Список форумов Планеризм Планеризм
Планеризм и все что с ним связано
 
 FAQFAQ   ПоискПоиск   ПользователиПользователи   ГруппыГруппы   РегистрацияРегистрация 
 ПрофильПрофиль   Войти и проверить личные сообщенияВойти и проверить личные сообщения   ВходВход 

Замер ниж. кромки и ветра при помощи 2-х цифровых фотокамер

 
Начать новую тему   Ответить на тему    Список форумов Планеризм -> Теория
Предыдущая тема :: Следующая тема  
Автор Сообщение
Линар



Зарегистрирован: 20.03.2008
Сообщения: 491
Откуда: Черноголовка

СообщениеДобавлено: Пт Апр 30, 2010 12:56 pm    Заголовок сообщения: Замер ниж. кромки и ветра при помощи 2-х цифровых фотокамер Ответить с цитатой

Португальцы недавно опубликовали любопытную статью о практической возможности экономичного определения нижней кромки облачности с помощью одновременного снимка облаков двумя разнесёнными бытовыми цифровыми фотокамерами.
Ветер определяют по корелляции фотографий, сделанных с задержкой.

Ссылка на публикацию: http://www.imeko2009.it.pt/Papers/FP_596.pdf
Язык статьи - английский

Файл с публикацией также приаттачен к этому сообщению.



cb_method.PNG
 Description:
 Filesize:  14,96 KB
 Viewed:  11722 Time(s)

cb_method.PNG



Cloud_base_FP_596.pdf
 Description:

Download
 Filename:  Cloud_base_FP_596.pdf
 Filesize:  242,72 KB
 Downloaded:  1101 Time(s)

Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение Посетить сайт автора
Андрей



Зарегистрирован: 25.10.2008
Сообщения: 222

СообщениеДобавлено: Пт Апр 30, 2010 8:24 pm    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

А что, отличная идея. Камеры, кстати, можно идеально выровнять, снимая звезды.

Правда автоматизировать процесс наверное не очень просто. Сколько может стоить все это хозяйство?
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Линар



Зарегистрирован: 20.03.2008
Сообщения: 491
Откуда: Черноголовка

СообщениеДобавлено: Пн Май 03, 2010 6:04 pm    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

В статье указывалось, какой камерой они пользовались (6 Мпикс, 10X). Сейчас такие фотоаппараты недОроги.
Удалённое электронное управление камерой, например, по PTP через USB, тоже достаточно распространённая функция.

Представляется, что даже если действовать "методом бульдозера" и не применяя никакой "математики" в лоб сличать два цифровых снимка по 6 Мпикс каждый, потребуется 36 Тера-операции сравнения. При современных мощностях бытовых компьютеров это работы, оценочно - на полчаса.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение Посетить сайт автора
Андрей



Зарегистрирован: 25.10.2008
Сообщения: 222

СообщениеДобавлено: Пн Май 03, 2010 8:27 pm    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Или с линейкой за минуту Wink
Я просто прикидываю, можем ли мы себе позволить такую штуку на комсомольские взносы? Еще же нужен комп и два штатива, стационарный и с точной регулировкой. Последние не очень дешевы. И еще наверное какая-то защита от погоды, если разместить их на крыше на весь сезон.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Линар



Зарегистрирован: 20.03.2008
Сообщения: 491
Откуда: Черноголовка

СообщениеДобавлено: Ср Май 05, 2010 9:23 am    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Я б так рано далеко не заглядывал.

Поначалу правильно было бы определить такие требуемые характеристики как тип матрицы, мегапиксельность и трансфокацию:

- не все типы матриц одинаково хорошо будут снимать облака;

-предполагая полный нужный нам диапазон высот от 300 метров до 3 км, и рабочий от 600м до 2500м, с точностью +- 25 метров, можно оценить требуемый зум, мегапиксельность и расстояние между камерами.

Высокая точность юстировки двух камер на штативах, я думаю, не нужна - ошибку установки легко будет определить по ночным снимкам объектов на бесконечности и впоследствии её вычитать. Если картинки окажутся сдвинуты в пределах десятой части кадра - этой точности достаточно.
Единственно, хорошо бы чтобы ошибка установки камер по вращению вокруг вертикальной оси была в пределах градусов эдак 5-ти. Чтобы её отдельно не учитывать.

Ведь облака бывают разного типа, и к примеру, по сплошным слоистым, при слабой освещённости может быть непросто идентифицировать в снимках с двух камер в одной серой массе общие черты. И потому хорошоо бы сначала разобраться, какого типа камерой, с какой матрицей, будет лучше всего фотографировать облака.

Может оказаться так, что в значительном количестве случаев для любых типов камер естественной контурности в снимках будет недостаточно. И нужно будет думать о подсвечивании облака снизу лазерным маркером.

Вообщем, моё личное мнение, что торопиться-то особо не надо. Вооружившись обычной камерой, лучше разными, вертикально поснимать облака на разных высотах, в разных условиях, месяц-другой-третий, и проанализировать. Только потом чесать репу, что покупать и сколько это будет стоить.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение Посетить сайт автора
Линар



Зарегистрирован: 20.03.2008
Сообщения: 491
Откуда: Черноголовка

СообщениеДобавлено: Вт Ноя 13, 2012 1:50 pm    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Берется готовый стерео-снимок облаков отсюда: http://www.flickr.com/photos/teamdroid/44248115/

Снятный этой камерой: http://en.wikipedia.org/wiki/Kodak_Stereo_Camera

Разрезается на два кадра. Оба кадра (в формате JPEG) подаются на автоматический анализатор панорамы, например, Autopano-sift-C.

Где-то через минуту ожидания получаем 10 контрольных точек.
По строчке на точку. Координаты выражены в пикселях:

Код:

# match list automatically generated
c n0 N1 x381.340731 y897.262152 X486.919733 Y905.883375 t0
c n0 N1 x650.790591 y476.001094 X716.749340 Y477.834357 t0
c n0 N1 x212.300257 y305.887159 X261.489085 Y306.008177 t0
c n0 N1 x239.744129 y284.622275 X289.177761 Y283.401557 t0
c n0 N1 x189.842882 y484.205461 X253.092667 Y483.853360 t0
c n0 N1 x572.032859 y449.230170 X639.312655 Y450.133122 t0
c n0 N1 x189.842882 y484.205461 X253.092667 Y483.853360 t0
c n0 N1 x199.976866 y306.275776 X251.370714 Y306.354944 t0
c n0 N1 x221.073661 y339.003428 X271.005123 Y338.493725 t0
c n0 N1 x482.769929 y549.655912 X553.429686 Y550.308533 t0


Первая ("0-левая") точка выбрана ложно - она легко отбрасывается статистически.
Остальные правдоподобны.
Часть из них соответствует дальней линии облаков, часть - ближней.

Вычисляется смещение по горизонтали :

Код:

105.579
65.9587
49.1888
49.4336
63.2498
67.2798
63.2498
51.3938
49.9315
70.6598


Удаление до облаков, выраженное в пикселях - примерно 50 до дальнего ряда, и 66 - до ближнего.

Пересчитать это в метры/километры адекватно, в данном случае, вряд ли представляется возможным,
потому что, IMHO, использованная камера избыточно стереоскопична, а установочные углы осей объективов неизвестны.

Если сделать свою камеру из двух готовых, или использовать известную стереокамеру - пересчитать пиксели в метры будет несложно.
Как изготовить из любой из этих цифровых камер стереопару написано здесь: http://stereo.jpn.org/eng/sdm/index.htm
А здесь можно купить готовые кронштейны.

Картинка того, как автомат расставил контрольные точки ( на мой взгляд более-менее внятно ) :



DistME-pts.png
 Description:
 Filesize:  587,04 KB
 Viewed:  9947 Time(s)

DistME-pts.png


Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение Посетить сайт автора
Линар



Зарегистрирован: 20.03.2008
Сообщения: 491
Откуда: Черноголовка

СообщениеДобавлено: Вт Ноя 13, 2012 9:54 pm    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Гм. А ведь, действительно, если тему цифровых оптических дальномеров перевести с вертикальной плоскости в горизонтальную,
и из стационарной в мобильную - это, пожалуй, было бы даже интереснее.

Предположим, в планере, на экране наладонника/навигатора/БВК/... кому как нравится, отображается вид прямо по курсу с камеры бортового дальномера .
И на нём, поверх каждого облаках, наложена, и непрерывно обновляется, высота, на которой планер придёт под это облако,
если продолжит лететь с текущей скоростью.

Это было бы неплохое оружие в арсенале, мирового уровня, и пока ещё не запрещённое IGC , не так ли ? Smile
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение Посетить сайт автора
SkyDreamer



Зарегистрирован: 03.05.2011
Сообщения: 83

СообщениеДобавлено: Чт Ноя 15, 2012 1:00 pm    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Кстати, проблема съемки облаков решается традиционно для любой фототехники применением желтых линз. Контастность облаков повышается достаточно для определения объих участков.
Применение точных штативов абсолютно лишнее.
Изменение постановки камеры даже в пределах 10-20см на длинах - 800-3000м даст абсолютно незначимую погрешность. а это даже с руки снимать можно. Погрешность серъезно снизится при выполнениия снимков с большим разнесением фотоаппаратов - напимер по краям крыши . но погрешность и необходимость нужно посчитать конечно
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Андрей К



Зарегистрирован: 10.04.2008
Сообщения: 261

СообщениеДобавлено: Чт Ноя 15, 2012 7:58 pm    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

С подвижной платформой будут большие трудности. Дело в том, что затвор цифрового фотоаппарата срабатывает не мгновенно, а с переменной задержкой. Величина задержки зависит от способа фокусировки, освещенности, выдержки или символа режима и еще кучи параметров. В отличие от стационарного поста планер всегда медленно вращается. Так как точно синхронизировать срабатывание затворов даже одинаковых бытовых фотоаппаратов не получится, то смещение изображений будет в большей степени зависеть от того, куда подкручивает планер, чем от дистанции. Можно подсчитать, но неохото.
Если использовать вебкамеры, то у них очень широкоугольные объективы с огромными искажениями (дисторсией). Остается использовать специальные промышленные камеры с синхронизацией запуска и качественными объективами с большим фокусным расстоянием. Дешево это точно не получится.
Было бы интересно узнать, насколько хорошо облака отражают лазерное излучение. Такие приборы получаются значительно компактней и их можно даже купить готовыми. Ниже ссылки по теме, а во вложении статья на английском, как реализуют на практике, предложенное Линаром.
http://forum.acewings.com/topic.asp?TOPIC_ID=7885&whichpage=2
http://www.npzoptics.ru/catalog/dnevnaya_optika/ldm3/
http://www.artillerist.ru/modules/myarticles/article_storyid_48.html



Paper92.pdf
 Description:

Download
 Filename:  Paper92.pdf
 Filesize:  2,44 MB
 Downloaded:  2131 Time(s)

Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение Отправить e-mail
SkyDreamer



Зарегистрирован: 03.05.2011
Сообщения: 83

СообщениеДобавлено: Чт Ноя 15, 2012 9:27 pm    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

две цифровые мыльницы с ручным автофокусом вытсавленным на бесконечность. Учитывая боьшое значение диафрагмы (всегда высокая освещенность) и ее маленьктй физ размер, соответственно, - искажение будет минимальным, а четкость высокой. Исходя из скорости полета облаков - погрешность в срабатывании затвора при применении ик спуска - будет несущественной. Единственно - нужно посмотреть дальность срабатывания ик пульта.
Все это я говорю применимо к стационарной системе - на крыше ЦПАК, например.
Я думаю такая система выйдет совсем недорогой.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Андрей К



Зарегистрирован: 10.04.2008
Сообщения: 261

СообщениеДобавлено: Чт Ноя 15, 2012 11:23 pm    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Конечно, земную станцию сделать намного проще. У этих товарищей в статье, совсем не простые камеры, но советскому дальномеру ДС-1 они проиграли по параметрам в 1.35 раза.
1)С ИК пультом проблема в том, что не все камеры способны с ним работать. Я знаю только одну современную мыльницу, которая нам не подойдет. Если знаете еще, то пишите. Пульт могу сделать на любую дальность, хоть на 10км
2)USB по стандарту только 3м - итого получается база 6м максимум.

А среди нас есть строители? Может кто попробует посветить на облако? Лазерный дальномер до 1км получается по цене столько же, сколько 2 мыльницы.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение Отправить e-mail
Показать сообщения:   
Начать новую тему   Ответить на тему    Список форумов Планеризм -> Теория Часовой пояс: GMT + 4
Страница 1 из 1

 
Перейти:  
Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете голосовать в опросах
You can attach files in this forum
You can download files in this forum


Powered by phpBB © 2001, 2005 phpBB Group
Русская поддержка phpBB