CN117440240A - 一种微型摄像头智能物体跟随结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种微型摄像头智能物体跟随结构，包括摇摆头部、电机固定套、摇摆座、壳体、蓄电池、电机固定套、摄像芯片PCB、双目摄像头、图像处理单元和人脸识别单元，所述摇摆头部被所述壳体包覆，所述摇摆头部上设有LED灯板和灯罩，所述LED灯板设置于所述灯罩上，所述摇摆头部内设有物镜，所述灯罩与所述物镜相对设置，所述物镜上下两端设有物镜外套，所述物镜被所述物镜外套环绕连接，还包括T型双电机微型云台，所述T型双电机微型云台与摇摆头部通过旋转轴连接，所述双目摄像头设置于所述摇摆头部内，所述双目摄像头集成共用同一摄像芯片PCB，所述双目摄像头为双目头部结构，所述T型双电机微型云台包括减速电机和减速电机。
Description
技术领域
本发明属于光机电一体化设备技术领域，具体涉及一种微型摄像头智能物体跟随结构。
背景技术
微型摄像头又名微型监控器，具有体积小、功能强大的特点，隐蔽性比较好，微型摄像头用途广泛，适用于航空、商业、传媒、企事业单位、家庭等行业；摄像头的感光组件类型有CMOS和CCD，CMOS既互补性金属氧化物半导体，CMOS主要是利用硅和锗这两种元素所做成的半导体，通过CMOS上带负电和带正电的晶体管来实现基本的功能的；CCD图像传感器由在单晶硅基片上呈二维排列的光电二级管及其传输电路构成，光电二极管把光转化成电荷，再经转化电路传送和输出；通常，传送优良图像质量的设备都采用CCD图像传感器，而注重功耗和成本的产品则选择CMOS图像传感器。
在应急救援中，微型摄像头可起到关键作用，如反恐部队需要进入危险场所解救人质时，使用微型摄像头对目标任务或者场所进行侦查，并确定隐藏位置和嫌疑人，还可对嫌疑人进行识别；现有的警用反恐图像采集设备均需要操作者观察并进行下一步操作，效率较低。
因此，本发明提供一种微型摄像头智能物体跟随结构，能够帮助操作者快速、准确的对特定目标物进行定位。
发明内容
针对上述背景技术所提出的问题，本发明的目的是：旨在提供一种微型摄像头智能物体跟随结构。
为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：
一种微型摄像头智能物体跟随结构，包括摇摆头部、电机固定套、摇摆座、壳体、蓄电池、电机固定套、摄像芯片PCB、双目摄像头、图像处理单元和人脸识别单元，所述摇摆头部被所述壳体包覆，所述摇摆头部上设有LED灯板和灯罩，所述LED灯板设置于所述灯罩上，所述摇摆头部内设有物镜，所述灯罩与所述物镜相对设置，所述物镜上下两端设有物镜外套，所述物镜被所述物镜外套环绕连接，还包括T型双电机微型云台，所述T型双电机微型云台与摇摆头部通过旋转轴连接，所述双目摄像头设置于所述摇摆头部内，所述双目摄像头集成共用同一摄像芯片PCB，所述双目摄像头为双目头部结构，所述T型双电机微型云台包括减速电机和减速电机，所述减速电机的输出轴与所述旋转轴传动连接，所述减速电机与所述电机固定套可拆卸连接，所述减速电机和减速电机与所述蓄电池电连接，所述电机固定套与所述壳体固定连接，所述旋转轴与所述摇摆座连接，所述摇摆座与所述电机固定套连接，所述电机固定套与所述减速电机拆卸连接，所述减速电机用于驱动所述摇摆头部沿径向360°旋转，所述减速电机用于驱动所述摇摆头部沿轴向360°旋转，所述减速电机和所述减速电机均采用可编程步进电机控制；
所述图像处理单元和所述人脸识别单元设置于所述T型双电机微型云台内，所述双目摄像头拍摄的图像通过信号线传输至图像处理单元，所述图像处理单元用于实时分析画面中动态物体的运动轨迹，并输出控制所述减速电机和所述减速电机，之后减速电机和减速电机控制双目摄像头对动态物体实时追踪，所述人脸识别单元用于对人脸特征的目标进行识别并按指令追踪，所述人脸识别单元与所述图像处理单元信号连接。
进一步限定，所述LED灯板和所述两个灯罩均设有两个。这样的结构设计，两个LED灯板即为两个光源，使得光源充足，并且可提升摄像质量。
进一步限定，还包括物镜座，所述物镜座用于稳定所述双目摄像头，所述物镜座和所述摄像芯片PCB集成设置于同一支撑座上，所述支撑座与所述壳体固定连接。这样的结构设计，既可以保证极高的组装尺寸精度，又可以最大化的节约部件数量，控制产品整体尺寸。
进一步限定，还包括插座固定圈、插座和插头，所述插头固定圈与所述外壳固定连接，所述插座与所述插头固定圈卡接，所述插头与所述插座通过导线连接。这样的结构设计，使得插头插座集成在一起，减少了安装占用空间，并采用插座固定圈对插座进行固定，防止插座产生偏移。
进一步限定，还包括中间连接套，所述中间连接套与所述减速电机可拆卸连接。这样的结构设计，所述中间连接套可对减速电机进行限位。
进一步限定，所述LED灯板上设有940nm红外光，所述LED灯板为5400K白光双光源辅助照明。这样的结构设计，5400K白光在白天成像更有优势，而940nm红外光则在夜晚成像更佳，使得双目摄像头全天候适用。
进一步限定，所述LED灯板采用光纤分时传导技术。这样的结构设计，通过光纤分时传导的方式，实现可切换红外光及白光双光源在双目摄像头镜头中的成像。
进一步限定，还包括电刷和电刷固定圈，所述电刷与所述旋转轴连接，所述电刷固定圈与所述电刷的端部固定。这样的结构设计，设置电刷可以有效提高减速电机的整体工作性能。
进一步限定，还包括伸缩杆和伸缩杆连接座，所述伸缩杆连接座与所述伸缩杆活动连接，所述伸缩杆与所述T型双电机微型云台活动连接。这样的结构设计，设置伸缩杆可提升探测范围，并且可进入人手无法到达的区域进行探测作业。
进一步限定，还包括插头固定圈，所述插头固定圈与所述插头卡接。这样的结构设计可防止插头产生偏移造成接触不良。
本发明的有益效果：
1.本方案采用双光源双目摄像头成像，使用940nm红外光及5600K白光双光源光纤传导技术，通过光纤分时传导的方式，实现可切换红外光及白光双光源在双目摄像头镜头中的成像；相较于其他现有技术的白天黑夜全天候成像的摄像产品，本方案的结构在红外环境也能输出色彩逼真的图像，成像效果更好。
2.采用T型双电机微型云台控制技术，双目摄像头安装在摇摆头部上，摇摆头部安装在T型双电机微型云台上，两天减速电机用于驱动摇摆头部沿径向和轴向360°旋转，两台减速电机均采用可编程步进电机控制，通过T型双电机微型云台对减速电机进行远程控制，同时使得双目摄像头也被远程控制；图像处理单元用于实时分析画面中动态物体的运动轨迹，人脸识别单元用于对人脸特征的目标进行识别并按指令追踪，并输出控制两个减速电机，同时也控制双目摄像头对动态物体实时追踪。
3.物镜座和摄像芯片PCB集成设置于同一支撑座上，所述支撑座与所述壳体固定连接，这样既可以保证极高的组装尺寸精度，又可以最大化的节约部件数量，控制产品整体尺寸。
附图说明
本发明可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明；
图1为本发明一种微型摄像头智能物体跟随结构实施例的正剖视图；
主要元件符号说明如下：摇摆头部1、物镜外套2、两个灯罩3、两个LED灯板4、物镜5、电机固定套6A、减速电机8A、减速电机8B、电刷固定圈9、电刷10、旋转轴11、电机固定套6B、插座固定圈13、插座14、伸缩杆连接座16、插头17、插头固定圈18、壳体19、中间连接套20、摇摆座21。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员可以更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明技术方案进一步说明。
如图1所示，本发明的一种微型摄像头智能物体跟随结构，包括摇摆头部1、电机固定套6B、摇摆座21、壳体19、蓄电池、电机固定套6A、摄像芯片PCB、双目摄像头、图像处理单元和人脸识别单元，摇摆头部1被壳体19包覆，摇摆头部1上设有LED灯板4和灯罩3，LED灯板4设置于灯罩3上，摇摆头部1内设有物镜5，灯罩3与物镜5相对设置，物镜5上下两端设有物镜外套2，物镜5被物镜外套2环绕连接，还包括T型双电机微型云台，T型双电机微型云台与摇摆头部1通过旋转轴11连接，双目摄像头设置于摇摆头部1内，双目摄像头集成共用同一摄像芯片PCB，双目摄像头为双目头部结构，T型双电机微型云台包括减速电机8A和减速电机8B，减速电机8B的输出轴与旋转轴11传动连接，减速电机8B与电机固定套6B可拆卸连接，减速电机8B和减速电机8A与蓄电池电连接，电机固定套6B与壳体19固定连接，旋转轴11与摇摆座21连接，摇摆座21与电机固定套6A连接，电机固定套6A与减速电机8A拆卸连接，减速电机8A用于驱动摇摆头部1沿径向360°旋转，减速电机8B用于驱动摇摆头部1沿轴向360°旋转，减速电机8A和减速电机8B均采用可编程步进电机控制；
图像处理单元和人脸识别单元设置于T型双电机微型云台内，双目摄像头拍摄的图像通过信号线传输至图像处理单元，图像处理单元用于实时分析画面中动态物体的运动轨迹，并输出控制减速电机8A和减速电机8B，之后减速电机8A和减速电机8B控制双目摄像头对动态物体实时追踪，人脸识别单元用于对人脸特征的目标进行识别并按指令追踪，人脸识别单元与图像处理单元信号连接。
本实施例的工作过程为：
手动模式：
第一步，将T型双电机微型云台开机，T型双电机微型云台的主屏幕上显示双目摄像头传输的图像信息；
第二步，将伸缩杆调整至所需长度，伸缩杆至多可达到1m长度；
第三步，主屏幕上设有前、后、左、右的虚拟操纵按钮，操作人员通过控制主屏幕的操纵按钮实现控制双目摄像头径向和轴向360°旋转，将光源切换成940nm红外光或5600K白光；
第四步，点击主屏幕上的拍照或者摄像按钮，对图像信息进行保存。
自动模式：
开启自动模式后，图像处理单元实时分析画面中动态物体的运动轨迹，人脸识别单元用于对人脸特征的目标进行识别并按指令追踪，并输出控制两个减速电机，同时也控制双目摄像头对动态物体实时追踪；图像处理单元工作频率为2.4GHz，以每秒30帧的速度实时分析画面中动态物体的运动轨迹；
基于视差原理，双目摄像头可采集图像并获取物体的三维几何信息，从不同角度获得被测物的两幅数字图像，并基于视差原理恢复出物体的三维几何信息，重建物体三维轮廓及位置，实现点到点、点到线、点到面、多线段、区域面积和缺陷深度等多种方式距离测量方式，同时还可以输出三维点云图；
此外，可在T型双电机微型云台内置DSP实时采样双目摄像头输出的图像，针对红外环境或者白光环境进行白平衡控制，及时调整RBG三通道的增益值，以保证图像输出的色彩及曝光质量。
优选，LED灯板4和两个灯罩3均设有两个。这样的结构设计，两个LED灯板即为两个光源，使得光源充足，并且可提升摄像质量。
优选，还包括物镜座，物镜座用于稳定双目摄像头，物镜座和摄像芯片PCB集成设置于同一支撑座上，支撑座与壳体19固定连接。这样的结构设计，既可以保证极高的组装尺寸精度，又可以最大化的节约部件数量，控制产品整体尺寸。
优选，还包括插座固定圈13、插座14和插头17，插头固定圈13与外壳19固定连接，插座14与插头固定圈13卡接，插头17与插座14通过导线连接。这样的结构设计，使得插头插座集成在一起，减少了安装占用空间，并采用插座固定圈对插座进行固定，防止插座产生偏移。
优选，还包括中间连接套20，中间连接套20与减速电机8B可拆卸连接。这样的结构设计，中间连接套20可对减速电机进行限位。
优选，LED灯板4上设有940nm红外光，LED灯板4为5400K白光双光源辅助照明。这样的结构设计，5400K白光在白天成像更有优势，而940nm红外光则在夜晚成像更佳，使得双目摄像头全天候适用。
优选，LED灯板4采用光纤分时传导技术。这样的结构设计，通过光纤分时传导的方式，实现可切换红外光及白光双光源在双目摄像头镜头中的成像。
优选，还包括电刷10和电刷固定圈9，电刷10与旋转轴11连接，电刷固定圈9与电刷10的端部固定。这样的结构设计，设置电刷可以有效提高减速电机的整体工作性能。
优选，还包括伸缩杆和伸缩杆连接座16，伸缩杆连接座16与伸缩杆活动连接，伸缩杆11与T型双电机微型云台活动连接。这样的结构设计，设置伸缩杆可提升探测范围，并且可进入人手无法到达的区域进行探测作业。
优选，还包括插头固定圈18，插头固定圈18与插头17卡接。这样的结构设计可防止插头产生偏移造成接触不良。
上述实施例仅示例性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (10)
1.一种微型摄像头智能物体跟随结构，其特征在于：包括摇摆头部(1)、电机固定套(6B)、摇摆座(21)、壳体(19)、蓄电池、电机固定套(6A)、摄像芯片PCB、双目摄像头、图像处理单元和人脸识别单元，所述摇摆头部(1)被所述壳体(19)包覆，所述摇摆头部(1)上设有LED灯板(4)和灯罩(3)，所述LED灯板(4)设置于所述灯罩(3)上，所述摇摆头部(1)内设有物镜(5)，所述灯罩(3)与所述物镜(5)相对设置，所述物镜(5)上下两端设有物镜外套(2)，所述物镜(5)被所述物镜外套(2)环绕连接，还包括T型双电机微型云台，所述T型双电机微型云台与摇摆头部(1)通过旋转轴(11)连接，所述双目摄像头设置于所述摇摆头部(1)内，所述双目摄像头集成共用同一摄像芯片PCB，所述双目摄像头为双目头部结构，所述T型双电机微型云台包括减速电机(8A)和减速电机(8B)，所述减速电机(8B)的输出轴与所述旋转轴(11)传动连接，所述减速电机(8B)与所述电机固定套(6B)可拆卸连接，所述减速电机(8B)和减速电机(8A)与所述蓄电池电连接，所述电机固定套(6B)与所述壳体(19)固定连接，所述旋转轴(11)与所述摇摆座(21)连接，所述摇摆座(21)与所述电机固定套(6A)连接，所述电机固定套(6A)与所述减速电机(8A)拆卸连接，所述减速电机(8A)用于驱动所述摇摆头部(1)沿径向360°旋转，所述减速电机(8B)用于驱动所述摇摆头部(1)沿轴向360°旋转，所述减速电机(8A)和所述减速电机(8B)均采用可编程步进电机控制；
所述图像处理单元和所述人脸识别单元设置于所述T型双电机微型云台内，所述双目摄像头拍摄的图像通过信号线传输至图像处理单元，所述图像处理单元用于实时分析画面中动态物体的运动轨迹，并输出控制所述减速电机(8A)和所述减速电机(8B)，之后减速电机(8A)和减速电机(8B)控制双目摄像头对动态物体实时追踪，所述人脸识别单元用于对人脸特征的目标进行识别并按指令追踪，所述人脸识别单元与所述图像处理单元信号连接。
2.根据权利要求1所述的一种微型摄像头智能物体跟随结构，其特征在于：所述LED灯板(4)和所述两个灯罩(3)均设有两个。
3.根据权利要求1所述的一种微型摄像头智能物体跟随结构，其特征在于：还包括物镜座，所述物镜座用于稳定所述双目摄像头，所述物镜座和所述摄像芯片PCB集成设置于同一支撑座上，所述支撑座与所述壳体(19)固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种微型摄像头智能物体跟随结构，其特征在于：还包括插座固定圈(13)、插座(14)和插头(17)，所述插头固定圈(13)与所述外壳(19)固定连接，所述插座(14)与所述插头固定圈(13)卡接，所述插头(17)与所述插座(14)通过导线连接。
5.根据权利要求1所述的一种微型摄像头智能物体跟随结构，其特征在于：还包括中间连接套(20)，所述中间连接套(20)与所述减速电机(8B)可拆卸连接。
6.根据权利要求2所述的一种微型摄像头智能物体跟随结构，其特征在于：所述LED灯板(4)上设有940nm红外光，所述LED灯板(4)为5400K白光双光源辅助照明。
7.根据权利要求6所述的一种微型摄像头智能物体跟随结构，其特征在于：所述LED灯板(4)采用光纤分时传导技术。
8.根据权利要求1所述的一种微型摄像头智能物体跟随结构，其特征在于：还包括电刷(10)和电刷固定圈(9)，所述电刷(10)与所述旋转轴(11)连接，所述电刷固定圈(9)与所述电刷(10)的端部固定。
9.根据权利要求1所述的一种微型摄像头智能物体跟随结构，其特征在于：还包括伸缩杆和伸缩杆连接座(16)，所述伸缩杆连接座(16)与所述伸缩杆活动连接，所述伸缩杆(11)与所述T型双电机微型云台活动连接。
10.根据权利要求4所述的一种微型摄像头智能物体跟随结构，其特征在于：还包括插头固定圈(18)，所述插头固定圈(18)与所述插头(17)卡接。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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