Тема проекта

• Название: Тема проекта
• Дата: 15.12.2018
• Размер: 0.51 Mb.
• Имя файла: 40287_doc.doc
• Тип: Документы; #60327
• страница: 1 из 10

2. Номинация: «Инновационный проект»

4. Тема проекта:

5. «Разработка и производство скоростных видеокамер и программного обеспечения для скоростной съёмки»

7. Организация, представляющая проект:

8. ООО «НПО Астек», г. Москва

10. Руководитель проекта: Серженко Фёдор Леонидович, генеральный директор ООО «НПО Астек», к.ф.-м.н.

11. 2. Аннотация

    1. Зачем нужны скоростные видеокамеры?

12. 
    Стандартные цифровые видеокамеры регистрируют видео с частотой до 30 кадров в секунду или ещё медленнее. Скоростные видеокамеры обеспечивают частоту кадров, как минимум, на порядок больше. После скоростной съёмки полученные данные можно просмотреть на компьютере с любой частотой кадров, либо в режиме покадрового просмотра. Таким образом удаётся зафиксировать изображения, которые просто пропали бы в промежутках между последовательными кадрами обычной видеокамеры.
    
13. 
    На рисунке приведены последовательности кадров при съёмке скоростной видеокамерой с частотой 240 кадров в секунду (High speed video camera 240 fps) и при использовании обычной видеокамеры с частотой 30 кадров в секунду (Regular video camera 30 fps). Скоростная съёмка позволяет увидеть во всех подробностях то, что происходило между кадрами обычной съёмки, в результате мы видим промежуточные стадии процесса попадания капли в воду.
    
14. 
    +
    
15. 
    
    
16. 
    Мы знаем очень много вариантов использования скоростных видеокамер в различных областях науки и техники. Одним из самых известных приложений является видеозапись краш-теста, т.е. испытаний автомобилей при столкновении с препятствием. Скоростные видеокамеры, установленные в специальных местах вокруг предполагаемого места столкновения, позволяют выполнить видеозапись, по которой впоследствии в замедленном повторе можно подробно рассмотреть и измерить траектории движения пассажиров и отдельных частей самой машины. Это невозможно сделать обычной видеокамерой, потому что за всё время столкновения такая камера сумеет снять всего лишь несколько кадров. Скоростная видеокамера может показать всё в подробностях, включая фазы раскрытия подушки безопасности, а этот процесс обычно длится всего несколько миллисекунд.
    
17. 
    Есть интересная история про немецкого физика Маха, который однажды спросил своего друга, уверен ли тот, что пуля, вылетевшая из ружья, далее действительно движется по своей траектории? Видел ли кто-нибудь эту пулю во время полёта? Может быть, она исчезает ещё в стволе ружья и потом неожиданно появляется у мишени, т.е. там, где ей положено быть в соответствии с законами физики? Ответов на эти вопросы у самого Маха не было и он сконструировал специальный фотоаппарат, которым сфотографировал движущуюся пулю. Оказалось, что пуля в полёте существовала, а вокруг неё был хорошо виден конус ударной волны, который с тех пор и назвали конусом Маха.
    
18. 
    Стоит упомянуть ещё об одном широко распространённом приложении, в котором используется система скоростной съёмки со встроенным анализатором полученных изображений – это оптический манипулятор «мышь», который есть у каждого компьютера. В мышку встроен оптический сенсор с очень малым разрешением и очень высокой частотой кадров. Движения мыши определяются не акселерометром или шариком, как это делали ранее, а рассчитываются встроенным DSP-процессором, который анализирует полученные видео сенсором изображения и определяет направление перемещения мыши.
    

    1. Перспективы распространения технологий скоростной съёмки

19. 
    Говоря о перспективах и последствиях распространения технологий скоростной съёмки, нужно отметить, что развитие этих технологий имеет однозначный тренд к увеличению областей применения и к вовлечению всё новых отраслей в свой круг. С нашей точки зрения, одним из очень перспективных направлений является использование скоростных видеокамер в робототехнике и в системах технического зрения. Уже сейчас роботы выполняют достаточно сложные задачи, а скоростные камеры вместе с системами онлайн распознавания могут дать им принципиально новые возможности. Такие роботы со скоростными видеокамерами уже есть в Японии и их возможности впечатляют. Стандартное ограничение частоты кадров видеокамеры порядка 25-30 Гц постепенно уходит в прошлое и на рынок выходят видеоматрицы с увеличенной частотой кадров и с мощным потенциалом для скоростной передачи и онлайн анализа получаемых данных. Приложения технического зрения получают всё большее распространение в самых разных отраслях и их ограничения по быстродействию преодолеваются при использовании систем скоростной съёмки. У нас есть достоверная информация о том, что в России оборудование для скоростной съёмки интересует многих: нам звонят заказчики каждый день по этим вопросам и мы видим не только реальные приложения, в которых используются системы скоростной съёмки, но и тренды в этой области.