CN219659794U - 一种具有红外成像功能的生物多样性监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种具有红外成像功能的生物多样性监测装置，监测装置为一个内置电源的摄影机，包括电源模块、信号传输模块、控制器模块、红外模块、转动模块信号传输模块连接电源模块，用于启动或关闭监测装置；控制器模块连接电源模块，电源模块连接转动模块、红外模块；电源模块安置在摄影机内，用于驱动红外模块和转动模块；红外模块用于夜间监测，并红外成像；转动模块用于调节监测装置的监测方位和角度。本实用新型有益效果：增强野外生物监测成像质量，使监测装置安装调节或取像更为便捷。

Description

一种具有红外成像功能的生物多样性监测装置

技术领域

本实用新型属于监测摄像设备领域，尤其是涉及一种红外成像的监测装置。

背景技术

随着监测技术的持续更新，用于野生动物保护的现代化智能装备也在不断丰富起来，户外监测摄影机便是监测野外生物多样性的常用设备。目前野生动物保护主要采用的方法是在野生动物出没的区域安装大量的监测摄影机，通过这些监控设备获知这些动物的生活习性、繁殖特点、食物种类、等重要信息。现有监测生物多样性的监测摄影机在偏远地区进行监测存在着诸多不便：首先野外摄影机经历白天黑夜长时间不同程度的曝光，其成像质量较差；其次由于摄影机大多结构简单，且安装地方大多是在树枝等高处，只能由工作人员费时费力地安装调整方位；最后用于工作人员频繁的取像容易留下人类痕迹，让一些野外动物排斥所监测的领域，干扰了生物多样性监测的自然性。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种具有红外成像功能的生物多样性监测装置，以增强野外生物监测成像质量，使监测装置安装调节或取像更为便捷。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种具有红外成像功能的生物多样性监测装置。

进一步的，监测装置为一个内置电源的摄影机，包括电源模块、信号传输模块、控制器模块、红外模块、转动模块；信号传输模块连接电源模块，用于启动或关闭监测装置；控制器模块连接电源模块，电源模块连接转动模块、红外模块；电源模块安置在摄影机内，用于驱动红外模块和转动模块；红外模块用于夜间监测，并红外成像；转动模块用于调节监测装置的监测方位和角度。

进一步的，所述信号传输模块包括网络接口和数据线；网络接口内置在监测装置中，并与所述控制器模块连接；数据线与网络接口连接，数据线延伸出监测装置，数据线的尾端设置有接头，用于接收或传输信息至外界。

进一步的，所述红外模块安装有红外补光灯，用于增强夜间图像捕捉能力；所述控制器模块控制红外补光灯开启或关闭。

进一步的，所述转动模块包括伸缩轴、升降电机、转动电机、承载块、旋转架；摄影机固定在承载块顶部；伸缩轴连接转动电机，承载块与伸缩轴固定连接；升降电机通过两个连杆与旋转架连接，承载块与旋转架滑动连接；升降电机用于控制伸缩轴进行伸缩运动，伸缩轴进行伸缩运动带动承载块进行上下移动；转动电机用于控制连杆转动，致使旋转架在旋转轴和翻滚轴的方向上进行转动，以带动承载块进行相应方位的变动。

进一步的，所述两个连杆包括位于所述旋转架左侧的第一连杆，和位于旋转架右侧的第二连杆，所述转动电机控制第一连杆和第二连杆的顺时针或逆时针转动，以控制旋转架在旋转轴和翻滚轴方向上的两个自由度的转动；第一连杆上移，第二连杆下移时，旋转架整体向右倾斜转动；第一连杆下移，第二连杆上移时，旋转架整体向左倾斜转动；第一连杆上移，第二连杆上移时，旋转架整体向下方倾斜转动；第一连杆下移，第二连杆下移时，旋转架整体向上方倾斜转动；第一连杆不变，第二连杆下移时，旋转架整体向右下方倾斜转动；第一连杆不变，第二连杆上移时，旋转架整体向左上方倾斜转动；第一连杆上移，第二连杆不变时，旋转架整体向左上方倾斜转动；第一连杆下移，第二连杆不变时，旋转架整体向右下方倾斜转动。

进一步的，所述承载块与所述摄影机之间设有柔性防尘橡胶圈，用于承载块进行转动时遮挡缝隙，防止灰尘、雨水等杂物进入所述转动模块内部。

相对于现有技术，本实用新型所述的一种具有红外成像功能的生物多样性监测装置具有以下有益效果：

(1)本实用新型所述的一种具有红外成像功能的生物多样性监测装置，采用内置电源模块和红外模块，满足监测摄影机进行野外长时间的录影，并且有效地提高摄影机夜间的录像质量；

(2)本实用新型所述的一种具有红外成像功能的生物多样性监测装置，网络接口与控制器模块连接协议为单工通信，优势在于比较简单且短距离通信可靠稳定；

(3)本实用新型所述的一种具有红外成像功能的生物多样性监测装置，工作人员通过数据线连接检测装置以读取储存的摄像资料，并调节摄像角度和方位进行下一轮的生物多样性监测，免去人工安装调试的工作，简化了监测装置的安装调节流程；

(4)本实用新型所述的一种具有红外成像功能的生物多样性监测装置，转动模块对三个自由度的控制，以简便并精准控制监测装置的监测角度和方位。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的监测装置控制原理图示意图；

图2为本实用新型实施例所述的监测装置轴测图示意图；

图3为本实用新型实施例所述的监测装置轴测图示意图；

图4为本实用新型实施例所述的监测装置透视图示意图；

图5为本实用新型实施例所述的转动模块轴测图示意图；

图6为本实用新型实施例所述的转动模块轴测图示意图；

图7为本实用新型实施例所述的转动模块侧视图示意图。

附图标记说明：

1-电源模块；2-摄影机；3-数据线；4-伸缩轴；5-升降电机；6-转动电机；7-承载块；8-旋转架；9-第一连杆；10-第二连杆；11-柔性防尘橡胶圈。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

对于野生中大型动物的监测一直以来是个难题，由于野外中大型动物本身在数量上较少，其活动范围广大，人力的采样统计数量存在较大的偶然性因素。所以常用户外仿生监测摄影机2进行定点长时间的监测多个区域内动物出现的频率，以统计整体区域生物多样性数据。

如图1所示，本技术方案采用内置电源模块1和红外模块，满足监测摄影机2进行野外长时间的录影，并且有效地提高摄影机2夜间的录像质量，使得监测装置能白天黑夜全时录影，进一步提高监测装置的有效监测时段。转动模块使得监测摄影机2可进行方位轴、旋转轴、翻滚轴的转动，实现摄影机2360°的有限量转动，进一步扩大了摄影机2监测领域，简化了摄影机2调节过程。

本技术方案主要的控制原理如图1所示，监测装置为一个内置电源的摄影机2，包括电源模块1、信号传输模块、控制器模块、红外模块、转动模块。信号传输模块连接电源模块1，用于启动或关闭监测装置；控制器模块连接电源模块1，电源模块1连接转动模块、红外模块；电源模块1安置在摄影机2内，用于驱动红外模块和转动模块；红外模块用于夜间监测，并红外成像；转动模块用于调节监测装置的监测方位和角度。具体实施过程为：信号传输模块包括网络接口和数据线3；网络接口内置在监测装置中，并与控制器模块连接；数据线3与网络接口连接，数据线3延伸出监测装置，数据线3的尾端设置有接头，用于接收或传输信息至外界。可选的，网络接口与控制器模块连接协议为单工通信，优势在于比较简单且短距离通信可靠稳定。如图2-4所示，工作人员在树木高处安装好监测装置后启动电源模块1进行供电，并将数据线3延长至树底，利用携带的移动式电脑等设备通过数据线3连接到监测装置，设置好监测装置的各种预设参数后开始调整转动模块，以使得摄影机2的摄像范围进入指定区域。最后抽出数据线3，并将数据线3接头封闭隐藏好，以便于下次连接。作为优势的，有线连接的耗电量较小，可以满足摄影机2长时间的摄像工作和红外摄像，在摄影机2摄像一段时间后，工作人员通过数据线3连接检测装置以读取储存的摄像资料，并调节摄像角度和方位进行下一轮的生物多样性监测，免去人工安装调试的工作，简化了监测装置的安装调节流程。

可选的，红外模块与控制器连接，红外模块采用红外补光灯，用于增强夜间图像捕捉能力，控制器模块控制红外补光灯开启或关闭。在红外模块前端装有光线传感器，当光线不足时光线传感器传递信号至控制器模块，控制器模块控制红外模块的红外补光灯开启，发出红外线进行红外成像，增强了监测装置成像的质量和成像的智能性。

如图4-7所示，转动模块包括伸缩轴4、升降电机5、转动电机6、承载块7、旋转架8；摄影机2固定在承载块7顶部；伸缩轴4连接转动电机6，承载块7与伸缩轴4固定连接；升降电机5通过两个连杆与旋转架8连接，承载块7与旋转架8滑动连接；升降电机5用于控制伸缩轴4进行伸缩运动，伸缩轴4进行伸缩运动带动承载块7进行上下移动；转动电机6用于控制连杆转动，致使旋转架8在旋转轴和翻滚轴的方向上进行转动，以带动承载块7进行相应方位的变动，转动模块对三个自由度的控制，以简便并精准控制监测装置的监测角度和方位。

转动模块具体的控制方位轴、旋转轴、翻滚轴的转动原理如图5-6所示，两个连杆包括位于旋转架8左侧的第一连杆9，和位于旋转架8右侧的第二连杆10，转动电机6控制第一连杆9和第二连杆10的顺时针或逆时针转动，以控制旋转架8在旋转轴和翻滚轴方向上的两个自由度的转动；第一连杆9上移，第二连杆10下移时，旋转架8整体向右倾斜转动；第一连杆9下移，第二连杆10上移时，旋转架8整体向左倾斜转动；第一连杆9上移，第二连杆10上移时，旋转架8整体向下方倾斜转动；第一连杆9下移，第二连杆10下移时，旋转架8整体向上方倾斜转动；第一连杆9不变，第二连杆10下移时，旋转架8整体向右下方倾斜转动；第一连杆9不变，第二连杆10上移时，旋转架8整体向左上方倾斜转动；第一连杆9上移，第二连杆10不变时，旋转架8整体向左上方倾斜转动；第一连杆9下移，第二连杆10不变时，旋转架8整体向右下方倾斜转动。

可选的，承载块7与摄影机2之间设有柔性防尘橡胶圈11，用于承载块7进行转动时遮挡缝隙，防止灰尘、雨水等杂物进入所述转动模块内部，保障监测装置工作的稳定性和安全性。

可选的，控制器模块采用现有的嵌入式单片机(示意图中未显示)。

可选的，控制器模块为现有常见的STM32单片机，在摄影机2投入使用前预设好STM32单片机内嵌程序，以进行转动模块、红外模块的工作。

本方案提及的控制部件以及方法例如电源模块、信号传输模块、控制器模块、红外模块可采用现有技术实现，此处不再赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种具有红外成像功能的生物多样性监测装置，其特征在于：监测装置为一个内置电源的摄影机(2)，包括电源模块(1)、信号传输模块、控制器模块、红外模块、转动模块；

信号传输模块连接电源模块(1)，用于启动或关闭监测装置；

控制器模块连接电源模块(1)，电源模块(1)连接转动模块、红外模块；电源模块(1)安置在摄影机(2)内，用于驱动红外模块和转动模块；

红外模块用于夜间监测，并红外成像；

转动模块用于调节监测装置的监测方位和角度；

所述转动模块包括伸缩轴(4)、升降电机(5)、转动电机(6)、承载块(7)、旋转架(8)；

摄影机(2)固定在承载块(7)顶部；

伸缩轴(4)连接转动电机(6)，承载块(7)与伸缩轴(4)固定连接；

升降电机(5)通过两个连杆与旋转架(8)连接，承载块(7)与旋转架(8)滑动连接；

升降电机(5)用于控制伸缩轴(4)进行伸缩运动，伸缩轴(4)进行伸缩运动带动承载块(7)进行上下移动；

转动电机(6)用于控制连杆转动，致使旋转架(8)在旋转轴和翻滚轴的方向上进行转动，以带动承载块(7)进行相应方位的变动。

2.根据权利要求1所述的一种具有红外成像功能的生物多样性监测装置，其特征在于：所述信号传输模块包括网络接口和数据线(3)；

网络接口内置在监测装置中，并与所述控制器模块连接；

数据线(3)与网络接口连接，数据线(3)延伸出监测装置，数据线(3)的尾端设置有接头，用于接收或传输信息至外界。

3.根据权利要求1所述的一种具有红外成像功能的生物多样性监测装置，其特征在于：所述红外模块安装有红外补光灯，用于增强夜间图像捕捉能力；

所述控制器模块控制红外补光灯开启或关闭。

4.根据权利要求1所述的一种具有红外成像功能的生物多样性监测装置，其特征在于：所述两个连杆包括位于所述旋转架(8)左侧的第一连杆(9)，和位于旋转架(8)右侧的第二连杆(10)，所述转动电机(6)控制第一连杆(9)和第二连杆(10)的顺时针或逆时针转动，以控制旋转架(8)在旋转轴和翻滚轴方向上的两个自由度的转动。

5.根据权利要求1所述的一种具有红外成像功能的生物多样性监测装置，其特征在于：所述承载块(7)与所述摄影机(2)之间设有柔性防尘橡胶圈(11)，用于承载块(7)进行转动时遮挡缝隙，防止灰尘、雨水进入所述转动模块内部。