تبدیل دوربینهای معمولی به دوربین پرسرعت با اختراع محقق ایرانی

موبنا – دکتر حسین جهان‌خواه عضو هیئت علمی پژوهشگاه بین‌المللی زلزله‌شناسی و مهندسی زلزله گفت: ما توانستیم در پژوهشگاه سامانه‌ای را در حوزه پردازش تصویر برای برداشت‌های آزمایشگاهی و سنجش جابجایی دینامیکی طراحی کنیم.

وی افزود: این سامانه امکان ثبت تاریخچه جابجایی حرکت با فرکانس و سرعت بالای اجسام را برای دوربین‌های معمولی فراهم می‌آورد.

عضو هیئت علمی پژوهشگاه بین‌المللی زلزله‌شناسی و مهندسی زلزله ادامه داد: این سامانه از سه بخش دوربین، نشانگر نوری و نرم‌افزار جامع تشکیل شده است. با نصب نشانگر روی جسم متحرک، تصویربرداری از حرکت آن توسط یک دوربین ساده و تحویل فیلم توسط نرم‌افزار، می‌توان تاریخچه حرکت جسم را برآورد کرد. ایده طرح شده در این اختراع، قابلیت‌های موجود در زمینه پردازش تصویر را بهبود بخشیده و امکان ثبت موقعیت‌های مکانی با فرکانس‌هایی بسیار بیش از فرکانس فیلمبرداری دوربین را فراهم می‌آورد.

به گفته جهان‌خواه، اساس کار این سیستم بر پایه زمانبندی و کنترل زمانی مکانی نشانگر نوری سامانه استوار است.

وی در خصوص نشانگر نوری این سامانه گفت: این نشانگر به کمک یک میکرو کنترلر کدگذاری شده، زمان‌های مختلفِ یک نقطه هدف را به موقعیت‌های مکانی متفاوتی در فضای تصویر نسبت می‌دهد.

برگزیده سی و چهارمین جشنواره بین‌المللی خوارزمی با بیان اینکه دستاورد اصلی این سامانه، تبدیل یک دوربین معمولی به یک دوربین پرسرعت برای ثبت حرکت‌های دینامیکی نقاط هدف است، گفت: اگر اصلی‌ترین مزایای این سامانه نسبت به دوربین‌های پرسرعت مد نظر قرار گیرد، این سامانه امکان فیلمبرداری در مدت زمان‌های بسیار طولانی‌تری را با حفظ کیفیت، سرعت و حجم ذخیره داده‌ها را فراهم می‌آورد.

جهان‌خواه با اشاره به دیگر مزایای این طرح گفت: سرعت تحلیل داده‌ها در این سامانه به مراتب بالاتر از فیلم‌های به دست آمده از دوربین‌های پرسرعت است.

وی خاطرنشان کرد: مزایای دیگر این سامانه را می‌توان در مقایسه با LVDT به عنوان یک ابزار شناخته شده برای ثبت جابجایی برشمرد.

برگزیده سی و چهارمین جشنواره بین‌المللی خوارزمی با بیان اینکه سامانه نیاز به دیتالاگر ندارد و ضمن برداشت غیر تماسی حرکت، امکان ثبت همزمان جابجایی چند نقطه را دارد، گفت: دامنه بیشینه جابجایی قابل ثبت این سیستم، امکان تنظیم دارد و علاوه بر توانمندی ثبت حرکات چرخشی، برخلاف LVDT که به صورت تماسی به جسم وصل می‌شود، حساسیت منفی به جابجایی همزمان در جهات متعامد ندارد.

سرپرست تیم تحقیقاتی این سامانه با بیان اینکه محدوده فرکانسی قابل پوشش این سامانه نسبت به LVDT ها (سنسور الکترومکانیکی است که حرکت مستقیم از یک جسم را که به صورت مکانیکی مرتبط است، به یک سیگنال الکتریکی متناظر تبدیل می‌کند) گسترده‌تر است، خاطر نشان کرد: تهیه نرم افزار برداشت تصویری پاسخ استاتیکی و دینامیکی به عنوان یک طرح فناورانه در پژوهشگاه زلزله با هدف استفاده از برداشت‌های تصویری در ثبت پاسخ دینامیکی سازه‌ها شروع شد زیرا این نیاز احساس می‌شد که برای دستیابی به دقت‌های بالا در ثبت حرکت، لازم است که از دوربین‌های پرسرعت استفاده شود.

وی با بیان اینکه این در حالیست که دوربین‌های پرسرعت علاوه بر هزینه بالا، داده‌های حجیم تولید می‌کنند که تحلیل آنها بسیار زمان بر خواهد بود، گفت: همچنین دوربین‌های پرسرعت که دارای قیمت‌های متوسط هستند، معمولاً در سرعت‌های بالای فیلمبرداری با افت چشمگیر در کیفیت تصاویر مواجه هستند به همین دلیل این سامانه را طراحی کردیم که علاوه بر حذف نیاز به دوربین‌های پرسرعت در برداشت پاسخ دینامیکی، داده‌های با حجم معمولی تولید کند.

به گفته وی، امید است این محصول بتواند در آینده به عنوان جایگزین مناسبی برای LVDT ها باشد که ثبت کننده‌های تماسی جابجایی هستند.

جهان‌خواه با بیان اینکه این سامانه برای ثبت جابجایی اجسام متحرک استفاده می‌شود، گفت: از این سامانه در آزمایشگاه‌های مهندسی عمران و آزمایشگاه‌های مهندسی زلزله برای ثبت ارتعاشات سازه‌ها استفاده می‌شود؛ در حال حاضر برای ثبت حرکات اجسام از «LVDT» ها استفاده می‌شود اما اکنون این ابزار بومی کشور می‌تواند جایگزین مناسبی برای این محصول خارجی باشد که سرعت پردازش بالاتری هم دارد.

به گزارش مهر، این طرح در سی و چهارمین جشنواره بین المللی خوارزمی رتبه سوم نوآوری را کسب کرد.

 منبع: مهر