Анализ аберраций и способов минимизации их влияния на результаты исследо-ваний быстропротекающих динамических процессов с использованием видео-камеры высокоскоростной съемки

Авторы

  • С. А. Писарев ИжГТУ имени М. Т. Калашникова, Ижевск
  • Д. В. Чирков ИжГТУ имени М. Т. Калашникова, Ижевск
  • Е. А. Федорова ИжГТУ имени М. Т. Калашникова, Ижевск

DOI:

https://doi.org/10.22213/2413-1172-2020-4-6-15

Ключевые слова:

высокоскоростная видеосъемка, аберрации, быстропротекающие динамические процессы, стрелковое оружие, испытания

Аннотация

Цифровая высокоскоростная видеосъемка является одним из наиболее современных технических средств при исследовании быстропротекающих динамических процессов. В области экспериментальной баллистики методы мгновенной фотографии и скоростной киносъемки используются достаточно давно и, как правило, являются инструментом для проведения качественных исследований. Цифровой формат фотографий позволяет использовать видеокамеру в совокупности с различными программами для обработки изображений в качестве измерительного комплекса, который с достаточной точностью определяет кинематические параметры, характеризующие движение исследуемого объекта. Несмотря на широкое применение скоростной видеосъемки для исследований быстропротекающих процессов, на сегодняшний день достаточно мало работ, связанных с исследованием погрешностей при проведении изменений с применением высокоскоростной видеосъемки.

В статье представлен исторический очерк использования методов фотографирования в экспериментальной баллистике ствольного оружия и приведены результаты качественного анализа оптических погрешностей и искажений (аберраций), возникающих при формировании изображений камерой высокоскоростной видеосъемки. На основе исследований влияния аберраций, возникающих при формировании изображений камерой высокоскоростной видеосъемки OLYMPUS i-SPEED 3 с использованием объективов с различным фокусным расстоянием, разработаны рекомендации применения ее при проведении кинематического и динамического анализов различных процессов и явлений.

В зависимости от скорости видеосъемки и применяемого объектива разработаны рекомендации по расположению объекта и области исследований поля объектива. Показано, что наряду с фокусным расстоянием объектива важным параметром является светосила, которая при высокой частоте видеосъемки должна быть не менее 1:1,5.

Библиографические ссылки

Еськов А. В., Кирюшин И. И. Использование высокоскоростной цифровой камеры для изучения динамики длины струи распыленного топлива // Вестник Югорского государственного университета. 2014. Вып. 2 (33). С. 29–31.

Расчетно-экспериментальное исследование работоспособности скоростной видеокамеры, установленной на ракетном поезде / С. И. Герасимов, В. И. Ерофеев, В. А. Кикеев, О. В. Кривошеев, В. И. Костин, И. А. Одзерихо, Р. В. Герасимова, А. А. Глухов, В. В. Писецкий // Вестник Национального исследовательского ядерного университета МИФИ. 2020. Т. 9, № 1. С. 11–15.

Ефимов И. В., Степанов П. П., Сорокин А. Е. Исследование процесса высокочастотной сварки труб с применением скоростной съемки // Проблемы черной металлургии и материаловедения. 2020. № 1. С. 12–20. ISSN 1997-9258.

Грузин А. В., Грузин В. В., Кучеренко М. В. Расчет параметров оборудования для скоростной видеосъемки ударного воздействия модели на грунт // Омский научный вестник. 2011. № 1 (97). С. 80–83.

Шеховцов Г. А., Жилина Н. Д., Раскаткина О. В. Бесконтактный метод определения непрямолинейности подкрановых рельсов мостовых кранов путем обработки фотоизображений // Программные системы и вычислительные методы. 2019. № 4. DOI: 10.7256/2454-0714.2019.4.3111.

Разработка методики определения скоростей движения боеприпасов на начальном участке траектории и у цели с использованием скоростной видео-съемки / В. С. Еловиков [и др.] // Наука. Промышленность. Оборона. 2016. С. 52–56.

Шкворников П. Н., Платонов Н. М. Экспериментальная баллистика. М. : Оборонгиз, 1953. 391 с.

Гонсалес Р., Вудс Р. Цифровая обработка изображений : монография. Изд. 3-е, испр. и доп. М. : Техносфера, 2012. 1104 с. (Мир цифровой обработки). ISBN 978-5-94836-331-8.

Ершов К. Г. Киносъемочная техника. Л. : Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1988. 272 с. : ил. ISBN 5-217-00276-0.

Дамдинова Т. Ц. Способы формирования цифровых изображений и анализ их погрешностей // Вопросы кибербезопасности. 2014. № 5 (8). С. 43–46.

Загрузки

Опубликован

30.12.2020

Как цитировать

Писарев, С. А., Чирков, Д. В., & Федорова, Е. А. (2020). Анализ аберраций и способов минимизации их влияния на результаты исследо-ваний быстропротекающих динамических процессов с использованием видео-камеры высокоскоростной съемки. Вестник ИжГТУ имени М.Т. Калашникова, 23(4), 6–15. https://doi.org/10.22213/2413-1172-2020-4-6-15

Выпуск

Раздел

Статьи