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x-y Scanner

Der Strahlengang der Kamera verläuft über einen x-y Scanner, der auf gleicher Höhe wie die Kamera, schräg über der Austrittsöffnung des Instrumentes montiert ist (Abbildung 6.8). Der x-y Scanner besteht aus zwei Spiegeln, die um zwei senkrecht zueinander stehende Achsen drehbar sind. Damit lä\3t sich ein zweidimensionales Gebiet abscannen. In der Ruheposition der Spiegel verlä\3t der Strahl die Scannereinheit unter einem Winkel von 90tex2html_wrap_inline12080 zur Einfallsrichtung. Da der Scanner schräg unter einem Winkel von 20tex2html_wrap_inline12080 montiert ist, verläuft die Blickrichtung der Kamera, unter einem Winkel von 20tex2html_wrap_inline12080 gegen die Senkrechte, durch die Mitte der Austrittsöffnung.

Der x-y Scanner ermöglicht es, die Blickrichtung der Kamera zu steuern und damit die Position des beobachteten Bereiches auf der Wasseroberfläche einzustellen. Da sich das Schiff während der Messung mit einer Geschwindigkeit von ca. 0.5m/s (1Knoten) bewegt, wandert die Wasseroberfläche während der Messung durch das Kamerabild. Zusätzlich ist der Geschwindigkeit des Schiffes die Orbitalbewegung der Wasserwellen überlagert. Aus den Temperaturmustern der Wasseroberfläche lä\3t sich die Verschiebung des Bildinhaltes zwischen zwei aufeinanderfolgenden Bildern berechnen. Dies liefert die Momentangeschwindigkeit der Wasseroberfläche relativ zur Kamera. Mit dieser Information lä\3t sich der Blickwinkel der Kamera über die Scannerspiegel korrigieren, um der Bewegung der Wasseroberfläche zu folgen.

Im Rahmen einer Diplomarbeit wurden bereits Voruntersuchungen zu einem Echtzeit-Trackingverfahren der Wasseroberfläche durchgeführt, die jedoch noch nicht bis zur Anwendungsreife gelangt sind. Probleme bereitet hauptsächlich der niedrige Temperaturkontrast in Infrarotbildern der Wasseroberfläche, der eine umfangreiche Bildverarbeitung erforderlich macht, um die Bewegung fehlerfrei zu detektieren. Dies ist nur schwer in Echtzeit durchzuführen und führt oft zu Fehleinschätzungen der Verschiebung. Für die Messungen während der MBL/CoOP Forschungsfahrt wurde dieses Verfahren daher nicht eingesetzt. In der Konstruktion des Instrumentes ist ein Tracking jedoch schon vorgesehen.



Horst Haussecker
Tue Jan 14 19:32:36 MET 1997