“天宫二号”约会嫦娥 谁能做它的“眼睛” 2016年09月22日08:43 来源:|
中秋佳节团圆时,我国第一个真正意义上的空间实验室“天宫二号”发射。天宫二号和天宫一号是在同一个平台上研制出来的“孪生兄弟”,天宫二号最早是天宫一号的“备份件”,如果“哥哥”出现异常状况,“弟弟”就要顶上。2011年,“哥哥”天宫一号的完美演出,让弟弟当时没有出场,但从此弟弟却有了更神圣的使命–作为真正意义上的空间实验室开展太空科学实验。
其中,想必大家也很好奇,“天宫二号”在月圆之夜成功约会嫦娥,一个多月后将和神舟十一号载人飞船进行在轨交汇对接,那么如何把舱内员的活动图像和舱外太空记录下来传回地球呢?
为了让太空活动“看得见、看得清”,作为神舟十一号和天宫二号的“眼睛”,天宫二号装上了4台,其中舱内2台,舱外2台。舱内摄像机视场角度达超广角100度,成像效果更好,色彩更鲜艳。
航天员在舱内的活动图像,就靠舱内摄像机来记录。相比而言,拍摄太空环境的舱外摄像机难度更高,它们要接受两大考验:一是空间环境的考验,长时间暴露在太空环境下的2个舱外摄像机,不仅要承受太空昼夜两面200多摄氏度的巨大温差,还要面临太空辐射、原子氧侵蚀等恶劣环境;二是,力学环境的考验,天宫二号和神舟十一号对接时将产生剧烈震动,普通摄像头一震动就会移焦,剧烈震动会整个功能结构。
为此,研制人员通过计算仿真,模拟太空环境,针对太空舱外恶劣环境进行了专门设计,并给舱外摄像机穿上了一层具有温控功能的“保护膜”,才能保证摄像机正常工作,将更高质量的图像传回地球。以此可见,与普通摄像机相比,工业摄像机才能成为“天宫二号”的眼睛。
工业摄像机是一种适用于、治安卡口、高清系统、工业检测、半导体检测、印制板检测、食品饮料检测等众多领域应用的高分辨率彩色数字摄像机。
一、工业摄像机的特点
1、拍摄图象清晰度高,色彩还原好,曝光时间、白平衡、对比度、亮度、饱和度及色度等多参数软件自动控制。
2、安装使用操作简单,通过USB2.0接口,不需要额外的采集设备,即插即用,即可获得实时的无压缩数码图象,明美操作软件界面简洁,图象采集所见即所得。
3、具有动态录像功能,其压缩格式极其方便存储。
二、工业摄像机的分类
工业摄像机按摄像器件划分为电真空摄像器件(即摄像管)摄像机和固体摄像器件(CCD器件、CMOS器件)摄像机两大类。
电真空摄像管开发早、种类多,但成本高,体积大,已被一般选用的固体摄像器件所代替。固体摄像器件(CCD器件、CMOS器件)是发展起来的一类新型摄像器件,它的优点是:惰性小、灵敏度高、抗强光照射、几何失真小、均匀性好;抗冲振,没有微音效应;小而轻、寿命长。工业摄像机正朝着小型化、轻量化、廉价化,并提高图像质量、增加操作功能的方向发展。现在市场上主流的工业摄像机基本是按CCD感光件和CMOS感光件来分的。
总而言之,工业摄像机具有传输速度快,色彩还原性好,成像清晰等特点,不但能够方便拍摄显微图像,而且能够测量拍摄物体的长度、角度、面积等系列参数,还可以打印图文报告。同时,高分辨率工业数字摄像机安装使用操作也很简单。因此,工业摄像机更适合充当“天宫二号”的眼睛,并且,随着技术的不断进步,工业摄像机也将在航空事业中广泛应用。
责任编辑:姚泓泽