CN114234012B - 基于视觉追踪的边坡监测装置、监测方法以及清洁方法 - Google Patents

基于视觉追踪的边坡监测装置、监测方法以及清洁方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114234012B
CN114234012B CN202111439544.4A CN202111439544A CN114234012B CN 114234012 B CN114234012 B CN 114234012B CN 202111439544 A CN202111439544 A CN 202111439544A CN 114234012 B CN114234012 B CN 114234012B
Authority
CN
China
Prior art keywords
water
air
cleaning
camera body
rgbd camera
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202111439544.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114234012A (zh
Inventor
叶绍泽
卢永华
刘玉贤
吕兵
胡朝辉
闫臻
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen Investigation and Research Institute Co ltd
Original Assignee
Shenzhen Investigation and Research Institute Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenzhen Investigation and Research Institute Co ltd filed Critical Shenzhen Investigation and Research Institute Co ltd
Priority to CN202111439544.4A priority Critical patent/CN114234012B/zh
Publication of CN114234012A publication Critical patent/CN114234012A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114234012B publication Critical patent/CN114234012B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16M—FRAMES, CASINGS OR BEDS OF ENGINES, MACHINES OR APPARATUS, NOT SPECIFIC TO ENGINES, MACHINES OR APPARATUS PROVIDED FOR ELSEWHERE; STANDS; SUPPORTS
    • F16M11/00—Stands or trestles as supports for apparatus or articles placed thereon ; Stands for scientific apparatus such as gravitational force meters
    • F16M11/20—Undercarriages with or without wheels
    • F16M11/24—Undercarriages with or without wheels changeable in height or length of legs, also for transport only, e.g. by means of tubes screwed into each other
    • F16M11/26—Undercarriages with or without wheels changeable in height or length of legs, also for transport only, e.g. by means of tubes screwed into each other by telescoping, with or without folding
    • F16M11/32—Undercarriages for supports with three or more telescoping legs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B1/00—Cleaning by methods involving the use of tools
    • B08B1/10—Cleaning by methods involving the use of tools characterised by the type of cleaning tool
    • B08B1/14—Wipes; Absorbent members, e.g. swabs or sponges
    • B08B1/143—Wipes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B13/00—Accessories or details of general applicability for machines or apparatus for cleaning
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B3/00—Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B3/02—Cleaning by the force of jets or sprays
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16M—FRAMES, CASINGS OR BEDS OF ENGINES, MACHINES OR APPARATUS, NOT SPECIFIC TO ENGINES, MACHINES OR APPARATUS PROVIDED FOR ELSEWHERE; STANDS; SUPPORTS
    • F16M11/00—Stands or trestles as supports for apparatus or articles placed thereon ; Stands for scientific apparatus such as gravitational force meters
    • F16M11/02—Heads
    • F16M11/04—Means for attachment of apparatus; Means allowing adjustment of the apparatus relatively to the stand
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16M—FRAMES, CASINGS OR BEDS OF ENGINES, MACHINES OR APPARATUS, NOT SPECIFIC TO ENGINES, MACHINES OR APPARATUS PROVIDED FOR ELSEWHERE; STANDS; SUPPORTS
    • F16M11/00—Stands or trestles as supports for apparatus or articles placed thereon ; Stands for scientific apparatus such as gravitational force meters
    • F16M11/02—Heads
    • F16M11/04—Means for attachment of apparatus; Means allowing adjustment of the apparatus relatively to the stand
    • F16M11/043—Allowing translations
    • F16M11/046—Allowing translations adapted to upward-downward translation movement
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16M—FRAMES, CASINGS OR BEDS OF ENGINES, MACHINES OR APPARATUS, NOT SPECIFIC TO ENGINES, MACHINES OR APPARATUS PROVIDED FOR ELSEWHERE; STANDS; SUPPORTS
    • F16M11/00—Stands or trestles as supports for apparatus or articles placed thereon ; Stands for scientific apparatus such as gravitational force meters
    • F16M11/20—Undercarriages with or without wheels
    • F16M11/24—Undercarriages with or without wheels changeable in height or length of legs, also for transport only, e.g. by means of tubes screwed into each other
    • F16M11/26—Undercarriages with or without wheels changeable in height or length of legs, also for transport only, e.g. by means of tubes screwed into each other by telescoping, with or without folding
    • F16M11/32—Undercarriages for supports with three or more telescoping legs
    • F16M11/36—Members preventing slipping of the feet
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50—Constructional details
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N7/00—Television systems
    • H04N7/18—Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16M—FRAMES, CASINGS OR BEDS OF ENGINES, MACHINES OR APPARATUS, NOT SPECIFIC TO ENGINES, MACHINES OR APPARATUS PROVIDED FOR ELSEWHERE; STANDS; SUPPORTS
    • F16M2200/00—Details of stands or supports
    • F16M2200/06—Arms
    • F16M2200/061—Scissors arms
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16M—FRAMES, CASINGS OR BEDS OF ENGINES, MACHINES OR APPARATUS, NOT SPECIFIC TO ENGINES, MACHINES OR APPARATUS PROVIDED FOR ELSEWHERE; STANDS; SUPPORTS
    • F16M2200/00—Details of stands or supports
    • F16M2200/06—Arms
    • F16M2200/066—Arms being part of the head

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Studio Devices (AREA)

Abstract

本申请实施例提供一种基于视觉追踪的边坡监测装置、监测方法以及清洁方法，涉及边坡监测领域。基于视觉追踪的边坡监测装置、监测方法以及清洁方法包括：支架组件和摄像组件。第一支腿拉出或者推进第二支腿，使第二支腿下端位于地面相对平缓处，旋紧第一压紧螺栓，转动第三支腿，使第三支腿底端和地面相对平缓处对正，放出或者收回调节第四支腿长度，使第四支腿底端处于地面相对平缓处，通过膨胀螺栓固定住第四支腿，如此再调节和固定其余两个第四支腿，可减少使用时支架组件对地形的要求，仅需再地面上找三处地面相对平缓地方，有效提高支架组件对高低不平地面的适应性，减少人工构建局部稳定的地基，再进行支架安装的情况。

Description

基于视觉追踪的边坡监测装置、监测方法以及清洁方法
技术领域
本申请涉及基于边坡监测技术领域，具体而言，涉及一种基于视觉追踪的边坡监测装置、监测方法以及清洁方法。
背景技术
相关技术中基于视觉追踪的边坡监测装置，通过视觉追踪监测边坡的变化，监测过程中，由RGBD高清摄像机进行数据收集，RGBD高清摄像机通常架设边于边坡正向位置，通过支架固定，但是支架安装过程中，由于边坡正向位置地形不同，支架不便于在高低不平的位置安装，通常需要人工构建局部稳定的地基，再进行支架安装。
发明内容
本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种基于视觉追踪的边坡监测装置、监测方法以及清洁方法，所述基于视觉追踪的边坡监测装置的支架组件有效提高支架组件对高低不平地面的适应性，减少人工构建局部稳定的地基，再进行支架安装的情况。
根据本申请实施例的基于视觉追踪的边坡监测装置，包括：支架组件和摄像组件。
所述支架组件包括三角支架、升降架和安装云台，所述三角支架包括顶板、第一支腿、第二支腿、第一压紧螺栓、第三支腿、第四支腿和第二压紧螺栓，所述第一支腿设置为三个，三个所述第一支腿固定连接于所述顶板下侧，三个所述第一支腿沿所述顶板周边等间隔并且倾斜设置，所述第二支腿滑动插接于所述第一支腿内，所述第一压紧螺栓螺纹贯穿于所述第一支腿下端的侧壁，所述第一压紧螺栓压紧于所述第二支腿，所述第三支腿上端通过单耳板和双耳板铰接于所述第二支腿下端，所述第四支腿滑动插接于所述第三支腿下端，所述第二压紧螺栓螺纹贯穿于所述第三支腿下端的侧壁，所述第二压紧螺栓压紧于所述第四支腿，所述升降架固定连接于所述顶板上侧，所述安装云台固定连接于所述升降架顶端，所述摄像组件固定连接于所述安装云台上。
根据本申请的一些实施例，所述第一支腿包括第一支撑管和第一加强套筒，所述第一加强套筒固定套接于所述第一支撑管下端，所述第一压紧螺栓螺纹贯穿于所述第一加强套筒和所述第一支撑管侧壁。
根据本申请的一些实施例，所述第三支腿包括第二支撑管和第二加强套筒，所述第二加强套筒固定套接于所述第二支撑管下端，所述第二压紧螺栓螺纹贯穿于所述第二加强套筒和所述第二支撑管侧壁。
根据本申请的一些实施例，所述第四支腿包括第三支撑管和固定板，所述固定板固定连接于所述第三支撑管底端，所述固定板上等间隔开设有安装孔。
根据本申请的一些实施例，所述顶板上侧固定连接有卡接件，所述卡接件包括两个倒L形卡条和第三压紧螺栓，两个所述倒L形卡条对应设置于所述顶板上侧，所述第三压紧螺栓螺纹贯穿于所述倒L形卡条上侧，所述升降架底端固定连接有卡板，所述卡板两端插接于两个所述倒L形卡条内，所述第三压紧螺栓压紧于所述卡板。
根据本申请的一些实施例，两个所述倒L形卡条一端的内部固定连接有限位条，所述限位条能够挡住所述卡板。
根据本申请的一些实施例，两个所述倒L形卡条下侧的外壁固定连接有安装板，所述安装板固定连接于所述顶板。
根据本申请的一些实施例，所述摄像组件包括RGBD摄像机本体和LED灯本体，所述LED灯本体设置于所述RGBD摄像机本体带有镜头一端的周边。
根据本申请的一些实施例，基于视觉追踪的边坡监测装置的监测方法，利用所述的基于视觉追踪的边坡监测装置进行，包括如下步骤：
通过RGBD摄像机本体进行现场收集边坡图像；
对边坡岩石块以及标靶板采用labelme标注工具进行标注，制作数据集，数据集根据实际图像数据进行训练集与测试集划分，比例为：9：1；
采用SSD网络进行迁移训练，修改主干网络resnet输出层类别节点为3，完成训练后将模型部署于服务器端；
架设支架组件于边坡正向稳定位置，调节第二支腿、第三支腿和第四支腿，使顶板处于水平，完成安装云台和支架组件的设定，将RGBD摄像机本体安装于云台支架上，根据RGBD摄像机本体上GPS信息设定基准点位置；
在边坡上适当位置放置标靶板，标靶板由防水荧光材质制成，并实时记录标靶板的GPS测点信息作为监测点位置；
根据设备拍摄图像通过无线网卡或线缆将平面彩图以及边坡深度图像上传至服务器端；
服务器端检测当前岩石块以及标靶板位置，以标靶板中心点为观测点，按中心点移动轨迹量分类进行统计，包括主要岩石移动情况以及标靶横纵向平移情况，轨迹移动距离与实际设备摆放距离相关，按照比例计算像素点之间实际空间的距离；
综合设备GPS位置变化以及检测物体沿标靶板中心点运动轨迹变化根据阈值综合判断边坡实际情况。
根据本申请的一些实施例，基于视觉追踪的边坡监测装置的清洁方法，利用所述的基于视觉追踪的边坡监测装置进行，包括如下步骤：
清理RGBD摄像机本体的镜头时，打开伸缩驱动杆，伸缩驱动杆推动罩体绕第一连接座转动，直到罩体罩住且压紧所述RGBD摄像机本体带有镜头一端的周边；
控制三通阀，使清洗管和水泵进水口连通，打开水泵，水泵将箱体内的清水泵入清洗管，清洗管内的清水由喷水孔喷出；
喷水孔喷出的清水打湿清扫部，再打开电机，电机带动转轴转动，转轴带动两个传输杆转动，两个传输杆带动安装座上下移动，安装座上的清扫部反复清扫RGBD摄像机本体的镜头，通过清扫部扫落RGBD摄像机本体的镜头上部分的灰尘颗粒，同时打湿未扫落的灰尘颗粒；
清扫部下落时，清扫部和清洁海绵相互擦拭，清洁海绵擦落清扫部上的灰尘，通过喷水孔喷出的清水冲洗清洁海绵，将清洁海绵上的灰尘冲下，带有灰尘的清水通过回水管流回箱体，过滤板将灰尘拦住于箱体下部；
清扫部落回罩体下部，控制三通阀，使水泵进水口和供水喷头连通，水泵将箱体内的清水泵入供水喷头，通过供水喷头喷出的清水冲洗RGBD摄像机本体的镜头，清水将RGBD摄像机本体的镜头上打湿未扫落的灰尘颗粒冲下；
再打开气泵和加热箱，气泵将箱体上部的空气泵入加热箱，经过加热箱加热后送入供气喷头，供气喷头喷出的热空气吹向RGBD摄像机本体的镜头，对RGBD摄像机本体的镜头进行干燥；
供气喷头喷出的热空气，还可提高罩体内的温度，通过热空气对清扫部和清洁海绵进行干燥；
气泵泵出箱体内空气时，箱体内压力降低，罩体内的压力增大，在压力差的作用下，罩体内的空气经过回水管流入箱体的下部，空气和清水接触，通过清水吸收空气中的悬浮颗粒，清水使用后，通过排泄口排出，连同灰尘一起排出，排出后，再通过排泄口重新加入清水，注意清水高过过滤板且低于进气管；
打开半导体制冷片，流入箱体内的热空气经半导体制冷片冷却。
根据本申请的一些实施例，所述RGBD摄像机本体下部的端部固定连接有第一连接座，所述RGBD摄像机本体下部靠近所述安装云台处固定连接有第二连接座，所述第二连接座上铰接有伸缩驱动杆，还包括清洁组件，所述清洁组件包括透明护罩、Z字支架、气水双供件、供气喷头和供水喷头，所述透明护罩包括罩体、第三连接座和第四连接座，所述罩体能够罩住且压紧所述RGBD摄像机本体带有镜头一端的周边，所述第三连接座固定连接于所述罩体下部靠近所述RGBD摄像机本体一侧，所述第三连接座铰接于所述第一连接座，所述第四连接座固定连接于所述罩体下部，所述伸缩驱动杆输出端铰接于所述第四连接座，所述Z字支架上端固定连接于所述罩体下部的侧壁，所述气水双供件包括水箱、过滤板、进水管、进气管、回水管、水泵、气泵和加热箱，所述水箱固定连接于所述Z字支架下部，所述过滤板设置于所述水箱内部，所述过滤板距离所述水箱底壁小于所述水箱高度的一半，所述进水管固定贯穿于所述水箱上部，所述进水管下端靠近所述过滤板上侧，所述进气管固定连通于所述水箱一端的中部，所述回水管一端连通于所述罩体下部，所述回水管另一端连通于所述水箱内部的下部，所述进水管、所述进气管和所述回水管均位于所述水箱靠近所述RGBD摄像机本体一端，所述水泵、所述气泵和所述加热箱均固定连接于所述Z字支架上部，所述进水管连通于所述水泵进水口，所述水泵出水口连通于所述供水喷头，所述进气管一端连通于所述气泵进气口，所述气泵出气口连通于所述加热箱，所述加热箱连通于所述供气喷头，所述供水喷头和所述供气喷头均朝向所述RGBD摄像机本体带有镜头一端。
根据本申请的一些实施例，所述罩体靠近所述RGBD摄像机本体一侧的内壁固定连接有压紧板，所述压紧板压紧于所述RGBD摄像机本体带有镜头一端的周边。
根据本申请的一些实施例，所述水箱包括箱体和半导体制冷片，所述半导体制冷片的冷端贴合于所述箱体侧壁，所述箱体下部的外部设置有排泄口。
根据本申请的一些实施例，所述罩体内设置有清扫件，所述清扫件包括电机、转轴、两个传输杆、安装座和清扫部，所述电机固定连接于所述罩体下端，所述转轴一端固定连接于所述电机输出端，所述转轴另一端转动连接于所述罩体内壁，所述传输杆的两端分别转动连接于所述罩体上部和下部的内壁，两个所述传输杆分别位于所述RGBD摄像机本体的镜头两侧，两个所述传输杆被构造成传动连接于所述转轴，所述安装座两端分别螺纹套接于两个所述传输杆，所述清扫部固定连接于所述安装座一侧，所述清扫部能够扫过所述RGBD摄像机本体的镜头，所述罩体靠近所述RGBD摄像机本体一侧内壁的两端固定连接有清理件，所述清理件包括连接板和清洁海绵，所述连接板两端分别固定连接于所述罩体内壁的两端，所述清洁海绵固定连接于所述连接板一侧，所述清扫部能够扫过所述清洁海绵，所述罩体靠近所述RGBD摄像机本体一侧内壁的两端固定有清洗件，所述清洗件侧壁和下部均等间隔开设有喷水孔，所述清洗件下部的所述喷水孔朝向所述清洁海绵，所述清洗件侧壁的所述喷水孔朝向所述清扫部，所述Z字支架上部固定连接有三通阀，所述三通阀一个接口连通于所述水泵进水口，所述三通阀其余两个接口分别连通于所述清洗件和所述供水喷头。
根据本申请的一些实施例，所述清洗件包括支撑板和清洗管，所述支撑板固定连接于所述罩体靠近所述RGBD摄像机本体一侧内壁的两端，所述清洗管固定连接于所述支撑板一侧，所述清洗管一端封闭，所述清洗管另一端延伸出所述罩体，所述清洗管延伸出所述罩体一端连通于所述三通阀。
本申请的有益效果是：当需要安装支架组件时，旋转第一压紧螺栓，解除第一压紧螺栓对第二支腿的压紧，沿第一支腿拉出或者推进第二支腿，使第二支腿下端位于地面相对平缓处，旋紧第一压紧螺栓，使第一压紧螺栓重新压紧第二支腿，转动第三支腿，使第三支腿底端和地面相对平缓处对正，旋转第二压紧螺栓，放出或者收回调节第四支腿长度，使第四支腿底端处于地面相对平缓处，通过膨胀螺栓固定住第四支腿，如此再调节和固定其余两个第四支腿，可减少使用时支架组件对地形的要求，仅需再地面上找三处地面相对平缓地方，调节第四支腿使其能够落于地面上，再固定第四支腿即可，有效提高支架组件对高低不平地面的适应性，减少人工构建局部稳定的地基，再进行支架安装的情况。
本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是根据本申请实施例的基于视觉追踪的边坡监测装置、监测方法以及清洁方法的立体结构示意图；
图2是根据本申请实施例的支架组件的立体结构示意图；
图3是根据本申请实施例的三角支架的立体结构示意图；
图4是根据本申请实施例的第一支腿的立体结构示意图；
图5是根据本申请实施例的第三支腿的立体结构示意图；
图6是根据本申请实施例的第四支腿的立体结构示意图；
图7是根据本申请实施例的卡接件的立体结构示意图；
图8是根据本申请实施例的摄像组件的立体结构示意图；
图9是根据本申请实施例的清洁组件的立体结构示意图；
图10是根据本申请实施例的透明护罩的立体结构示意图；
图11是根据本申请实施例的气水双供件的立体结构示意图；
图12是根据本申请实施例的水箱的立体结构示意图；
图13是根据本申请实施例的清扫件的立体结构示意图；
图14是根据本申请实施例的清扫件的剖视立体结构示意图；
图15是根据本申请实施例的图14中A处放大立体结构示意图。
图标：100-支架组件；110-三角支架；111-顶板；112-第一支腿；1121-第一支撑管；1122-第一加强套筒；113-第二支腿；114-第一压紧螺栓；115-第三支腿；1151-第二支撑管；1152-第二加强套筒；116-第四支腿；1161-第三支撑管；1162-固定板；1163-安装孔；117-第二压紧螺栓；120-升降架；130-安装云台；140-卡接件；141-倒L形卡条；142-第三压紧螺栓；143-限位条；144-安装板；150-卡板；200-摄像组件；210-RGBD摄像机本体；220-LED灯本体；230-第一连接座；240-第二连接座；250-伸缩驱动杆；300-清洁组件；310-透明护罩；311-罩体；312-第三连接座；313-第四连接座；314-压紧板；320-Z字支架；330-气水双供件；331-水箱；3311-箱体；3312-半导体制冷片；332-过滤板；333-进水管；334-进气管；335-回水管；336-水泵；337-气泵；338-加热箱；339-三通阀；340-供气喷头；350-供水喷头；360-清扫件；361-电机；362-转轴；363-传输杆；364-安装座；365-清扫部；370-清理件；371-连接板；372-清洁海绵；380-清洗件；381-支撑板；382-清洗管。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。
为使本申请实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。
因此，以下对在附图中提供的本申请的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下面参考附图描根据本申请实施例的基于视觉追踪的边坡监测装置、监测方法以及清洁方法。
如图1-图15示，根据本申请实施例的基于视觉追踪的边坡监测装置，包括：支架组件100和摄像组件200，支架组件100用于安装和支撑摄像组件200，摄像组件200用于收集边坡图像和采集岩石移动以及标靶横纵向平移的信息。
如图2和图3示，支架组件100包括三角支架110、升降架120和安装云台130，三角支架110包括顶板111、第一支腿112、第二支腿113、第一压紧螺栓114、第三支腿115、第四支腿116和第二压紧螺栓117。第一支腿112设置为三个，三个第一支腿112固定连接于顶板111下侧，三个第一支腿112沿顶板111周边等间隔并且倾斜设置，第二支腿113滑动插接于第一支腿112内，第一压紧螺栓114螺纹贯穿于第一支腿112下端的侧壁，第一压紧螺栓114压紧于第二支腿113。第三支腿115上端通过单耳板和双耳板铰接于第二支腿113下端，第四支腿116滑动插接于第三支腿115下端，第二压紧螺栓117螺纹贯穿于第三支腿115下端的侧壁，第二压紧螺栓117压紧于第四支腿116，升降架120固定连接于顶板111上侧，具体的，通过升降架120可调节摄像组件200的高度。安装云台130固定连接于升降架120顶端，其中，安装云台130可调节摄像组件200的监测角度。当需要安装支架组件100时，旋转第一压紧螺栓114，解除第一压紧螺栓114对第二支腿113的压紧，沿第一支腿112拉出或者推进第二支腿113，使第二支腿113下端位于地面相对平缓处。旋紧第一压紧螺栓114，使第一压紧螺栓114重新压紧第二支腿113，转动第三支腿115，使第三支腿115底端和地面相对平缓处对正，旋转第二压紧螺栓117，放出或者收回调节第四支腿116长度，使第四支腿116底端处于地面相对平缓处，通过膨胀螺栓固定住第四支腿116。如此再调节和固定其余两个第四支腿116，可减少使用时支架组件100对地形的要求，仅需再地面上找三处地面相对平缓地方，调节第四支腿116使其能够落于地面上，再固定第四支腿116即可，有效提高支架组件100对高低不平地面的适应性，减少人工构建局部稳定的地基，再进行支架安装的情况。
如图4示，第一支腿112包括第一支撑管1121和第一加强套筒1122，第一加强套筒1122固定套接于第一支撑管1121下端，第一压紧螺栓114螺纹贯穿于第一加强套筒1122和第一支撑管1121侧壁，通过第一加强套筒1122加强第一支撑管1121上安装第一压紧螺栓114处的强度。
如图5示，第三支腿115包括第二支撑管1151和第二加强套筒1152，第二加强套筒1152固定套接于第二支撑管1151下端，第二压紧螺栓117螺纹贯穿于第二加强套筒1152和第二支撑管1151侧壁，通过第二加强套筒1152加强第二支撑管1151上安装第二压紧螺栓117处的强度。
如图6示，第四支腿116包括第三支撑管1161和固定板1162，固定板1162固定连接于第三支撑管1161底端，固定板1162上等间隔开设有安装孔1163，膨胀螺栓通过固定板1162上的安装孔1163进行安装。
如图7示，顶板111上侧固定连接有卡接件140，卡接件140包括两个倒L形卡条141和第三压紧螺栓142，两个倒L形卡条141对应设置于顶板111上侧，第三压紧螺栓142螺纹贯穿于倒L形卡条141上侧，升降架120底端固定连接有卡板150，卡板150两端插接于两个倒L形卡条141内，第三压紧螺栓142压紧于卡板150。两个倒L形卡条141一端的内部固定连接有限位条143，限位条143能够挡住卡板150。两个倒L形卡条141下侧的外壁固定连接有安装板144，安装板144固定连接于顶板111，安装板144通过螺栓固定连接于顶板111。当需要更换升降架120时，解除升降架120和安装云台130的连接，再旋松第三压紧螺栓142，解除第三压紧螺栓142对卡板150的压紧，将卡板150从倒L形卡条141内抽出，使升降架120离开倒L形卡条141，完成升降架120的拆卸。更换升降架120后，按相反的顺序进行安装，完成升降架120的更换，更换简单。
如图8示，摄像组件200包括RGBD摄像机本体210和LED灯本体220，LED灯本体220设置于RGBD摄像机本体210带有镜头一端的周边，通过LED灯本体220提供照明，便于夜间RGBD摄像机本体210对边坡的监测。
在本实施例中，摄像组件200固定连接于安装云台130。
基于视觉追踪的边坡监测装置的监测方法，利用基于视觉追踪的边坡监测装置进行，包括如下步骤：
通过RGBD摄像机本体210进行现场收集边坡图像。
对边坡岩石块以及标靶板采用labelme标注工具进行标注，制作数据集，数据集根据实际图像数据进行训练集与测试集划分，比例为：9：1。
采用SSD网络进行迁移训练，修改主干网络resnet50输出层类别节点为3，完成训练后将模型部署于服务器端。
架设支架组件100于边坡正向稳定位置，调节第二支腿113、第三支腿115和第四支腿116，使顶板111处于水平，完成安装云台130和支架组件100的设定，将RGBD摄像机本体210安装于云台支架上，根据RGBD摄像机本体210上GPS信息设定基准点位置。
在边坡上适当位置放置标靶板，标靶板由防水荧光材质制成，并实时记录标靶板的GPS测点信息作为监测点位置。
根据设备拍摄图像通过无线网卡或线缆将平面彩图以及边坡深度图像上传至服务器端。
服务器端检测当前岩石块以及标靶板位置，以标靶板中心点为观测点，按中心点移动轨迹量分类进行统计，包括主要岩石移动情况以及标靶横纵向平移情况，轨迹移动距离与实际设备摆放距离相关，按照比例计算像素点之间实际空间的距离。
综合设备GPS位置变化以及检测物体沿标靶板中心点运动轨迹变化根据阈值综合判断边坡实际情况。
如图9和图10示，相关技术中基于视觉追踪的边坡监测装置在灰尘较大的环境中使用时，基于视觉追踪的边坡监测装置上RGBD摄像机本体210的镜头容易受灰尘的污染，导致观察画面变差。目前的手段多通过冲洗配合风干对RGBD摄像机本体210的镜头进行清洗，但是RGBD摄像机本体210的镜头和外部环境接触，冲洗配合风干时，外部空气中悬浮的灰尘依然容易吸附于RGBD摄像机本体210的镜头，导致RGBD摄像机本体210的镜头清理效果差，且冲洗配合风干机构相互独立，而风干时需要对外部的空气进行过滤，需要单独配置过滤件，不便于利用冲洗中的清水对空气进行过滤，优化冲洗和风干机构。
为此，发明人经过长期的实践研究，解决了该技术问题。具体地，RGBD摄像机本体210下部的端部固定连接有第一连接座230，RGBD摄像机本体210下部靠近安装云台130处固定连接有第二连接座240，第二连接座240上铰接有伸缩驱动杆250，伸缩驱动杆250设置为电动推杆。该基于视觉追踪的边坡监测装置还包括清洁组件300，清洁组件300包括透明护罩310、Z字支架320、气水双供件330、供气喷头340和供水喷头350。透明护罩310包括罩体311、第三连接座312和第四连接座313，罩体311能够罩住且压紧RGBD摄像机本体210带有镜头一端的周边，第三连接座312固定连接于罩体311下部靠近RGBD摄像机本体210一侧，第三连接座312铰接于第一连接座230，第四连接座313固定连接于罩体311下部，伸缩驱动杆250输出端铰接于第四连接座313，Z字支架320上端固定连接于罩体311下部的侧壁，罩体311靠近RGBD摄像机本体210一侧的内壁固定连接有压紧板314，压紧板314压紧于RGBD摄像机本体210带有镜头一端的周边。通过压紧板314增大罩体311和RGBD摄像机本体210的压紧面积，增加罩体311和RGBD摄像机本体210之间的气密性，使罩体311内部处于密闭环境，压紧板314能够挡住积累于罩体311下端的清水。
如图11示，气水双供件330包括水箱331、过滤板332、进水管333、进气管334、回水管335、水泵336、气泵337和加热箱338。水箱331固定连接于Z字支架320下部，过滤板332设置于水箱331内部，过滤板332距离水箱331底壁小于水箱331高度的一半，进水管333固定贯穿于水箱331上部，进水管333下端靠近过滤板332上侧，进气管334固定连通于水箱331一端的中部。水箱331加注有清水，清水的液面高于过滤板332且低于进气管334，回水管335一端连通于罩体311下部，回水管335另一端连通于水箱331内部的下部，进水管333、进气管334和回水管335均位于水箱331靠近RGBD摄像机本体210一端。水泵336、气泵337和加热箱338均固定连接于Z字支架320上部，进水管333连通于水泵336进水口，水泵336出水口连通于供水喷头350，进气管334一端连通于气泵337进气口，气泵337出气口连通于加热箱338，加热箱338由带有两个接口的密封箱和设置于密封箱内的加热管组成，通过加热管进行空气加热，加热箱338连通于供气喷头340，供水喷头350和供气喷头340均朝向RGBD摄像机本体210带有镜头一端。
在本实施例中，清洗RGBD摄像机本体210的镜头时，打开伸缩驱动杆250，伸缩驱动杆250推动罩体311绕第一连接座230转动，直到罩体311罩住且压紧RGBD摄像机本体210带有镜头一端的周边，控制三通阀339，使水泵336进水口和供水喷头350连通，水泵336将水箱331内的清水泵入供水喷头350，通过供水喷头350喷出的清水冲洗RGBD摄像机本体210的镜头。清水将RGBD摄像机本体210镜头上灰尘颗粒冲下，达到清洗RGBD摄像机本体210的镜头的目的。再打开气泵337和加热箱338，气泵337将水箱331上部的空气送入加热箱338，经过加热箱338加热后送入供气喷头340，供气喷头340喷出的热空气吹向RGBD摄像机本体210的镜头，对RGBD摄像机本体210的镜头进行干燥，达到风干RGBD摄像机本体210镜头的目的。第一方面，罩体311罩住镜头，使冲洗和风干均在密闭的环境内进行，减少冲洗和风干过程中，外部空气中悬浮的灰尘依然容易吸附于RGBD摄像机本体210的镜头的情况，气泵337泵出水箱331内空气时，水箱331内压力降低，罩体311内的压力增大，在压力差的作用下，罩体311内的空气经过回水管335流入水箱331的下部，空气和清水接触，通过清水吸收空气中的悬浮颗粒，清水中的灰尘颗粒由过滤板332过滤，使灰尘颗粒位于水箱331下部。第二方面，冲洗和风干使用同一回水管335，罩体311内的正压便于罩体311底端积累的清水回流至水箱331内，且风干过程中，通过冲洗的水箱331及内部的清水进行空气中灰尘的过滤，有效优化冲洗和风干机构，减少过滤结构，同时，便于再密闭的环境中，进行清水和空气的循环。第三方面，收回伸缩驱动杆250，伸缩驱动杆250带动罩体311摆回至RGBD摄像机本体210下部，打开RGBD摄像机本体210的镜头，罩体311摆回过程中，水箱331内的清水，随着罩体311流动，先运动至水箱331内远离进气管334一端，进水管333和回水管335脱离清水，进水管333和回水管335内的清水在重力作用下从进水管333和回水管335回流至水箱331，罩体311继续摆动清水再运动至水箱331顶部，进水管333和回水管335连通清水的一端此时处于液面以上，减少清水罩体311摆动过程中，清水通过进水管333和回水管335流出的情况。
如图12示，水箱331包括箱体3311和半导体制冷片3312，半导体制冷片3312的冷端贴合于箱体3311侧壁，通过半导体制冷片3312降低箱体3311内的温度，减少箱体3311内温度升高，水蒸发至罩体311内的情况，箱体3311下部的外部设置有排泄口。
如图13和图14示，相关技术中，基于视觉追踪的边坡监测装置上RGBD摄像机本体210的镜头容易灰尘的污染后，单通过冲洗和风干，距离喷头较远位置上局部位置的镜头清理效果较差。
为解决上问题，本发明的具体设置方式为：罩体311内设置有清扫件360，清扫件360包括电机361、转轴362、两个传输杆363、安装座364和清扫部365。电机361固定连接于罩体311下端，转轴362一端固定连接于电机361输出端，转轴362另一端转动连接于罩体311内壁，传输杆363的两端分别转动连接于罩体311上部和下部的内壁，两个传输杆363分别位于RGBD摄像机本体210的镜头两侧，两个传输杆363被构造成传动连接于转轴362，安装座364两端分别螺纹套接于两个传输杆363，清扫部365固定连接于安装座364一侧，清扫部365能够扫过RGBD摄像机本体210的镜头，罩体311靠近RGBD摄像机本体210一侧内壁的两端固定连接有清理件370。控制三通阀339，使清洗管382和水泵336进水口连通，打开水泵336，水泵336将箱体3311内的清水送入清洗管382，清洗管382内的清水由喷水孔喷出，喷水孔喷出的清水打湿清扫部365，再打开电机361，电机361带动转轴362转动，转轴362带动两个传输杆363转动，两个传输杆363带动安装座364上下移动，安装座364上的清扫部365反复清扫RGBD摄像机本体210的镜头，通过清扫部365扫落RGBD摄像机本体210的镜头上部分的灰尘颗粒配合冲洗，有效距离喷头较远位置上局部位置的镜头清理效果较差的情况。
如图15示，清扫部365清理镜头后，清扫部365残留的灰尘，不便及时清理，容易对下次使用造成影响，而清扫件360不便于及时清理清扫部365上残留的灰尘，且使整个清理过程清理下来的灰尘集中收集。
为解决上技术问题，本发明进一步采用的技术方案是：清理件370包括连接板371和清洁海绵372，连接板371两端分别固定连接于罩体311内壁的两端，清洁海绵372固定连接于连接板371一侧，清扫部365能够扫过清洁海绵372，罩体311靠近RGBD摄像机本体210一侧内壁的两端固定有清洗件380，清洗件380侧壁和下部均等间隔开设有喷水孔，清洗件380下部的喷水孔朝向清洁海绵372，清洗件380侧壁的喷水孔朝向清扫部365，Z字支架320上部固定连接有三通阀339，三通阀339一个接口连通于水泵336进水口，三通阀339其余两个接口分别连通于清洗件380和供水喷头350。清洗件380包括支撑板381和清洗管382，支撑板381固定连接于罩体311靠近RGBD摄像机本体210一侧内壁的两端，清洗管382固定连接于支撑板381一侧，清洗管382一端封闭，清洗管382另一端延伸出罩体311，清洗管382延伸出罩体311一端连通于三通阀339。清扫部365下落时，清扫部365和清洁海绵372相互擦拭，清洁海绵372擦落清扫部365上的灰尘，通过喷水孔喷出的清水冲洗清洁海绵372，将清洁海绵372上的灰尘冲下，带有灰尘的清水通过回水管335流回箱体3311，可及时的清理清扫部365上残留的灰尘。同时，通过冲洗过程中，箱体3311内的清水，对清洁海绵372和清扫部365进行冲洗，配合清水的流动，使灰尘流入箱体3311的，过滤板332将灰尘拦住于箱体3311下部。第一方面，减少再度设置清洗结构的情况。第二方面，冲洗、风干、清扫和清理过程中，带下的灰尘集中于箱体3311下部，清水使用后，通过排泄口排出，连同灰尘一起排出，排出后，再通过排泄口重新加入清水，注意清水高过过滤板332且低于进气管334，便于集中处理灰尘。
基于视觉追踪的边坡监测装置的清洁方法，利用基于视觉追踪的边坡监测装置进行，包括如下步骤：
清理RGBD摄像机本体210的镜头时，打开伸缩驱动杆250，伸缩驱动杆250推动罩体311绕第一连接座230转动，直到罩体311罩住且压紧RGBD摄像机本体210带有镜头一端的周边。
控制三通阀339，使清洗管382和水泵336进水口连通，打开水泵336，水泵336将箱体3311内的清水送入清洗管382，清洗管382内的清水由喷水孔喷出。
喷水孔喷出的清水打湿清扫部365，再打开电机361，电机361带动转轴362转动，转轴362带动两个传输杆363转动，两个传输杆363带动安装座364上下移动，安装座364上的清扫部365反复清扫RGBD摄像机本体210的镜头，通过清扫部365扫落RGBD摄像机本体210的镜头上部分的灰尘颗粒，同时打湿未扫落的灰尘颗粒。
清扫部365下落时，清扫部365和清洁海绵372相互擦拭，清洁海绵372擦落清扫部365上的灰尘，通过喷水孔喷出的清水冲洗清洁海绵372，将清洁海绵372上的灰尘冲下，带有灰尘的清水通过回水管335流回箱体3311，过滤板332将灰尘拦住于箱体3311下部。
清扫部365落回罩体311下部，控制三通阀339，使水泵336进水口和供水喷头350连通，水泵336将箱体3311内的清水送入供水喷头350，通过供水喷头350喷出的清水冲洗RGBD摄像机本体210的镜头，清水将RGBD摄像机本体210的镜头上打湿未扫落的灰尘颗粒冲下。
冲洗过程中，可通过清扫部365再度清扫RGBD摄像机本体210的镜头。
再打开气泵337和加热箱338，气泵337将箱体3311上部的空气送入加热箱338，经过加热箱338加热后送入供气喷头340，供气喷头340喷出的热空气吹向RGBD摄像机本体210的镜头，对RGBD摄像机本体210的镜头进行干燥。
供气喷头340喷出的热空气，还可提高罩体311内的温度，通过热空气对清扫部365和清洁海绵372进行干燥。
气泵337泵出箱体3311内空气时，箱体3311内压力降低，罩体311内的压力增大，在压力差的作用下，罩体311内的空气经过回水管335流入箱体3311的下部，空气和清水接触，通过清水吸收空气中的悬浮颗粒，清水使用后，通过排泄口排出，连同灰尘一起排出，排出后，再通过排泄口重新加入清水，注意清水高过过滤板332且低于进气管334。
打开半导体制冷片3312，流入箱体3311内的热空气经半导体制冷片3312冷却。
具体的，该基于视觉追踪的边坡监测装置、监测方法以及清洁方法的工作原理：当需要安装支架组件100时，旋转第一压紧螺栓114，解除第一压紧螺栓114对第二支腿113的压紧，沿第一支腿112拉出或者推进第二支腿113，使第二支腿113下端位于地面相对平缓处。旋紧第一压紧螺栓114，使第一压紧螺栓114重新压紧第二支腿113，转动第三支腿115，使第三支腿115底端和地面相对平缓处对正，旋转第二压紧螺栓117，放出或者收回调节第四支腿116长度，使第四支腿116底端处于地面相对平缓处，通过膨胀螺栓固定住第四支腿116。如此再调节和固定其余两个第四支腿116，可减少使用时支架组件100对地形的要求，仅需再地面上找三处地面相对平缓地方，调节第四支腿116使其能够落于地面上，再固定第四支腿116即可，有效提高支架组件100对高低不平地面的适应性，减少人工构建局部稳定的地基，再进行支架安装的情况。
洗RGBD摄像机本体210的镜头时，打开伸缩驱动杆250，伸缩驱动杆250推动罩体311绕第一连接座230转动，直到罩体311罩住且压紧RGBD摄像机本体210带有镜头一端的周边，控制三通阀339，使水泵336进水口和供水喷头350连通，水泵336将水箱331内的清水送入供水喷头350，通过供水喷头350喷出的清水冲洗RGBD摄像机本体210的镜头。清水将RGBD摄像机本体210镜头上灰尘颗粒冲下，达到清洗RGBD摄像机本体210的镜头的目的。再打开气泵337和加热箱338，气泵337将水箱331上部的空气送入加热箱338，经过加热箱338加热后送入供气喷头340，供气喷头340喷出的热空气吹向RGBD摄像机本体210的镜头，对RGBD摄像机本体210的镜头进行干燥，达到风干RGBD摄像机本体210镜头的目的。第一方面，罩体311罩住镜头，使冲洗和风干均在密闭的环境内进行，减少冲洗和风干过程中，外部空气中悬浮的灰尘依然容易吸附于RGBD摄像机本体210的镜头的情况，气泵337泵出水箱331内空气时，水箱331内压力降低，罩体311内的压力增大，在压力差的作用下，罩体311内的空气经过回水管335流入水箱331的下部，空气和清水接触，通过清水吸收空气中的悬浮颗粒，清水中的灰尘颗粒由过滤板332过滤，使灰尘颗粒位于水箱331下部。第二方面，冲洗和风干使用同一回水管335，罩体311内的正压便于罩体311底端积累的清水回流至水箱331内，且风干过程中，通过冲洗的水箱331及内部的清水进行空气中灰尘的过滤，有效优化冲洗和风干机构，减少过滤结构，同时，便于再密闭的环境中，进行清水和空气的循环。第三方面，收回伸缩驱动杆250，伸缩驱动杆250带动罩体311摆回至RGBD摄像机本体210下部，打开RGBD摄像机本体210的镜头，罩体311摆回过程中，水箱331内的清水，随着罩体311流动，先运动至水箱331内远离进气管334一端，进水管333和回水管335脱离清水，进水管333和回水管335内的清水在重力作用下从进水管333和回水管335回流至水箱331，罩体311继续摆动清水再运动至水箱331顶部，进水管333和回水管335连通清水的一端此时处于液面以上，减少清水罩体311摆动过程中，清水通过进水管333和回水管335流出的情况。
控制三通阀339，使清洗管382和水泵336进水口连通，打开水泵336，水泵336将箱体3311内的清水送入清洗管382，清洗管382内的清水由喷水孔喷出，喷水孔喷出的清水打湿清扫部365，再打开电机361，电机361带动转轴362转动，转轴362带动两个传输杆363转动，两个传输杆363带动安装座364上下移动，安装座364上的清扫部365反复清扫RGBD摄像机本体210的镜头，通过清扫部365扫落RGBD摄像机本体210的镜头上部分的灰尘颗粒配合冲洗，有效距离喷头较远位置上局部位置的镜头清理效果较差的情况。
清扫部365下落时，清扫部365和清洁海绵372相互擦拭，清洁海绵372擦落清扫部365上的灰尘，通过喷水孔喷出的清水冲洗清洁海绵372，将清洁海绵372上的灰尘冲下，带有灰尘的清水通过回水管335流回箱体3311，可及时的清理清扫部365上残留的灰尘。同时，通过冲洗过程中，箱体3311内的清水，对清洁海绵372和清扫部365进行冲洗，配合清水的流动，使灰尘流入箱体3311的，过滤板332将灰尘拦住于箱体3311下部。第一方面，减少再度设置清洗结构的情况。第二方面，冲洗、风干、清扫和清理过程中，带下的灰尘集中于箱体3311下部，清水使用后，通过排泄口排出，连同灰尘一起排出，排出后，再通过排泄口重新加入清水，注意清水高过过滤板332且低于进气管334，便于集中处理灰尘。
需要说明的是，升降架120、安装云台130、RGBD摄像机本体210、LED灯本体220、电动推杆、水泵336、气泵337、加热管和电机361具体的型号规格需根据该装置的实际规格等进行选型确定，具体选型计算方法采用本领域现有技术，故不再详细赘。
RGBD摄像机本体210、LED灯本体220、电动推杆、水泵336、气泵337、加热管和电机361的供电及其原理对本领域技术人员来说是清楚的，在此不予详细说明。
以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
以上，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种基于视觉追踪的边坡监测装置，其特征在于，包括：
支架组件(100)，所述支架组件(100)包括三角支架(110)、升降架(120)和安装云台(130)，所述三角支架(110)包括顶板(111)、第一支腿(112)、第二支腿(113)、第一压紧螺栓(114)、第三支腿(115)、第四支腿(116)和第二压紧螺栓(117)，所述第一支腿(112)设置为三个，三个所述第一支腿(112)固定连接于所述顶板(111)下侧，三个所述第一支腿(112)沿所述顶板(111)周边等间隔并且倾斜设置，所述第二支腿(113)滑动插接于所述第一支腿(112)内，所述第一压紧螺栓(114)螺纹贯穿于所述第一支腿(112)下端的侧壁，所述第一压紧螺栓(114)压紧于所述第二支腿(113)，所述第三支腿(115)上端通过单耳板和双耳板铰接于所述第二支腿(113)下端，所述第四支腿(116)滑动插接于所述第三支腿(115)下端，所述第二压紧螺栓(117)螺纹贯穿于所述第三支腿(115)下端的侧壁，所述第二压紧螺栓(117)压紧于所述第四支腿(116)，所述升降架(120)固定连接于所述顶板(111)上侧，所述安装云台(130)固定连接于所述升降架(120)顶端；
摄像组件(200)，所述摄像组件(200)固定连接于所述安装云台(130)上，所述摄像组件(200)包括RGBD摄像机本体(210)和LED灯本体(220)，所述LED灯本体(220)设置于所述RGBD摄像机本体(210)带有镜头一端的周边，所述RGBD摄像机本体(210)下部的端部固定连接有第一连接座(230)，所述RGBD摄像机本体(210)下部靠近所述安装云台(130)处固定连接有第二连接座(240)，所述第二连接座(240)上铰接有伸缩驱动杆(250)；
清洁组件(300)，所述清洁组件(300)包括透明护罩(310)、Z字支架(320)、气水双供件(330)、供气喷头(340)和供水喷头(350)，所述透明护罩(310)包括罩体(311)、第三连接座(312)和第四连接座(313)，所述罩体(311)能够罩住且压紧所述RGBD摄像机本体(210)带有镜头一端的周边，所述第三连接座(312)固定连接于所述罩体(311)下部靠近所述RGBD摄像机本体(210)一侧，所述第三连接座(312)铰接于所述第一连接座(230)，所述第四连接座(313)固定连接于所述罩体(311)下部，所述伸缩驱动杆(250)输出端铰接于所述第四连接座(313)，所述Z字支架(320)上端固定连接于所述罩体(311)下部的侧壁，所述气水双供件(330)包括水箱(331)、过滤板(332)、进水管(333)、进气管(334)、回水管(335)、水泵(336)、气泵(337)和加热箱(338)，所述水箱(331)固定连接于所述Z字支架(320)下部，所述过滤板(332)设置于所述水箱(331)内部，所述过滤板(332)距离所述水箱(331)底壁小于所述水箱(331)高度的一半，所述进水管(333)固定贯穿于所述水箱(331)上部，所述进水管(333)下端靠近所述过滤板(332)上侧，所述进气管(334)固定连通于所述水箱(331)一端的中部，所述回水管(335)一端连通于所述罩体(311)下部，所述回水管(335)另一端连通于所述水箱(331)内部的下部，所述进水管(333)、所述进气管(334)和所述回水管(335)均位于所述水箱(331)靠近所述RGBD摄像机本体(210)一端，所述水泵(336)、所述气泵(337)和所述加热箱(338)均固定连接于所述Z字支架(320)上部，所述进水管(333)连通于所述水泵(336)进水口，所述水泵(336)出水口连通于所述供水喷头(350)，所述进气管(334)一端连通于所述气泵(337)进气口，所述气泵(337)出气口连通于所述加热箱(338)，所述加热箱(338)连通于所述供气喷头(340)，所述供水喷头(350)和所述供气喷头(340)均朝向所述RGBD摄像机本体(210)带有镜头一端。
2.根据权利要求1所述的基于视觉追踪的边坡监测装置，其特征在于，所述第一支腿(112)包括第一支撑管(1121)和第一加强套筒(1122)，所述第一加强套筒(1122)固定套接于所述第一支撑管(1121)下端，所述第一压紧螺栓(114)螺纹贯穿于所述第一加强套筒(1122)和所述第一支撑管(1121)侧壁。
3.根据权利要求1所述的基于视觉追踪的边坡监测装置，其特征在于，所述第三支腿(115)包括第二支撑管(1151)和第二加强套筒(1152)，所述第二加强套筒(1152)固定套接于所述第二支撑管(1151)下端，所述第二压紧螺栓(117)螺纹贯穿于所述第二加强套筒(1152)和所述第二支撑管(1151)侧壁。
4.根据权利要求1所述的基于视觉追踪的边坡监测装置，其特征在于，所述第四支腿(116)包括第三支撑管(1161)和固定板(1162)，所述固定板(1162)固定连接于所述第三支撑管(1161)底端，所述固定板(1162)上等间隔开设有安装孔(1163)。
5.根据权利要求1所述的基于视觉追踪的边坡监测装置，其特征在于，所述顶板(111)上侧固定连接有卡接件(140)，所述卡接件(140)包括两个倒L形卡条(141)和第三压紧螺栓(142)，两个所述倒L形卡条(141)对应设置于所述顶板(111)上侧，所述第三压紧螺栓(142)螺纹贯穿于所述倒L形卡条(141)上侧，所述升降架(120)底端固定连接有卡板(150)，所述卡板(150)两端插接于两个所述倒L形卡条(141)内，所述第三压紧螺栓(142)压紧于所述卡板(150)。
6.根据权利要求5所述的基于视觉追踪的边坡监测装置，其特征在于，两个所述倒L形卡条(141)一端的内部固定连接有限位条(143)，所述限位条(143)能够挡住所述卡板(150)。
7.根据权利要求5所述的基于视觉追踪的边坡监测装置，其特征在于，两个所述倒L形卡条(141)下侧的外壁固定连接有安装板(144)，所述安装板(144)固定连接于所述顶板(111)。
8.基于视觉追踪的边坡监测装置的监测方法，其特征在于，利用权利要求1-7任一项所述的基于视觉追踪的边坡监测装置进行，包括如下步骤：
通过RGBD摄像机本体(210)进行现场收集边坡图像；
对边坡岩石块以及标靶板采用labelme标注工具进行标注，制作数据集，数据集根据实际图像数据进行训练集与测试集划分，比例为：9：1；
采用SSD网络进行迁移训练，修改主干网络resnet50输出层类别节点为3，完成训练后将模型部署于服务器端；
架设支架组件(100)于边坡正向稳定位置，调节第二支腿(113)、第三支腿(115)和第四支腿(116)，使顶板(111)处于水平，完成安装云台(130)和支架组件(100)的设定，将RGBD摄像机本体(210)安装于云台支架上，根据RGBD摄像机本体(210)上GPS信息设定基准点位置；
在边坡上适当位置放置标靶板，标靶板由防水荧光材质制成，并实时记录标靶板的GPS测点信息作为监测点位置；
根据设备拍摄图像通过无线网卡或线缆将平面彩图以及边坡深度图像上传至服务器端；
服务器端检测当前岩石块以及标靶板位置，以标靶板中心点为观测点，按中心点移动轨迹量分类进行统计，包括主要岩石移动情况以及标靶横纵向平移情况，轨迹移动距离与实际设备摆放距离相关，按照比例计算像素点之间实际空间的距离；
综合设备GPS位置变化以及检测物体沿标靶板中心点运动轨迹变化根据阈值综合判断边坡实际情况。
9.基于视觉追踪的边坡监测装置的清洁方法，其特征在于，利用权利要求1-7任一项所述的基于视觉追踪的边坡监测装置进行，包括如下步骤：
清理RGBD摄像机本体(210)的镜头时，打开伸缩驱动杆(250)，伸缩驱动杆(250)推动罩体(311)绕第一连接座(230)转动，直到罩体(311)罩住且压紧所述RGBD摄像机本体(210)带有镜头一端的周边；
控制三通阀(339)，使清洗管(382)和水泵(336)进水口连通，打开水泵(336)，水泵(336)将箱体(3311)内的清水泵入清洗管(382)，清洗管(382)内的清水由喷水孔喷出；
喷水孔喷出的清水打湿清扫部(365)，再打开电机(361)，电机(361)带动转轴(362)转动，转轴(362)带动两个传输杆(363)转动，两个传输杆(363)带动安装座(364)上下移动，安装座(364)上的清扫部(365)反复清扫RGBD摄像机本体(210)的镜头，通过清扫部(365)扫落RGBD摄像机本体(210)的镜头上部分的灰尘颗粒，同时打湿未扫落的灰尘颗粒；
清扫部(365)下落时，清扫部(365)和清洁海绵(372)相互擦拭，清洁海绵(372)擦落清扫部(365)上的灰尘，通过喷水孔喷出的清水冲洗清洁海绵(372)，将清洁海绵(372)上的灰尘冲下，带有灰尘的清水通过回水管(335)流回箱体(3311)，过滤板(332)将灰尘拦住于箱体(3311)下部；
清扫部(365)落回罩体(311)下部，控制三通阀(339)，使水泵(336)进水口和供水喷头(350)连通，水泵(336)将箱体(3311)内的清水泵入供水喷头(350)，通过供水喷头(350)喷出的清水冲洗RGBD摄像机本体(210)的镜头，清水将RGBD摄像机本体(210)的镜头上打湿未扫落的灰尘颗粒冲下；
再打开气泵(337)和加热箱(338)，气泵(337)将箱体(3311)上部的空气泵入加热箱(338)，经过加热箱(338)加热后送入供气喷头(340)，供气喷头(340)喷出的热空气吹向RGBD摄像机本体(210)的镜头，对RGBD摄像机本体(210)的镜头进行干燥；
供气喷头(340)喷出的热空气，还可提高罩体(311)内的温度，通过热空气对清扫部(365)和清洁海绵(372)进行干燥；
气泵(337)泵出箱体(3311)内空气时，箱体(3311)内压力降低，罩体(311)内的压力增大，在压力差的作用下，罩体(311)内的空气经过回水管(335)流入箱体(3311)的下部，空气和清水接触，通过清水吸收空气中的悬浮颗粒，清水使用后，通过排泄口排出，连同灰尘一起排出，排出后，再通过排泄口重新加入清水，注意清水高过过滤板(332)且低于进气管(334)；
打开半导体制冷片(3312)，流入箱体(3311)内的热空气经半导体制冷片(3312)冷却。
CN202111439544.4A 2021-11-30 2021-11-30 基于视觉追踪的边坡监测装置、监测方法以及清洁方法 Active CN114234012B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111439544.4A CN114234012B (zh) 2021-11-30 2021-11-30 基于视觉追踪的边坡监测装置、监测方法以及清洁方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111439544.4A CN114234012B (zh) 2021-11-30 2021-11-30 基于视觉追踪的边坡监测装置、监测方法以及清洁方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114234012A CN114234012A (zh) 2022-03-25
CN114234012B true CN114234012B (zh) 2023-04-18

Family

ID=80752052

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111439544.4A Active CN114234012B (zh) 2021-11-30 2021-11-30 基于视觉追踪的边坡监测装置、监测方法以及清洁方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114234012B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115370896B (zh) * 2022-08-22 2023-09-15 河南数慧信息技术有限公司 一种基于数据采集器的地理信息收集系统
CN117630042B (zh) * 2024-01-25 2024-04-02 北京森源达生态环境股份有限公司 一种边坡生态修复稳定性检测方法及设备
CN117989442B (zh) * 2024-04-03 2024-06-14 江西轰天炮光电科技有限公司 一种投影仪用调节装置

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6663298B2 (en) * 2002-02-07 2003-12-16 Todd Gregory Haney Hand held counter balance and shock absorber camera mount
ITPD20050278A1 (it) * 2005-09-26 2007-03-27 Lino Manfrotto & Co Spa Supporto monopiede particolarmente per riprese video
TWM302863U (en) * 2006-06-26 2006-12-11 Pin Zuen Co Ltd Multi-function support
CN206686312U (zh) * 2017-04-10 2017-11-28 南京贝龙通信科技有限公司 4g视频监控装置
CN107606412A (zh) * 2017-10-26 2018-01-19 翟听志 一种家用壁挂电视用支架
CN207399336U (zh) * 2017-10-31 2018-05-22 韦程耀 一种无人化地面直播拍摄系统
CN209330247U (zh) * 2019-03-29 2019-08-30 重庆宝通华医疗器械有限公司 一种便携式图像采集系统
CN210771277U (zh) * 2019-06-12 2020-06-16 深圳市河图建设项目管理有限公司 一种建设工程项目管理用水准仪三脚架
CN211203508U (zh) * 2019-10-08 2020-08-07 上海巧豆文化传媒有限公司 一种便于固定影视摄像机的支架
CN210662162U (zh) * 2019-10-25 2020-06-02 赵玉印 一种地质钻孔方位角度测量仪
CN210629695U (zh) * 2019-11-13 2020-05-26 重庆兴宇工程建设监理有限公司 现场施工场景远程实时监控系统
CN211959365U (zh) * 2020-05-21 2020-11-17 匠人智造(深圳)科技有限责任公司 一种云台结构及远程视频镜头和直播云台
CN111696162B (zh) * 2020-06-11 2022-02-22 中国科学院地理科学与资源研究所 一种双目立体视觉精细地形测量系统及方法
CN212718945U (zh) * 2020-07-23 2021-03-16 四川警察学院 一种适用于扫描脚印的三维扫描支架
CN113079301A (zh) * 2021-04-07 2021-07-06 济南永光广告有限公司 一种雨刮式防水雾的球形摄像头

Also Published As

Publication number Publication date
CN114234012A (zh) 2022-03-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN114234012B (zh) 基于视觉追踪的边坡监测装置、监测方法以及清洁方法
CA1122758A (en) Automatic window washer
CN202516814U (zh) 一种太阳能电池板智能自动清洗系统
CN102626703A (zh) 一种太阳能电池板智能自动清洗系统
CN214719212U (zh) 一种基于图像识别的光伏巡检清洗机器人
CN110657503A (zh) 一种空调外机散热翅片清理机构
CN207674649U (zh) 蓄冷式空调机及其制储冰装置
CN208257465U (zh) 一种电气化设备充电装置
CN114248938B (zh) 地灾巡航无人机安全迫降装置
CN107695036A (zh) 一种电脑主机机箱移动式清扫装置的安装机构
CN113561301A (zh) 一种混凝土竖向结构智能喷淋养护系统及养护方法
CN109098500A (zh) 一种具有自动清洗功能的车库
CN211330496U (zh) 一种浮游动植物网冲洗装置
CN218998011U (zh) 一种便于清理玻璃板的太阳能路灯
CN109468990A (zh) 一种建筑降温除尘装置
CN207146221U (zh) 一种市政加湿道路照明灯
CN216053768U (zh) 一种城乡规划用具有自动清洁功能的设计方案展示板
CN206916644U (zh) 一种市政道路自动清洁的指示牌
CN113814203A (zh) 一种可自动除尘与清洁的室外一体化机柜
CN208424601U (zh) 一种楼宇自动化控制系统
CN211570888U (zh) 一种纺织机纺织尘收集装置
CN214675448U (zh) 一种新型人脸识别监控摄像头
CN220489288U (zh) 一种中央空调外机自动清洁机构
CN206139193U (zh) 一种用于生产胶粘剂的冷却装置
CN219817207U (zh) 一种智慧矿山的监控设备

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant