CN115514873B - 一种自清洁水下图像采集装置 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于水下图像采集设备技术领域，提供了一种自清洁水下图像采集装置，包括：游动主体，游动主体的前端设有弧形的透明罩，透明罩的内部设有摄像头；透明罩的根部套设有安装环，安装环上转动连接有相互配合设置的半圆弧型的清洁头和刀头，刀头的内圆面紧贴清洁头的外圆面，清洁头的内圆面紧贴透明罩的外壁面，安装环的外部转动套设有驱动件，驱动件转动带动刀头和清洁头向相反的方向往复转动，借此，本发明通过在摄像头的外部设置自动清洁装置，保证将摄像头外部的附着物进行清洁，同时设置了水草切断机构，保证将附着的水草切断后并拨开，同时通过摄像头游动的水的作用力作为驱动力，减少图像采集装置的能耗，增加摄像头的续航能力。
Description
技术领域
本发明涉及水下图像采集设备技术领域，尤其涉及一种自清洁水下图像采集装置。
背景技术
随着人类技术的发展，水下的生态环境监测，成了人们日益关注的问题之一，为了很好的把握水下生态系统的长期变化过程，提出了对水下生态系统的进行视频监测，现有的水下图像采集装置是人在岸上通过手柄控制图像采集装置进行移动，对不同的水域内部的生态环境进行图像采集，由于水下的环境较为复杂，在图像采集装置游动的过程中容易出现在摄像头的外部粘附泥沙等附着物，甚至会出现水草等植物附着，这就导致图像采集装置在采集时出现图像采集不清的现象。
综上可知，现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。
发明内容
针对上述的缺陷，本发明的目的在于提供一种自清洁水下图像采集装置，其可以通过在图像采集装置的外部设置自动清洁机构，保证将图像采集装置外部的附着物进行清洁，同时设置了水草切断机构，保证将附着的水草切断后并拨开，同时通过图像采集装置在游动时水的反作用力作为驱动力，减少图像采集装置的能耗，增加图像采集装置的续航能力。
为了实现上述目的，本发明提供一种自清洁水下图像采集装置，包括：游动主体，所述游动主体的前端设有弧形的透明罩，所述透明罩的内部设有摄像头；对透明罩进行清洁的清洁组件，所述清洁组件包括套设于所述透明罩的根部的安装环，所述安装环上转动连接有相互配合设置的半圆弧型的清洁头和刀头，所述刀头的内圆面紧贴所述清洁头的外圆面，所述清洁头的内圆面紧贴所述透明罩的外壁面，所述安装环的外部转动套设有驱动件，所述驱动件转动带动所述刀头和清洁头向相反的方向往复转动，在游动主体在水中游动的作用下，所述驱动件受到水的反作用力进行转动。
根据本发明的自清洁水下图像采集装置，所述安装环上对称设有两个内部设有安装孔的安装座，所述刀头的两端设有分别与所述安装孔转动配合的转动套，所述转动套远离所述刀头中心的一端设有第一齿轮。
根据本发明的自清洁水下图像采集装置，所述清洁头的两端设有转动连接于所述转动套内部的转动轴，所述转动轴远离所述清洁头的中心的一端设有第二齿轮。
根据本发明的自清洁水下图像采集装置，所述驱动件包括：套接于所述安装环外侧的卡套，所述卡套的内侧设有避障区，所述避障区的上下两侧紧贴所述安装环的上下两侧；设置于所述卡套的外壁上的均匀设置的受力翅片，所述受力翅片固接于所述卡套的外壁，在游动主体游动的作用下，所述受力翅片受到水的反作用力的作用下转动。
根据本发明的自清洁水下图像采集装置，所述卡套的内部的一侧设有两个对置设置的第一弧形齿条和第二弧形齿条，所述第一弧形齿条与所述第一齿轮配合设置，所述第二弧形齿条与所述第二齿轮配合设置。
根据本发明的自清洁水下图像采集装置，所述第一弧形齿条在卡套受力转动360°过程中，首先与其中一个所述第一齿轮啮合并驱动所述刀头正向转动180°，然后再转动到与另一个所述第一齿轮啮合并驱动所述刀头反向旋转180°；在所述第一弧形齿条与所述第一齿轮啮合时，所述第二弧形齿条与所述第二齿轮啮合，并驱动所述清洁头与所述刀头相向转动相同的角度。
根据本发明的自清洁水下图像采集装置，所述卡套远离所述透明罩的一端设有引流罩，所述游动主体与所述引流罩之间设有引流通道。
根据本发明的自清洁水下图像采集装置，所述清洁头的内圈设有清洁部，所述清洁部为海绵体或者橡胶体，所述清洁头的两侧和刀头的两侧设有相互配合的锯齿。
根据本发明的自清洁水下图像采集装置，所述游动主体的侧面设有转向翼，所述游动主体远离所述透明罩的一端设有驱动尾翼，所述透明罩为玻璃材质。
本发明提供了一种自清洁水下图像采集装置，包括：游动主体，所述游动主体的前端设有弧形的透明罩，所述透明罩的内部设有摄像头，通过透明罩对摄像头进行防护，保证摄像头工作环境的密封性，防止摄像头进水损坏；对透明罩进行清洁的清洁组件，所述清洁组件包括套设于所述透明罩的根部的安装环，所述安装环上转动连接有相互配合设置的半圆弧型的清洁头和刀头，保证清洁头和透明罩的接触配合，实现对透明罩的外部的清洁效果，所述刀头的内圆面紧贴所述清洁头的外圆面，实现在清洁头上残留有水草等较大的障碍物时，通过刀头与清洁头配合将水草切断清理掉，保证清洁头的清洁效果，防止影响清洁头的滑动导致清洁头卡滞，所述清洁头的内圆面紧贴所述透明罩的外壁面，所述安装环的外部转动套设有驱动件，所述驱动件转动带动所述刀头和清洁头向相反的方向往复转动，实现清洁头和刀头之间相互配合，对清洁头上的水草等较大的障碍物进行切割清除，在游动主体在水中游动的作用下，所述驱动件受到水的反作用力进行转动，实现通过游动主体游动时水作用在驱动件上的作用力，带动着清洁头和刀头转动，实现对透明罩的清洁效果，综上，本发明产生的技术效果是通过在摄像头的外部设置自动清洁装置，保证将摄像头外部的附着物进行清洁，同时设置了水草切断机构，保证将附着的水草切断后并拨开，同时通过摄像头游动的水的作用力作为驱动力，减少图像采集装置的能耗，增加摄像头的续航能力。
附图说明
图1是本发明的立体结构示意图；图2是本发明的游动主体部分剖面结构示意图；图3是图2的A部分放大结构示意图；图4是本发明的第一种状态剖面结构示意图；图5是本发明的第二种状态剖面结构示意图；图6是本发明的驱动件立体结构示意图；图7是本发明的清洁头立体结构示意图；图8是本发明的刀头立体结构示意图；图9是本发明的安装环立体结构示意图；在图中，1-透明罩，2-清洁组件，21-驱动件，211-引流罩，212-受力翅片，213-卡套，214-第一弧形齿条，215-第二弧形齿条，22-清洁头，221-第二齿轮，222-转动轴，223-清洁部，23-刀头，231-第一齿轮，232-转动套，24-安装环，241-安装座，3-引流通道，4-转向翼，5-游动主体，6-驱动尾翼。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参见图1、图2、图3和图8，本发明提供了一种自清洁水下图像采集装置，该自清洁水下图像采集装置包括：游动主体5，所述游动主体5的前端设有弧形的透明罩1，两侧设有转向翼4，所述透明罩1的内部设有摄像头，通过透明罩1对摄像头进行防护，保证摄像头工作环境的密封性，防止摄像头进水损坏；对透明罩进行清洁的清洁组件2，所述清洁组件2包括套设于所述透明罩1的根部的安装环24，所述安装环24上转动连接有相互配合设置的半圆弧型的清洁头22和刀头23，保证清洁头22和透明罩1的配合，实现对透明罩1的外部的清洁效果，所述刀头23的内圆面紧贴所述清洁头22的外圆面，实现在清洁头22上残留有水草等较大的障碍物时，通过刀头23与清洁头22配合将水草切断清理掉，保证清洁头22的清洁效果，防止影响清洁头22的滑动，从而导致清洁头22卡滞，所述清洁头22的内圆面紧贴所述透明罩1的外壁面，所述安装环24的外部转动套232设有驱动件21，所述驱动件21转动带动所述刀头23和清洁头22向相反的方向往复转动，实现清洁头22和刀头23之间相互配合，对清洁头22上的水草等障碍物进行切割清除，在游动主体5在水中游动的作用下，所述驱动件21受到水的反作用力进行转动，实现通过游动主体5游动时水作用在驱动件21上的作用力，带动着清洁头22和刀头23转动，实现对透明罩1的清洁效果。
参见图1、图2、图4、图7、图8和图9，优选的是，本发明的所述安装环24上对称设有两个内部设有安装孔的安装座241，所述刀头23的两端设有分别与所述安装孔转动配合的转动套232，保证转动套232可以正常的在安装座241上转动，所述转动套232远离所述刀头23的中心的一端设有第一齿轮231，所述清洁头22的两端设有转动连接于所述转动套232内部的转动轴222，保证转动轴222可以在转动套232的内部自由的转动，所述转动轴222远离所述清洁头22的中心的一端设有第二齿轮221，这样保证刀头23和清洁头22的转动不会相互影响，实现清洁头22和刀头23之间相互独立的转动。
参见图2、图4、图6、图7和图8，另外，本发明的所述驱动件21包括：套接于所述安装环24外侧的卡套213，所述卡套213的内侧设有避障区，第一齿轮231和第二齿轮221设置在避障区的内部，防止第一齿轮231和第二齿轮221影响卡套213的转动，所述避障区的上下两侧紧贴所述安装环24的上下两侧，同时在两者的接触面上设有密封圈，保证避障区内部的密封效果，防止避障区的内部水影响卡套213的转动，在避障区的内部设有防止卡套213在安装环24的两侧滑动的凸缘；设置于所述卡套213的外壁上的均匀设置的受力翅片212，所述受力翅片212固接于所述卡套213的外壁，在游动主体5游动的作用下，水流流过受力翅片212的表面，所述受力翅片212受到水的反作用力，从而在受力翅片212的作用下推动着卡套213转动，从而实现对卡套213的自动驱动。
参见图3、图4、图6和图8，进一步的，本发明的所述卡套213的内部的一侧设有两个对置设置的第一弧形齿条214和第二弧形齿条215，所述第一弧形齿条214与所述第一齿轮231配合设置，所述第二弧形齿条215与所述第二齿轮221配合设置，所述第一弧形齿条214在卡套213受力转动360°过程中，首先与其中一个所述第一齿轮231啮合并驱动所述刀头23正向转动180°，然后再转动到与另一个所述第一齿轮231啮合并驱动所述刀头23反向旋转180°；在所述第一弧形齿条214与所述第一齿轮231啮合时，所述第二弧形齿条215与所述第二齿轮221啮合，并驱动所述清洁头22与所述刀头23相向转动相同的角度，实现同时驱动清洁头22和刀头23相向转动，保证清洁头22和刀头23相互配合对水草等障碍物进行清除。
更好的，本发明的所述卡套213远离所述透明罩1的一端设有引流罩211，通过引流罩211保证在游动主体5游动时，水流通过引流罩211之间的引流通道3推动着受力翅片212受力，从而推动着驱动件21转动，所述游动主体5与所述引流罩211之间设有引流通道3，所述清洁头22的内圈设有清洁部223，所述清洁部223为海绵体或者橡胶体，所述透明罩1为玻璃材质，保证对透明罩1的充分的清洁，防止透明罩1出现刮花的现象，所述清洁头22的两侧和刀头23的两侧设有相互配合的锯齿，保证将水草进行充分的切割整理操作。
参加图1和图2，进一步的，本发明的所述游动主体5的侧面设有转向翼4，实现对游动主体5的游动方向的控制，所述游动主体5远离所述透明罩1的一端设有驱动游动主体5游动的驱动尾翼6，实现整个图像采集装置的正常的运动过程。
在本实施例中，结合图1、图2、图4和图5，在使用时，首先将整个图像采集装置放置到水体的内部，通过手动遥控装置进行控制，驱动着游动主体5进行游动，同时在游动主体5游动的过程中，水流通过引流通道3，在水流的流动作用下，水流的反作用力推动着驱动件21上的受力翅片212，在受力翅片212的受力的作用下卡套213开始转动，卡套213转动带动着设置在卡套213内部的第一弧形齿条214和第二弧形齿条215转动，两个弧形齿条对置设置，保证在第一弧形齿条214与其中一个第一齿轮231啮合时，第二弧形齿条215与远离该第一齿轮231的第二齿轮221啮合，从而驱动着刀头23和清洁头22完成相向的180°的转动过程，然后第一弧形齿条214和第二弧形齿条215与对应的齿轮分离，然后在卡套213转动着与另一个第一齿轮231啮合时，将清洁头22和刀头23均反向转动180°，实现往复转动过程，从而实现通过清洁头22对透明罩1进行清洁，通过清洁头22和刀头23配合对水草进行切割清除操作。
综上所述，本发明提供了一种自清洁水下图像采集装置，包括：游动主体，所述游动主体的前端设有弧形的透明罩，所述透明罩的内部设有摄像头，通过透明罩对摄像头进行防护，保证摄像头工作环境的密封性，防止摄像头进水损坏；所述透明罩的根部套设有安装环，所述安装环上转动连接有相互配合设置的半圆弧型的清洁头和刀头，保证清洁头和透明罩的配合，实现对透明罩的外部的清洁效果，所述刀头的内圆面紧贴所述清洁头的外圆面，实现在清洁头上残留有水草等较大的障碍物时，通过刀头与清洁头配合将水草切断清理掉，保证清洁头的清洁效果，防止影响清洁头的滑动导致清洁头卡滞，所述清洁头的内圆面紧贴所述透明罩的外壁面，所述安装环的外部转动套设有驱动件，所述驱动件转动带动所述刀头和清洁头向相反的方向往复转动，实现清洁头和刀头之间相互配合，对清洁头上的水草等较大的障碍物进行切割清除，在游动主体在水中游动的作用下，所述驱动件受到水的反作用力进行转动，实现通过游动主体游动时水作用在驱动件上的作用力，带动着清洁头和刀头转动，实现对透明罩的清洁效果，综上，本发明产生的技术效果是通过在摄像头的外部设置自动清洁装置，保证将摄像头外部的附着物进行清洁，同时设置了水草切断机构，保证将附着的水草切断后并拨开，同时通过摄像头游动的水的作用力作为驱动力，减少图像采集装置的能耗，增加摄像头的续航能力。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，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”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
Claims (4)
1.一种自清洁水下图像采集装置，其特征在于，包括：
游动主体，所述游动主体的前端设有弧形的透明罩，所述透明罩的内部设有摄像头；
对透明罩进行清洁的清洁组件，所述清洁组件包括套设于所述透明罩的根部的安装环，所述安装环上转动连接有相互配合设置的半圆弧形的清洁头和刀头，所述刀头的内圆面紧贴所述清洁头的外圆面，所述清洁头的内圆面紧贴所述透明罩的外壁面，所述安装环的外部转动套设有驱动件，所述驱动件转动带动所述刀头和清洁头向相反的方向往复转动，在游动主体在水中游动的作用下，所述驱动件受到水的反作用力进行转动，所述安装环上对称设有两个内部设有安装孔的安装座，所述刀头的两端设有分别与所述安装孔转动配合的转动套，所述转动套远离所述刀头中心的一端设有第一齿轮，所述清洁头的两端设有转动连接于所述转动套内部的转动轴，所述转动轴远离所述清洁头的中心的一端设有第二齿轮；
所述驱动件包括：套接于所述安装环外侧的卡套，所述卡套的内侧设有避障区，所述避障区的上下两侧紧贴所述安装环的上下两侧；设置于所述卡套的外壁上的均匀设置的受力翅片，所述受力翅片固接于所述卡套的外壁，在游动主体游动的作用下，所述受力翅片在水的反作用力的作用下转动，所述卡套的内部的一侧设有两个对置设置的第一弧形齿条和第二弧形齿条，所述第一弧形齿条与所述第一齿轮配合设置，所述第二弧形齿条与所述第二齿轮配合设置，所述第一弧形齿条在卡套受力转动360°过程中，首先与其中一个所述第一齿轮啮合并驱动所述刀头正向转动180°，然后再转动到与另一个所述第一齿轮啮合并驱动所述刀头反向旋转180°；在所述第一弧形齿条与所述第一齿轮啮合时，所述第二弧形齿条与所述第二齿轮啮合，并驱动所述清洁头与所述刀头相向转动相同的角度。
2.根据权利要求1所述的自清洁水下图像采集装置，其特征在于，所述卡套远离所述透明罩的一端设有引流罩，所述游动主体与所述引流罩之间设有引流通道。
3.根据权利要求1所述的自清洁水下图像采集装置，其特征在于，所述清洁头的内圈设有清洁部，所述清洁部为海绵体或者橡胶体，所述清洁头的两侧和刀头的两侧设有相互配合的锯齿。
4.根据权利要求1所述的自清洁水下图像采集装置，其特征在于，所述游动主体的侧面设有转向翼，所述游动主体远离所述透明罩的一端设有驱动尾翼，所述透明罩为玻璃材质。
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- 2022-11-08 CN CN202211390413.6A patent/CN115514873B/zh active Active
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