изображения U₃ в виде матрицы цифровых значений яркости с выхода аналого-цифрового преобразователя 10 по кабелю 11 поступает на вход П₃ устройства обработки 7, которое

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 U₃, соответствующих положению маркеров. Совмещенное с маркером изображение через выход П₁ в виде сигнала U₁ 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.

Claims

1. Устройство для измерения толщины льдин с борта судна, содержащее телевизионную камеру, устройство обработки в виде персонального или карманного компьютера, выход которого соединен с устройством отображения изображения в виде монитора, отличающееся тем, что в его состав включен аналого-цифровой преобразователь телевизионного видеосигнала в цифровую матрицу данных изображения, вход которого соединен с выходом телевизионной камеры, а выход - с входом устройства обработки.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в его состав включен манипулятор перемещения световых маркеров на экране монитора, выход которого соединен с входом устройства обработки.