船载广角监控记录仪
技术领域
本发明涉及一种船载广角监控记录仪,特别涉及一种监控范围宽、视角大的船载广角监控记录仪,属于船舶装备领域。
背景技术
目前市面上尚未发现船载监控记录仪产品,而只能借用同类产品的车载行车记录仪,附图1是车载行车记录仪的原理图,包括摄像头、显示屏和存储器,能将行车前方的景象实时拍摄储存在存储器中,便于需要时调看。车载行车记录仪只适合于车载使用,不适合船载使用。主要原因是车载需要监控的距离短,可以用短焦距摄像头,短焦距摄像头的视角大,能满足对行车前方景象的监控要求。而船舶航行要求监控的距离远,必需用长焦距的摄像头,但长焦距的摄像头视角大小不能满足船舶航行对船舶前方景象的监控要求。另外,船舶在航行中受到波浪的作用会产生纵摇和横摇,船舶的摇摆会使船载监控记录仪跟着发生摇摆。船载监控记录仪的摇摆会使监控的画面不稳定,从而使要求监控的景象不完整或完全跑出监控范围。因此现有的车载行车记录仪不能满足船载监控记录的要求。
发明内容
本发明船载广角监控记录仪公开了新的方案,采用多个长焦摄像装置组成相互配合的多角度监控数据采集设备来实现宽范围、大视角的监控画面,解决了目前没有满足船舶航行要求的监控记录设备的问题。
本发明船载广角监控记录仪包括多个并排布置的长焦摄像装置,长焦摄像装置包括摄像支架,摄像支架上设有摄像头装置,摄像头装置包括摄像头,摄像头与调向电机的输出轴连接,调向电机与控制存储器电控连接,摄像头与控制存储器通信连接,控制存储器根据摄像头发送的视频信息驱动调向电机控制上述多个长焦摄像装置的摄像头的视角来保持设定的监控视野范围。
进一步,本方案的船载广角监控记录仪包括依次并排布置的长焦摄像装置A、长焦摄像装置B、长焦摄像装置C,长焦摄像装置A包括摄像支架A,摄像支架A上设有摄像头装置A,摄像头装置A包括摄像头A,摄像头A与调向电机A的输出轴连接,调向电机A与控制存储器电控连接,摄像头A与控制存储器通信连接,长焦摄像装置C包括摄像支架C,摄像支架C上设有摄像头装置C,摄像头装置C包括摄像头C,摄像头C与调向电机C的输出轴连接,调向电机C与控制存储器电控连接,摄像头C与控制存储器通信连接。
进一步,本方案的船载广角监控记录仪还包括显示器,控制存储器将收到的实时视频信息发送至显示器供工作人员监视。
进一步,本方案的船载广角监控记录仪还包括纵向调平支架,纵向调平支架包括纵向调平横向梁,纵向调平横向梁的中部连接纵向调平纵向梁,纵向调平横向梁的两端通过杆端球面接头与外部结构连接,纵向调平纵向梁的外端通过数控电动推杆机构A与外部结构连接,数控电动推杆机构A包括依次连接的上杆端球面接头、数控电动推杆、下杆端球面接头,控制存储器根据设在纵向调平支架上的双轴倾角传感器上传的摇摆倾角信息驱动数控电动推杆机构A控制上述多个长焦摄像装置的摄像头的视角保持纵向水平状态以获取纵向稳定的监控图像。
更进一步,本方案的船载广角监控记录仪还包括横向调平支架,横向调平支架包括横向调平横向梁,横向调平横向梁的中部连接横向调平纵向梁,横向调平横向梁的一端通过杆端球面接头与外部结构连接,纵向调平横向梁的一端通过杆端球面接头设在横向调平横向梁的一端上,横向调平横向梁的另一端通过数控电动推杆机构B与外部结构连接,数控电动推杆机构B包括依次连接的上杆端球面接头、数控电动推杆、下杆端球面接头,纵向调平横向梁的另一端通过杆端球面接头设在横向调平横向梁的另一端上,横向调平纵向梁的外端通过杆端球面接头与外部结构连接,纵向调平纵向梁的外端通过数控电动推杆机构A设在横向调平纵向梁的外端上,控制存储器根据双轴倾角传感器上传的摇摆倾角信息驱动数控电动推杆机构B控制上述多个长焦摄像装置的摄像头的视角保持横向水平状态以获取横向稳定的监控图像。
本发明船载广角监控记录仪采用多个长焦摄像装置组成相互配合的多角度监控数据采集设备来实现宽范围、大视角的监控画面,具有监控距离远、视角大的特点。
附图说明
图1是现有车载行车记录仪的原理图。
图2是本方案控制存储器与显示器信号传递的原理图。
图3是本方案船载广角监控记录仪实施例的原理图。
其中,110是摄像支架,120是摄像头,130是调向电机,210是控制存储器,220是显示器,230是双轴倾角传感器,310是纵向调平横向梁,320是纵向调平纵向梁,330是数控电动推杆机构A,410是横向调平横向梁,420是横向调平纵向梁,430是数控电动推杆机构B。
具体实施方式
以下结合附图具体说明本发明的内容。
如图2、3所示,本发明船载广角监控记录仪包括多个并排布置的长焦摄像装置,长焦摄像装置包括摄像支架,摄像支架上设有摄像头装置,摄像头装置包括摄像头,摄像头与调向电机的输出轴连接,调向电机与控制存储器电控连接,摄像头与控制存储器通信连接,控制存储器根据摄像头发送的视频信息驱动调向电机控制上述多个长焦摄像装置的摄像头的视角来保持设定的监控视野范围。基于上述方案,本方案公开了一钟更具体的船载广角监控记录仪,如图3所示,船载广角监控记录仪包括依次并排布置的长焦摄像装置A、长焦摄像装置B、长焦摄像装置C,长焦摄像装置A包括摄像支架A,摄像支架A上设有摄像头装置A,摄像头装置A包括摄像头A,摄像头A与调向电机A的输出轴连接,调向电机A与控制存储器电控连接,摄像头A与控制存储器通信连接,长焦摄像装置C包括摄像支架C,摄像支架C上设有摄像头装置C,摄像头装置C包括摄像头C,摄像头C与调向电机C的输出轴连接,调向电机C与控制存储器电控连接,摄像头C与控制存储器通信连接。控制存储器通过对调向电机的统一控制保证该组摄像头上传的画面连续、完整。同时,为了便于工作人员实时监视记录的画面信息,本方案的船载广角监控记录仪还包括显示器,控制存储器将收到的实时视频信息发送至显示器供工作人员监视。
上述方案采用多个长焦摄像装置组成相互配合的多角度监控数据采集设备来实现宽范围、大视角的监控画面,克服了车载行车记录仪应用在船舶上带来的监控距离不满足要求,以及单一长焦摄像头带来的视角太小,不能满足船舶航行监控要求的问题。
船舶在水上航行过程中将伴随纵向、横向的摇摆运动,这种摇摆运动将导致监控记录仪采集的画面跟随船体摇摆,从而产生画面不稳定的问题,为了解决这个问题,本方案公开了一种摇摆补偿机构,使船舶摇摆时,船载监控记录仪不发生摇摆,保持水平状态,如图3所示,具体是船载广角监控记录仪还包括纵向调平支架,纵向调平支架包括纵向调平横向梁,纵向调平横向梁的中部连接纵向调平纵向梁,纵向调平纵向梁可与纵向调平横向梁垂直相交,纵向调平横向梁的两端通过杆端球面接头与外部结构连接,纵向调平纵向梁的外端通过数控电动推杆机构A与外部结构连接,数控电动推杆机构A包括依次连接的上杆端球面接头、数控电动推杆、下杆端球面接头,控制存储器根据设在纵向调平支架上的双轴倾角传感器上传的摇摆倾角信息驱动数控电动推杆机构A控制上述多个长焦摄像装置的摄像头的视角保持纵向水平状态以获取纵向稳定的监控图像。
基于以上方案,为了同时满足横向稳定,本方案的船载广角监控记录仪还包括横向调平支架,横向调平支架包括横向调平横向梁,横向调平横向梁的中部连接横向调平纵向梁,横向调平纵向梁可与横向调平横向梁垂直相交,横向调平横向梁的一端通过杆端球面接头与外部结构连接,纵向调平横向梁的一端通过杆端球面接头设在横向调平横向梁的一端上,横向调平横向梁的另一端通过数控电动推杆机构B与外部结构连接,数控电动推杆机构B包括依次连接的上杆端球面接头、数控电动推杆、下杆端球面接头,纵向调平横向梁的另一端通过杆端球面接头设在横向调平横向梁的另一端上,横向调平纵向梁的外端通过杆端球面接头与外部结构连接,纵向调平纵向梁的外端通过数控电动推杆机构A设在横向调平纵向梁的外端上,控制存储器根据双轴倾角传感器上传的摇摆倾角信息驱动数控电动推杆机构B控制上述多个长焦摄像装置的摄像头的视角保持横向水平状态以获取横向稳定的监控图像。以上方案作为一个整体,保证了船载监控记录仪在船舶摇摆时不发生摇摆,保持水平状态。
本方案公开了一种船载广角监控记录仪,可安装在船舶上,对船舶航行前方广角范围进行监控和记录。本方案采用3个摄像头联合监控,解决长焦距摄像头视角小的问题,摄像头的监控方向用步进电机调整,以满足各摄像头之间的配合要求,使得在监控的范围内无漏失的图像,同时监控的视角达到最大。另外,本方案还在船载广角监控记录仪中设置摇摆补偿机构,使船舶摇摆时,船载监控记录仪不发生摇摆,保持水平状态,从而保证船载监控记录仪在船舶摇摆时也能获得稳定的监控图像。
如图2、3所示,本方案的3个摄像头组成摄像头组,摄像头组在水平方向上的视角是单个摄像头的3倍,从而达到广角的功能,三个摄像头技术参数相同。摄像头安装在摄像头支架上,步进电机可驱动摄像头在水平方向上转动,步进电机的控制线与控制存储器的b1、b2接线端连接。通过控制存储器可控制步进电机驱动摄像头在水平方向上转动,使摄像头与摄像头之间的夹角等于摄像头在水平方向上的视角。本方案的3个摄像头安装在纵向调平架上。纵向调平架的结构呈T型状,可以看成是由分别平行于X轴和Y轴的2根梁构成。双轴倾角传感器也安装在纵向调平架上,双轴倾角传感器的X轴与图中坐标系的X方向一致,Y轴与图中坐标系的Y方向一致,Y方向与船首向方向一致。控制双轴倾角传感器的控制线与控制存储器的b3接线端连接。横向调平架有3个点与记录仪底座连接,这3个点的位置呈直角三角形分布,其中2个点通过杆端球面接头与记录仪底座连接,剩余的1个点通过上杆端球面接头、数控推杆和下杆端球面接头与记录仪底座连接。横向调平架的结构呈T型状,可以看成是由分别平行于X轴和Y轴的2根梁构成。控制存储器连接摄像头将船舶前方的景象储存在存储器中,便于需要时调看。显示屏与控制存储器连接,将船舶前方的景象实时显示在显示器上,便于船舶驾驶员观看。
基于以上方案,本方案的工作原理和工作过程如下所述。
控制数控推杆的控制线与控制存储器的b4、b5接线端连接。当船舶发生船头上翘的纵倾时,双轴倾角传感器立即测得船头绕X轴上翘的角度,控制存储器便立即采集数据并控制纵调平架的数控推杆作伸长操作,使纵向调平架上的与Y轴平行的那根梁实时处于水平状态。当船舶发生船头下沉的纵倾时,双轴倾角传感器立即测得船头绕X轴下沉的角度,控制存储器便立即采集数据并控制纵调平架的数控推杆作收缩操作,使纵向调平架上的与Y轴平行的那根梁实时处于水平状态。当船舶发生横倾时,可通过控制横调平架的数控推杆的伸缩使船载广角监控记录仪处于水平状态。即当船舶右弦发生向上倾的横倾时,双轴倾角传感器立即测得船舶右弦绕Y轴向上转动的角度,控制存储器便立即采集数据并控制横调平架的数控推杆作缩短操作,使横向调平架上的与X轴平行的那根梁实时处于水平状态。当船舶右弦发生向下倾的横倾时,双轴倾角传感器立即测得船舶右弦绕Y轴向下转动的角度,控制存储器便立即采集数据并控制横调平架的数控推杆作伸长操作,使横向调平架上的与X轴平行的那根梁实时处于水平状态。
本方案采用组合摄像头进行监控,解决了船舶航行监控需要长视距、大视角与车载记录仪的单摄像头视距越长视角越小的矛盾。采用步进电机调整相邻摄像头之间的夹角,使本方案可为适合不同船型的要求选用不同焦距的摄像头。本方案为适应船舶的摇摆而设计了船舶摇摆补偿结构,可使船载广角监控记录仪在船舶摇摆时也能正常工作,不丢失监控画面。基于以上特点,本方案船载广角监控记录仪相比现有同类方案具有突出的实质性特点和显著的进步。
本方案船载广角监控记录仪并不限于具体实施方式中公开的内容,实施例中出现的技术方案可以基于本领域技术人员的理解而延伸,本领域技术人员根据本方案结合公知常识作出的简单替换方案也属于本方案的范围。