VII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2015
ПАНОРАМНАЯ ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННАЯ СИСТЕМА
КомментарииПолная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Разработка новых панорамных оптико-электронных систем (ПОЭС) и способов для формирования видеоизображения окружающего пространства и обнаружения в заданном телесном угле объектов с определением расстояния до них имеет в настоящее время важное социальное и техническое значение.
Предварительный патентно-информационный поиск показал, что высокими показателями качества обладают, например, способ для определения местонахождения объекта в окружающем пространстве и панорамная аппаратура для реализации способа [1], содержащая выпуклое зеркало со светоотражающей поверхностью, охватывающей круговой обзор контролируемого пространства в заданном телесном угле и образованной двумя телами вращения, переходящими одно в другое, оптическую систему переноса, многоэлементный фотоприемник и устройство регистрации и обработки полученного изображения.
Объекты-аналоги этого технического решения по Международной патентной классификации входят в группу G02B13, которая и выбрана в качестве предметной области академического изобретательства.
Обликовое решение новой технической системы определено с использованием метода экспресс-изобретательства [2]: выявлены объекты-представители выбранной предметной области [1, 3, 4], проведена их декомпозиция и нормирование основных признаков, выполнен ретроспективный анализ и прогнозирование с учетом закономерностей развития социосферы и техносферы. Установлено, что недостатками известных решений являются сложность изготовления, юстировки и обслуживания выпуклого зеркала со светоотражающей поверхностью, образованного двумя телами вращения.
Таким образом, выявлены условие конкурентоспособности, цель и пути разработки технического решения. Для обеспечения изобретательского уровня выбрано преодоление следующего технического противоречия: упрощение конструкции при сохранении возможности определения дальности до наблюдаемого объекта.
Технический результат состоит в упрощении конструкции и повышении технологичности и ремонтопригодности за счет замены формы светоотражающей поверхности вида тел вращения на пирамидальные формы, однако при сохранении возможности определения дальности до наблюдаемого объекта за счет обеспечения отображения на плоскости фотоприемника двух разноракурсных изображений, составляющих панорамную стереопару.
Техническая реализация полученного обликового решения проведена путем последовательной разработки функциональной и структурной схем. От приведенного выше описания прототипа новое решение отличается тем, что светоотражающая поверхность 1 зеркала образована двумя пирамидальными телами Н1 и Н2, переходящими одно в другое, с общей осью, совмещенной с главной оптической осью объектива 2 оптической системы переноса изображения, геометрические параметры которых обеспечивают отображение на плоскости 3 фотоприемника 4 двух разноракурсных панорамных изображений Н3 наблюдаемого участка пространства.
Это позволяет упростить конструкцию при сохранении возможности определения дальности до наблюдаемого объекта, что обеспечивает конкурентоспособность устройства и вероятность коммерческой реализации как патента, так и соответствующих промышленных изделий.
По материалам работы подготовлена и подана в ФИПС РФ заявка на изобретение, по которой получен патент Российской Федерации [5].
Литература1. Патент RU2420774, G02B13/06.Способ для определения местонахождения объекта в окружающем пространстве и панорамная аппаратура для реализации способа / В.А. Подгорнов и др. // БИ. 10.06.2011.
2. Б. Мельников, В. Бодров, Г. Обидин. Академическое изобретательство – 4. На примере изобретений в оптоэлектронике. – Saarbrücken :LAP Lambert Academic Publishing, 2012. – 124 с.
3. ПатентUS5990934, G02B13/06. Method and system for panoramic viewing / Nalwa Vishvjit Singh [US], 1999 // ru.espacenet.com.
4. ПатентUS6195204, G02B27/14. Compact high resolution panoramic viewing system / Nalwa Vishvjit Singh [US], 2001 // ru.espacenet.com.
5. Патент RU142002, G02B13/06. Панорамная оптико-электронная система / В.Н. Бодров,Б.С. Мельников, А.М. Князев / БИ. 20.06.2014.