CN114183658B - 一种森林资源可视化图像采集装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种森林资源可视化图像采集装置，包括箱体，箱体内部上端和下端均设置有换向杆，且两根换向杆之间相互垂直，换向杆两端均固定连接有壳体，其中一个壳体内安装有摄像机，另一个壳体内安装有红外感应器，箱体的前后左右侧壁上均开设有与摄像机相对应的观察口，换向杆由旋转电机驱动旋转，使得第一锥型齿轮依次与第二锥型齿轮和第三锥型齿轮啮合连接并分别带动旋转轴旋转180度，本发明通过摄像机和红外感应器的相互配合，使得采集装置能够捕捉出现在采集装置四周的野生动物，大大减小了采集装置的监测盲区，提高了采集装置的监测效率，有利于工作人员监测和记录森林中野生动物的生活动态和数量分布。

Description

一种森林资源可视化图像采集装置

技术领域

本发明涉及图像采集装置技术领域，具体为一种森林资源可视化图像采集装置。

背景技术

森林，包括乔木林、竹林和国家特别规定灌木林地。按用途可以分为防护林、特种用途林、用材林、经济林和能源林（原薪炭林）。以木本植物为主体的生物群落，是集中的乔木与其它植物、野生动物、微生物和土壤之间相互依存相互制约，并与环境相互影响，从而形成的一个生态系统的总体。它具有丰富的物种，复杂的结构，多种多样的功能。

森林植物繁多，成为野生动物的食物基础。森林的空间高大、结构复杂、生长周期长、更新调节能力强、群落较稳定，为野生动物饮食、栖息、隐蔽和繁衍提供了最优良的场所。随着我国全面加强生态环境保护，很多森林地区相继出现了野生动植物“回归”的现象，甚至还有一度宣布灭绝多年的野生动物和植物“突然”出现，为了对野生动物进行保护以及合理的开发利用，需要及时获取野生动物出现的领域、种类、数量、环境条件等必要的信息，因此需要可靠且实用的野生动物图像采集装置，目前，用于监测野生动物的图像采集装置一般固定在树干上，拍摄角度固定，只能对某个方向进行监测，监测范围有限，使得不能及时发现森林中存有的野生动物，从而不利于对森林野生动物的保护。

发明内容

本发明的目的是针对背景技术中存在的缺点和问题加以改进和创新，提供一种森林资源可视化图像采集装置。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种森林资源可视化图像采集装置，包括箱体，所述箱体内部上端和下端均设置有换向杆，且两根换向杆之间相互垂直，所述换向杆两端均固定连接有壳体，其中一个壳体内安装有摄像机，另一个壳体内安装有红外感应器，箱体的前后左右侧壁上均开设有与摄像机相对应的观察口，所述换向杆中部固定连接有旋转轴，所述旋转轴远离换向杆的一端与箱体内壁转动连接，旋转轴上安装有第二锥形齿轮和第三锥形齿轮，所述第二锥形齿轮和第三锥形齿轮的一侧设置有第一锥形齿轮，所述第一锥形齿轮为残齿轮，第一锥形齿轮由旋转电机驱动旋转，使得第一锥形齿轮依次与第二锥形齿轮和第三锥形齿轮啮合连接并分别带动旋转轴旋转180度。

进一步的方案是，所述箱体上表面中部设置有第一把手，所述第一把手外表面套设有橡皮套。

进一步的方案是，所述换向杆与箱体内壁之间设置有轴承，所述轴承内圈通过连接杆与换向杆两端固定连接，所述轴承外圈通过连接杆与箱体内壁固定连接，两根连接杆之间设置有第一支撑板，所述第一支撑板安装于箱体内壁上，所述旋转电机安装于第一支撑板上。

进一步的方案是，所述箱体由可拆卸连接的上箱体和下箱体组成，两根所述旋转轴分别与上箱体顶壁和下箱体底壁转动连接，所述壳体通过夹紧机构固定住摄像机和/或红外感应器，壳体中部开设有第一腔体，所述夹紧机构包括夹紧板和第二弹簧，所述夹紧板的数量至少有两块，夹紧板以第一腔体的中心环形阵列分布，夹紧板通过第二弹簧与第一腔体的内壁固定连接。

进一步的方案是，所述壳体上还开设有第二腔体和第三腔体，所述第三腔体设置于第二腔体两侧，所述第二腔体的数量有四个，也以第一腔体的中心环形阵列分布，所述夹紧机构还包括转动杆，所述转动杆设置于第二腔体内，转动杆上安装有收纳轮，收纳轮上缠绕有绳体，所述绳体远离收纳轮的一端贯穿第二腔体和第一腔体之间的侧壁后与夹紧板中部固定连接，相邻的转动杆之间通过传动机构传动连接，传动机构包括主动锥形齿轮和从动锥形齿轮，主动锥形齿轮和从动锥形齿轮设置与第三腔体内，且分别安装于相邻的转动杆上，其中一根转动杆贯穿壳体侧壁后延伸到壳体外部。

进一步的方案是，所述夹紧机构的数量有两组，设置于壳体的两端，位于壳体外部的所述转动杆上安装有传动轮，传动轮之间通过传送带传动连接。

进一步的方案是，位于壳体外部的所述转动杆末端固定连接有转盘，所述转盘远离壳体的一面边缘处固定连接有第二把手，转盘靠近壳体的一面边缘处环形阵列分布有若干凹槽，所述壳体上安装有螺纹筒，所述螺纹筒通过开设螺纹槽螺纹连接有卡杆，所述卡杆中部外表面安装有旋钮，所述卡杆底端用于嵌入凹槽中。

进一步的方案是，所述箱体下表面固定连接有升降杆，箱体正下方设置有底板，所述底板上表面安装有套筒，所述升降杆外表面与套筒内表面滑动配合，套筒两侧侧壁上间隔开设有若干通孔，所述升降杆两侧侧壁上滑动配合有按钮，两个按钮之间固定连接有第一弹簧，所述第一弹簧呈V字形，置于升降杆内腔中，按钮与通孔相适配，升降杆外表面安装有肋条，所述肋条与套筒内壁开设的条形槽相适配。

进一步的方案是，所述底板侧壁通过合页转动连接有至少两块第二支撑板，所述第二支撑板上设置有置料框，所述箱体下表面边缘处安装有与第二支撑板相对应的挡块。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：（1）通过旋转电机、第一锥形齿轮、第二锥形齿轮、第三锥形齿轮、旋转轴、换向杆、壳体、摄像机和红外感应器的相互配合，摄像机通过观察口对前方进行录像，而红外感应器通过观察口对前方进行感应，当野生动物从红外感应器的前方出现后，旋转电机带动换向杆旋转180度，使得摄像机和红外感应器的位置对调，使得采集装置能够捕捉出现在采集装置四周的野生动物，相比传统的只能拍摄固定某个方向的摄像机，大大减小了采集装置的监测盲区，提高了采集装置的监测效率，有利于工作人员监测和记录森林中野生动物的生活动态和数量分布。

（2）通过转动第二把手，带动与转盘固定连接的转动杆旋转，通过主动锥形齿轮和从动锥形齿轮的相互配合，带动另外三根转动杆同时旋转，使得收纳轮收紧绳体，绳体带动夹紧板向靠近壳体侧壁的一端运动并压缩第二弹簧，同时转动杆通过传送带带动壳体另一夹紧机构的转动杆旋转，并进一步带动另一个夹紧机构的夹紧板向靠近壳体侧壁的一端运动并压缩第二弹簧后，再通过转动旋钮，使得卡杆底端嵌入凹槽中，限制转盘不能旋转，使得摄像机和红外感应器的安装与拆卸极为方便，便于对摄像机和红外感应器的检修和维护。

（3）使用过程中，置料框内可放置谷物、水果或者饮用水，有利于吸引森林中的野生动物或者鸟类的到来；采集装置使用完毕后，可向上转动第二支撑板，再通过调节升降杆的高度，使得挡块抵住第二支撑板远离底板的一端，第二支撑板在重力的作用下不会向下旋转，便于手持第一把手对采集装置移动使用。

附图说明

图1是本发明第一实施例采集装置立体结构示意图；

图2是本发明第一实施例采集装置剖面结构示意图；

图3是本发明图2中A处局部放大结构示意图；

图4是本发明图3中B处局部放大结构示意图；

图5是本发明第一实施例壳体侧向结构示意图；

图6是本发明第一实施例升降杆与套筒相互配合剖面结构示意图；

图7是本发明第一实施例转盘立体结构示意图；

图8是本发明第二实施例第二支撑板和置料框结构示意图；

附图标记：上箱体1、下箱体2、旋转电机3、第一锥形齿轮4、第二锥形齿轮5、第三锥形齿轮6、旋转轴7、换向杆8、壳体9、摄像机10、红外感应器11、轴承12、第一支撑板13、套筒14、升降杆15、底板16、第二支撑板17、置料框18、肋条19、挡块20、按钮21、第一弹簧22、通孔23、第一把手24、橡皮套25、连接杆26、观察口27、插槽28、滑板29、第一腔体101、第二腔体102、转动杆103、收纳轮104、绳体105、第二弹簧106、夹紧板107、主动锥形齿轮108、从动锥形齿轮109、螺纹筒110、传动轮111、传送带112、转盘113、旋钮114、卡杆115、第二把手116、第三腔体117、凹槽1131。

具体实施方式

第一实施例：

如附图1和图2所示，一种森林资源可视化图像采集装置，包括箱体，所述箱体由可拆卸连接的上箱体1和下箱体2组成，上箱体1上表面中部设置有第一把手24，所述第一把手24外表面套设有橡皮套25。上箱体1和下箱体2内部分别设置有一根换向杆8，且两根换向杆8之间相互垂直，所述换向杆8两端均固定连接有壳体9，其中一个壳体9内安装有摄像机10，另一个壳体9内安装有红外感应器11，上箱体1的左右侧壁上开设有与摄像机10大小相对应的观察口27，而下箱体2的前后侧壁上开设有与摄像机10大小相对应的观察口27，观察口27用于红外线通过箱体侧壁。所述换向杆8中部固定连接有旋转轴7，所述旋转轴7远离换向杆8的一端分别与上箱体1顶壁和下箱体2底壁转动连接，旋转轴7上安装有第二锥形齿轮5和第三锥形齿轮6，所述第二锥形齿轮5和第三锥形齿轮6的一侧设置有第一锥形齿轮4，所述第一锥形齿轮4为残齿轮，第一锥形齿轮4由旋转电机3驱动旋转，使得第一锥形齿轮4依次与第二锥形齿轮5和第三锥形齿轮6啮合连接并分别带动旋转轴7旋转180度。摄像机10通过观察口27对其前方进行录像，而红外感应器11通过观察口27对其前方进行感应，两者前方正好相反，当野生动物从红外感应器11的前方出现后，旋转电机3带动换向杆8旋转180度，使得摄像机10和红外感应器11的位置对调，便于采集装置能够捕捉出现在采集装置四周的野生动物，相比传统的只能拍摄固定某个方向的摄像机，大大减小了采集装置的监测盲区。

如附图1所示，在本实施例中，所述换向杆8与上箱体1顶壁或者下箱体2底壁之间设置有轴承12，所述轴承12内圈通过连接杆26与换向杆8两端固定连接，所述轴承12外圈通过连接杆26与上箱体1顶壁或者下箱体2底部固定连接，轴承12起到支撑换向杆8以及与换向杆8固定连接的壳体9整体重量的作用，使得旋转轴7转动更加平稳，而旋转轴7与箱体内壁连接处的轴承不容易损坏。两根连接杆26之间设置有第一支撑板13，所述第一支撑板13安装于箱体内壁上，所述旋转电机3安装于第一支撑板13上，使得连接杆26旋转过程中，连接杆26不会与旋转电机3的输出轴相碰撞。

如附图3所示，在本实施例中，所述壳体9内部通过夹紧机构固定住摄像机10和红外感应器11，壳体9中部开设有第一腔体101，所述夹紧机构包括夹紧板107和第二弹簧106，所述夹紧板107的数量有四块，夹紧板107以第一腔体101的中心环形阵列分布，夹紧板107通过第二弹簧106与第一腔体101的内壁固定连接。壳体9上还开设有第二腔体102和第三腔体117，所述第三腔体117设置于第二腔体102两侧，所述第二腔体102的数量有四个，也以第一腔体101的中心环形阵列分布。夹紧机构还包括转动杆103，所述转动杆103设置于第二腔体102内，转动杆103上安装有收纳轮104，收纳轮104上缠绕有绳体105，所述绳体105远离收纳轮104的一端贯穿第二腔体102和第一腔体101之间的侧壁后与夹紧板107中部固定连接，相邻的转动杆103之间通过传动机构传动连接。传动机构包括主动锥形齿轮108和从动锥形齿轮109，主动锥形齿轮108和从动锥形齿轮109设置与第三腔体117内，且分别安装于相邻的转动杆103上，其中一根转动杆103贯穿壳体9侧壁后延伸到壳体9外部，转动该转动杆103后，通过主动锥形齿轮108和从动锥形齿轮109的相互配合，带动另外三根转动杆103同时旋转，使得收纳轮104收紧绳体105，绳体105带动夹紧板107向靠近壳体9侧壁的一端运动并压缩第二弹簧106，使得摄像机和红外感应器的安装与拆卸极为方便，便于对摄像机和红外感应器进行检修和维护。

如附图3~5所示，在本实施例中，所述夹紧机构的数量有两组，设置于壳体9的两端，位于壳体9外部的转动杆103上安装有传动轮111，传动轮111之间通过传送带112传动连接。转动转动杆103后，转动杆103通过传送带112带动壳体9另一夹紧机构的转动杆103旋转，并进一步带动另一个夹紧机构的夹紧板107向靠近壳体9侧壁的一端运动并压缩第二弹簧106，使得转动一根转动杆103后，可以同时带动两组夹紧机构工作，两组夹紧机构分别夹住摄像机10或者红外感应器11的前端和后端后，摄像机10和红外感应器11不容易晃动，提高了摄像机10和红外感应器11使用过程的稳定性。

如附图3、附图4和附图7所示，在本实施例中，进一步地，位于壳体9外部的转动杆103末端固定连接有转盘113，转盘113远离壳体9的一面边缘处固定连接有第二把手116，转盘113靠近壳体9的一面边缘处环形阵列分布有若干凹槽1131，所述壳体9上安装有螺纹筒110，所述螺纹筒110通过开设螺纹槽螺纹连接有卡杆115，所述卡杆115中部外表面安装有旋钮114，所述卡杆115底端用于嵌入凹槽1131中。通过转动旋钮114，使得卡杆115可以上下移动，当卡杆115底端嵌入凹槽1131后，限制转盘113不能旋转，此时便于将摄像机10和红外感应器12安装在壳体9上以及从壳体9拆卸下来。

如附图1、附图2和附图6所示，在本实施例中，所述箱体下表面固定连接有升降杆15，箱体正下方设置有底板16，所述底板16上表面安装有套筒14，所述升降杆15外表面与套筒14内表面滑动配合，套筒14两侧侧壁上间隔开设有若干通孔23，所述升降杆15两侧侧壁上滑动配合有按钮21，两个按钮21之间固定连接有第一弹簧22，所述第一弹簧22呈V字形，置于升降杆15内腔中，按钮21与通孔23相适配。升降杆15外表面安装有肋条19，所述肋条19与套筒14内壁开设的条形槽相适配，通过肋条19和条形槽的相互配合，调节升降杆15高度的过程中，升降杆15不会旋转，保证按钮21能够插入不同高度的通孔23内。

如附图1和附图2所示，在本实施例中，底板16侧壁通过合页转动连接有两块第二支撑板17，所述第二支撑板17上设置有置料框18，所述下箱体2下表面边缘处安装有与第二支撑板17相对应的挡块20。置料框18内可放置谷物、水果或者饮用水，用于吸引森林中的野生动物或者鸟类的到来，有利于提高采集装置的采集效率；采集装置使用完毕后，可向上转动第二支撑板17，再通过调节升降杆15的高度，使得挡块20抵住第二支撑板17远离底板16的一端，第二支撑板17在重力的作用下不会向下旋转，便于手持第一把手25对采集装置移动使用。

本发明的工作原理：具体使用时，将采集装置置于森林地面空旷处，红外感应器11通过观察口27对前方进行感应，摄像机10通过观察口27对前方进行录像，置料框18内可放置谷物、水果或者饮用水，吸引森林中的野生动物或者鸟类的到来，当野生动物或鸟类从红外感应器11的前方靠近采集装置后，红外感应器11控制旋转电机3工作，旋转电机3带动第一锥形齿轮4旋转，第一锥形齿轮4带动第二锥形齿轮5或者第三锥形齿轮6旋转，使得换向杆8旋转180度，使得摄像机10和红外感应器11的位置对调，便于摄像机10及时捕捉到出现的野生动物或鸟类，提高了采集装置的工作效率，有利于工作人员监测和记录森林中野生动物的生活动态和数量分布。另外，通过按压按钮21，使得按钮21脱离通孔20后，解除按钮21对套筒14和升降杆15之间的限制后，就可以灵活调节升降杆15的高度，达到调节箱体内摄像机10和红外感应器11距离地面高度的目的，使得摄像机10和红外感应器11的高度与不同的野生动物相适应，便于观察森林中不同的野生动物。

第二实施例：

如附图8所示，置料框18下表面安装有滑板29，在第二支撑板17上表面开设有方槽，而方槽两侧侧壁开设有插槽28，方槽底壁与第二支撑板17靠近底板16的一端相隔一段距离，滑板29置于方槽内，且滑板29两端与插槽28滑动配合，驱动滑板29在插槽28内向远离底板16的一端滑动，将调节置料框18与底板16之间距离，使得摄像机10与置料框18之间距离与焦距相适配，能够对置料框18处进食的野生动物清晰拍照。为了进一步调节置料框18与底板16之间的距离，可以设置多层滑板29，位于上层的滑板29插设在位于下层的滑板29上，置料框18安装于最上层的滑板29上，最下层的滑板29插设在第二支撑板17上，层层抽出后，能够大幅调节置料框18与底板16之间的距离。采集装置使用完毕后，向上转动第二支撑板17，同样使得挡块20抵住第二支撑板17远离底板16的一端，第二支撑板17在重力的作用下不会向下旋转，在插槽28的限制作用下，滑板29不会脱离第二支撑板17，便于手持第一把手25对采集装置移动使用。其余同第一实施例。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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 (6)

1.一种森林资源可视化图像采集装置，包括箱体，其特征在于：所述箱体内部上端和下端均设置有换向杆（8），且两根换向杆（8）之间相互垂直，所述换向杆（8）两端均固定连接有壳体（9），其中一个壳体（9）内安装有摄像机（10），另一个壳体（9）内安装有红外感应器（11），箱体的前后左右侧壁上均开设有与摄像机（10）相对应的观察口（27），所述换向杆（8）中部固定连接有旋转轴（7），所述旋转轴（7）远离换向杆（8）的一端与箱体内壁转动连接，旋转轴（7）上安装有第二锥形齿轮（5）和第三锥形齿轮（6），所述第二锥形齿轮（5）和第三锥形齿轮（6）的一侧设置有第一锥形齿轮（4），所述第一锥形齿轮（4）为残齿轮，第一锥形齿轮（4）由旋转电机（3）驱动旋转，使得第一锥形齿轮（4）依次与第二锥形齿轮（5）和第三锥形齿轮（6）啮合连接并分别带动旋转轴（7）旋转180度；

所述箱体由可拆卸连接的上箱体（1）和下箱体（2）组成，两根所述旋转轴（7）分别与上箱体（1）顶壁和下箱体（2）底壁转动连接，所述壳体（9）通过夹紧机构固定住摄像机（10）和/或红外感应器（11），壳体（9）中部开设有第一腔体（101），所述夹紧机构包括夹紧板（107）和第二弹簧（106），所述夹紧板（107）的数量至少有两块，夹紧板（107）以第一腔体（101）的中心环形阵列分布，夹紧板（107）通过第二弹簧（106）与第一腔体（101）的内壁固定连接；

所述壳体（9）上还开设有第二腔体（102）和第三腔体（117），所述第三腔体（117）设置于第二腔体（102）两侧，所述第二腔体（102）的数量有四个，也以第一腔体（101）的中心环形阵列分布，所述夹紧机构还包括转动杆（103），所述转动杆（103）设置于第二腔体（102）内，转动杆（103）上安装有收纳轮（104），收纳轮（104）上缠绕有绳体（105），所述绳体（105）远离收纳轮（104）的一端贯穿第二腔体（102）和第一腔体（101）之间的侧壁后与夹紧板（107）中部固定连接，相邻的转动杆（103）之间通过传动机构传动连接，传动机构包括主动锥形齿轮（108）和从动锥形齿轮（109），主动锥形齿轮（108）和从动锥形齿轮（109）设置于第三腔体（117）内，且分别安装于相邻的转动杆（103）上，其中一根转动杆（103）贯穿壳体（9）侧壁后延伸到壳体（9）外部；

位于壳体（9）外部的所述转动杆（103）末端固定连接有转盘（113），所述转盘（113）远离壳体（9）的一面边缘处固定连接有第二把手（116），转盘（113）靠近壳体（9）的一面边缘处环形阵列分布有若干凹槽（1131），所述壳体（9）上安装有螺纹筒（110），所述螺纹筒（110）通过开设螺纹槽螺纹连接有卡杆（115），所述卡杆（115）中部外表面安装有旋钮（114），所述卡杆（115）底端用于嵌入凹槽（1131）中。

2.根据权利要求1所述的一种森林资源可视化图像采集装置，其特征在于：所述箱体上表面中部设置有第一把手（24），所述第一把手（24）外表面套设有橡皮套（25）。

3.根据权利要求1所述的一种森林资源可视化图像采集装置，其特征在于：所述换向杆（8）与箱体内壁之间设置有轴承（12），所述轴承（12）内圈通过连接杆（26）与换向杆（8）两端固定连接，所述轴承（12）外圈通过连接杆（26）与箱体内壁固定连接，两根连接杆（26）之间设置有第一支撑板（13），所述第一支撑板（13）安装于箱体内壁上，所述旋转电机（3）安装于第一支撑板（13）上。

4.根据权利要求1所述的一种森林资源可视化图像采集装置，其特征在于：所述夹紧机构的数量有两组，设置于壳体（9）的两端，位于壳体（9）外部的所述转动杆（103）上安装有传动轮（111），传动轮（111）之间通过传送带（112）传动连接。

5.根据权利要求1~4任一项所述的一种森林资源可视化图像采集装置，其特征在于：所述箱体下表面固定连接有升降杆（15），箱体正下方设置有底板（16），所述底板（16）上表面安装有套筒（14），所述升降杆（15）外表面与套筒（14）内表面滑动配合，套筒（14）两侧侧壁上间隔开设有若干通孔（23），所述升降杆（15）两侧侧壁上滑动配合有按钮（21），两个按钮（21）之间固定连接有第一弹簧（22），所述第一弹簧（22）呈V字形，置于升降杆（15）内腔中，按钮（21）与通孔（23）相适配，升降杆（15）外表面安装有肋条（19），所述肋条（19）与套筒（14）内壁开设的条形槽相适配。

6.根据权利要求5所述的一种森林资源可视化图像采集装置，其特征在于：所述底板（16）侧壁通过合页转动连接有至少两块第二支撑板（17），所述第二支撑板（17）上设置有置料框（18），所述箱体下表面边缘处安装有与第二支撑板（17）相对应的挡块（20）。