Корекція динамічних відхилень наведення в лазерних проєкціях для музейних та мультимедійних інсталяцій

Анотація

Забезпечення точності наведення лазерного випромінювання є ключовою умовою якості сучасних музейних та мультимедійних інсталяцій. Навіть незначні динамічні від- хилення, зумовлені вібраціями чи тепловими деформаціями, призводять до втрати чіткості проєкції та зниження ефекту занурення.

Мета статті – розробити й апробувати вбудовану програмну систему для компенса- ції динамічних похибок наведення лазерних проєкцій у реальному часі для музейних і мультимедійних інсталяцій.

Методами дослідження є математичне моделювання динамічних відхилень, алго- ритми комп’ютерного зору для виявлення та відстеження лазерних міток, сенсорне об’єднання даних з інерціальних вимірювальних блоків (IMU), а також модульна про- грамна реалізація на одноплатних комп’ютерах під керуванням Linux. У роботі застосо- вано системний аналіз для оцінки наявних підходів, експериментальне тестування для перевірки працездатності алгоритмів та порівняльні випробування з класичними мето- дами стабілізації.

Новизна дослідження полягає у створенні доступної за вартістю та ресурсоощадної системи, що поєднує CMOS-сенсори, алгоритми виявлення світлових плям і кватерніон- ну інтеграцію даних IMU. Така архітектура забезпечує обробку потокового відео з часто- тою близько 90 кадрів/с за низьких апаратних вимог, дозволяючи отримати якісну ком- пенсацію похибок без дорогого оптико-механічного обладнання.

Висновки. У статті визначено основні проблеми динамічної стабілізації лазерних проєкцій, проаналізовано сучасні апаратні та програмні рішення, розроблено й випробувано авторську вбудовану систему корекції. Отримані результати підтверджують, що запропонований підхід дає змогу підвищити точність і стійкість проєкцій у музейних та мультимедійних застосуваннях, забезпечуючи поєднання економічності, масштабованості та технічної надійності.