非量测相机同步摄影控制器

    非量测相机(普通135相机或数码相机)具有体积小、重量轻、使用方便、灵活性强等特点,现已被广泛应用于近景摄影测量领域。特别是数码相机性能的大幅度提高,使人们在近景摄影测量技术中应用非量测相机的兴趣越来越大。

    摄影测量原理要求至少要从两个方向对目标进行拍摄,所获的两幅图像称为一个立体像对,是近景摄影测量的基本工作单元。当研究对象为静态目标时,一般只采用一台相机,先后从两个角度(摄站)拍摄,从而获得一个立体像对;而对于动态目标(如:流体),必须要使用两台以上相机对目标进行同步拍摄(否则,无法构成立体像对),有时还要记录同步像对间的时间间隔。如:在应用近景摄影测量技术进行流体特性研究时,要使用两台以上相机对流体进行连续同步拍摄,同时记录时间间隔,以计算流速、流量等参数。如何控制多台非量测相机对动态目标进行同步拍摄是动态近景摄影测量的重要环节。

    结合计算机通讯控制技术,本文讨论一种同步控制器。它接收计算机的同步摄影控制信号,通过电子快门线控制多台非量测相机进行同步摄影(图1)。在计算机控制下进行同步摄影,同时记录摄影时间间隔。

    1 基本技术思路

    目前大部分非量测相机都有电子快门线曝光接口,摄影时通过电子快门线触发开启电子快门进行曝光。实际上,电子快门线中只有两根连接线,触发开启电子快门就是短接这两根连接线,即通过短接这两根连接线控制相机摄影。利用此特点,设计一个同步摄影控制器和驱动程序[1,2],实现非量测相机同步摄影。

    1.1 同步摄影控制器

    同步摄影控制器接收计算机发出的同步摄影控制信号,同时通过电子快门线控制同步摄影。继电器在电子控制上相当于一个开关,它在一定电压控制下执行吸合(开关)动作。当同步摄影控制器收到同步摄影信号后,立即给继电器加电、吸合继电器,而向所连接的相机发出短接曝光信号。

    继电器是同步摄影控制器的重要部件,加电吸合并发出短接曝光信号后,应立即断开。吸合时间过长会引起相机连续曝光,反之,相机来不及反应。具体可由硬件或软件控制,一般应小于相机的曝光速度。

    1.2 硬件连接

    同步摄影控制器的输出端通过电子快门线以并联方式与多台相机连接。

    计算机与同步摄影控制器的连接采用RS-232 C串行通讯接口[3]。一般RS-232 C接口的数据传输距离在30m左右。在进行远距离同步控制时,要用RS-232/MAX485转换器把RS-232 C接口转换成RS-485,数据传输距离可延长至200 m左右。由于RS-485接口的透明性,转换后不影响通讯控制软件。串行通讯接口信号线连接与一般通讯连接相同。