Ефимов Н.А., Золотов О.К. Методика определения положения оптической оси по трем и более ориентирам

Аннотация: Предметом исследования является процедура определения точного положения оптической оси кино(видео)камеры, необходимого для ее применения в экспериментальных исследованиях и при испытаниях сложных систем. Расчет оптической оси можно провести по заранее заданным ориентирам (реперным точкам) – такой подход является эффективным при использовании стационарных оптических измерительных пунктов. Применительно к использованию кино(видео)камер разработан оригинальный метод получения угловых координат по трем ориентирам, позволяющий рассчитать оптическую ось кино(видео)камеры по априорно заданным ориентирам (реперным точкам). Методология исследования объединяет методы вычислительной математики, физической оптики, аналитической геометрии, теории надежности, метрологии и испытаний авиационной техники. Новизна исследования заключается в разработке метода, позволяющего вычислить угол наклона видеокамеры только по величинам углов между осями координат и проекциями оптической оси на координатные плоскости. При этом ошибка расчетов (погрешность вычислений) на эталонных примерах не превышает трех угловых секунд, что удовлетворяет требованиям многих экспериментальных исследований и испытаний сложных систем.

Ключевые слова:

Abstract: The subject of research is increasing the accuracy of determining the exact position of the optical axis of a movie (video) camera, required for its use in experimental studies and tests of complex systems. The calculation of the optical axis can be carried out at predetermined reference points (reference points). This approach is effective when using stationary optical measuring points. With regard to the use of movie (video) cameras the authors developed an original method for obtaining the angular coordinates using three reference points, which allows calculating the optical axis of a movie (video) camera on a priori given reference points. The research methodology combines the methods of computational mathematics, physical optics, analytical geometry, reliability theory, metrology and testing aircraft. The novelty of the research is in development of a method for calculating the angle of the camera only from the values of the angles between the axes and the projection of the optical axis on the coordinate plane. The calculation errors in the reference examples does not exceed three arc seconds, which satisfies the needs of many experimental studies and tests of complex systems.

Keywords: