CN109882690B - 一种单摄像头农田大视场图像采集装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种单摄像头农田大视场图像采集装置，包括底板，所述底板的顶端连接有支撑杆，所述支撑杆的中部安装有控制柜，所述控制柜的顶端连接有第一连接杆，本发明结构科学合理，使用安全方便，通过控制柜控制摄像头运行，结合凸面镜的折射，可直观的对农田较大角度范围进行图像采集，通过将擦拭布可对透明玻璃板进行擦拭，通过平面涡卷弹簧的收缩，可带动收束辊转动，从而将连接绳收束在收束辊上，并可通过魔术贴将擦拭布收纳在收纳槽内，便于对透明玻璃板的擦拭和擦拭布的收纳，通过驱动电机的运行，可带动转动座转动，从而调整挡雨板安装座的位置，可在雨雪天气时，将挡雨板安装座转动至雨雪较大的方向，对雨雪进行遮挡。

Description

一种单摄像头农田大视场图像采集装置

技术领域

本发明涉及农田图像采集技术领域，具体为一种单摄像头农田大视场图像采集装置。

背景技术

随着农业机械的广泛普及，农业生产规模的扩大，科学技术的不断发展，农业生产正逐步向现代化农业方向发展，农业作业环境的恶劣、作业任务的繁重、农药化肥的不合理的利用造成对环境的污染以及有毒物体对人体造成的伤害已成为制约农业发展的主要障碍，越来越多的人希望从繁重的农业生产中解脱出来，这种种现象正促使着农业生产发生着变革.精细农业，农业生产自动化、无人化应运而生，而要实现农业生产自动化就需要能代替人类完成部分或全部农业作业任务的智能农业机械，而我国的农业人口众多，人均占有土地资源较少，长期以来一直保持着小块土地种植模式，造成了大量资源的浪费或不合理的利用，严重制约了我国农业高科技的发展，农田使用智能农业机械进行耕种时，很重要的一点是对农田的图像采集，从而对农田的实时情况进行监测和采集。

但是目前市场上现有的农田图像采集装置使用时，农田图像采集时需要使用多个摄像头进行图像采集摄像，因此造成图像采集的成本较高，农田摄像头的外部也容易沾染灰尘杂物，难以进行清理，且现有的农田图像采集装置使用时，容易在风力较大的雨雪天气时，产生损坏，无法针对含有大风的雨雪天气对摄像头进行防护，导致冬季摄像头的损坏率加大。

发明内容

本发明提供一种技术方案，可以有效解决上述背景技术中提出的农田图像采集时需要使用多个摄像头进行图像采集摄像，因此造成图像采集的成本较高，农田摄像头的外部也容易沾染灰尘杂物，难以进行清理的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种单摄像头农田大视场图像采集装置，包括底板，所述底板的顶端连接有支撑杆，所述支撑杆的中部安装有控制柜，所述控制柜的顶端连接有第一连接杆，所述第一连接杆的顶端连接有太阳能板，所述支撑杆的顶部安装有第二连接杆，所述第二连接杆的顶端连接有安装座；

所述安装座的顶端连接有转动挡雨机构，所述转动挡雨机构包括驱动电机、固定座、转动座、转动齿、传动齿轮、防护板、摄像头、连接杆、透明玻璃板、顶板、凸面镜和挡雨板安装座；

所述安装座的一端连接有驱动电机，所述驱动电机的顶端通过转轴连接有传动齿轮，所述安装座的顶端连接有固定座，所述固定座的顶端转动连接有转动座，所述转动座的外侧表面底部连接有转动齿，所述转动座的一端对应转动齿上方位置处安装有防护板，所述转动座的顶端中心处连接有摄像头，所述转动座的顶端对应摄像头一侧位置处均匀连接有连接杆，相邻两个所述连接杆之间安装有透明玻璃板，所述连接杆的顶端连接有顶板，所述顶板的底端中心处安装有凸面镜，所述顶板的底端对应凸面镜一侧位置处连接有挡雨板安装座。

优选的，所述支撑杆、第一连接杆和第二连接杆均为一种不锈钢材质的构件，且支撑杆、第一连接杆和第二连接杆的外侧表面均涂有防锈涂料。

优选的，所述转动齿与传动齿轮之间啮合连接，所述防护板的底端对应传动齿轮位置处开设有通孔。

优选的，所述控制柜的内部安装有蓄电池，所述太阳能板的输出端电性连接的蓄电池的输入端，所述控制柜的输入端电性连接蓄电池的输出端，所述控制柜的输出端电性连接驱动电机和摄像头的输入端。

优选的，所述顶板的底端对应凸面镜一侧位置处嵌入安装有便捷擦拭机构，所述便捷擦拭机构包括收纳槽、收纳盖板、安装杆、平面涡卷弹簧、收束辊、连接绳、擦拭布和魔术贴；

所述顶板的底端对应凸面镜一侧位置处开设有收纳槽，所述收纳槽的一端转动连接有收纳盖板，所述收纳槽的一端内壁连接有安装杆，所述安装杆的外侧表面对称连接有平面涡卷弹簧，所述平面涡卷弹簧的一端连接有收束辊，所述收束辊的外侧安装有连接绳，所述连接绳的另一端连接有擦拭布，所述擦拭布的一端对称安装有魔术贴。

优选的，所述支撑杆的外侧表面设置有便捷维修机构，所述便捷维修机构包括滑动槽、限位杆、固定孔、滑动安装板、拉板和固定旋钮；

所述支撑杆的外侧表面开设有滑动槽，所述支撑杆的一端表面对应滑动槽一端位置处均匀开设有固定孔，所述滑动槽的一端滑动连接有滑动安装板，所述滑动安装板的底端连接有拉板，所述滑动安装板的一端嵌入安装有固定旋钮；

所述滑动安装板与第二连接杆焊接连接，所述第二连接杆通过滑动安装板与支撑杆安装连接。

优选的，所述滑动槽的底端内壁对称连接有限位杆，且限位杆的顶端穿过滑动安装板与滑动槽顶端内壁连接。

优选的，所述滑动安装板与支撑杆之间通过固定孔和固定旋钮进行固定，所述拉板的边角均为光滑圆角。

优选的，所述控制柜的底端嵌入安装有干燥机构，所述干燥机构包括干燥盒、干燥剂包、干燥孔和透气孔；

所述控制柜的底端内壁对称安装有干燥盒，所述干燥盒的顶端对称开设有干燥孔，所述干燥盒的顶端内壁均匀贴附有干燥剂包，所述控制柜的底端对应干燥盒位置处均匀开设有透气孔。

优选的，所述底板的顶端四角连接有第一肋板，所述底板的外侧表面对称安装有第二肋板。

与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明结构科学合理，使用安全方便：

1、通过控制柜控制摄像头运行，结合凸面镜的折射，可直观的对农田的较大角度范围的图像采集，若是透明玻璃板上沾染灰尘或是杂物，影响图像采集时，可翻开收纳盖板，将擦拭布从收纳槽内取出，对透明玻璃板进行擦拭，擦拭布取出时，会拉动收束在收束辊上的连接绳，从而带动收束辊转动，平面涡卷弹簧收缩，在擦拭结束后，通过平面涡卷弹簧的收缩，可带动收束辊反向转动，从而将连接绳收束在收束辊上，并可通过魔术贴将擦拭布收纳在收纳槽内，便于对透明玻璃板的擦拭和擦拭布的收纳。

2、通过控制柜控制驱动电机的运行，带动传动齿轮转动，结合传动齿轮和转动齿的啮合传动，可带动转动座转动，从而带动顶板底端连接挡雨板安装座转动，从而调整挡雨板安装座的位置，可在雨雪天气时，将挡雨板安装座转动至雨雪较大的方向，对雨雪进行遮挡。

3、通过底板顶端安装的第一肋板和底板外侧表面均匀安装的第二肋板，可在底板安装在农田内时，增加底板安装的稳定性，可避免底板安装后，因风力或是外力原因，产生松动。

4、通过旋动固定旋钮，可使滑动安装板与支撑杆之间产生松动，拉动拉板，可将滑动安装板通过限位杆拉下，对滑动安装板的位置进行调整，也可将滑动安装板拉动至滑动槽的最低端，可快速便捷的对摄像头进行更换和维修。

5、通过控制柜底端开设的透气孔，外界空气会进入控制柜内，对控制柜进行散热，通过控制柜内壁连接的干燥盒和干燥盒内的干燥剂包，可在对控制柜进行散热时，对进入控制柜的空气进行干燥，增加了控制柜使用的散热和干燥性能。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

在附图中：

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明第二连接杆和安装座的连接结构示意图；

图3是本发明转动挡雨机构的结构示意图；

图4是本发明固定座和转动座的安装结构示意图；

图5是本发明便捷擦拭机构的结构示意图；

图6是本发明平面涡卷弹簧与收束辊的连接结构示意图；

图7是本发明便捷维修机构的结构示意图；

图8是本发明干燥机构的结构示意图；

图9是本发明第一肋板与底板的连接结构示意图；

图中标号：1、底板；2、支撑杆；3、控制柜；4、第一连接杆；5、太阳能板；6、第二连接杆；7、安装座；

8、转动挡雨机构；801、驱动电机；802、固定座；803、转动座；804、转动齿；805、传动齿轮；806、防护板；807、摄像头；808、连接杆；809、透明玻璃板；810、顶板；811、凸面镜；812、挡雨板安装座；

9、便捷擦拭机构；901、收纳槽；902、收纳盖板；903、安装杆；904、平面涡卷弹簧；905、收束辊；906、连接绳；907、擦拭布；908、魔术贴；

10、便捷维修机构；1001、滑动槽；1002、限位杆；1003、固定孔；1004、滑动安装板；1005、拉板；1006、固定旋钮；

11、干燥机构；1101、干燥盒；1102、干燥剂包；1103、干燥孔；1104、透气孔；

12、第一肋板；13、第二肋板。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例：如图1-9所示，本发明提供一种技术方案，一种单摄像头农田大视场图像采集装置，包括底板1，底板1的顶端连接有支撑杆2，支撑杆2的中部安装有控制柜3，控制柜3的顶端连接有第一连接杆4，第一连接杆4的顶端连接有太阳能板5，支撑杆2的顶部安装有第二连接杆6，第二连接杆6的顶端连接有安装座7；

安装座7的顶端连接有转动挡雨机构8，转动挡雨机构8包括驱动电机801、固定座802、转动座803、转动齿804、传动齿轮805、防护板806、摄像头807、连接杆808、透明玻璃板809、顶板810、凸面镜811和挡雨板安装座812；

安装座7的一端连接有驱动电机801，驱动电机801的型号为57BYGH5330，驱动电机801的顶端通过转轴连接有传动齿轮805，安装座7的顶端连接有固定座802，固定座802的顶端转动连接有转动座803，转动座803的外侧表面底部连接有转动齿804，转动座803的一端对应转动齿804上方位置处安装有防护板806，转动座803的顶端中心处连接有摄像头807，转动座803的顶端对应摄像头807一侧位置处均匀连接有连接杆808，相邻两个连接杆808之间安装有透明玻璃板809，连接杆808的顶端连接有顶板810，顶板810的底端中心处安装有凸面镜811，顶板810的底端对应凸面镜811一侧位置处连接有挡雨板安装座812，支撑杆2、第一连接杆4和第二连接杆6均为一种不锈钢材质的构件，且支撑杆2、第一连接杆4和第二连接杆6的外侧表面均涂有防锈涂料，增加了支撑杆2、第一连接杆4和第二连接杆6的防锈性能，转动齿804与传动齿轮805之间啮合连接，防护板806的底端对应传动齿轮805位置处开设有通孔，便于驱动电机801运行时，通过转动齿804与传动齿轮805之间的啮合传动，带动转动座803转动。

控制柜3的内部安装有蓄电池，太阳能板5的输出端电性连接的蓄电池的输入端，控制柜3的输入端电性连接蓄电池的输出端，控制柜3的输出端电性连接驱动电机801和摄像头807的输入端。

顶板810的底端对应凸面镜811一侧位置处嵌入安装有便捷擦拭机构9，便捷擦拭机构9包括收纳槽901、收纳盖板902、安装杆903、平面涡卷弹簧904、收束辊905、连接绳906、擦拭布907和魔术贴908；

顶板810的底端对应凸面镜811一侧位置处开设有收纳槽901，收纳槽901的一端转动连接有收纳盖板902，收纳槽901的一端内壁连接有安装杆903，安装杆903的外侧表面对称连接有平面涡卷弹簧904，平面涡卷弹簧904的一端连接有收束辊905，收束辊905的外侧安装有连接绳906，连接绳906的另一端连接有擦拭布907，擦拭布907的一端对称安装有魔术贴908。

支撑杆2的外侧表面设置有便捷维修机构10，便捷维修机构10包括滑动槽1001、限位杆1002、固定孔1003、滑动安装板1004、拉板1005和固定旋钮1006；

支撑杆2的外侧表面开设有滑动槽1001，支撑杆2的一端表面对应滑动槽1001一端位置处均匀开设有固定孔1003，滑动槽1001的一端滑动连接有滑动安装板1004，滑动安装板1004的底端连接有拉板1005，滑动安装板1004的一端嵌入安装有固定旋钮1006；

滑动安装板1004与第二连接杆6焊接连接，第二连接杆6通过滑动安装板1004与支撑杆2安装连接，滑动槽1001的底端内壁对称连接有限位杆1002，且限位杆1002的顶端穿过滑动安装板1004与滑动槽1001顶端内壁连接，便于兑滑动安装板1004进行限位，滑动安装板1004与支撑杆2之间通过固定孔1003和固定旋钮1006进行固定，拉板1005的边角均为光滑圆角，可避免拉板1005的边角过于尖锐划伤使用者手部。

控制柜3的底端嵌入安装有干燥机构11，干燥机构11包括干燥盒1101、干燥剂包1102、干燥孔1103和透气孔1104；

控制柜3的底端内壁对称安装有干燥盒1101，干燥盒1101的顶端对称开设有干燥孔1103，干燥盒1101的顶端内壁均匀贴附有干燥剂包1102，控制柜3的底端对应干燥盒1101位置处均匀开设有透气孔1104，底板1的顶端四角连接有第一肋板12，底板1的外侧表面对称安装有第二肋板13，增加了底板1安装时的防晃动性能。

本发明的工作原理及使用流程：该单摄像头农田大视场图像采集装置使用时，通过底板1顶端安装的第一肋板12和底板1外侧表面均匀安装的第二肋板13，可在底板1安装在农田内时，增加底板1安装的稳定性，可避免底板1安装后，因风力或是外力原因，产生松动；

可将挡雨板安装在挡雨板安装座812底端，通过控制柜3控制驱动电机801的运行，带动传动齿轮805转动，结合传动齿轮805和转动齿804的啮合传动，可带动转动座803转动，从而带动顶板810底端连接挡雨板安装座812转动，从而调整挡雨板安装座812的位置，可在雨雪天气时，将挡雨板安装座812转动至雨雪较大的方向，对雨雪进行遮挡；

通过控制柜3控制摄像头807运行，结合凸面镜811的折射，可直观的对农田的较大角度范围的图像采集，若是透明玻璃板809上沾染灰尘或是杂物，影响图像采集时，可翻开收纳盖板902，将擦拭布907从收纳槽901内取出，对透明玻璃板809进行擦拭，擦拭布907取出时，会拉动收束在收束辊905上的连接绳906，从而带动收束辊905转动，平面涡卷弹簧904收缩，在擦拭结束后，通过平面涡卷弹簧904的收缩，可带动收束辊905反向转动，从而将连接绳906收束在收束辊905上，并可通过魔术贴908将擦拭布907收纳在收纳槽901内，便于对透明玻璃板809的擦拭和擦拭布907的收纳；

通过旋动固定旋钮1006，可使滑动安装板1004与支撑杆2之间产生松动，拉动拉板1005，可将滑动安装板1004通过限位杆1002拉下，对滑动安装板1004的位置进行调整，也可将滑动安装板1004拉动至滑动槽1001的最低端，可快速便捷的对摄像头807进行更换和维修；

控制柜3使用时，外界空气会通过透气孔1104进入控制柜3内，对控制柜3进行散热，通过控制柜3内壁连接的干燥盒1101和干燥盒1101内的干燥剂包1102，可在对控制柜3进行散热时，对进入控制柜3的空气进行干燥，增加了控制柜3使用的散热和干燥性能。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种单摄像头农田大视场图像采集装置，包括底板(1)，所述底板(1)的顶端连接有支撑杆(2)，所述支撑杆(2)的中部安装有控制柜(3)，所述控制柜(3)的顶端连接有第一连接杆(4)，所述第一连接杆(4)的顶端连接有太阳能板(5)，所述支撑杆(2)的顶部安装有第二连接杆(6)，所述第二连接杆(6)的顶端连接有安装座(7)，其特征在于：

所述安装座(7)的顶端连接有转动挡雨机构(8)，所述转动挡雨机构(8)包括驱动电机(801)、固定座(802)、转动座(803)、转动齿(804)、传动齿轮(805)、防护板(806)、摄像头(807)、连接杆(808)、透明玻璃板(809)、顶板(810)、凸面镜(811)和挡雨板安装座(812)；

所述安装座(7)的一端连接有驱动电机(801)，所述驱动电机(801)的顶端通过转轴连接有传动齿轮(805)，所述安装座(7)的顶端连接有固定座(802)，所述固定座(802)的顶端转动连接有转动座(803)，所述转动座(803)的外侧表面底部连接有转动齿(804)，所述转动座(803)的一端对应转动齿(804)上方位置处安装有防护板(806)，所述转动座(803)的顶端中心处连接有摄像头(807)，所述转动座(803)的顶端对应摄像头(807)一侧位置处均匀连接有连接杆(808)，相邻两个所述连接杆(808)之间安装有透明玻璃板(809)，所述连接杆(808)的顶端连接有顶板(810)，所述顶板(810)的底端中心处安装有凸面镜(811)，所述顶板(810)的底端对应凸面镜(811)一侧位置处连接有挡雨板安装座(812)。

2.根据权利要求1所述的一种单摄像头农田大视场图像采集装置，其特征在于，所述支撑杆(2)、第一连接杆(4)和第二连接杆(6)均为一种不锈钢材质的构件，且支撑杆(2)、第一连接杆(4)和第二连接杆(6)的外侧表面均涂有防锈涂料。

3.根据权利要求1所述的一种单摄像头农田大视场图像采集装置，其特征在于，所述转动齿(804)与传动齿轮(805)之间啮合连接，所述防护板(806)的底端对应传动齿轮(805)位置处开设有通孔。

4.根据权利要求1所述的一种单摄像头农田大视场图像采集装置，其特征在于，所述控制柜(3)的内部安装有蓄电池，所述太阳能板(5)的输出端电性连接的蓄电池的输入端，所述控制柜(3)的输入端电性连接蓄电池的输出端，所述控制柜(3)的输出端电性连接驱动电机(801)和摄像头(807)的输入端。

5.根据权利要求1所述的一种单摄像头农田大视场图像采集装置，其特征在于，所述顶板(810)的底端对应凸面镜(811)一侧位置处嵌入安装有便捷擦拭机构(9)，所述便捷擦拭机构(9)包括收纳槽(901)、收纳盖板(902)、安装杆(903)、平面涡卷弹簧(904)、收束辊(905)、连接绳(906)、擦拭布(907)和魔术贴(908)；

所述顶板(810)的底端对应凸面镜(811)一侧位置处开设有收纳槽(901)，所述收纳槽(901)的一端转动连接有收纳盖板(902)，所述收纳槽(901)的一端内壁连接有安装杆(903)，所述安装杆(903)的外侧表面对称连接有平面涡卷弹簧(904)，所述平面涡卷弹簧(904)的一端连接有收束辊(905)，所述收束辊(905)的外侧安装有连接绳(906)，所述连接绳(906)的另一端连接有擦拭布(907)，所述擦拭布(907)的一端对称安装有魔术贴(908)。

6.根据权利要求1所述的一种单摄像头农田大视场图像采集装置，其特征在于，所述支撑杆(2)的外侧表面设置有便捷维修机构(10)，所述便捷维修机构(10)包括滑动槽(1001)、限位杆(1002)、固定孔(1003)、滑动安装板(1004)、拉板(1005)和固定旋钮(1006)；

所述支撑杆(2)的外侧表面开设有滑动槽(1001)，所述支撑杆(2)的一端表面对应滑动槽(1001)一端位置处均匀开设有固定孔(1003)，所述滑动槽(1001)的一端滑动连接有滑动安装板(1004)，所述滑动安装板(1004)的底端连接有拉板(1005)，所述滑动安装板(1004)的一端嵌入安装有固定旋钮(1006)；

所述滑动安装板(1004)与第二连接杆(6)焊接连接，所述第二连接杆(6)通过滑动安装板(1004)与支撑杆(2)安装连接。

7.根据权利要求6所述的一种单摄像头农田大视场图像采集装置，其特征在于，所述滑动槽(1001)的底端内壁对称连接有限位杆(1002)，且限位杆(1002)的顶端穿过滑动安装板(1004)与滑动槽(1001)顶端内壁连接。

8.根据权利要求6所述的一种单摄像头农田大视场图像采集装置，其特征在于，所述滑动安装板(1004)与支撑杆(2)之间通过固定孔(1003)和固定旋钮(1006)进行固定，所述拉板(1005)的边角均为光滑圆角。

9.根据权利要求1所述的一种单摄像头农田大视场图像采集装置，其特征在于，所述控制柜(3)的底端嵌入安装有干燥机构(11)，所述干燥机构(11)包括干燥盒(1101)、干燥剂包(1102)、干燥孔(1103)和透气孔(1104)；

所述控制柜(3)的底端内壁对称安装有干燥盒(1101)，所述干燥盒(1101)的顶端对称开设有干燥孔(1103)，所述干燥盒(1101)的顶端内壁均匀贴附有干燥剂包(1102)，所述控制柜(3)的底端对应干燥盒(1101)位置处均匀开设有透气孔(1104)。

10.根据权利要求1所述的一种单摄像头农田大视场图像采集装置，其特征在于，所述底板(1)的顶端四角连接有第一肋板(12)，所述底板(1)的外侧表面对称安装有第二肋板(13)。

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