CN211235723U - 一种基于视觉定位的空气质量检测仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于视觉定位的空气质量检测仪，包括：开发板；分别与所述开发板连接，且用于测量空气质量数据的颗粒物传感器、温度传感器以及湿度传感器；与所述开发板连接的图像采集装置；与所述图像采集装置、所述开发板均连接的定位模块，所述定位模块用于将所述图像采集装置采集到的环境图像进行空间视觉定位。本实用新型能够在检测空气质量数据的同时，通过图像采集装置以及定位模块获取到检测位置的精确坐标，实现空间视觉定位，有效解决了室内空间无法精确定位的问题，且具有更高的定位精度。
Description
技术领域
本实用新型涉及空气质量检测技术领域，尤其涉及的是一种基于视觉定位的空气质量检测仪。
背景技术
空气检测装置能够灵活地检测室内外的空气质量。在很多情况下，空气质量监测需要确定测量时的空间位置。
目前，当空气检测装置在检测时，确定检测时的空间位置可以利用单独的空间定位设备(如室外的GNSS定位装置及室内的蓝牙定位等装置)，尚没有将空气质量检测与定位紧密耦合的测量装置。并且现有技术的空间定位设备在室内环境，如地下车库，商场，车厢内部等室内环境时，定位精度较低。
因此，现有技术还有待改进和发展。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种基于视觉定位的空气质量检测仪，旨在解决现有技术的空气检测装置的定位精度低的问题。
本实用新型解决技术问题所采用的技术方案如下：
一种基于视觉定位的空气质量检测仪，其中，所述空气质量检测仪包括：开发板；分别与所述开发板连接，且用于检测空气质量数据的颗粒物传感器、温度传感器以及湿度传感器；与所述开发板连接的图像采集装置；与所述图像采集装置、所述开发板均连接的定位模块，所述定位模块用于将所述图像采集装置采集到的环境图像进行空间视觉定位。
在一种实现方式中，所述空气质量检测仪还包括计时器，所述计时器与所述开发板连接。
在一种实现方式中，所述颗粒物传感器、所述温度传感器以及所述湿度传感器均采用具有输出接口的激光式传感器。
在一种实现方式中，所述空气质量检测仪还包括用于存储检测到的空气质量数据、时间数据以及定位数据的存储器，所述存储器与所述开发板连接。
在一种实现方式中，所述空气质量检测仪还包括输出设备，所述输出设备与所述开发板连接。
在一种实现方式中，所述输出设备包括显示屏，所述显示屏用于实时显示采集到的空气质量数据、时间数据以及定位数据。
在一种实现方式中，所述空气质量检测仪还包括控制开关，所述控制开关与所述开发板连接。
在一种实现方式中，所述空气质量检测仪还包括电源设备，所述电源设备与所述开发板连接。
在一种实现方式中，所述图像采集装置为单目摄像头。
本实施新型的技术效果：本实用新型能够在检测空气质量数据的同时，通过图像采集装置以及定位模块获取到检测位置的精确坐标，实现空间视觉定位，有效解决了室内空间无法精确定位的问题，且具有更高的定位精度。
附图说明
图1是本实用新型提供的基于视觉定位的空气质量检测仪的第一视角的立体图。
图2是本实用新型提供的基于视觉定位的空气质量检测仪的第二视角的立体图。
图3是本实用新型提供的基于视觉定位的空气质量检测仪的功能原理框图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
由于现有的空气质量检测设备中定位设备的定位精度较低，尤其是针对室内环境，如地下车库，商场，车厢内部等室内环境时，难以获取到该空气质量检测设备的精确坐标。为了解决上述问题，本实用新型提供一种基于视觉定位的空气质量检测仪，具体如图1-3中所示。图1和图2为本实施例中的空气质量检测仪的不同视角下的立体结构图。图3为本实施例中的空气质量检测仪的功能原理图。
在本实施例中，所述空气质量检测仪包括有一本体100(如图1和图2所示)，该本体100内设置有开发板10以及与所述开发板10连接的颗粒物传感器20、温度传感器30以及湿度传感器40。颗粒物传感器20、温度传感器30以及湿度传感器40集成为该空气质量检测仪上的空气检测模块。所述颗粒物检测传感器20用于检测空气中的PM2.5、PM10等悬浮颗粒。所述温度传感器30用于获取环境温度；湿度传感器04用于测量空气湿度。此外，本实施例中空气质量检测仪还包括图像采集装置50以及定位模块60，所述图像采集装置50与所述开发板10连接，所述定位模块60与开发板10以及图像采集装置50连接，当颗粒物传感器20、温度传感器30或者湿度传感器40在检测时，图像采集装置50就会实时采集当前的周围环境图像，所述定位模块60就会将所述图像采集装置50采集到的环境图像进行空间视觉定位，从而精确地得到空气质量检测仪的位置，提高定位精度。
具体地，本实施例中视觉定位采用PNP(pespective-n-point)算法。在定位时，通过将图像采集装置50采集到的环境图像与预存在定位模块60中的室内三维模型的纹理信息进行特征点匹配，获取匹配点的三维坐标，进而采用相机针孔模型对所采集到的环境图像的三维空间位置进行恢复，从而得到该空气质量检测仪所处的位置坐标。优选地，本实施例可采用OpenCV(开源计算机视觉库)中solvePnP算法(该算法可根据一些已知点对求相机在空间坐标系中的旋转及偏移)以及solvePnPRansac算法(根据n个点的3D位置和它们的投影计算相机的位姿)实现已知匹配点三维坐标进行相机空间位置恢复算法，进而获取相机当前时刻下的位置和角度信息。由此可见，本实施例中的空气质量检测仪可以通过视觉定位实现更加精确地定位，使得该空气质量检测仪具有更高的适用性。
优选地，本实施例中的图像采集装置50可采用单目摄像头，该单目摄像头可实时采集当前的环境图像，并将采集到的环境图像传输至定位模块60中结合预先建好的3D模型进行视觉定位。优选地，本实施例中的开发板10可采用STK200、ByteBlasterⅡ、SPI FLASH等型号系列的开发板。
本实施例中的所述颗粒物传感器20、所述温度传感器30以及所述湿度传感器40均采用具有输出接口的激光式传感器，以便于更换以及拆装。优选地，本实施例中的所述颗粒物传感器20、所述温度传感器30以及所述湿度传感器40可设置在同一侧(如图1和图2中所示)，且所述温度传感器30以及所述湿度传感器40可设置为一体式结构，简化整体结构，如图1和图2中所示，将所述温度传感器30以及所述湿度传感器40集成为温湿度传感器。
优选地，本实施例中的颗粒物传感器20上设置有进气口14(如图2中所示)，空气从所述进气口进入，并经过排气口13(如图2中所示)排出，在此过程中，所述颗粒物传感器20检测时空气中的悬浮颗粒。
优选地，本实施例中的空气质量检测仪还包括计时器70，所述计时器70与所述开发板10连接。该计时器70可以在所述颗粒物传感器20、所述温度传感器30以及所述湿度传感器进行空气质量检测的同时，记录检测时刻的时间，以更加客观地了解到在不同时刻的空气质量情况。
进一步优选地，本实施例中的空气质量检测仪还包括存储器80，所述存储器80与所述开发板10连接。该存储器80用于存储检测到的空气质量数据、时间数据以及定位数据，以便当需要调取所述空气质量检测仪中的数据时可以随时从所述存储器80中调用，或者通过预设的USB接口11(如图2中所示)导出数据。
在本实施例中，所述空气质量检测仪还包括输出设备90，所述输出设备90与所述开发板10连接。该输出设备90包括有显示屏12(如图1中所示)，通过该显示屏12，可以将该空气质量检测仪所述检测到的空气质量数据、时间数据以及定位数据实时显示，从而让用户可直接查看当前所检测到的当前环境下的颗粒物浓度、温度、湿度、时间、位置等信息，给用户的使用提供了方便。
优选地，本实施例中的空气质量检测仪还包括控制开关101，所述控制开关101与所述开发板10连接，通过该控制开关101可控制所述空气质量检测仪工作或者暂停，方便用户使用。较佳地，所述所述空气质量检测仪还包括电源设备102，所述电源设备102与所述开发板10连接，该电源设备102可为蓄电池，通过所述电源设备102可对所述空气质量检测仪进行充电。
需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
综上所述，本实用新型提供的一种基于视觉定位的空气质量检测仪，包括：开发板；分别与所述开发板连接，且用于测量空气质量数据的颗粒物传感器、温度传感器以及湿度传感器；与所述开发板连接的图像采集装置；与所述图像采集装置、所述开发板均连接的定位模块，所述定位模块用于将所述图像采集装置采集到的环境图像进行空间视觉定位。本实用新型能够在检测空气质量数据的同时，通过图像采集装置以及定位模块获取到检测位置的精确坐标，实现空间视觉定位，有效解决了室内空间无法精确定位的问题，且具有更高的定位精度。
应当理解的是，本实用新型的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。
Claims (9)
1.一种基于视觉定位的空气质量检测仪，其特征在于，所述空气质量检测仪包括：开发板；分别与所述开发板连接，且用于检测空气质量数据的颗粒物传感器、温度传感器以及湿度传感器；与所述开发板连接的图像采集装置；与所述图像采集装置、所述开发板均连接的定位模块，所述定位模块用于将所述图像采集装置采集到的环境图像进行空间视觉定位。
2.根据权利要求1所述的基于视觉定位的空气质量检测仪，其特征在于，所述空气质量检测仪还包括计时器，所述计时器与所述开发板连接。
3.根据权利要求1所述的基于视觉定位的空气质量检测仪，其特征在于，所述颗粒物传感器、所述温度传感器以及所述湿度传感器均采用具有输出接口的激光式传感器。
4.根据权利要求2所述的基于视觉定位的空气质量检测仪，其特征在于，所述空气质量检测仪还包括用于存储检测到的空气质量数据、时间数据以及定位数据的存储器，所述存储器与所述开发板连接。
5.根据权利要求4所述的基于视觉定位的空气质量检测仪，其特征在于，所述空气质量检测仪还包括输出设备，所述输出设备与所述开发板连接。
6.根据权利要求5所述的基于视觉定位的空气质量检测仪，其特征在于，所述输出设备包括显示屏，所述显示屏用于实时显示采集到的空气质量数据、时间数据以及定位数据。
7.根据权利要求5所述的基于视觉定位的空气质量检测仪，其特征在于，所述空气质量检测仪还包括控制开关，所述控制开关与所述开发板连接。
8.根据权利要求7所述的基于视觉定位的空气质量检测仪，其特征在于，所述空气质量检测仪还包括电源设备，所述电源设备与所述开发板连接。
9.根据权利要求1所述的基于视觉定位的空气质量检测仪，其特征在于，所述图像采集装置为单目摄像头。
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