১s০ এর দশকের ভিডিও ক্যামেরাকে রিয়েল-টাইম পোলারিম্যাট্রিক ইমেজারে রূপান্তর করুন: ১ Ste টি ধাপ (ছবি সহ)

2024 লেখক: John Day | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-30 08:02

পোলারিমেট্রিক ইমেজিং বিস্তৃত ক্ষেত্র জুড়ে গেম-চেঞ্জিং অ্যাপ্লিকেশনগুলি বিকাশের একটি পথ সরবরাহ করে-পরিবেশ পর্যবেক্ষণ এবং মেডিক্যাল ডায়াগনস্টিকস থেকে সুরক্ষা এবং সন্ত্রাসবিরোধী অ্যাপ্লিকেশন পর্যন্ত বিস্তৃত। যাইহোক, বাণিজ্যিক পোলারিম্যাট্রিক ক্যামেরার খুব বেশি খরচ পোলারিম্যাট্রিক ইমেজিংয়ের গবেষণা এবং উন্নয়নকে বাধাগ্রস্ত করেছে। এই কাগজটি 1980-এর দশকের উদ্বৃত্ত, 3-টিউব রঙের ক্যামেরাটিকে রিয়েল-টাইম পোলারিম্যাট্রিক ইমেজারে রূপান্তর করার জন্য বিস্তারিত নির্দেশাবলী উপস্থাপন করে। এই রূপান্তরের ভিত্তি হিসেবে ব্যবহৃত ক্যামেরাটি উদ্বৃত্ত বাজারে প্রায় ৫০ ডলারে পাওয়া যায়। এই ট্র্যাশ-টু-ট্রেজার ইন্সট্রাকটেবল আপনাকে দেখাবে কিভাবে একটি ক্যামেরা যা শুধুমাত্র প্রপ হিসাবে উপযুক্ত একটি বৈজ্ঞানিক যন্ত্রের মধ্যে রূপান্তর করতে পারে, যার বাণিজ্যিক সংস্করণগুলি হাজার হাজার ডলারের মূল্যবান হবে।

এই রূপান্তরটি সম্পাদন করতে আপনার নিম্নলিখিত আইটেমগুলির প্রয়োজন হবে:

• কাজের উদ্বৃত্ত JVC KY-1900 ক্যামেরা (KY-2000 এবং KY-2700 মডেল KY-1900 এর মতো মনে হয় এবং উপযুক্তও হতে পারে)
• Ø25.4 মিমি ওয়াইডব্যান্ড 70T/30R বিমস্প্লিটার (উদা Thorlabs BSS10)
• Ø25.4mm ওয়াইডব্যান্ড 50/50 beamsplitter (উদা Th Thorlabs BSW10)
• থ্রিডি প্রিন্টেড বিমস্প্লিটার অ্যাডাপ্টার রিং
• পোলারাইজিং প্লাস্টিকের শীট (যেমন এডমন্ড অপটিক্স 86-188)

ধাপ 1: পোলারিম্যাট্রিক ইমেজিং বোঝা

একটি হালকা তরঙ্গ তার তরঙ্গদৈর্ঘ্য দ্বারা চিহ্নিত করা হয়, যা আমরা একটি জেলা রঙ হিসাবে উপলব্ধি করি; এর প্রশস্ততা, যা আমরা একটি তীব্রতা স্তর হিসাবে উপলব্ধি করি; এবং যে কোণে এটি একটি রেফারেন্স অক্ষের সাথে দোলায়। এই শেষ প্যারামিটারটিকে তরঙ্গের "মেরুকরণের কোণ" বলা হয়, এবং এটি আলোর একটি বৈশিষ্ট্য যা মানুষের চোখকে আলাদা করতে পারে না। যাইহোক, আলোর মেরুকরণ আমাদের চাক্ষুষ পরিবেশ সম্পর্কে আকর্ষণীয় তথ্য বহন করে, এবং কিছু প্রাণী এটি উপলব্ধি করতে সক্ষম হয় এবং নেভিগেশন এবং বেঁচে থাকার জন্য এই অনুভূতির উপর সমালোচনামূলকভাবে নির্ভর করে।

পোলারিমেট্রিক ইমেজিং এবং এর অ্যাপ্লিকেশনগুলির একটি বিস্তারিত, এবং সহজে বোঝা যায় এমন বিবরণ আমার হোয়াইটপেপারে DOLPi পোলারিমেট্রিক ক্যামেরায় উপলব্ধ:

www.diyphysics.com/wp-content/uploads/2015/10/DOLPi_Polarimetric_Camera_D_Prutchi_2015_v5।

ধাপ 2: ক্যামেরা কেনা এবং সারিবদ্ধ করা

KY-1900 70-এর দশকের শেষের দিকে একটি পেশাদার-গ্রেড রঙিন ক্যামেরা হিসাবে চালু হয়েছিল। এটি একটি প্লাস্টিকের কমলা দেহের সাথে তৈরি হওয়া কয়েকটি মডেলের মধ্যে একটি ছিল, এটি খুব স্বতন্ত্র এবং ক্যামেরা ক্রুদের জন্য উচ্চমানের পেশাদারিত্বের চিহ্ন। 1982 সালে, এই ক্যামেরাটি প্রায় 9, 000 ডলারে বিক্রি হয়েছিল।

আজ, আপনার উদ্বৃত্ত বাজারে প্রায় $ 50 এর জন্য একটি খুঁজে পেতে সক্ষম হওয়া উচিত। KY-1900 একটি ট্যাঙ্কের মতো তৈরি করা হয়েছিল, তাই সম্ভাবনা খুব ভাল যে এটি সম্পূর্ণরূপে কার্যকরী হবে যদি এটি প্রসাধনীভাবে ভাল দেখায়। শুধু এটি একটি NTSC রঙের মনিটরের সাথে সংযুক্ত করুন এবং এটি 12VDC (ক্যামেরাটি 1.7A এর কাছাকাছি আঁকা) দিয়ে সরবরাহ করুন।

পরিবর্তনের সাথে এগিয়ে যাওয়ার আগে, নিশ্চিত করুন যে ক্যামেরাটি কার্যক্রমে এবং ভালভাবে সংযুক্ত। আপনার ক্যামেরা সারিবদ্ধ করতে এবং এটি সঠিকভাবে কাজ করছে কিনা তা পরীক্ষা করার জন্য প্রকল্পের শ্বেতপত্রের পরিশিষ্ট II এ প্রদর্শিত নির্দেশাবলী ব্যবহার করুন।

ধাপ 3: অপটিক্যাল অ্যাসেম্বলি অ্যাক্সেস করা

রূপান্তরের প্রথম ধাপ হল ক্যামেরার অপটিক্যাল অ্যাসেম্বলি অ্যাক্সেস করা, যার মধ্যে নিম্নলিখিত পদক্ষেপগুলি রয়েছে:

• ক্যামেরার বাম কভারটি আলাদা করুন
• ডিএফ প্রিন্টেড সার্কিট বোর্ড সরান
• অপটিক্যাল সমাবেশের বাইরের কভার প্লেটে ডাবল-পার্শ্বযুক্ত টেপ দিয়ে সংযুক্ত প্লাস্টিকের বিচ্ছিন্নতা শীটটি ছিঁড়ে ফেলুন

ধাপ 4: অপটিক্যাল অ্যাসেম্বলি খোলা

ভিতরের অপটিক্যাল সমাবেশ কভার প্লেটটি বন্ধ করুন। এই প্লেটটি সমাবেশে আঠালো। প্লেটটি আর ব্যবহার করা হবে না, তাই এটি বিকৃত করার বিষয়ে চিন্তা করবেন না। যাইহোক, সমাবেশের মধ্যে অপটিক্যাল উপাদানগুলির ক্ষতি না করার বিষয়ে সতর্ক থাকুন।

চিত্রের নিচের ফলকটি সংশোধিত JVC KY-1900 ক্যামেরার অপটিক্যাল সমাবেশ দেখায়। ফার্স্ট রিলে লেন্সের মধ্য দিয়ে ঘটনাক্রমে আলোকে ডাইক্রোয়িক বিমস্প্লিটার দ্বারা তিন রঙের ছবিতে বিভক্ত করা হয় সেগুলি সেকেন্ড রিলে লেন্সের মাধ্যমে নিজ নিজ স্যাটিকন টিউবে পাঠানোর আগে। রিয়েল-টাইম পোলারিমেট্রিক ইমেজারে পরিবর্তনটি ডাইক্রোক বিমস্প্লিটার সমাবেশের মূল ডাইক্রোয়িক বিমস্প্লিটারকে ওয়াইডব্যান্ড বিমসপ্লিটার দ্বারা বিনিময় করা, দ্বিতীয় রিলে লেন্সের ভিতরে রঙ ছাঁটা ফিল্টারগুলি বাদ দেওয়া এবং পোলারাইজেশন বিশ্লেষক যুক্ত করে।

ধাপ 5: Dichroic Beamsplitter সমাবেশ অপসারণ

Beamsplitter অ্যাসেম্বলি তিনটি স্ক্রু দিয়ে অনুষ্ঠিত হয়, সামনে থেকে একটি এবং পিছন থেকে দুটি। যেমন, ক্যামেরার ডান দিকের কভার, পিসিবি এবং প্লাস্টিকের ফিল্ম এগুলোকে অ্যাক্সেসযোগ্য করে তুলতে হবে।

ধাপ 6: 3D- প্রিন্টিং Beamsplitter অ্যাডাপ্টার রিং

মূলত KY-1900 ক্যামেরায় ব্যবহৃত ডাইক্রোয়িক বিমস্প্লিটারগুলির একটি অ-মানক ব্যাস রয়েছে, তাই আমি পরিবর্তনের জন্য 1”-ডায়ামিটার ওয়াইডব্যান্ড প্লেট বিমস্প্লিটার ব্যবহার করার সিদ্ধান্ত নিয়েছি। আমার বন্ধু এবং সহকর্মী জেসন মেয়ার্স 1”বিমস্প্লিটারগুলিকে ধরে রাখার জন্য একটি রিটেনার রিং ডিজাইন এবং 3 ডি প্রিন্ট করেছেন। এই ড্রপবক্সে CAD এবং 3D- প্রিন্টিং ফাইল পাওয়া যায়।

ধাপ 7: ওয়াইডব্যান্ড বিমস্প্লিটার দ্বারা ডাইক্রোক বিমস্প্লিটার প্রতিস্থাপন করা

রূপান্তর প্রক্রিয়ার পরবর্তী ধাপ হল ডাইক্রোক বিমস্প্লিটারকে ওয়াইডব্যান্ড বিমস্প্লিটার দ্বারা প্রতিস্থাপন করা। ইমেজটি কম-বেশি সমানভাবে তিনটি ইমেজে বিভক্ত হওয়া প্রয়োজন, তাই প্রথম বিমসপ্লিটারকে ঘটনার আলোর প্রায় 33.33% প্রতিফলন করতে হবে, যখন 66.66% আলোকে দ্বিতীয় বিমস্প্লিটারে যেতে দেওয়া হবে যা তারপর এই অংশটি বিভক্ত করা উচিত সমানভাবে। আমি নিম্নলিখিত beamsplitters ব্যবহার:

• Ø25.4 মিমি ওয়াইডব্যান্ড 70T/30R বিমস্প্লিটার (Thorlabs BSS10)
• Ø25.4 মিমি ওয়াইডব্যান্ড 50/50 বিমস্প্লিটার (থরল্যাবস বিএসডব্লিউ 10)

রিটেনার রিংগুলির মধ্যে ওয়াইডব্যান্ড বিমস্প্লিটারগুলি সমাবেশে ইনস্টল করা উচিত, এবং পরিবর্তিত বিমস্প্লিটার অ্যাসেম্বলিটি আবার জায়গায় ইনস্টল করা যেতে পারে। সাময়িকভাবে সার্কিট বোর্ডগুলিকে পুনরায় সংযুক্ত করুন। অপটিক্যাল অ্যাসেম্বলির উন্মুক্ত অংশগুলির বিরুদ্ধে কোন কিছু শর্টস নয় তা নিশ্চিত করা, ক্যামেরাটিকে পাওয়ার-আপ করুন। যদি আপনি সঠিকভাবে বিমসপ্লিটার স্থাপন করেন তবে প্রান্তিককরণে পৌঁছানোর জন্য অনুভূমিক/উল্লম্ব পোটেন্টিওমিটারের সামান্য সমন্বয় প্রয়োজন। আপনি লক্ষ্য করবেন যে ছবিটি এখনও রঙিন, যদিও মূল চিত্রের তুলনায় কিছুটা ধুয়ে ফেলা হয়েছে। ছবিটি এখনও রঙে দেখায় কারণ সেকেন্ডারি রিলে লেন্সের মধ্যে খুব শক্তিশালী ফিল্টার রয়েছে যা অপসারণ করা প্রয়োজন।

ধাপ 8: দ্বিতীয় রিলে লেন্স অ্যাক্সেস করা

অপটিক্যাল অ্যাসেম্বলি থেকে দ্বিতীয় রিলে লেন্স (এটি তাদের জন্য JVC এর নাম) অপসারণ ক্যামেরার কিছু অতিরিক্ত বিচ্ছিন্নতা নেয়। এর কারণ হল সেকেন্ডারি রিলে লেন্স বের করার আগে ইমেজ পিকআপ টিউবগুলো সরিয়ে ফেলতে হবে।

কেবল সমাবেশ থেকে মুদ্রিত বোর্ডগুলি বের করে এবং সংযোগ বিচ্ছিন্ন করে শুরু করুন। তারপরে ক্যামেরার পিছনের অংশটি সরান। টিউব অ্যাসেম্বলিগুলি তখন অপটিক্যাল অ্যাসেম্বলির টিউব হাউজিং থেকে টেনে নেওয়া যেতে পারে, যা দ্বিতীয় রিলে লেন্সে অ্যাক্সেস দেয়।

ধাপ 9: দ্বিতীয় রিলে লেন্স অপসারণ এবং বিচ্ছিন্নকরণ (এক সময়ে এক!)

অপটিক্যাল সমাবেশের ডান দিক থেকে অ্যাক্সেসযোগ্য ভাল লুকানো, ছোট সেট স্ক্রু দ্বারা দ্বিতীয় রিলে লেন্সগুলি রাখা হয়। একবার সেটস্ক্রু খোলা হলে, দ্বিতীয় রিলে লেন্সগুলি টানুন যার উপর আপনি কাজ করতে যাচ্ছেন। অপটিক্যাল টিউবের দুই পাশে মোটা বৈদ্যুতিক টেপের কয়েকটি স্তর মোড়ানো এবং প্লেয়ার ব্যবহার করে এটি খুলুন।

ধাপ 10: রঙিন ফিল্টার এবং দ্বিতীয় রিলে লেন্স পুনরায় সাজানো অপসারণ

একটি স্প্যানার রেঞ্চ বা খুব বিন্দু টুইজার ব্যবহার করে রিটেনার রিং খুলে রঙ ফিল্টারটি সরিয়ে ফেলা উচিত। ফিল্টারটি সরানোর পরে, কেবল লেন্সগুলি পুনরায় একত্রিত করুন এবং আঙুল-শক্ত করুন।

কালার ফিল্টার বাদ দিলে সেকেন্ডারি রিলে লেন্সের ফোকাল পয়েন্ট বদলে যায়, তাই এটি অপটিক্যাল অ্যাসেম্বলিতে পুরোপুরি পুনরায় প্রবেশ করা উচিত নয়। পরিবর্তে, পরিবর্তিত সেকেন্ডারি রিলে লেন্সগুলি প্রায় 2.5 মিমি প্রবাহিত হওয়া উচিত।

ক্যামেরাটি সংশোধিত সেকেন্ডারি রিলে লেন্সগুলির সমস্ত সেটস্ক্রু দিয়ে ইনস্টল এবং সুরক্ষিত করার পরে পুনরায় একত্রিত করা যেতে পারে। অপটিক্যাল অ্যাসেম্বলি অ্যাক্সেসযোগ্য ছেড়ে দিন, এবং শুধুমাত্র DF বোর্ডকে সাময়িকভাবে পুনরায় সংযুক্ত করুন, নিশ্চিত করুন যে এটি অপটিক্যাল অ্যাসেম্বলির সাথে শর্ট-সার্কিট নয়।

ধাপ 11: ক্যামেরা পুনরায় সাজানো

এখন সময় এসেছে ক্যামেরাটিকে খুব সাবধানে সারিবদ্ধ করার জন্য যাতে এটি একটি পুরোপুরি কালো-সাদা ছবি তৈরি করে। কিছু রঙের ফ্রিং সবসময় দেখা যাবে কারণ সেকেন্ডারি রিলে লেন্সগুলি তরঙ্গদৈর্ঘ্যের একটি সংকীর্ণ ব্যান্ডের জন্য ডিজাইন করা হয়েছিল, এবং এখন দৃশ্যমান আলোর সম্পূর্ণ ব্যান্ডউইথের উপর ব্যবহার করা হচ্ছে। সবদিক থেকে জুম টানলে ছবিটির প্রান্তে ঝাঁকুনি বিশেষভাবে লক্ষণীয়, কিন্তু প্রকল্পের শ্বেতপত্রের পরিশিষ্ট ২ -এ বর্ণিত পদ্ধতি অনুসরণ করে ধৈর্য ধরে রেজিস্ট্রেশন করা যায়।

ধাপ 12: মেরুকরণ বিশ্লেষক ফিল্টার তৈরি করা

একটি মেরুকরণ শীট থেকে তিনটি 1.42”× 1.42” স্কোয়ার কাটুন। আমি একটি এডমন্ড অপটিক্স 86-188 150 x 150 মিমি, 0.75 মিমি বেধ, পোলারাইজিং ল্যামিনেটেড ফিল্ম ব্যবহার করেছি। আমি সস্তা অফারগুলির পরিবর্তে এই চলচ্চিত্রটি বেছে নিয়েছি কারণ এটি একটি খুব উচ্চ বিলুপ্তির অনুপাত, সেইসাথে উচ্চ সংক্রমণ, যা আরও ভাল পোলারমেট্রিক ইমেজ তৈরি করে। চিত্রে লক্ষ্য করুন যে একটি বর্গক্ষেত্র অন্য দুইটির সাপেক্ষে 45 at এ কাটা হয়।

ধাপ 13: মেরুকরণ বিশ্লেষক যোগ করা

অপটিক্যাল অ্যাসেম্বলির মধ্যে স্পষ্ট টেপ দিয়ে পোলারাইজেশন বিশ্লেষকগুলিকে সংযুক্ত করুন যাতে তারা টিউবে অপটিক্যাল পথের মধ্যে চিত্রের মতো দেখানো হয়।

এটাই! রূপান্তর সম্পূর্ণ। অপটিক্যাল অ্যাসেম্বলি কভারটি পুনরায় একত্রিত করার আগে আপনি এই পর্যায়ে ক্যামেরা পরীক্ষা করতে পারেন (আমি ভেতরের আবরণটি বাতিল করেছি), প্লাস্টিকের শীটটি পুনরায় সংযুক্ত করা, ডিএফ বোর্ডটি পুনরায় সংযুক্ত করা এবং ক্যামেরার ঘেরটি বন্ধ করার আগে।

ধাপ 14: ক্যামেরা ব্যবহার করা

চিত্রটি 0 ° থেকে 180 between এর কোণে পোলারাইজিং প্লাস্টিকের টুকরো দিয়ে তৈরি একটি নমুনা লক্ষ্য সহ ফলাফল দেখায়। সংশোধিত JVC KY-1900 ক্যামেরা থেকে ধারণ করা লক্ষ্যটি ধূসর স্কেলে রঙের বার এবং ছবির অন্যান্য অ-পোলারাইজড উপাদানগুলি দেখায়, যখন পোলারাইজার ফিল্মের টুকরাগুলি উজ্জ্বল রঙের হয়, এনটিএসসির RGB স্পেসে তাদের মেরুকরণের কোণ এনকোড করে।

এই প্রকল্পের অতিরিক্ত তথ্যের জন্য, দয়া করে www.diyPhysics.com থেকে প্রকল্পের শ্বেতপত্র ডাউনলোড করুন।

ট্র্যাশ টু ট্রেজার -এ প্রথম পুরস্কার