火山観測用3次元可視画像撮影装置の開発

火山观测3D可见光图像捕捉装置的研制

• 批准号: 17031001
• 负责人: 青山 裕
• 金额: $ 3.2万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17031001/
• 关键词: 火山観測; 3次元可視画像撮影; 特定小電力無線; 3次元画像; 火山噴出物

2006年度は試作機で得られた成果をもとにして,無線装置の作成を進めた.複数受信点への同報性に優れた無線装置を用いることで,トリガー発生装置とカメラの配置を自由に取ることができ,ステレオ撮影で重要となる視点間距離を大きくすることができる.また,撮影するカメラの台数も理論上は無制限に増やすことが可能となる.しかしその一方で,有線系システムでは現れなかった同期信号の遅延が生じることが予想された.装置作成においては(有)ユニテクノ研究開発部の石川和也氏にご協力をいただいた.ユニテクノ製の特定小電力無線伝送装置は,送受信機間の距離を約2kmまで広げられることの他に,信号伝達の時間遅れがミリ秒の精度で一定となっているという特徴がある.この時間遅れ精度の保証は,カメラ同士の撮影時刻同期精度を保つ上で非常に有用である.無線同期装置のベースとしてユニテクノ製UM3型無線装置を利用した.本研究ではUM3型無線装置を1対Nの組み合わせで利用し,送信機側にGPS同期のパルス発生装置やトリガー信号のコントローラーを組み入れた.受信機側には2005年度の有線系試作時に作成済みのシャッター信号/カウンター信号分離装置を接続し,その先にカメラと収録用PCがつながれることとなる.撮影時刻の精度を高める目的で,送信機側にGPSモジュールを搭載した.送信機は起動後のスタンバイ状態でGPS時計との同期動作を開始し,スタートボタン押下後の毎分0秒から設定されたシャッタースピードで同期信号を送出する.無線伝送による遅延時間のゆらぎを低減するために,固定データ長の固定周期で同期シャッター信号を送信する.データ送信は30fpsに相当する33.3ms毎(誤差±400μs以内)に行われる.機器の細部調整は若干残っているが,予定年度内に計画通りの撮影装置の作成を完了することができた.

在2006年，我们根据原型获得的结果开发了无线设备。通过使用具有出色广播的无线设备对多个接收点，可以自由排列触发器和相机，并且可以增加视点之间的距离，这对于立体摄影很重要。此外，理论上可以无限地增加要拍照的相机数量。但是，另一方面，预计会发生在有线系统中没有看到的同步信号的延迟。为了创建设备，我们从Unitechno研究与开发部的Ishikawa Kazuya获得了合作。除了将收发器之间的距离扩大到约2公里外，信号传输的时间延迟在毫秒准确性下也是恒定的。时间延迟精度的保证对于保持相机之间的时间同步的准确性非常有用。我们使用Uni-Techno UM3型无线设备作为无线同步设备的基础。在这项研究中，将UM3型无线设备用于1-N组合，并在发射器上掺入了GPS同步脉冲发生器和触发信号控制器。接收器侧连接到以前在2005年有线原型期间创建的快门/计数器信号分离器，并将相机和录制PC连接到相机。为了提高拍摄时间的准确性，在发射器侧安装了GPS模块。发射器启动后处于待命状态。启动了与S-观察值同步，并在按下开始按钮后每分钟0秒以设置的快门速度发送同步信号。为了减少由于无线电传输而导致的延迟时间的波动，在固定数据长度的固定周期内发送同步快门信号。每33.3毫米（±400μs之内的误差）进行每330毫米进行数据传输，相当于30fps。尽管对设备进行了一些良好的调整，但按计划的年内计划完成射击设备的创建。