CN210038457U - 一种基于图像的大钟控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于图像的大钟控制装置，属于大钟钟针监测装置结构技术领域。包括与塔钟秒轴同步转动的检测秒轴，检测秒轴通过齿轮机构带动检测分轴、检测时轴转动，检测秒轴、检测分轴、检测时轴上分别安装有检测秒针、检测分针、检测时针，检测秒针、检测分针、检测时针布局于检测表盘上，检测秒针、检测分针、检测时针上分别安装有三种不同颜色的指针指示灯，在检测表盘中心轴位置以及点刻度位置安装有第四种颜色表盘指示灯，检测表盘对面安装有用于采集图像信息的摄像机构，摄像机构连接有用于接收图像信息并对接收的图像信息进行处理分析的控制机构。本实用新型能准确可靠的检测大钟钟针位置、准确性高、生产精度要求低、成本低。

Description

一种基于图像的大钟控制装置

技术领域

本实用新型涉及一种基于图像的大钟控制装置，属于大钟钟针控制装置结构技术领域。

背景技术

塔楼大钟在城市应用中非常广泛，尤其是很多重要的景点，不仅可以呈现出精致的景观装饰效果，而且能发挥比较重要的功能。

传统的大钟的控制结构较为复杂，成本高，生产精度高，尤其是在高空中，安装调试、维修困难。

随着图像处理技术的不断完善与发展，它已经不断的深入到我们的生活，但在大钟指针定位领域，图像处理技术的应用却比较少。

由于在大钟钟针定位过程中，需要准确、可靠的检测大钟的钟针位置，因此，对检测装置的要求较高。

而目前市场上的钟针定位技术，较少的应用了图像处理技术，多数的检测方式成本高，生产精度要求高，成本也高，并且不利于安装，即使能够准确的检测大钟的钟针位置，对于大钟钟针的校准在高空中也比较危险。

因此，亟待出现一种能克服上述问题的基于图像的大钟控制装置。

发明内容

本实用新型的目的在于解决上述现有技术存在的不足之处，提供一种能准确可靠的检测大钟钟针位置、准确性高、生产精度要求低、成本低的基于图像的大钟控制装置。

一种基于图像的大钟控制装置，其特殊之处在于包括与塔钟秒轴14同步转动的检测秒轴13，检测秒轴13通过齿轮机构带动检测分轴、检测时轴转动，检测秒轴13、检测分轴、检测时轴上分别安装有检测秒针7、检测分针8、检测时针9，检测秒针7、检测分针8、检测时针9布局于检测表盘19上，检测秒针7、检测分针8、检测时针9上分别安装有三种不同颜色的指针指示灯23，在检测表盘19中心轴位置以及12点刻度位置安装有第四种颜色表盘指示灯24，检测表盘19对面安装有用于采集图像信息的摄像机构，摄像机构连接有用于接收图像信息并对接收的图像信息进行处理分析的控制机构；

优选的，所述检测秒针7、检测分针8、检测时针9的指针指示灯23颜色分别为蓝色、绿色、红色，表盘指示灯24的颜色为白色，检测表盘19盘面颜色为黑色，检测秒针7、检测分针8、检测时针9均为黑色；

优选的，所述塔钟秒轴14由电机2驱动，电机2通过导线3与控制板5连接，电机2通过齿轮与塔钟机芯1相连接，塔钟秒轴14驱动塔钟分轴、塔钟时轴转动，塔钟秒轴14、塔钟分轴、塔钟时轴上分别安装有塔钟秒针22、塔钟分针21、塔钟时针20；

优选的，所述摄像机构包括摄像头6及用于安装摄像头6的安装板6-1；

优选的，所述控制机构包括控制板5及安装于控制板5上的第一地址锁存器25，第一地址锁存器25与摄像头6相连接，第一地址锁存器25连接有触发器26，触发器26连接有第二地址锁存器27，第一地址锁存器25、触发器26、第二地址锁存器27均与时钟发生器28相连接，第二地址锁存器27连接有存储器29，存储器29连接有数字比较器30及CPU31，数字比较器30与摄像头6相连接，CPU31输入端连接有GPS接收板32、输出端连接有74hc245 11，74hc245 11输出端连接有放大器10，放大器10与电机2相连接；

优选的，所述检测表盘19安装于检测箱15上，在检测箱15内部，将检测秒轴13尾端通过螺丝与塔钟秒轴14尾端相连，检测箱15上开有一个孔12，通过第一固定板18-1将检测箱15安装于塔钟机芯1上；

优选的，所述检测箱15底部安装有长板17，在长板17上表面安装有多个插槽16，安装板6-1、控制板5均插装于插槽16内；

优选的，所述塔钟机芯1上还安装有固定套壳4，固定套壳4通过第二固定板18-2安装在塔钟机芯1上，检测箱15、摄像机构、检测表盘19、控制板5均设于固定套壳4内。

本实用新型的基于图像的大钟控制装置结构设计巧妙，采用的图像处理技术可以解决原有的机械处理装置等生产精度高、成本高、安装不便利等缺陷，本实用新型可以满足对大钟钟针控制的要求。本实用新型采用图像控制技术，能够实时的处理摄像机拍摄的图片，做到对大钟钟针的准确无误的定位，能够快速、高效的确定大钟钟针的位置，并且能够方便、快捷的调整大钟的钟针位置，对大钟起有很好的控制作用。本实用新型在摄像头的选择上对摄像头的要求不高，可人工自动调试焦距，更加节约成本，而且能够实时接收GPS接收板标准的时间信号，走时时间与北京时间同步，走时稳定可靠，本实用新型，在安装上更为灵活、方便，其可靠性高、成本低。

附图说明

图1：本实用新型一种基于图像的大钟控制装置的结构示意图；

图2：控制机构的结构框图；

图3：检测表盘的结构示意图；

图4：检测秒针的结构示意图。

图中： 1、塔钟机芯； 2、电机； 3、导线； 4、固定套壳；5、控制板；6、摄像头；6-1、安装板；7、检测秒针；8、检测分针；9、检测时针；10、放大器；11、74hc245；12、孔；13、检测秒轴；14、塔钟秒轴；15、检测箱；16、插槽；17、长板；18-1、第一固定板；18-2、第二固定板；19、检测表盘；20、塔钟时针；21、塔钟分针；22、塔钟秒针；23、指针指示灯；24、表盘指示灯；25、第一地址锁存器；26、触发器；27、第二地址锁存器；28、时钟发生器；29、存储器；30、数字比较器；31、CPU；32、GPS接收板。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-4，本实用新型提供一基于图像的大钟控制装置，包括与塔钟秒轴14同步转动的检测秒轴13，检测秒轴13通过齿轮机构带动检测分轴、检测时轴转动，检测秒轴13、检测分轴、检测时轴上分别安装有检测秒针7、检测分针8、检测时针9，检测秒针7、检测分针8、检测时针9布局于检测表盘19上，检测秒针7、检测分针8、检测时针9上分别安装有三种不同颜色的指针指示灯23，在检测表盘19中心轴位置以及12点刻度位置安装有第四种颜色表盘指示灯24，检测表盘19对面安装有用于采集图像信息的摄像机构，摄像机构连接有用于接收图像信息并对接收的图像信息进行处理分析的控制机构；

检测秒针7、检测分针8、检测时针9的指针指示灯23颜色分别为蓝色、绿色、红色，表盘指示灯24的颜色为白色，检测表盘19盘面颜色为黑色，检测秒针7、检测分针8、检测时针9均为黑色；

塔钟秒轴14由电机2驱动，电机2通过导线3与控制板5连接，电机2通过齿轮与塔钟机芯1相连接，塔钟秒轴14驱动塔钟分轴、塔钟时轴转动，塔钟秒轴14、塔钟分轴、塔钟时轴上分别安装有塔钟秒针22、塔钟分针21、塔钟时针20；

摄像机构包括摄像头6及用于安装摄像头6的安装板6-1；

控制机构包括控制板5及安装于控制板5上的第一地址锁存器25，第一地址锁存器25与摄像头6相连接，第一地址锁存器25连接有触发器26，触发器26连接有第二地址锁存器27，第一地址锁存器25、触发器26、第二地址锁存器27均与时钟发生器28相连接，第二地址锁存器27连接有存储器29，存储器29连接有数字比较器30及CPU31，数字比较器30与摄像头6相连接，CPU31输入端连接有GPS接收板32、输出端连接有74hc245 11，74hc245 11输出端连接有放大器10，放大器10与电机2相连接；

检测表盘19安装于检测箱15上，在检测箱15内部，将检测秒轴13尾端通过螺丝与塔钟秒轴14尾端相连，检测箱15上开有一个孔12，通过第一固定板18-1将检测箱15安装于塔钟机芯1上；

检测箱15底部安装有长板17，在长板17上表面安装有多个插槽16，安装板6-1、控制板5均插装于插槽16内；

塔钟机芯1上还安装有固定套壳4，固定套壳4通过第二固定板18-2安装在塔钟机芯1上，检测箱15、摄像机构、检测表盘19、控制板5均设于固定套壳4内。

工作原理：

首先调节调整摄像头6的位置，确定摄像头6和检测表盘19的相对位置一致,第一地址锁存器25不断读取摄像头6拍摄的图像，时钟发生器28在主板启动时提供初始化时钟信号，让主板能够启动，提供各种芯片模块需要的时钟信号，以协调摄像头6、触发器26、地址锁存器、数字比较器30和存储器29的时钟频率，使所有芯片按时序进行工作。触发器26触发第一地址锁存器25和第二地址锁存器27，控制着地址从0~899周期循环。其输出的数据可以存储到存储器29中，然后与数字比较器30的参考输入值进行对比，当对比一致时，触发信号到存储器29，存储器29将第二地址锁存器27当前的地址（0~899）记录下来，那其对应的秒针30*30的盘面位置就确定下来了，然后将当前时秒针的盘面位置传输给CPU31做时间处理。

GPS接收板（UBLOX GPS接收板 NEO-6M）为前端接受卫星信号，通过异步并行通讯将当前北京标准时间信号传送到传到CPU31芯片中，通过CPU31芯片传到存储器29中，对每一时刻的时间进行存储，在数字比较器30中，GPS接收板32时间与获取的检测表盘19的时间进行对比。若时间一致，则说明塔钟一切正常，若时间不一致，则回传到CPU31芯片中，CPU31芯片调用74hc24511增加驱动，增大电流，同时又能将放大电流装备和CPU31隔离开，保证CPU31芯片的正常运行，通过放大电流的方式，使电机2加快运行，使塔钟时间与GPS接收板系统时间同步一致。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种基于图像的大钟控制装置，其特征在于包括与塔钟秒轴（14）同步转动的检测秒轴（13），检测秒轴（13）通过齿轮机构带动检测分轴、检测时轴转动，检测秒轴（13）、检测分轴、检测时轴上分别安装有检测秒针（7）、检测分针（8）、检测时针（9），检测秒针（7）、检测分针（8）、检测时针（9）布局于检测表盘（19）上，检测秒针（7）、检测分针（8）、检测时针（9）上分别安装有三种不同颜色的指针指示灯（23），在检测表盘（19）中心轴位置以及12点刻度位置安装有第四种颜色表盘指示灯（24），检测表盘（19）对面安装有用于采集图像信息的摄像机构，摄像机构连接有用于接收图像信息并对接收的图像信息进行处理分析的控制机构。

2.按照权利要求1所述的一种基于图像的大钟控制装置，其特征在于所述检测秒针（7）、检测分针（8）、检测时针（9）的指针指示灯（23）颜色分别为蓝色、绿色、红色，表盘指示灯（24）的颜色为白色，检测表盘（19）盘面颜色为黑色，检测秒针（7）、检测分针（8）、检测时针（9）均为黑色。

3.按照权利要求1所述的一种基于图像的大钟控制装置，其特征在于所述塔钟秒轴（14）由电机（2）驱动，电机（2）通过导线（3）与控制板（5）连接，电机（2）通过齿轮与塔钟机芯（1）相连接，塔钟秒轴（14）驱动塔钟分轴、塔钟时轴转动，塔钟秒轴（14）、塔钟分轴、塔钟时轴上分别安装有塔钟秒针（22）、塔钟分针（21）、塔钟时针（20）。

4.按照权利要求1所述的一种基于图像的大钟控制装置，其特征在于所述摄像机构包括摄像头（6）及用于安装摄像头（6）的安装板（6-1）。

5.按照权利要求4所述的一种基于图像的大钟控制装置，其特征在于所述控制机构包括控制板（5）及安装于控制板（5）上的第一地址锁存器（25），第一地址锁存器（25）与摄像头（6）相连接，第一地址锁存器（25）连接有触发器（26），触发器（26）连接有第二地址锁存器（27），第一地址锁存器（25）、触发器（26）、第二地址锁存器（27）均与时钟发生器（28）相连接，第二地址锁存器（27）连接有存储器（29），存储器（29）连接有数字比较器（30）及CPU（31），数字比较器（30）与摄像头（6）相连接，CPU（31）输入端连接有GPS接收板（32）、输出端连接有74hc245（11），74hc245（11）输出端连接有放大器（10），放大器（10）与电机（2）相连接。

6.按照权利要求1所述的一种基于图像的大钟控制装置，其特征在于所述检测表盘（19）安装于检测箱（15）上，在检测箱（15）内部，将检测秒轴（13）尾端通过螺丝与塔钟秒轴（14）尾端相连，检测箱（15）上开有一个孔（12），通过第一固定板（18-1）将检测箱（15）安装于塔钟机芯（1）上。

7.按照权利要求6所述的一种基于图像的大钟控制装置，其特征在于所述检测箱（15）底部安装有长板（17），在长板（17）上表面安装有多个插槽（16），安装板（6-1）、控制板（5）均插装于插槽（16）内。

8.按照权利要求7所述的一种基于图像的大钟控制装置，其特征在于所述塔钟机芯（1）上还安装有固定套壳（4），固定套壳（4）通过第二固定板（18-2）安装在塔钟机芯（1）上，检测箱（15）、摄像机构、检测表盘（19）、控制板（5）均设于固定套壳（4）内。

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