【技術(shù)領(lǐng)域】
本發(fā)明屬于電子信息技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及相機機械快門曝光延時測定裝置及方法。
背景技術(shù)：
數(shù)碼相機隨著技術(shù)的不斷提升，與我們的生活越來越近。無論是愛好攝影的業(yè)余愛好者朋友，還是專業(yè)從事攝影工作的從業(yè)人員，以及近年新起的采用攝影技術(shù)的測量應(yīng)用，要想獲得理想的照片，都會對數(shù)碼相機本身的狀態(tài)與參數(shù)非常關(guān)心，比如相機的快門時滯和曝光延時(快門速度)。相機使用者幾乎無法通過自己來完成這些參數(shù)的測定，相機生產(chǎn)廠商也很少會提供這些參數(shù)。部分相機生產(chǎn)廠商也會對快門時滯和曝光延時進行測定，但其測定裝置復(fù)雜，測試設(shè)備技術(shù)要求高，且大多都是在相機組裝前針對相機快門這一組件進行，測定結(jié)果精度也較差。因此，其測試方法、測試裝置都無法適用于不愿對相機進行拆解的相機使用者，其測試精度也無法滿足專業(yè)人員的需求，尤其對于攝影測量工作而言。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的是提供相機機械快門曝光延時測定裝置及方法，該測定裝置在不對相機進行拆解的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)對相機曝光延時進行精確測定。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：
相機機械快門曝光延時測定裝置，包括設(shè)置在待測相機拍攝鏡頭前端的不透光殼體，不透光殼體內(nèi)設(shè)置有分劃板和可控光源，分劃板和可控光源設(shè)置在待測相機鏡頭的正前方且分劃板處于可控光源與待測相機鏡頭之間，可控光源與待測相機鏡頭之間封閉，以使可控光源發(fā)出的光僅經(jīng)分劃板分化后進入待測相機中成像，可控光源上連接有觸發(fā)控制裝置，觸發(fā)控制裝置與待測相機的相機拍照控制端口連接，觸發(fā)控制裝置用于控制待測相機進行快門開啟或關(guān)閉以及可控光源在快門開啟或關(guān)閉時進行延時關(guān)閉或開啟。
所述不透光殼體為光源和調(diào)焦組件，可控光源和分劃板設(shè)置在光源和調(diào)焦組件中，光源和調(diào)焦組件的材質(zhì)為不透光材質(zhì)，光源和調(diào)焦組件設(shè)置在待測相機鏡頭前端，光源和調(diào)焦組件能夠調(diào)整可控光源和分劃板同步上下移動，以調(diào)整分劃板在待測相機中能夠清晰成像。
所述光源和調(diào)焦組件與待測相機鏡頭前端之間設(shè)置有定焦鏡頭，分劃板設(shè)置在定焦鏡頭的焦點位置。
所述待測相機為ccd相機，控制裝置為控制及守時裝置，控制及守時裝置上連接有計算機和為控制及守時裝置供電的供電裝置，控制及守時裝置與待測相機和觸發(fā)控制裝置連接。
所述觸發(fā)控制裝置包括單片機，單片機上連接有相機觸發(fā)信號接口、數(shù)碼管顯示調(diào)節(jié)模塊、光源及指示燈信號接口、晶振和電源供電模塊，電源供電模塊上連接有電池，觸發(fā)控制裝置通過相機觸發(fā)信號接口與待測相機連接，通過光源及指示燈信號接口與可控光源連接。
所述分劃板為不透光板，分劃板上開設(shè)有用于透光的分劃線。
所述分劃板的上表面設(shè)有鍍鉻層，分劃線刻制在鍍鉻層上，分劃線包括沿分劃板的徑向間隔對稱設(shè)置的若干條透光條和若干個透光孔，透光條所處直徑與透光孔所處直徑相互垂直。
相機機械快門曝光延時測定方法，包括如下步驟：
步驟一，設(shè)置可控光源開啟以及關(guān)閉的延時時間；
步驟二，控制可控光源進行狀態(tài)切換以及待測相機拍攝圖像來測量待測相機快門開啟時刻值t2以及快門關(guān)閉時刻值t6；
步驟三，通過待測相機快門開啟時刻值t2和快門關(guān)閉時刻值t6來計算待測相機曝光延時值t，
所述步驟二中，控制可控光源進行狀態(tài)切換以及待測相機拍攝圖像來測量待測相機快門開啟時刻值t2的具體過程如下：
首先，將可控光源設(shè)置為開啟狀態(tài)，調(diào)整可控光源發(fā)出的光經(jīng)分劃板分化后在待測相機拍攝的圖像中具有清晰可辨的圖案；
然后，同時控制待測相機進行拍照以及可控光源進行狀態(tài)切換，可控光源進行狀態(tài)切換時，可控光源經(jīng)過延時后由開啟切換為關(guān)閉狀態(tài)；
然后，觀察圖像中可控光源發(fā)出的光經(jīng)分劃板分化后在圖像中的圖案，當(dāng)圖像中出現(xiàn)有、無圖案現(xiàn)象時，預(yù)估計延時值，該延時值即為相機快門開啟時刻值t2。
所述步驟二中，控制可控光源進行狀態(tài)切換以及待測相機拍攝圖像來測量待測相機快門開啟時刻值t6的具體過程如下：
首先，將可控光源設(shè)置為開啟狀態(tài)，調(diào)整可控光源發(fā)出的光經(jīng)分劃板分化后在待測相機拍攝的圖像中具有清晰可辨的圖案，再將可控光源設(shè)置為關(guān)閉狀態(tài)；
然后，同時控制待測相機進行拍照以及可控光源進行狀態(tài)切換，可控光源進行狀態(tài)切換時，可控光源經(jīng)過延時后由關(guān)閉切換為開啟狀態(tài)；
然后，觀察圖像中可控光源發(fā)出的光經(jīng)分劃板分化后在圖像中的圖案，當(dāng)圖像中出現(xiàn)無、有圖案現(xiàn)象時，預(yù)估計延時值，該延時值即為相機快門關(guān)閉時刻值t6。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：
本發(fā)明的相機機械快門曝光延時測定裝置，適用于對于具有線控功能、采用機械快門的相機，通過在待測相機拍攝鏡頭前端的不透光殼體，不透光殼體內(nèi)設(shè)置有分劃板，不透光殼體的外部設(shè)有用于相機曝光的可控光源，不透光殼體能夠?qū)⒖煽毓庠窗l(fā)出的未經(jīng)過分劃板的光全部隔擋掉，只讓穿過分劃板的光進入待測相機進行成像，還在可控光源上連接用于控制可控光源進行延時開啟或關(guān)閉的觸發(fā)控制裝置，觸發(fā)控制裝置與待測相機連接，觸發(fā)控制裝置能夠控制待測相機進行快門開啟或關(guān)閉以及可控光源在快門開啟或關(guān)閉時進行延時關(guān)閉或開啟；
在測定待測相機機械快門曝光延時時，通過觸發(fā)控制裝置設(shè)置可控光源開啟以及關(guān)閉的延時時間；然后通過觸發(fā)控制裝置來控制可控光源進行狀態(tài)切換以及待測相機拍攝圖像來測量待測相機快門開啟時刻值t2以及快門關(guān)閉時刻值t6，在待測相機進行快門開啟或關(guān)閉時可控光源在經(jīng)過設(shè)定的延時時間之后進行延時關(guān)閉或開啟；最后通過待測相機快門開啟時刻值t2和快門關(guān)閉時刻值t6來計算待測相機曝光延時值t，
進一步的，將可控光源和分劃板設(shè)置在光源和調(diào)焦組件中，調(diào)焦組件的材質(zhì)為不透光材質(zhì)，通過光源和調(diào)焦組件能夠調(diào)整可控光源和分劃板同步上下移動，以調(diào)整分劃板在待測相機中能夠清晰成像，因此能夠解決分劃板安裝位置不佳帶來的成像不清的問題，使得分劃板的安裝更加簡便，能夠彌補分劃板一次位置安裝精度不高的問題，節(jié)約裝配時間和成本。
進一步的，光源和調(diào)焦組件與待測相機鏡頭前端之間設(shè)置有定焦鏡頭，分劃板設(shè)置在定焦鏡頭的焦點位置，定焦鏡頭能夠?qū)⒋┻^分劃板的光線轉(zhuǎn)為平行光，因此在測量待測相機快門開啟時刻值t2以及快門關(guān)閉時刻值t6，便于確定曝光時間點，能夠提高曝光延時的精度。
進一步的，分劃板的上表面設(shè)有鍍鉻層，分劃線刻制在鍍鉻層上，分劃線包括沿分劃板的徑向間隔對稱設(shè)置的若干條透光條和若干個透光孔，透光條所處直徑與透光孔所處直徑相互垂直，通過垂直設(shè)置的透光條和透光孔，在觀察圖像時能夠根據(jù)圖像上透光條和透光孔的成像來檢測分劃板是否裝正，而且還能夠根據(jù)它們的成像來對應(yīng)調(diào)整分劃板，因此能夠進一步保證曝光延時的精度。
進一步的，在測量待測相機快門開啟時刻值t2時，可控光源進行狀態(tài)切換時是由開啟轉(zhuǎn)為關(guān)閉，因此在檢查圖像時便于找出圖像中出現(xiàn)有、無圖案現(xiàn)象時的臨界點，使得曝光延時時間點便于找出，便于操作，使得預(yù)估的延時值更加接近真實值。
進一步的，在測量待測相機快門開啟時刻值t6時，可控光源進行狀態(tài)切換時是由關(guān)閉轉(zhuǎn)為開啟，因此在檢查圖像時便于找出圖像中出現(xiàn)有、無圖案現(xiàn)象時的臨界點，使得曝光延時時間點便于找出，便于操作，使得預(yù)估的延時值更加接近真實值。
【附圖說明】
圖1是本發(fā)明的測定裝置實施例的結(jié)構(gòu)組成示意圖；
圖2是圖1中a部即本發(fā)明的測定裝置的光源和調(diào)焦組件結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為圖2中d-d截面示意圖；
圖4為圖2中e-e截面示意圖；
圖5為圖2中f-f截面示意圖；
圖6為本發(fā)明的測定裝置的光源板示意圖；
圖7為本發(fā)明的測定裝置的分劃板示意圖；
圖8為圖1中b部即本發(fā)明的測定裝置的超遠距定焦鏡頭和數(shù)字天頂攝影儀主機連接部的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖9是本發(fā)明的觸發(fā)控制裝置示意圖；
圖10是本發(fā)明測定裝置實施例的光學(xué)原理示意圖；
圖11是本發(fā)明的測定裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖12是本發(fā)明測定裝置的控制信號示意圖。
圖中，1.光源和調(diào)焦組件，2.超遠距定焦鏡頭，3.連接組件，4.數(shù)字天頂攝影儀主機，5.供電裝置，6.控制及守時裝置，7.相機電源電纜，8.相機數(shù)據(jù)電纜，9.專用圖像傳輸電纜，10.計算機，11.觸發(fā)控制裝置，12.相機觸發(fā)電纜，13.光源控制電纜；14.固定座，15.分劃板，15-1.鍍鉻層，16.分劃板座，17.調(diào)焦筒，18.導(dǎo)向柱，19.光源板，19-1.可控光源，20.插座，21.安裝座，22.壓圈，23.鎖緊手輪，24.聯(lián)結(jié)座，25.手柄喉箍，26.不透光殼體，27.待測相機鏡頭，28待測相機。
【具體實施方式】
下面結(jié)合附圖來對本發(fā)明作進一步的說明。
如圖1、圖9-圖11所示，結(jié)合圖2至圖8，本發(fā)明的相機機械快門曝光延時測定裝置的整體技術(shù)方案如下：
包括設(shè)置在待測相機拍攝鏡頭前端的不透光殼體26，不透光殼體26內(nèi)設(shè)置有分劃板15和可控光源19-1，分劃板15和可控光源19-1設(shè)置在待測相機鏡頭27的正前方且分劃板15處于可控光源19-1與待測相機鏡頭27之間，可控光源19-1與待測相機鏡頭之間封閉，以使可控光源19-1發(fā)出的光僅經(jīng)分劃板15分化后在待測相機28中成像，可控光源19-1上連接有觸發(fā)控制裝置11，觸發(fā)控制裝置11上連接有與待測相機的相機拍照控制端口連接，觸發(fā)控制裝置11用于控制待測相機進行快門開啟或關(guān)閉以及可控光源19-1在快門開啟或關(guān)閉時進行延時關(guān)閉或開啟；
對于具有線控功能的相機而言，觸發(fā)控制裝置11直接與相機連接，對于如數(shù)字天頂攝影儀這種相機而言，ccd相機與相機控制電路是分開的，圖片需經(jīng)過控制裝置(如控制及守時裝置6)處理才能傳到電腦，此時觸發(fā)控制裝置11需要通過控制及守時裝置6與相機連接。
不透光殼體為光源和調(diào)焦組件，結(jié)合圖2，可控光源19-1和分劃板15設(shè)置在光源和調(diào)焦組件1中，調(diào)焦組件1的材質(zhì)為不透光材質(zhì)，光源和調(diào)焦組件1設(shè)置在待測相機鏡頭前端，光源和調(diào)焦組件1能夠調(diào)整可控光源19-1和分劃板15同步上下移動，以調(diào)整分劃板15在待測相機中能夠清晰成像。
結(jié)合圖1和圖10，光源和調(diào)焦組件1與待測相機鏡頭前端之間設(shè)置有定焦鏡頭，分劃板15設(shè)置在定焦鏡頭的焦點位置，定焦鏡頭能夠?qū)⒋┻^分劃板的光線轉(zhuǎn)為平行光并在相機中成像。
如圖9所示，觸發(fā)控制裝置11包括單片機，單片機上連接有相機觸發(fā)信號接口、數(shù)碼管顯示調(diào)節(jié)模塊、光源及指示燈信號接口、晶振和電源供電模塊，電源供電模塊上連接有電池，觸發(fā)控制裝置11通過相機觸發(fā)信號接口與待測相機連接，通過光源及指示燈信號接口與可控光源19-1連接。所述分劃板15為不透光板，分劃板15上開設(shè)有用于透光的分劃線，晶振選用高精度晶振，能夠?qū)崿F(xiàn)高精度延時，并發(fā)出控制信號控制可控光源切換狀態(tài)。
如圖7所示，分劃板15的上表面設(shè)有鍍鉻層15-3，分劃線刻制在鍍鉻層上，分劃線包括沿分劃板的徑向間隔對稱設(shè)置的若干條透光條15-1和若干個透光孔15-2，透光條15-1所處直徑與透光孔15-2所處直徑相互垂直。
通過本發(fā)明的裝置進行相機機械快門曝光延的過程包括如下步驟：
步驟一，設(shè)置控制可控光源19-1開啟以及關(guān)閉的延時時間；
步驟二，控制可控光源19-1進行狀態(tài)切換以及待測相機拍攝圖像來測量待測相機快門開啟時刻值t2以及快門關(guān)閉時刻值t6；
控制可控光源19-1進行狀態(tài)切換以及待測相機拍攝圖像來測量待測相機快門開啟時刻值t2的具體過程如下：
首先，將控制可控光源19-1設(shè)置為開啟狀態(tài)，調(diào)整可控光源19-1發(fā)出的光經(jīng)分劃板15分化后在待測相機拍攝的圖像中具有清晰可辨的圖案；
然后，同時控制待測相機進行拍照以及制控制可控光源19-1進行狀態(tài)切換，控制可控光源19-1進行狀態(tài)切換時，控制可控光源19-1經(jīng)過延時后由開啟切換為關(guān)閉狀態(tài)；
然后，查看待測相機拍攝的圖像，觀察圖像中可控光源19-1發(fā)出的光經(jīng)分劃板15分化后在圖像中的圖案，當(dāng)圖像中出現(xiàn)有、無圖案現(xiàn)象時，預(yù)估計延時值，該延時值即為相機快門開啟時刻值t2；
控制可控光源19-1進行狀態(tài)切換以及待測相機拍攝圖像來測量待測相機快門開啟時刻值t6的具體過程如下：
首先，將控制可控光源19-1設(shè)置為開啟狀態(tài)，調(diào)整可控光源19-1發(fā)出的光經(jīng)分劃板15分化后在待測相機拍攝的圖像中具有清晰可辨的圖案，再將控制可控光源19-1設(shè)置為關(guān)閉狀態(tài)；
然后，同時控制待測相機進行拍照以及制控制可控光源19-1進行狀態(tài)切換，控制可控光源19-1進行狀態(tài)切換時，控制可控光源19-1經(jīng)過延時后由關(guān)閉切換為開啟狀態(tài)；
然后，查看待測相機拍攝的圖像，觀察圖像中可控光源19-1發(fā)出的光經(jīng)分劃板15分化后在圖像中的圖案，當(dāng)圖像中出現(xiàn)無、有圖案現(xiàn)象時，預(yù)估計延時值，該延時值即為相機快門關(guān)閉時刻值t6；
步驟三，通過待測相機快門開啟時刻值t2和快門關(guān)閉時刻值t6來計算待測相機曝光延時值t，
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明進行進一步的說明。
實施例：
以數(shù)字天頂攝影定位系統(tǒng)為例進行說明，數(shù)字天頂攝影定位系統(tǒng)是攝影測量在大地天文定位測量中的典型應(yīng)用，主要用于地面點精密天文定位的數(shù)字式測量。數(shù)字天頂攝影定位系統(tǒng)具有消除人儀差限制、測量精度高、觀測時間短、可及時提供天文測量結(jié)果等優(yōu)點，創(chuàng)造性的實現(xiàn)了大地天文高精度快速測量。數(shù)字天頂攝影定位系統(tǒng)將地面測站點極小視場內(nèi)拍攝的天頂恒星影像與星表對應(yīng)時刻測站點天頂恒星位置關(guān)系匹配，從而精確計算出數(shù)字天頂攝影儀旋轉(zhuǎn)軸方向的天文經(jīng)緯度。要獲得天文經(jīng)度的高精度測定結(jié)果，測站點天頂恒星影像的拍攝時刻值就必須非常準(zhǔn)確。因此，能否精確測定數(shù)字天頂攝影定位系統(tǒng)中的ccd相機的曝光延時(ccd相機自收到拍照指令到曝光中間時刻之間的延遲時間)，就直接決定了測站天文經(jīng)度的測定精度。
如圖1-圖10所示，測定數(shù)字天頂攝影定位系統(tǒng)中的ccd相機的曝光延時的相機機械快門曝光延時裝置，包括供電裝置5、控制及守時裝置6、計算機10、觸發(fā)控制裝置11和數(shù)字天頂攝影儀主機4，數(shù)字天頂攝影儀主機4的光學(xué)望遠鏡4-3的頂端同軸定位連接有超遠距定焦鏡頭2，超遠距定焦鏡頭2的頂端同軸連接有光源和調(diào)焦組件1，光源和調(diào)焦組件1的材質(zhì)為不透光材質(zhì)，光源和調(diào)焦組件1內(nèi)設(shè)有分劃板15和從上向下照射分劃板15的可控光源19-1，可控光源19-1為發(fā)光二極管，分劃板15上設(shè)有透光的分劃線，光源和調(diào)焦組件1能夠調(diào)整可控光源19-1和分劃板15同步上下移動，供電裝置5與控制及守時裝置6連接，觸發(fā)控制裝置11與可控光源19-1及控制及守時裝置6均連接，計算機與控制及守時裝置6連接，控制及守時裝置6還與數(shù)字天頂攝影儀主機4連接，計算機10選用加固計算機。
如圖2-圖7所示，光源和調(diào)焦組件1包括用于將光源和調(diào)焦組件1固定定位安裝在超遠距定焦鏡頭2頂端的固定座14，固定座14上定位連接有調(diào)焦組件，可控光源19-1和分劃板15設(shè)置在調(diào)焦組件內(nèi)；
固定座14上與超遠距定焦鏡頭2的頂端連接的部分套設(shè)有用于將固定座14與超遠距定焦鏡頭2緊箍的手柄喉箍25，固定座14上在套設(shè)手柄喉箍25的位置沿周向均勻開設(shè)有若干條縱向的伸縮槽14-2；
調(diào)焦組件包括聯(lián)結(jié)座24，聯(lián)結(jié)座24與固定座14的上端固定連接，聯(lián)結(jié)座24上連接有能夠相對聯(lián)結(jié)座24轉(zhuǎn)動且能夠鎖止的調(diào)焦筒17，調(diào)焦筒17的內(nèi)腔螺紋連接有安裝座21，安裝座21與調(diào)焦筒17同軸，聯(lián)結(jié)座24的上端設(shè)置有為安裝座21導(dǎo)向的導(dǎo)向柱18，可控光源19-1和分劃板15固定安裝在安裝座21內(nèi)；
安裝座21的底部連接有用于安裝分劃板的分劃板座16，分劃板座16上螺紋連接有用于壓緊分劃板15的壓圈22，壓圈22的上端連接有光源板19，可控光源19-1設(shè)置在光源板19下表面的中心位置。
如圖7所示，分劃板15的上表面設(shè)有鍍鉻層15-3，分劃線刻制在鍍鉻層上，分劃線包括沿分劃板的徑向間隔對稱設(shè)置的若干條透光條15-1和若干個透光孔15-2，透光條15-1所處直徑與透光孔15-2所處直徑相互垂直；透光條15-1設(shè)置24條，和透光孔15-2設(shè)置25個。
如圖8所示，數(shù)字天頂攝影儀主機4的光學(xué)望遠鏡4-3的頂端與超遠距定焦鏡頭2通過連接組件3同軸定位連接，連接組件3包括用于分別與光學(xué)望遠鏡4-3的頂端配合定位以及與超遠距定焦鏡頭2的底端配合定位的連接件3-1和用于將連接件3-1與超遠距定焦鏡頭2進行鎖緊的鎖緊手輪3-2。
如圖12所示，觸發(fā)控制裝置發(fā)出拍照觸發(fā)信號(上升沿有效)，設(shè)定t1時刻值為0?？煽毓庠唇邮盏接|發(fā)信號后，經(jīng)過t1(快門開啟延時)或t2(快門關(guān)閉延時)后光源狀態(tài)改變。ccd相機收到觸發(fā)信號在t2時刻快門開始開啟，在t3時刻快門完全打開，在t4時刻快門曝光一半，在t5時刻快門開始關(guān)閉，在t6時刻快門完全關(guān)閉。
本實施例測定數(shù)字天頂攝影定位系統(tǒng)中的ccd相機的曝光延時的相機機械快門曝光延時的過程包括如下步驟：
步驟一，打開可控光源19-1；
步驟二，調(diào)整光源和調(diào)焦組件1，使分劃板15上的分劃線平正，且在數(shù)字天頂攝影儀主機4拍攝的圖像中分劃線清晰無陰影；
步驟三，測定數(shù)字天頂攝影儀主機4中ccd相機快門開啟時刻值t2和ccd相機快門關(guān)閉時刻值t6；
測定數(shù)字天頂攝影儀主機4中ccd相機快門開啟時刻值t2的具體過程如下：
通過計算機將ccd相機設(shè)置為低電平觸發(fā)拍照模式并進行拍照，設(shè)置觸發(fā)控制裝置控制可控光源19-1狀態(tài)為長亮，設(shè)定觸發(fā)控制裝置的延時初始毫秒數(shù)為15至25ms，按下觸發(fā)控制裝置的觸發(fā)拍照按鍵，光源和調(diào)焦組件可控光源19-1由長亮經(jīng)過延時轉(zhuǎn)為熄滅，ccd相機拍照后可控光源19-1又轉(zhuǎn)為長亮；
查看ccd相機拍攝的圖像，觀察圖像中分劃線，調(diào)整延時毫秒數(shù)，再次進行拍照，直至相鄰毫秒數(shù)所拍攝圖像中出現(xiàn)有、無分劃線現(xiàn)象時，預(yù)估計延時值微秒數(shù)并記錄此時毫秒數(shù)，即該延時值就是ccd相機快門開啟時刻值t2；
測定數(shù)字天頂攝影儀主機4中ccd相機快門關(guān)閉時刻值t6的具體過程如下：
通過計算機設(shè)置ccd相機為低電平觸發(fā)拍照模式并進行拍照，設(shè)置觸發(fā)控制裝置控制可控光源19-1狀態(tài)為長滅，設(shè)定觸發(fā)控制裝置延時初始毫秒數(shù)為520至620ms，按下所述觸發(fā)拍照按鍵，按下觸發(fā)控制裝置的觸發(fā)拍照按鍵，光源和調(diào)焦組件可控光源19-1由長滅經(jīng)過延時轉(zhuǎn)為點亮，ccd相機拍照后可控光源19-1又轉(zhuǎn)為長滅；
查看ccd相機拍攝的圖像，觀察圖像中分劃線，調(diào)整延時毫秒數(shù)，再次進行拍照，直至相鄰毫秒數(shù)所拍攝圖像中出現(xiàn)有、無分劃線現(xiàn)象時，預(yù)估計延時值微秒數(shù)并記錄此時毫秒數(shù)，即該延時值就是所述ccd相機快門關(guān)閉時刻值t6；
步驟四，通過步驟三得到的ccd相機快門開啟時刻值t2和ccd相機快門關(guān)閉時刻值t6計算ccd相機曝光延時值t，
如圖1所示，結(jié)合圖10，本實施例中，數(shù)字天頂攝影儀主機4包括儀器架設(shè)裝置4-1、轉(zhuǎn)臺及調(diào)平裝置4-2、光學(xué)望遠鏡4-3、ccd相機調(diào)焦裝置4-4四部分；
儀器架設(shè)裝置4-1用于儀器架設(shè)和概略調(diào)平、對中等，包括架頭、伸縮支腿組件、連接組件、圓水準(zhǔn)器組件、鎖緊手輪組件；
轉(zhuǎn)臺及調(diào)平裝置用于數(shù)字天頂攝影定位測量時精確調(diào)平、旋轉(zhuǎn)等，包括腳螺旋組件、調(diào)平組件、傳動組件、回轉(zhuǎn)組件等；
光學(xué)望遠鏡包括光學(xué)系統(tǒng)組件、管狀水準(zhǔn)器組件、傾角儀組件；
ccd相機調(diào)焦裝置4-4安裝于光學(xué)望遠鏡4-3的末端，光學(xué)望遠鏡4-3的光軸與ccd相機成像面垂直，用于光學(xué)望遠鏡后截面與ccd相機成像面之間位置調(diào)節(jié)。
控制及守時裝置6用于數(shù)字天頂攝影定位測量過程硬件控制及時間、圖像信息處理，供電裝置5為數(shù)字天頂攝影定位測量過程提供電源，計算機10用于數(shù)字天頂攝影測量過程控制及數(shù)據(jù)處理。
如圖10所示，超遠距定焦鏡頭2用于將光源和調(diào)焦組件1發(fā)出的雜散光轉(zhuǎn)換為平行光射入數(shù)字天頂攝影儀光學(xué)望遠鏡，進而呈現(xiàn)在ccd相機成像面上。
如圖8所示，結(jié)合圖1和圖10，本發(fā)明的連接組件3包括連接件3-1和鎖緊手輪3-2，連接件一端與數(shù)字天頂攝影儀主機4的光學(xué)望遠鏡鏡頭前端配合，另一端與超遠距定焦鏡頭2前端配合，用于數(shù)字天頂攝影儀光學(xué)望遠鏡光軸與超遠距定焦鏡頭光軸強制重合；鎖緊手輪用于超遠距定焦鏡頭的鎖緊。
如圖2-圖7所示，結(jié)合圖1和圖10，本發(fā)明的光源和調(diào)焦組件1包括可控光源19-1，可控光源19-1為1個高亮度發(fā)光二極管，焊接在光源板19的中心位置，通過線纜與設(shè)置在安裝座21上的插座20聯(lián)通，所述光源板19由螺釘安裝在壓圈22的外端面上，壓圈22為一環(huán)形零件，中間有一通孔可使光源透過，所述壓圈22外有一圈第一螺紋22-1，所述壓圈22通過第一螺紋將分劃板15壓緊在分劃板座16的第一臺階孔16-1內(nèi)，所述分劃板15與分劃板座16中臺階孔定位配合，所述分劃板15與分劃板座16的軸線重合，所述分劃板座16的中心有一孔，可使透過分劃板15的光線穿過，所述分劃板座16與所述安裝座21臺階孔定位配合，所述分劃板座16由螺釘與安裝座21連接，所述安裝座21有一臺階軸21-1，臺階軸的小端沿著軸向刻有刻度，大端有一圈第二螺紋21-3和兩處缺口21-2，所述2個導(dǎo)向柱分別與兩處缺口滑動配合，所述安裝座螺紋與所述調(diào)焦筒17內(nèi)螺紋配合，所述導(dǎo)向柱18垂直安裝在所述聯(lián)結(jié)座24端面，使得所述安裝座21僅能實現(xiàn)軸向移動不能旋轉(zhuǎn)，所述調(diào)焦筒17圓柱孔與所述聯(lián)結(jié)座24臺階軸配合，所述聯(lián)結(jié)座24一端圓柱面上有一圈環(huán)形凹槽24-1，所述調(diào)焦筒17大端圓柱面上有3個螺紋孔，其中2個分別由圓柱端定位螺釘24-2頂在環(huán)形槽內(nèi)，使得所述調(diào)焦筒僅能旋轉(zhuǎn)不能沿軸向移動，所述聯(lián)結(jié)座外圓柱面有一圈環(huán)形刻度，所述調(diào)焦筒圓柱面有一刻線標(biāo)記與環(huán)形刻度對齊，所述調(diào)焦筒的最后一個螺紋孔內(nèi)安裝有一鎖緊手輪，鎖緊手輪23前端圓柱也卡在所述聯(lián)結(jié)座環(huán)形槽內(nèi)，通過旋轉(zhuǎn)鎖緊手輪可使調(diào)焦筒17鎖死在任意位置，所述固定座14與所述聯(lián)結(jié)座24通過定位配合并由螺釘連接固定，所述固定座14一端有1個環(huán)形槽14-1和4個伸縮槽14-2，所述手柄喉箍25安裝于固定座14環(huán)形槽14-1內(nèi)，旋轉(zhuǎn)手柄不斷收緊喉箍使得固定座14緊固在超遠距定焦鏡頭2卡口一端。所述觸發(fā)控制裝置包括4位用于顯示延時毫秒值的數(shù)碼管、8個延時調(diào)節(jié)按鍵、1個光源轉(zhuǎn)換按鍵、1個觸發(fā)拍照按鍵等，用于同時觸發(fā)ccd相機拍照和光源狀態(tài)延時控制。
測定所述ccd相機曝光延時的準(zhǔn)備工作：將所述數(shù)字?jǐn)z影儀主機按圖1所示架設(shè)，將所述光源和調(diào)焦組件連接在所述超遠距定焦鏡頭卡口端，用連接組件將所述超遠距定焦鏡頭另一端架設(shè)在所述數(shù)字天頂攝影儀光學(xué)望遠鏡鏡頭上，聯(lián)接所述供電裝置與控制及守時裝置，聯(lián)接相機電源電纜、相機數(shù)據(jù)電纜分別至所述數(shù)字天頂攝影儀ccd相機調(diào)焦裝置底部和所述控制及守時裝置面板，聯(lián)接所述專用圖像數(shù)據(jù)傳輸電纜兩端分別至所述控制及守時裝置側(cè)面、加固計算機，聯(lián)接相機控制電纜兩端分別至所述數(shù)字天頂攝影儀ccd相機調(diào)焦裝置底部、所述觸發(fā)控制裝置前端，聯(lián)接光源控制電纜兩端分別至所述光源和調(diào)焦裝置、所述觸發(fā)控制裝置前端。打開所述控制及守時裝置電源開關(guān)，切換所述觸發(fā)控制裝置的光源轉(zhuǎn)換按鍵使得光源處于亮的狀態(tài)。在所述加固計算機中打開所述ccd相機拍照軟件進行拍照，并用raw格式圖片查看軟件打開拍攝圖像，觀察圖像中分劃線；松開所述光源和調(diào)焦裝置手柄喉箍，旋轉(zhuǎn)所述光源和調(diào)焦裝置至分化線平正后鎖緊手柄喉箍；調(diào)節(jié)所述光源和調(diào)焦裝置的調(diào)焦筒，使得圖像中分化線清晰無陰影。
測定所述ccd相機快門開啟時刻值：所述加固計算機ccd拍照軟件設(shè)置為低電平觸發(fā)拍照模式并點擊拍照，設(shè)置所述觸發(fā)控制裝置光源狀態(tài)為長亮，設(shè)定所述觸發(fā)控制裝置延時初始毫秒數(shù)(所述ccd相機一般為15至25ms)，按下所述觸發(fā)拍照按鍵，所述光源和調(diào)焦裝置光源由長亮經(jīng)過延時轉(zhuǎn)為熄滅，ccd相機拍照后所述光源又轉(zhuǎn)為長亮。圖片查看軟件打開拍攝圖像，觀察圖像中分劃線，適當(dāng)調(diào)整延時毫秒數(shù)，再次點擊拍照軟件觸發(fā)拍照并按下所述觸發(fā)拍照按鍵，直至相鄰毫秒數(shù)所拍攝圖像中出現(xiàn)有、無分劃線現(xiàn)象時，預(yù)估計延時值微秒數(shù)并記錄此時毫秒數(shù)，即該延時值就是所述ccd相機快門開啟時刻值t2。
測定所述ccd相機快門關(guān)閉時刻值：所述加固計算機ccd拍照軟件設(shè)置為低電平觸發(fā)拍照模式并點擊拍照，設(shè)置所述觸發(fā)控制裝置光源狀態(tài)為長滅，設(shè)定所述觸發(fā)控制裝置延時初始毫秒數(shù)(所述ccd相機一般為520至620ms)，按下所述觸發(fā)拍照按鍵，所述光源和調(diào)焦裝置光源由長滅經(jīng)過延時轉(zhuǎn)為點亮，ccd相機拍照后所述光源又轉(zhuǎn)為長滅。圖片查看軟件打開拍攝圖像，觀察圖像中分劃線，適當(dāng)調(diào)整延時毫秒數(shù)，再次點擊拍照軟件觸發(fā)拍照并按下所述觸發(fā)拍照按鍵，直至相鄰毫秒數(shù)所拍攝圖像中出現(xiàn)有、無分劃線現(xiàn)象時，預(yù)估計延時值微秒數(shù)并記錄此時毫秒數(shù)，即該延時值就是所述ccd相機快門關(guān)閉時刻值t6。
ccd相機曝光延時值計算：如圖12所示，所述ccd相機曝光延時值t應(yīng)為所述ccd相機快門開啟與關(guān)閉時刻差值的一半和ccd相機快門開啟時刻值之和，即：
通過本發(fā)明的相機機械快門曝光延時測定裝置來測定數(shù)字天頂攝影定位系統(tǒng)中的ccd相機的曝光延時的有益效果是：
大大提高了數(shù)字天頂攝影定位測量測站經(jīng)度的精度，提高測量效率。由于受ccd相機快門磨損等的影響，在相機快門壽命期間內(nèi)，曝光延時必然會發(fā)生變化，因此有必要定期對其進行測定，以保證數(shù)字天頂攝影定位測量精度。
不采用本發(fā)明，數(shù)字天頂攝影定位系統(tǒng)要想獲得足夠高的精度，就必須在已知天文點上進行多次儀器狀態(tài)參數(shù)標(biāo)定。通過反推得出系統(tǒng)對應(yīng)曝光延時，再進行天文測量。如此，效率極低，且反推得出的曝光延時誤差較大，天文測量誤差大。
采用本發(fā)明所述裝置，對單臺數(shù)字天頂攝影定位系統(tǒng)進行多次曝光延時的測定試驗并與反推計算值對比，試驗結(jié)果如表1所示，表1為單臺相機曝光延時測定值。
表1
對多臺數(shù)字天頂攝影定位系統(tǒng)分別進行曝光延時的測定試驗并與反推計算值對比，試驗結(jié)果如表2所示，表2為多臺相機曝光延時測定值。
表2
通過試驗對比可知，本發(fā)明可實現(xiàn)高精度曝光延時的測定。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：
本發(fā)明的裝置應(yīng)用于數(shù)字天頂攝影定位系統(tǒng)中時，能夠在不對數(shù)字天頂攝影儀主機中ccd相機進行拆解的基礎(chǔ)上，將光源、超遠距定焦鏡頭形成的高精度平行光管、數(shù)字天頂攝影儀主機上的光學(xué)望遠鏡和ccd成像裝置光軸重合，控制及守時裝置和觸發(fā)控制裝置同時控制可控光源狀態(tài)變化與觸發(fā)ccd相機拍照，通過對比不同延時所拍攝的影像，分析得出ccd相機快門開啟、關(guān)閉的時刻值，進而計算出ccd相機的曝光延時，因此本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)對ccd相機曝光延時進行毫秒級精確測定，為數(shù)字天頂攝影定位測量提供準(zhǔn)確可靠的相機曝光延時。
進一步的，固定座上與超遠距定焦鏡頭的頂端連接的部分套設(shè)有用于將固定座與超遠距定焦鏡頭緊箍的手柄喉箍，固定座上在套設(shè)手柄喉箍的位置沿周向均勻開設(shè)有若干條縱向的伸縮槽，當(dāng)手柄喉箍緊固時，固定座上開設(shè)伸縮槽的位置的外徑能夠縮小并緊貼超遠距定焦鏡頭的頂端，使得固定座與超遠距定焦鏡頭緊固可靠且拆裝及調(diào)整方便，而且能夠保證安裝的同軸度。