CN111163249A - 一种水下图像采集系统 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供了一种水下图像采集系统，包括：显控设备、通信线缆、清洗装置、全景摄像机、密封箱体；所述清洗装置设置在所述全景摄像机的外壳上；所述清洗装置包括：驱动部件、清洁刷；所述显控设备包括：显示屏、控制器、存储器；所述控制器用于接收用户通过控制控件输入的控制指令；所述显示屏与所述控制器通过所述通信线缆电连接，所述存储器与所述显示屏通过所述通信线缆电连接，所述控制器与所述存储器通过所述通信线缆电连接。所述控制器用于控制所述清洗装置工作；所述清洗装置与所述全景摄像机设置于所述密封箱体内；所述清洗装置、所述全景摄像机、所述密封箱体用于放置在水下，所述显控设备用于放置在水上。使用本方案更便于对水下摄像系统进行清洗。

Description

一种水下图像采集系统
技术领域
本发明涉及水下设备技术领域，特别涉及一种水下图像采集系统。
背景技术
随着人类对海洋的开发，水下摄像机技术已成为开发观测水域的眼睛，现有的水下观测机器人只能临时定点巡航，没办法完成长期实时驻守观测。现有的水下清洗机器人在吸附力、移动方式、密封、作业等方面还存在瓶颈问题，更多的倾向于清洗大型船舶而对水下设备清洗普适性有待提高。能长期驻守观看但因其安装清洗装置为水下电动清洗装置，而电动清洗装置主要是清洗的平面结构，这类带清洗观测系统非全景观测系统。目前，非全景观测系统水下摄像机等水下监视设备，需要定期将镜头取出并手动清洗，清洗过程繁琐且费时费力，且会导致监控过程在时间轴上缺失，无法实时监控。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种水下图像采集系统，以更便于对水下摄像系统进行清洗。
具体技术方案如下：
一种水下图像采集系统，其特征在于，包括：显控设备、通信线缆、清洗装置、全景摄像机、密封箱体；
所述清洗装置设置在所述全景摄像机的外壳上；
所述清洗装置包括：驱动部件、清洁刷；所述驱动部件的输出端与所述清洁刷固定连接，所述清洁刷在所述驱动部件的驱动下在所述全景摄像机外往复直线运动；
所述显控设备通过所述通信线缆与所述驱动部件、所述全景摄像机通信连接；
所述显控设备包括：显示屏、控制器、存储器；所述显示屏用于显示控制控件以及所述全景摄像机拍摄的视频图像，所述存储器用于存储所述图像，所述控制器用于接收用户通过控制控件输入的控制指令；
所述控制器用于控制所述清洗装置工作；
所述清洗装置与所述全景摄像机设置于所述密封箱体内；
所述清洗装置、所述全景摄像机、所述密封箱体用于放置在水下，所述显控设备用于放置在水上。
可选的，所述控制器包括：
清洁刷驱动模块，用于控制驱动部件执行三种工作模式:第一种工作模式为控制驱动部件给清洁刷施加推力，清洁刷向远离驱动部件一端运动；第二种工作模式为控制驱动部件给清洁刷施加拉力，清洁刷向靠近驱动部件一端运动；第三种工作模式为控制驱动部件停止给清洁刷施加作用力，清洁刷自动吸附于驱动部件上或停止运动；
清洁刷工作模式控制模块，用于控制清洁刷在自动模式和手动模式中切换；自动模式下清洁刷在预设的周期自动往复运动完成清洗；手动模式下清洁刷在手动外力触发下复运动完成清洗；
图像显示控制模块，用于获取所述全景摄像机上传的视频图像并将获取的视频图像存储在所述存储器中，以及显示字所述显示屏上。
可选的，所述驱动装置包括：上托板、透明防护罩、下托板、电磁铁组；
所述透明防护罩的上端与所述上托板固定连接，所述透明防护罩的下端与所述下托板固定连接；摄像机组内置于所述透明防护罩内；所述清洗刷设置在所述透明防护罩外侧；所述电磁铁组固定在所述透明防护罩外侧的一端，用于产生电磁力控制所述清洗刷沿所述透明防护罩外侧往复运动。
可选的，所述清洗装置还包括：第一限位部件；所述第一限位部件固定在所述透明防护罩外侧靠近所述电磁铁组的一端，且所述第一限位部件设置在所述清洗刷与所述电磁铁组之间。
可选的，所述第一限位部
件为垫圈、套筒、挡圈中的任一种，所述第一限位部件的两端相连紧固在所述透明防护罩外侧。
可选的，所述装置还包括：第二限位部件，所述第二限位部件固定在所述透明防护罩外侧远离所述电磁铁组的一端，且所述清洗刷设置在所述第一限位部件与所述第二限位部件之间。
本发明提供的水下图像采集系统至少具备以下有益效果：
本发明提供的系统，主要包括显控设备、通信线缆、清洗装置、全景摄像机，显控终端给出控制信号通过通信线缆给到水下的清洗装置，让清洗装置的清晰刷上下往复运动清洗摄像机视场窗；而水下摄像机组拍摄的视频也能通过通信式线缆到达显控设备进行存储和播放。带清洗装置摄像机组不仅能实现360无死角实时驻点拍摄，而且使用寿命长，刷子不受水下附着物的影响，不管水腻子或水生物附着与否都能清洗壁罩，避开了水下电机清洗装置最难解决动密封问题，使用维护方便。
附图说明
图1为本发明实施例提供的水下图像采集系统的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的显控设备的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的清洗装置结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行描述。
为了便于对水下摄像系统进行清洗，本发明实施例提供了一种水下图像采集系统。
如图1所示，本发明实施例提供的水下图像采集系统，包括：显控设备100、通信线缆400、清洗装置300、全景摄像机200、密封箱体500；所述清洗装置300设置在所述全景摄像机200的外壳上；所述清洗装置300包括：驱动部件301、清洁刷302；所述驱动部件301的输出端与所述清洁刷302固定连接，所述清洁刷302在所述驱动部件301的驱动下在所述全景摄像200机外往复直线运动；所述显控设备100通过所述通信线缆400与所述驱动部件301、所述全景摄像机200通信连接；
所述显控设备100包括：显示屏、控制器、存储器；所述显示屏用于显示控制控件以及所述全景摄像机200拍摄的视频图像，所述存储器用于存储所述图像，所述控制器用于接收用户通过控制控件输入的控制指令；所述显示屏与所述控制器通过所述通信线缆400电连接，所述存储器与所述显示屏通过所述通信线缆400电连接，所述控制器与所述存储器通过所述通信线缆400电连接。所述控制器用于控制所述清洗装置工作；所述清洗装置与所述全景摄像机200设置于所述密封箱体500内；所述清洗装置、所述全景摄像机200、所述密封箱体用于放置在水下，所述显控设备100用于放置在水上。
所述控制器包括：清洁刷驱动模块，用于控制驱动部件执行三种工作模式:第一种工作模式为控制驱动部件给清洁刷施加推力，清洁刷向远离驱动部件一端运动；第二种工作模式为控制驱动部件给清洁刷施加拉力，清洁刷向靠近驱动部件一端运动；第三种工作模式为控制驱动部件停止给清洁刷施加作用力，清洁刷自动吸附于驱动部件上或停止运动；清洁刷工作模式控制模块，用于控制清洁刷在自动模式和手动模式中切换；自动模式下清洁刷在预设的周期自动往复运动完成清洗；手动模式下清洁刷在手动外力触发下复运动完成清洗；图像显示控制模块，用于获取所述全景摄像机上传的视频图像并将获取的视频图像存储在所述存储器中，以及显示字所述显示屏上。
在一种实施方式中，执行部件302的动力源为磁力，通过电磁耦合作用驱动执行部件在在全景式摄像机200外侧往复直线运动实现清洗。显控设备100通过通信线缆400与驱动电路连接，显控设备100用于控制清洗装置300工作以及存储和显示摄像机拍摄场景；线缆400用于传导控制命令和视频信号；具体的，线缆400主要由网线和电源线组成。
其中，显控设备100包括：清洁刷驱动模块101、清洁刷工作模式控制模块102及图像显示控制模块103。清洁刷驱动模块101用于控制驱动部件301执行三种工作模式:第一种工作模式为控制驱动部件301给执行部件302施加推力，执行部件302向远离驱动部件301一端运动；第二种工作模式为控制驱动部件301给执行部件302施加拉力，执行部件302向靠近驱动部件301一端运动；第三种工作模式为控制驱动部件301不给执行部件302施加作用力，执行部件302自动吸附于驱动部件301上或停止运动。清洁刷工作模式控制模块102用于控制清洁刷工作在自动模式和手动模式中切换；自动模式下清洁刷在某个定时周期自动往复运动完成清洗；手动模式以手动形式触发其往复运动完成清洗。图像显示控制模块103用于获取水下全景摄像机上传的视频信息并予以存储及显示。
参见图图2及图3，清洗装置300主要包括：上托板10、透明防护罩4、下托板11、电磁铁组1及执行部件302。透明防护罩4的上端与上托板10固定连接(如螺接固定)，透明防护罩4的下端与下托板11固定连接(如螺接固定)，透明防护罩4与上托板10和下托板11的连接处进行密封处理，使上托板10、透明防护罩4及下托板11构成一个密封的容器。本实施例中，上托板10及下托板11为圆形结构，透明防护罩4为圆柱形结构。透明防护罩4可采用玻璃或有机塑料材质，对于透明防护罩4具体材质的选择，主要根据工作环境的水压确定，防护罩的承压能力须大于工作区域的水压。摄像机组5内置于透明防护罩4内，通过该密封容器对摄像机组5进行保护。执行部件302设置在透明防护罩4外侧；电磁铁组1固定在透明防护罩4外侧的一端，用于产生电磁力控制执行部件302沿透明防护罩4外侧往复运动以实现对防护罩4外侧的清洗。
本发明实施例中，参见图2及图3，该清洗装置300还包括：第一限位部件9。第一限位部件9固定在透明防护罩4外侧靠近电磁铁组1的一端，且第一限位部件9设置在执行部件302与电磁铁组1之间。第一限位部件9用于限制执行部件302沿着透明防护罩4外侧向电磁铁组1一端运动的最大位移。优选的，第一限位部件9为挡环，该挡环的两端通过可拆卸的螺栓固定连接，挡环的两端相连紧固在透明防护罩4外侧。
本发明实施例中，参见图2及图3，该清洗装置300还包括：第二限位部件13。第二限位部件13固定在透明防护罩4外侧远离电磁铁组1的一端，且执行部件302设置在第一限位部件9与第二限位部件13之间。第二限位部件13用于限制执行部件302沿着透明防护罩4外侧向远离电磁铁组1一端运动的最大位移。优选的，第二限位部件13包括：限位磁铁3及锁止环7；其中，限位磁铁3为永磁铁；限位磁铁3通过锁止环7固定在透明防护罩4外侧。当磁力清洗组件运动至限位磁铁3附近时，磁力清洗组件与限位磁铁3产生同向排斥的磁力，防止磁力清洗组件与限位磁铁3附接触，进而达到限位的目的。其中，第一限位部件9和第二限位部件13共同构成限位部件303。
本发明实施例中，参见图3，执行部件302包括：防尘圈8、防尘圈压环6及环形磁铁2。防尘圈8套设于透明防护罩4外侧；防尘圈压环6将环形磁铁2压合在防尘圈8外侧。其中，环形磁铁2为永磁铁；防尘圈8可采用柔性材质，防止防尘圈8与透明防护罩4刚性接触而损坏透明防护罩4。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。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，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种水下图像采集系统，其特征在于，包括：显控设备、通信线缆、清洗装置、全景摄像机、密封箱体；
所述清洗装置设置在所述全景摄像机的外壳上；
所述清洗装置包括：驱动部件、清洁刷；所述驱动部件的输出端与所述清洁刷固定连接，所述清洁刷在所述驱动部件的驱动下在所述全景摄像机外往复直线运动；
所述显控设备通过所述通信线缆与所述驱动部件、所述全景摄像机通信连接；
所述显控设备包括：显示屏、控制器、存储器；所述显示屏用于显示控制控件以及所述全景摄像机拍摄的视频图像，所述存储器用于存储所述图像，所述控制器用于接收用户通过控制控件输入的控制指令；所述显示屏与所述控制器通过所述通信线缆电连接，所述存储器与所述显示屏通过所述通信线缆电连接，所述控制器与所述存储器通过所述通信线缆电连接。
所述控制器用于控制所述清洗装置工作；
所述清洗装置与所述全景摄像机设置于所述密封箱体内；
所述清洗装置、所述全景摄像机、所述密封箱体用于放置在水下，所述显控设备用于放置在水上。
2.根据权利要求1所述的图像采集系统，其特征在于，所述控制器包括：
清洁刷驱动模块，用于控制驱动部件执行三种工作模式:第一种工作模式为控制驱动部件给清洁刷施加推力，清洁刷向远离驱动部件一端运动；第二种工作模式为控制驱动部件给清洁刷施加拉力，清洁刷向靠近驱动部件一端运动；第三种工作模式为控制驱动部件停止给清洁刷施加作用力，清洁刷自动吸附于驱动部件上或停止运动；
清洁刷工作模式控制模块，用于控制清洁刷在自动模式和手动模式中切换；自动模式下清洁刷在预设的周期自动往复运动完成清洗；手动模式下清洁刷在手动外力触发下复运动完成清洗；
图像显示控制模块，用于获取所述全景摄像机上传的视频图像并将获取的视频图像存储在所述存储器中，以及显示字所述显示屏上。
3.根据权利要求1所述的图像采集系统，其特征在于，所述驱动装置包括：上托板、透明防护罩、下托板、电磁铁组；
所述透明防护罩的上端与所述上托板固定连接，所述透明防护罩的下端与所述下托板固定连接；摄像机组内置于所述透明防护罩内；所述清洗刷设置在所述透明防护罩外侧；所述电磁铁组固定在所述透明防护罩外侧的一端，用于产生电磁力控制所述清洗刷沿所述透明防护罩外侧往复运动。
4.根据权利要求3所述的图像采集系统，其特征在于，所述清洗装置还包括：第一限位部件；所述第一限位部件固定在所述透明防护罩外侧靠近所述电磁铁组的一端，且所述第一限位部件设置在所述清洗刷与所述电磁铁组之间。
5.根据权利要求4所述的图像采集系统，其特征在于，所述第一限位部件为垫圈、套筒、挡圈中的任一种，所述第一限位部件的两端相连紧固在所述透明防护罩外侧。
6.根据权利要求5所述的图像采集系统，其特征在于，还包括：第二限位部件，所述第二限位部件固定在所述透明防护罩外侧远离所述电磁铁组的一端，且所述清洗刷设置在所述第一限位部件与所述第二限位部件之间。
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