CN218647439U - 一种爬墙式图像采集设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及爬墙式图像采集设备，设备包括负压式爬墙载具、摄像头组件以及防撞安全探测组件，其中：摄像头组件包括摄像头以及摄像头支架，摄像头支架设置在负压式爬墙载具顶部，摄像头设置在摄像头支架延伸至负压式爬墙载具外侧形成的延伸部上，且摄像头镜头方向朝下设置；防撞安全探测组件设置在摄像头支架的延伸部上，且位于摄像头远离负压式爬墙载具的一侧；负压式爬墙载具上设有控制模块以及数据传输模块，摄像头与数据传输模块电连接，控制模块分别与摄像头、数据传输模块、防撞安全探测组件以及负压式爬墙载具移动转轮电连接。本实用新型提供的设备，设有防撞安全探测组件，避免摄像头与障碍物发生碰撞而损坏，提高摄像头的使用寿命。

Description

一种爬墙式图像采集设备

技术领域

本实用新型涉及图像采集技术领域，尤其涉及一种爬墙式图像采集设备。

背景技术

锈蚀裂缝作为最常见的病害形式，被列为建筑结构安全检测的重要内容。现有的锈蚀裂缝检测任务主要依赖人工目检执行，以大型桥梁为例，一般利用桥检车等设备搭乘检测人员靠近桥梁底部等锈蚀裂缝的高风险部位，并携带裂缝观测仪等辅助设备进行识别和检测。人工目检过程复杂、检测成本较高、效率低下。同时对于大跨度桥梁的高墩柱，桥检车的云梯因长度有限也难以接近。这些因素对各类建筑结构的安全带来极大威胁。

现有技术中，为了取代人工目检，利用机器人例如无人机、爬壁机器人等实现对建筑表观图像的采集，利用爬壁机器人上设置的摄像头采集建筑表观图像，之后再对采集的建筑表观图像进行图像检测处理，识别出建筑表观上的锈蚀裂缝，但是爬壁机器人吸附爬行在建筑物上采集建筑表观图像时，爬壁机器人上设置的摄像头容易与建筑物上的一些障碍物(例如建筑物上可能存在立柱等)发生碰撞，造成摄像头的镜头损坏；此外，爬壁机器人在爬行过程中会产生震动，从而使得爬壁机器人上的摄像头发生抖动，影响采集到的图像的清晰度，进而影响到后续的锈蚀裂缝的识别精确度。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种爬墙式图像采集设备。

本实用新型提供的爬墙式图像采集设备包括负压式爬墙载具、摄像头组件以及防撞安全探测组件，其中：摄像头组件包括摄像头以及摄像头支架，摄像头支架设置在负压式爬墙载具顶部，摄像头设置在摄像头支架延伸至负压式爬墙载具外侧形成的延伸部上，且摄像头镜头方向朝下设置；防撞安全探测组件设置在摄像头支架的延伸部上，且位于摄像头远离负压式爬墙载具的一侧；负压式爬墙载具上设有控制模块以及数据传输模块，摄像头与数据传输模块电连接，控制模块分别与摄像头、数据传输模块、防撞安全探测组件以及负压式爬墙载具移动转轮电连接。

进一步的，摄像头组件还包括防抖云台，防抖云台安装在延伸部上，摄像头安装在防抖云台上。

进一步的，防撞安全探测组件设置在防抖云台上，且位于防抖云台远离负压式爬墙载具的一侧。

进一步的，设备包括两个摄像头组件，两个摄像头组件分别设置在负压式爬墙载具顶部前端的左右侧。

进一步的，防撞安全探测组件包括防撞安全探测杆以及压力传感器，其中，防撞安全探测杆一端与摄像头支架的延伸部固定连接，另一端的端部设有压力传感器，压力传感器与控制模块电连接。

进一步的，负压式爬墙载具上还设有辅助负压固定足，辅助负压固定足为两端开口的管状结构，一端与负压式爬墙载具内的负压腔体连通，另一端从负压式爬墙载具外壳体侧面伸出并向下方延伸。

进一步的，辅助负压固定足有2个，分别从外壳体中部的两侧面伸出。

进一步的，辅助负压固定足为圆形管状结构。

进一步的，控制模块为PLC控制器，PLC控制器与负压式爬墙载具移动转轮的伺服驱动电机电连接。

进一步的，负压式爬墙载具内部还设有吸附机构，吸附机构设置在负压腔体的上方且与负压腔体顶部连通，负压腔体底部设有第一开口；负压式爬墙载具外壳体底面设有与第一开口相匹配的第二开口，第一开口、第二开口通过密封件相连接。

本实用新型提供的爬墙式图像采集设备，至少具有以下有益效果：

(1)在摄像头的前方(摄像头远离负压式爬墙载具的一侧)设置有防撞安全探测组件，防撞安全探测组件为摄像头提供足够的安全空间，当爬墙式图像采集设备移动时，由于防撞安全探测组件位于摄像头的运行前方，因此遇到障碍物时防撞安全探测组件会先碰撞到障碍物，在防撞安全探测组件触碰到障碍物后会向控制模块发送相关的碰撞检测信号，再由控制模块控制爬墙式图像采集设备的移动转轮停止运动，使爬墙式图像采集设备停止移动，从而防止在运动过程中摄像头撞击到障碍物而损坏。

(2)在爬墙式图像采集设备上设置防抖云台，将摄像头设置在防抖云台上，能够有效减少设备移动时对摄像头造成的抖动，提高摄像头采集图像的清晰度，获得高清图像，进而提高利用采集到的图像进行裂缝锈蚀识别的精准度。

(3)在负压式爬墙载具上设置辅助负压固定足，辅助负压固定足与负压式爬墙载具内的负压腔体连通，其负压由负压腔体分流输出，从负压式爬墙载具外壳体侧面伸出的辅助负压固定足的一端贴近建筑表面，利用负压产生作用力，对爬墙式图像采集设备整体起到辅助固定作用，提高爬墙式图像采集设备在建筑上的吸附程度，以免掉落。

附图说明

为了更清楚的说明本实用新型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的介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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它附图。

图1为本实用新型实施例的一种爬墙式图像采集设备结构示意图一；

图2为本实用新型实施例的一种爬墙式图像采集设备控制原理示意图；

图3为本实用新型实施例中的负压式爬墙载具内部结构示意图；

图4为本实用新型实施例中的一种爬墙式图像采集设备结构示意图二；

1-负压式爬墙载具、2-摄像头组件、3-防撞安全探测组件、21-摄像头、22-摄像头支架、23-防抖云台、11-控制模块、12-数据传输模块、13-外壳体、14-移动转轮、15-吸附机构、16-负压腔体、17-密封件、18-辅助负压固定足、31-防撞安全探测杆、32-压力传感器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，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，本领域普通的技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型的保护范围。

在本实用新型的一种实施例中，如图1-3所示，提供一种爬墙式图像采集设备，设备包括负压式爬墙载具1、摄像头组件2以及防撞安全探测组件3，其中：

摄像头组件2包括摄像头21以及摄像头支架22，摄像头支架22设置在负压式爬墙载具1顶部。进一步的，设置在负压式爬墙载具1顶部的前端。摄像头21设置在摄像头支架22延伸至负压式爬墙载具1外侧形成的延伸部上，且摄像头21镜头方向朝下设置。

防撞安全探测组件3设置在摄像头支架22的延伸部上，且位于摄像头21远离负压式爬墙载具1的一侧，也即当爬墙式图像采集设备向前移动时，防撞安全探测组件3位于摄像头21的运行前方位置处。

负压式爬墙载具1上设有控制模块11以及数据传输模块12。摄像头21与数据传输模块12电连接，以将采集到的建筑表观图像传输至数据传输模块12。控制模块11分别与摄像头21、数据传输模块12、防撞安全探测组件3以及负压式爬墙载具移动转轮14电连接，以控制整个设备的正常运转。

在一种实现方式中，控制模块11，设置在负压式爬墙载具1的内部，控制模块11可以为PLC控制器。负压式爬墙载具1上的移动转轮14可以为4个，分别设置在负压式爬墙载具1外壳体13底部前端的左右两侧，以及外壳体13底部后端的左右两侧，移动转轮14中设有伺服驱动电机，伺服驱动电机可产生360度转动与前后移动的动力。PLC控制器与每个移动转轮14的伺服驱动电机电连接，从而通过控制伺服驱动电机控制移动转轮运动。数据传输模块12，安装在负压式爬墙载具1的顶部，采用GPRS传输方式进行图像传输，当然，数据传输模块12也可以采用其他的无线传输方式进行数据传输，本实用新型对此不做限制。

本实施例提供的爬墙式图像采集设备，在移动时，摄像头21会持续采集建筑表观图像，再通过与摄像头21电连接的数据传输模块12发送至后台终端，由后台终端根据接收到的建筑表观图像分析识别建筑表观是否存在裂缝锈蚀。若设备移动过程中设备运行前方出现障碍物，由于防撞安全探测组件3位于摄像头21的运行前方，为摄像头提供足够的安全空间，防撞安全探测组件3能够及时检测到障碍物，并向控制模块11发送异常检测信号，由控制模块11根据异常检测信号控制负压式爬墙载具移动转轮14停止运动，进而使得爬墙式图像采集设备停止移动，从而防止摄像头21碰撞到障碍物而损坏。

进一步的，本实施例中，负压式爬墙载具1除了移动转轮14、控制模块11、数据传输模块12以外，还包括外壳体13、电源模块(图中未示出)、吸附机构15以及负压腔体16。吸附机构15、负压腔体16、电源模块设置于外壳体13内。其中，外壳体13，采用轻质铝合金，使得设备整体更为轻量化，便于携带以及能够产生更好的负压吸附效果。吸附机构15，设置在负压腔体16的上方，且与负压腔体16顶部连通，负压腔体16底部设有第一开口；负压式爬墙载具1外壳体13底面设有与第一开口相匹配的第二开口，第一开口、第二开口通过密封件17相连接。在一种实现方式中，吸附机构15包括吸附腔体，吸附腔体内部设有离心风扇，吸附腔体底部与负压腔体顶部连通，吸附机构15采用离心风扇产生负压，负压腔体16接受其产生的负压，使设备整体吸附于建筑表面。其中，密封件17能够维持负压腔体16内部足够的真空度，使得吸附效果更好，密封件17可以采用现有技术中常用的密封件，本实用新型对此不做限制，优选的，可以采用橡胶密封环实现密封。电源模块分别与移动转轮14、控制模块11、吸附机构15、防撞安全探测组件3、摄像头21、数据传输模块12电连接，用于进行供电。具体的，电源模块与移动转轮14中的伺服驱动电机电连接，与吸附机构15中的离心风扇电连接，电源模块可以为锂电池。

在本实用新型的又一种实施例中，如图4所示，摄像头组件2还包括防抖云台23，防抖云台23安装在延伸部上，摄像头21安装在防抖云台上。进一步的，防撞安全探测组件3设置在防抖云台上，且位于防抖云台23远离负压式爬墙载具1的一侧。更进一步的，防抖云台23与负压式爬墙载具1中的电源模块电连接。

本实施例中，在爬墙式图像采集设备上设置防抖云台23，将摄像头21设置在防抖云台23上，能够有效减少设备运行时对摄像头21造成的抖动，提高摄像头21采集图像的清晰度，获得高清图像，进而提高利用采集到的图像进行裂缝锈蚀识别的精准度。其中，本实施例中的防抖云台23可以采用现有的防抖云台，本实用新型对此不作限制。

在本实用新型的又一种实施例中，如图4所示，设备包括两个摄像头组件2，两个摄像头组件2分别设置在负压式爬墙载具1顶部前端的左右侧。同样的，防撞安全探测组件3也有两个，分别位于每个摄像头21前方。

本实施例中，在负压式爬墙载具1顶部前端的左右侧分别设置一个摄像头组件2，在检测设备移动过程中能够获取更大的图像采集面积，提高图像采集的效率。

在本实用新型的又一种实施例中，如图4所示，防撞安全探测组件3包括防撞安全探测杆31以及压力传感器32，其中，防撞安全探测杆31一端与摄像头支架22的延伸部固定连接，另一端的端部设有压力传感器32，压力传感器32与控制模块11电连接，并且压力传感器32与电源模块电连接。本实施例中提供的防撞安全探测组件3，当碰撞到障碍物时，压力传感器32会产生异常压力信号，并将异常压力信号传输至控制模块11，由控制模块11控制设备停止运动，从而为摄像头21提供足够的安全空间，避免摄像头21碰撞到建筑上的障碍物造成损坏。

在本实用新型的又一种实施例中，如图3、4所示，负压式爬墙载具1上还设有辅助负压固定足18，辅助负压固定足18为两端开口的管状结构，一端与负压式爬墙载具1内的负压腔体连通，另一端从负压式爬墙载具外壳体13侧面伸出并向下方延伸。

本实施例中，在负压式爬墙载具1上设置辅助负压固定足18，辅助负压固定足18与负压式爬墙载具1内的负压腔体连通，其负压由负压腔体分流输出，从负压式爬墙载具外壳体13侧面伸出的辅助负压固定足18的一端贴近建筑表面，利用负压产生作用力，对爬墙式图像采集设备整体起到辅助固定作用。进一步的，辅助负压固定足有2个，分别从外壳体13中部的两侧面伸出。更进一步的，辅助负压固定足18为圆形管状结构，同样的，辅助负压固定足18的两端开口也为圆形。

以上借助具体实施例对本实用新型做了进一步描述，但是应该理解的是，这里具体的描述，不应理解为对本实用新型的实质和范围的限定，本文中在本实用新型的权利要求书、说明书中所使用的“第一”、“第二”只是为了便于区分的目的，没有特殊含义，不是旨在于限制本实用新型。本领域内的普通技术人员在阅读本说明书后对上述实施例做出的各种修改，都属于本实用新型所保护的范围。

Claims (10)

1.一种爬墙式图像采集设备，其特征在于，所述设备包括负压式爬墙载具、摄像头组件以及防撞安全探测组件，其中：

所述摄像头组件包括摄像头以及摄像头支架，所述摄像头支架设置在所述负压式爬墙载具顶部，所述摄像头设置在所述摄像头支架延伸至所述负压式爬墙载具外侧形成的延伸部上，且所述摄像头镜头方向朝下设置；

所述防撞安全探测组件设置在所述摄像头支架的延伸部上，且位于所述摄像头远离所述负压式爬墙载具的一侧；

所述负压式爬墙载具上设有控制模块以及数据传输模块，所述摄像头与所述数据传输模块电连接，所述控制模块分别与所述摄像头、所述数据传输模块、所述防撞安全探测组件以及所述负压式爬墙载具移动转轮电连接。

2.根据权利要求1所述的爬墙式图像采集设备，其特征在于，所述摄像头组件还包括防抖云台，所述防抖云台安装在所述延伸部上，所述摄像头安装在所述防抖云台上。

3.根据权利要求2所述的爬墙式图像采集设备，其特征在于，所述防撞安全探测组件设置在所述防抖云台上，且位于所述防抖云台远离所述负压式爬墙载具的一侧。

4.根据权利要求1所述的爬墙式图像采集设备，其特征在于，所述设备包括两个摄像头组件，两个摄像头组件分别设置在所述负压式爬墙载具顶部前端的左右侧。

5.根据权利要求1所述的爬墙式图像采集设备，其特征在于，所述防撞安全探测组件包括防撞安全探测杆以及压力传感器，其中，所述防撞安全探测杆一端与所述摄像头支架的延伸部固定连接，另一端的端部设有所述压力传感器，所述压力传感器与所述控制模块电连接。

6.根据权利要求1所述的爬墙式图像采集设备，其特征在于，所述负压式爬墙载具上还设有辅助负压固定足，所述辅助负压固定足为两端开口的管状结构，一端与所述负压式爬墙载具内的负压腔体连通，另一端从所述负压式爬墙载具外壳体侧面伸出并向下方延伸。

7.根据权利要求6所述的爬墙式图像采集设备，其特征在于，所述辅助负压固定足有2个，分别从所述外壳体中部的两侧面伸出。

8.根据权利要求6所述的爬墙式图像采集设备，其特征在于，所述辅助负压固定足为圆形管状结构。

9.根据权利要求1所述的爬墙式图像采集设备，其特征在于，所述控制模块为PLC控制器，所述PLC控制器与所述负压式爬墙载具移动转轮的伺服驱动电机电连接。

10.根据权利要求6所述的爬墙式图像采集设备，其特征在于，所述负压式爬墙载具内部还设有吸附机构，所述吸附机构设置在所述负压腔体的上方且与所述负压腔体顶部连通，所述负压腔体底部设有第一开口；

所述负压式爬墙载具外壳体底面设有与所述第一开口相匹配的第二开口，所述第一开口、第二开口通过密封件相连接。

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