CN116962861A - 一种云台相机视觉对位装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及图像通信技术领域，具体涉及一种云台相机视觉对位装置，使用时通过减震件进行减振，支撑板用于对相机进行安装，并通过调节组件对相机的位置进行调整，具体的方式为拍摄组件安装在第二移动器上，从而通过升降器上下调整拍摄组件的位置，第一移动器和第二移动器调整拍摄组件面向的不同的角度，然后通过对位组件的图像获取模块获取拍摄组件得到的图像，并通过图像处理模块对图像进行去噪声，之后目标识别模块对图像进行识别，然后位置计算模块计算当前图像和上一图像之间的对象位置差距，从而得到位置偏移量，最终通过驱动模块基于位置偏移量对调节组件进行驱动，从而更好地对目标对象进行对位，使得使用更加方便。
Description
技术领域
本发明涉及图像通信技术领域，尤其涉及一种云台相机视觉对位装置。
背景技术
云台相机视觉对位装置是一种用于云台系统的设备，通过视觉技术实现对目标物体的识别和定位，从而实现精确的跟踪和定位控制，无需人工干预，大大提高了云台系统的精准度和效率。这种技术广泛应用于无人机、机器人、工业自动化等领域，也在安防监控、航空航天等领域发挥重要作用。
现有的机器视觉检测的自动定位对焦检测装置在使用的时候，无法通过单个电机驱动检测结构移动，无法根据需求选择适当位置的检测结构调节，使用起来不够便捷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种云台相机视觉对位装置，旨在可以可以更好地对目标对象进行对位，使得使用更加方便。
为实现上述目的，本发明提供了一种云台相机视觉对位装置，包括安装组件、调节组件、拍摄组件和对位组件，所述安装组件包括支撑板、安装板和减震件，所述减震件设置在所述安装板上，所述支撑板与所述减震件连接，所述调节组件包括第一移动器、第二移动器和升降器，所述升降器设置在所述支撑板上，所述第二移动器设置在所述第一移动器上，所述拍摄组件设置在所述第二移动器上，所述对位组件包括图像获取模块、图像处理模块、目标识别模块、位置计算模块和驱动模块，所述图像获取模块与所述拍摄组件连接，所述图像处理模块与所述图像获取模块，所述目标识别模块与所述图像处理模块连接，所述位置计算模块与所述目标识别模块连接，所述驱动模块与所述位置计算模块连接。
其中，所述安装板包括板体、两个夹板、第一螺杆和第一电机，两个所述夹板与所述板体滑动连接，并位于所述板体的两侧，所述第一螺杆具有两段相反的螺纹，所述第一螺杆与两个所述夹板螺纹连接，并与所述板体转动连接，所述第一电机的输出端与所述第一螺杆连接。
其中，所述安装板还包括摩擦块，所述摩擦块与所述夹板固定连接，并位于所述夹板的一侧。
其中，所述减震件包括减振弹簧、阻尼杆和阻尼套，所述减振弹簧设置在所述板体和所述支撑板之间，所述阻尼杆与所述板体固定连接，所述阻尼套具有出气孔，所述阻尼套与所述支撑板固定连接，所述阻尼杆滑动设置在所述阻尼套内。
其中，所述减震件还包括密封垫，所述密封垫设置在所述阻尼杆和所述阻尼套之间。
其中，所述调节组件还包括保护结构，所述保护结构设置在所述支撑板的一侧。
其中，所述目标识别模块包括背景建模初始化单元、前景检测单元和背景更新单元，所述背景建模初始化单元、所述前景检测单元和所述背景更新单元依次连接，
其中，所述对位组件还包括扫描频率色设置模块，所述扫描频率色设置模块，用于设置所述图像获取模块的获取频率。
本发明的一种云台相机视觉对位装置，通过所述安装板可以将本装置安装到对应的承载装置上，然后通过所述减震件可以进行减振，所述支撑板用于对相机进行安装，并通过所述调节组件对相机的位置进行调整，具体的方式为所述拍摄组件安装在所述第二移动器上，从而可以通过所述升降器上下调整拍摄组件的位置，所述第一移动器和所述第二移动器可以调整所述拍摄组件面向的不同的角度，然后通过所述对位组件的所述图像获取模块可以获取所述拍摄组件得到的图像，并通过所述图像处理模块对图像进行去噪声，之后所述目标识别模块可以对图像进行识别，然后所述位置计算模块可以计算当前图像和上一图像之间的对象位置差距，从而可以得到位置偏移量，最终通过所述驱动模块基于位置偏移量对调节组件进行驱动，从而可以更好地对目标对象进行对位，使得使用更加方便。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。
图1是本发明的第一实施例的一种云台相机视觉对位装置的结构图。
图2是本发明的第一实施例的一种云台相机视觉对位装置的右侧结构图。
图3是本发明的第一实施例的对位组件的结构图。
图4是本发明的第二实施例的一种云台相机视觉对位装置的结构图。
图5是本发明的第二实施例的一种云台相机视觉对位装置的右侧结构图。
图6是图5细节A的局部放大图。
图7是本发明的第二实施例的一种云台相机视觉对位装置的剖面结构图。
图8是本发明的第三实施例的目标识别模块的结构图。
安装组件101、调节组件102、拍摄组件103、对位组件104、支撑板105、安装板106、减震件107、第一移动器108、第二移动器109、升降器110、图像获取模块111、图像处理模块112、目标识别模块113、位置计算模块114、驱动模块115、板体201、夹板202、第一螺杆203、第一电机204、摩擦块205、减振弹簧206、阻尼杆207、阻尼套208、密封垫209、保护结构210、透明罩211、滑动板212、控制螺杆213、第二电机214、清洁器215、齿圈216、齿轮217、第三电机218、卡块219、清洁刷220、背景建模初始化单元301、前景检测单元302、背景更新单元303、扫描频率设置模块304。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“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，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
第一实施例：
请参阅图1~图3，图1是本发明的第一实施例的一种云台相机视觉对位装置的结构图。图2是本发明的第一实施例的一种云台相机视觉对位装置的右侧结构图。图3是本发明的第一实施例的对位组件的结构图。本发明提供一种云台相机视觉对位装置，包括安装组件101、调节组件102、拍摄组件103和对位组件104，所述安装组件101包括支撑板105、安装板106和减震件107，所述减震件107设置在所述安装板106上，所述支撑板105与所述减震件107连接，所述调节组件102包括第一移动器108、第二移动器109和升降器110，所述升降器110设置在所述支撑板105上，所述第二移动器109设置在所述第一移动器108上，所述拍摄组件103设置在所述第二移动器109上，所述对位组件104包括图像获取模块111、图像处理模块112、目标识别模块113、位置计算模块114和驱动模块115，所述图像获取模块111与所述拍摄组件103连接，所述图像处理模块112与所述图像获取模块111，所述目标识别模块113与所述图像处理模块112连接，所述位置计算模块114与所述目标识别模块113连接，所述驱动模块115与所述位置计算模块114连接。
在本实施方式中，通过所述安装板106可以将本装置安装到对应的承载装置上，然后通过所述减震件107可以进行减振，所述支撑板105用于对相机进行安装，并通过所述调节组件102对相机的位置进行调整，具体的方式为所述拍摄组件103安装在所述第二移动器109上，从而可以通过所述升降器110上下调整拍摄组件103的位置，所述第一移动器108和所述第二移动器109可以调整所述拍摄组件103面向的不同的角度，然后通过所述对位组件104的所述图像获取模块111可以获取所述拍摄组件103得到的图像，并通过所述图像处理模块112对图像进行去噪声，之后所述目标识别模块113可以对图像进行识别，然后所述位置计算模块114可以计算当前图像和上一图像之间的对象位置差距，从而可以得到位置偏移量，最终通过所述驱动模块115基于位置偏移量对调节组件102进行驱动，从而可以更好地对目标对象进行对位，使得使用更加方便。
第二实施例：
请参阅图4~图7，图4是本发明的第二实施例的一种云台相机视觉对位装置的结构图。图5是本发明的第二实施例的一种云台相机视觉对位装置的右侧结构图。图6是图5细节A的局部放大图。图7是本发明的第二实施例的一种云台相机视觉对位装置的剖面结构图。
在第一实施例的基础上，本发明还提供一种云台相机视觉对位装置，所述安装板106包括板体201、两个夹板202、第一螺杆203和第一电机204，两个所述夹板202与所述板体201滑动连接，并位于所述板体201的两侧，所述第一螺杆203具有两段相反的螺纹，所述第一螺杆203与两个所述夹板202螺纹连接，并与所述板体201转动连接，所述第一电机204的输出端与所述第一螺杆203连接。通过所述板体201可以对两个所述夹板202进行支撑，在安装时启动所述第一电机204可以带动所述第一螺杆203转动，所述第一螺杆203可以带动两个所述夹板202在所述板体201上滑动，从而可以进行固定。
具体的，所述安装板106还包括摩擦块205，所述摩擦块205与所述夹板202固定连接，并位于所述夹板202的一侧。通过所述摩擦块205可以对所述夹板202进行固定，使得使用更加方便。
所述减震件107包括减振弹簧206、阻尼杆207和阻尼套208，所述减振弹簧206设置在所述板体201和所述支撑板105之间，所述阻尼杆207与所述板体201固定连接，所述阻尼套208具有出气孔，所述阻尼套208与所述支撑板105固定连接，所述阻尼杆207滑动设置在所述阻尼套208内。在无人机运行时发生抖动时，可以通过所述减振弹簧206减小振动，然后所述阻尼杆207在所述阻尼套208中滑动以通过气压吸收弹簧的动能，使得使用拍摄组件103运行更加平稳。
所述减震件107还包括密封垫209，所述密封垫209设置在所述阻尼杆207和所述阻尼套208之间。所述密封垫209可以增加所述阻尼杆207和所述阻尼套208之间的密封性，使得使用更加稳定。
所述调节组件102还包括保护结构210，所述保护结构210设置在所述支撑板105的一侧。在无人机运行过程中可能会出现暴雨、风沙等恶劣天气，此时雨水附着在拍摄组件103上会影响拍摄清晰度，因此设置所述保护结构210进行保护。
所述保护结构210包括透明罩211、滑动板212、控制螺杆213、第二电机214和清洁器215，所述透明罩211设置在所述支撑板105上，所述滑动板212与所述透明罩211滑动连接，并位于所述透明罩211的底部，所述控制螺杆213与所述透明罩211转动连接，并与所述滑动板212螺纹连接，所述清洁器215设置在所述透明外侧。所述透明罩211设置在所述支撑板105上以对拍摄组件103进行保护，在天气良好时可以启动所述第二电机214带动所述控制螺杆213转动，然后所述控制螺杆213可以带动所述滑动板212在所述透明罩211上滑动以可以将拍摄组件103放出所述透明罩211外进行拍摄，在天气不好时则可以收回，并通过所述清洁器215持续清洁所述透明罩211的外表面。
所述清洁器215包括齿圈216、齿轮217、第三电机218、卡块219和清洁刷220，所述齿圈216固定在所述透明罩211上，所述卡块219卡合在所述支撑板105上，所述第三电机218固定在所述卡块219上，所述齿轮217与所述第三电机218的输出端固定连接，并与所述齿圈216啮合，所述清洁刷220固定在所述卡块219上。启动所述第三电机218可以带动所述齿轮217转动，从而可以使得所述齿轮217在所述齿圈216的支撑下带动所述卡块219滑动，以通过所述清洁刷220对所述透明罩211的表面进行清理。
第三实施例：
请参阅图8，图8是本发明的第三实施例的目标识别模块的结构图。在第二实施例的基础上，本发明还提供一种云台相机视觉对位装置，所述目标识别模块113包括背景建模初始化单元301、前景检测单元302和背景更新单元303，所述背景建模初始化单元301、所述前景检测单元302和所述背景更新单元303依次连接。
在本实施方式中，在开始时，需要对静止的背景进行建模。可以通过背景建模初始化单元301采用多帧背景建模方法，即利用一段时间内的连续帧图像来建模背景，去除可能存在的噪声和运动物体。前景检测单元302在后续的图像帧中，将当前帧与背景模型进行比较，通过计算像素之间的差异，确定前景区域。背景更新单元303对于检测到的前景区域，可以将其视为移动目标。然后需要更新背景模型，以适应背景的变化。
所述对位组件104还包括扫描频率设置模块304，所述扫描频率设置模块304，用于设置所述图像获取模块111的获取频率。为了降低能耗，可以在两张相邻图像位置相差超过预设值时增加拍照频率， 而在位置相差低于预设值时可以降低拍照频率以灵活对拍照和处理过程进行调整，提高装置的续航。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。
Claims (8)
1.一种云台相机视觉对位装置，其特征在于，
包括安装组件、调节组件、拍摄组件和对位组件，所述安装组件包括支撑板、安装板和减震件，所述减震件设置在所述安装板上，所述支撑板与所述减震件连接，所述调节组件包括第一移动器、第二移动器和升降器，所述升降器设置在所述支撑板上，所述第二移动器设置在所述第一移动器上，所述拍摄组件设置在所述第二移动器上，所述对位组件包括图像获取模块、图像处理模块、目标识别模块、位置计算模块和驱动模块，所述图像获取模块与所述拍摄组件连接，所述图像处理模块与所述图像获取模块，所述目标识别模块与所述图像处理模块连接，所述位置计算模块与所述目标识别模块连接，所述驱动模块与所述位置计算模块连接。
2.如权利要求1所述的一种云台相机视觉对位装置，其特征在于，
所述安装板包括板体、两个夹板、第一螺杆和第一电机，两个所述夹板与所述板体滑动连接，并位于所述板体的两侧，所述第一螺杆具有两段相反的螺纹，所述第一螺杆与两个所述夹板螺纹连接，并与所述板体转动连接，所述第一电机的输出端与所述第一螺杆连接。
3.如权利要求2所述的一种云台相机视觉对位装置，其特征在于，
所述安装板还包括摩擦块，所述摩擦块与所述夹板固定连接，并位于所述夹板的一侧。
4.如权利要求3所述的一种云台相机视觉对位装置，其特征在于，
所述减震件包括减振弹簧、阻尼杆和阻尼套，所述减振弹簧设置在所述板体和所述支撑板之间，所述阻尼杆与所述板体固定连接，所述阻尼套具有出气孔，所述阻尼套与所述支撑板固定连接，所述阻尼杆滑动设置在所述阻尼套内。
5.如权利要求4所述的一种云台相机视觉对位装置，其特征在于，
所述减震件还包括密封垫，所述密封垫设置在所述阻尼杆和所述阻尼套之间。
6.如权利要求5所述的一种云台相机视觉对位装置，其特征在于，
所述调节组件还包括保护结构，所述保护结构设置在所述支撑板的一侧。
7.如权利要求6所述的一种云台相机视觉对位装置，其特征在于，
所述目标识别模块包括背景建模初始化单元、前景检测单元和背景更新单元，所述背景建模初始化单元、所述前景检测单元和所述背景更新单元依次连接。
8.如权利要求7所述的一种云台相机视觉对位装置，其特征在于，
所述对位组件还包括扫描频率色设置模块，所述扫描频率色设置模块，用于设置所述图像获取模块的获取频率。
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