CN220545089U - 一种全景监控设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种全景监控设备，包括成像组件和第一驱动电机，所述第一驱动电机用于驱动所述成像组件进行水平旋转运动，还包括与所述第一驱动电机的输出轴相连的第二驱动电机，且所述第二驱动电机的输出轴与所述成像组件相连，用于驱动所述成像组件进行俯仰翻转运动。如此，由于第二驱动电机叠加设置在第一驱动电机的输出轴上，两者能够同时进入工作状态，使得成像组件能够同时进行水平旋转及俯仰翻转两种自由度运动，因此能够实现监控视野的俯仰角度在线自动调节，无需将监控设备停机下线；同时，电机输出轴的旋转状态精确可控且不受空间制约，因此能够无级式地精确调节成像组件的俯仰角度，扩大角度调节范围。

Description

一种全景监控设备

技术领域

本实用新型涉及图像技术领域，特别涉及一种全景监控设备。

背景技术

随着图像技术的发展，各式各样的监控设备已得到广泛使用。

目前，为实现360°全景监控，传统的监控设备主要通过多个探测器于不同方位同时成像，然后再拼接为全景图像，此种监控设备需要同时安装多个探测器，受限于探测器价格较贵，生产成本较高。另有部分监控设备采用球机监控，虽然能够实现360°全景监控，但只能在设定的监控区域内以一定时间间隔往复不停地运动来实现，导致在某个特定时间段，球机只能监控部分区域，无法实现360°范围内的情况同时监控。

作为改进，在现有技术中，存在部分全景监控设备，利用电机带动探测器高速往复旋转的方式，在旋转过程中通过步进凝视法在探测器静止时进行图像采集，而后经计算机快速拼合成全景图，实现360°全景监控。然而，此种监控设备实现的360°全景监控，主要是指对基准高度位置的环向360°视野实现监控，无法对不同高度位置的环向360°视野进行监控，即无法实现监控视野的俯仰角度调节。

现有技术中另有部分全景监控设备，利用垫片将探测器的一端垫高的方式使探测器呈倾斜姿态，从而实现俯仰角度调节；或者将探测器的两端通过铰支座固定，再在其中一个铰支座上设置高度不同的多个档位，如此在探测器的一端与不同档位相连时即处于不同的倾斜姿态，实现俯仰角度调节。

可见，现有技术中的全景监控设备，只能通过机械结构件对探测器的俯仰角度进行有级式的调节，导致俯仰角度调节较粗糙、不够精确，且由于空间制约导致调节范围有限，无法满足全景监控设备的实际需求。此外，在进行俯仰角度调节时，往往需要将监控设备停机下线后才能手动进行调整。

因此，如何实现监控视野的俯仰角度在线自动调节，并提高角度调节精度和范围，是本领域技术人员面临的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种全景监控设备，能够实现监控视野的俯仰角度在线自动调节，并提高角度调节精度和范围。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种全景监控设备，包括成像组件和第一驱动电机，所述第一驱动电机用于驱动所述成像组件进行水平旋转运动，还包括与所述第一驱动电机的输出轴相连的第二驱动电机，且所述第二驱动电机的输出轴与所述成像组件相连，用于驱动所述成像组件进行俯仰翻转运动。

优选地，所述成像组件包括负载盘和成像模组，所述负载盘与所述第一驱动电机的输出轴相连，所述第二驱动电机设置于所述负载盘上，且所述第二驱动电机的输出轴与所述成像模组相连。

优选地，所述成像组件还包括翻转支架，所述翻转支架可翻转地连接于所述负载盘上，所述成像模组安装于所述翻转支架上，且所述第二驱动电机的输出轴与所述翻转支架相连。

优选地，所述翻转支架具有主动端和从动端，所述主动端与所述第二驱动电机的输出轴动力连接，所述从动端可旋转地套设于所述负载盘上安装的支撑柱上。

优选地，还包括壳体组件和设置于所述壳体组件上的位置标定器，所述位置标定器用于检测所述成像组件的初始角度位置；所述第一驱动电机设置于所述壳体组件内，所述成像组件设置于所述壳体组件上。

优选地，所述位置标定器包括设置于所述壳体组件上的光电传感器，以及设置于所述成像组件上的光电触发器，所述光电触发器用于在随所述成像组件水平旋转过程中遮挡所述光电传感器的检测光束。

优选地，所述位置标定器还包括设置于所述壳体组件上的遮光罩，所述遮光罩朝向所述成像组件的侧面开设有避位槽，以供所述光电触发器旋转时通过；所述光电传感器安装于所述遮光罩内并与所述避位槽连通。

优选地，还包括设置于所述壳体组件内的控制器模组，所述控制器模组包括电机控制模块；所述电机控制模块与所述位置标定器信号连接，用于在所述位置标定器检测到所述成像组件旋转到初始角度位置时，控制所述第一驱动电机驱动所述成像组件进行反向旋转。

优选地，所述控制器模组还包括安装支架，所述电机控制模块设置于所述安装支架上；所述安装支架为导热支架，且所述安装支架与所述壳体组件接触；

还包括设置于所述壳体组件上的插装部，所述插装部用于插装存储卡，以存储所述成像组件的图像数据。

优选地，所述成像模组为红外成像模组、可见光成像模组、微光成像模组的其中一种或多种的组合。

本实用新型所提供的全景监控设备，主要包括成像组件、第一驱动电机和第二驱动电机。其中，成像组件主要用于通过图像技术对外界环境进行成像，实现对外界环境的监控。第一驱动电机主要用于通过其输出轴将动力传递至成像组件上，以驱动成像组件进行水平旋转运动，从而调节成像组件的周向旋转角度，实现成像组件在特定高度位置上或特定俯仰角度下的环向360°全景监控。第二驱动电机设置在第一驱动电机的输出轴上，相当于第二驱动电机整体与第一驱动电机的输出轴相连，从而在第一驱动电机输出动力时，将驱动第二驱动电机与成像组件进行同步水平旋转运动。同时，第二驱动电机的输出轴与成像组件相连，主要用于通过其输出轴将动力传递至成像组件上，以驱动成像组件进行俯仰翻转运动，从而调节成像组件的俯仰角度，实现成像组件在不同高度位置上或不同俯仰角度下的环向360°全景监控。相比于现有技术，由于第二驱动电机叠加设置在第一驱动电机的输出轴上，两者能够同时进入工作状态，使得成像组件能够同时进行水平旋转及俯仰翻转两种自由度运动，因此能够实现监控视野的俯仰角度在线自动调节，无需将监控设备停机下线；同时，通过第二驱动电机的输出轴的旋转运动即可带动成像组件进行俯仰翻转运动，无需人工通过机械结构件进行手动调整，而电机输出轴的旋转状态精确可控且不受空间制约，因此能够无级式地精确调节成像组件的俯仰角度，扩大角度调节范围。综上所述，本实用新型提供的全景监控设备，能够实现监控视野的俯仰角度在线自动调节，并提高角度调节精度和范围。

附图说明

为了更清楚地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地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型所提供的一种具体实施方式的整体结构爆炸图。

图2为成像组件的具体结构示意图。

图3为图2的纵剖视图。

图4为壳体组件与位置标定器的结构爆炸图。

图5为控制器模组的具体结构示意图。

其中，图1—图5中：

成像组件—1，第一驱动电机—2，第二驱动电机—3，壳体组件—4，位置标定器—5，控制器模组—6，环形视窗组件—7；

负载盘—11，成像模组—12，翻转支架—13，支撑柱—14；

插装部—41，主壳体—42，底壳—43，顶盖—44，航插口—45，透气阀—46；

光电传感器—51，光电触发器—52，遮光罩—53，避位槽—54；

电机控制模块—61，安装支架—62，图像处理模块—63，方位控制模块—64；

主动端—131，从动端—132。

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。

请参考图1，图1为本实用新型所提供的一种具体实施方式的整体结构爆炸图。

在本实用新型所提供的一种具体实施方式中，全景监控设备主要包括成像组件1、第一驱动电机2和第二驱动电机3。

其中，成像组件1主要用于通过图像技术对外界环境进行成像，实现对外界环境的监控。

第一驱动电机2主要用于通过其输出轴将动力传递至成像组件1上，以驱动成像组件1进行水平旋转运动，从而调节成像组件1的周向旋转角度，实现成像组件1在特定高度位置上或特定俯仰角度下的环向360°全景监控。

第二驱动电机3设置在第一驱动电机2的输出轴上，相当于第二驱动电机3整体与第一驱动电机2的输出轴相连，从而在第一驱动电机2输出动力时，将驱动第二驱动电机3与成像组件1进行同步水平旋转运动。同时，第二驱动电机3的输出轴与成像组件1相连，主要用于通过其输出轴将动力传递至成像组件1上，以驱动成像组件1进行俯仰翻转运动，从而调节成像组件1的俯仰角度，实现成像组件1在不同高度位置上或不同俯仰角度下的环向360°全景监控。

相比于现有技术，由于第二驱动电机3叠加设置在第一驱动电机2的输出轴上，两者能够同时进入工作状态，使得成像组件1能够同时进行水平旋转及俯仰翻转两种自由度运动，因此能够实现监控视野的俯仰角度在线自动调节，无需将监控设备停机下线；同时，通过第二驱动电机3的输出轴的旋转运动即可带动成像组件1进行俯仰翻转运动，无需人工通过机械结构件进行手动调整，而电机输出轴的旋转状态精确可控且不受空间制约，因此能够无级式的精确调节成像组件1的俯仰角度，扩大角度调节范围。

综上所述，本实施例提供的全景监控设备，能够实现监控视野的俯仰角度在线自动调节，并提高角度调节精度和范围。

需要说明的是，本实施例中所谓全景，不仅仅指环向360°视野，根据需要也可以是小于360°的视野，比如270°视野、180°视野、90°视野等。

如图2、图3所示，图2为成像组件1的具体结构示意图，图3为图2的纵剖视图。

在关于成像组件1的一种可选实施例中，该成像组件1主要包括负载盘11和成像模组12。其中，负载盘11为盘型件或板型件，并与第一驱动电机2的输出轴相连，比如负载盘11的底面与第一驱动电机2的输出轴相连，以将第一驱动电机2的动力和旋转运动传递至负载盘11上，从而驱动负载盘11进行水平旋转运动。第二驱动电机3设置在负载盘11上，比如安装在负载盘11的表面上等位置，从而在负载盘11进行水平旋转运动时，带动第二驱动电机3进行同步水平旋转运动。成像模组12同样安装在负载盘11上，并与第二驱动电机3的输出轴相连，能够在第二驱动电机3的驱动下进行俯仰翻转运动，从而调节成像模组12的俯仰成像角度。一般的，成像模组12可采用红外成像器、可见光成像器或其多种类型成像器的组合等。

进一步的，为便于实现对成像模组12的俯仰翻转驱动，本实施例在成像组件1中增设了翻转支架13。具体的，该翻转支架13连接在负载盘11上，并与负载盘11之间形成转动连接，能够相对负载盘11进行翻转运动。相应的，成像模组12具体安装在翻转支架13上，且第二驱动电机3的输出轴不再直接与成像模组12相连，而是与翻转支架13相连，从而驱动翻转支架13进行翻转运动，并使安装在翻转支架13上的成像模组12进行同步翻转运动。

在关于翻转支架13的一种可选实施例中，该翻转支架13具体呈U型结构，并倒扣在负载盘11上。具体的，成像模组12安装在翻转支架13的U型中间平整表面上，而U型结构的两端为槽壁，且该两端槽壁分别为主动端131和从动端132。其中，主动端131与第二驱动电机3的输出轴形成动力连接，比如主动端131朝下延伸预设长度，以使第二驱动电机3的输出轴穿过主动端131，并通过键或销轴等部件实现第二驱动电机3的输出轴与主动端131之间的动力传递，以将输出轴的旋转运动传递到主动端131上，从而带动整个翻转支架13进行翻转运动。至于从动端132，由于第二驱动电机3一般仅具有一根输出轴，因此不与第二驱动电机3的输出轴相连，而是延伸至负载盘11的另一端折边处，并套设在该折边上安装的支撑柱14上，与支撑柱14形成转动连接，或者说支撑柱14穿过从动端132，并使两者之间形成转动连接。如此设置，当第二驱动电机3的输出轴带动翻转支架13的主动端131进行翻转运动时，翻转支架13的从动端132同步绕支撑柱14进行旋转，从而提高翻转支架13的翻转运动稳定性。

一般的，支撑柱14可采用插销、光轴等部件。

如图4所示，图4为壳体组件4与位置标定器5的结构爆炸图。

为便于实现第一驱动电机2的稳定安装，本实施例中，全景监控设备还包括壳体组件4。具体的，该壳体组件4为分体式结构，主要包括主壳体42、底壳43和顶盖44。其中，第一驱动电机2以及控制器模组6等部件安装于主壳体42内，以通过壳体组件4对其形成密封防护。同时，第一驱动电机2的输出轴一般朝上延伸至凸出顶盖44，以将成像组件1安装在顶盖44上，并方便地与第一驱动电机2的输出轴相连。此外，在顶盖44上通常还安装有环形视窗组件7，以将成像组件1包裹在内，一方面对成像组件1形成物理防护，另一方面对成像组件1形成密封效果，防止进水，并且还能遮挡阳光辐射，削弱外部环境光影响，避免阳光直射导致温度过高。

为结合第一驱动电机2上自带的编码器而精确判断成像组件1的旋转角度位置和已成像的视野角度，首先需要确定成像组件1的初始角度位置，为此，本实施例中增设了位置标定器5。该位置标定器5设置在壳体组件4上的特定位置处，以该特定位置作为成像组件1物理上的初始角度位置，从而在每次开机运行时，即可将成像组件1顺时针或逆时针旋转至初始角度位置，进而将成像组件1的旋转角度归零。具体的，该位置标定器5主要包括光电传感器51和光电触发器52。其中，光电传感器51设置在壳体组件4上，比如设置在顶盖44上等位置，而光电触发器52设置在成像组件1上，比如设置在负载盘11上等位置。同时，光电传感器51位于壳体组件4周向上的特定位置处，并朝垂向(朝上或朝下)发射检测光束。如此设置，当成像组件1在第一驱动电机2的带动下进行水平旋转运动时，光电触发器52也随之同步旋转运动，当光电触发器52在旋转过程中经过光电传感器51发射的检测光束时，检测光束被遮挡，光电传感器51即被触发，从而感知到成像组件1当前的位置是在光电传感器51的所在位置处，即成像组件1旋转到初始角度位置。

进一步的，为避免外界环境光对光电传感器51发射的检测光束造成影响，本实施例在位置标定器5中增设了遮光罩53。具体的，该遮光罩53安装在壳体组件4上，比如安装在顶盖44上等位置，且光电传感器51安装于遮光罩53内，以通过该遮光罩53对光电传感器51进行遮光。同时，在遮光罩53的朝向成像组件1的侧壁上开设有避位槽54，该避位槽54通常呈弧形槽形状，以供光电触发器52旋转时从槽内经过，并遮挡光电传感器51的检测光束。而光电传感器51安装在遮光罩53内并与避位槽54保持连通，以使光电传感器51发出的检测光束位于避位槽54内，比如从避位槽54的槽底部向上照射到顶部，或者从避位槽54的顶部向下照射到槽底部等。

当然，位置标定器5的具体形式并不仅限于上述光电传感器51和光电触发器52，其余比如采用高帧率的视觉传感器对成像组件1进行监控以检测位置，或者采用霍尔传感器搭配安装在成像组件1上的霍尔元件以检测位置等，也同样可以采用。

如图5所示，图5为控制器模组6的具体结构示意图。

在通过上述位置标定器5检测到成像组件1旋转至初始角度位置时，说明成像组件1已经完成单程360°扫描成像，此时需要使成像组件1进行反向旋转，如此循环反复扫描监控视野，同时也能够避免成像组件1上的线缆因持续单向旋转而过度卷绕。而为了实现对成像组件1的反向旋转控制，本实施例中增设了控制器模组6。具体的，该控制器模组6设置在壳体组件4内，主要包括电机控制模块61。其中，该电机控制模块61通过有线或无线的方式与位置标定器5形成信号连接，能够将位置标定器5的检测数据发送给电机控制模块61，同时，电机控制模块61与第一驱动电机2、第二驱动电机3形成信号连接，从而能够在位置标定器5检测到成像组件1旋转到初始角度位置时，对第一驱动电机2发送对应控制指令，使得成像组件1在初始角度位置处暂停，实现对成像组件1的角度限位控制，同时控制第一驱动电机2的输出轴开始反转，以驱动成像组件1进行反向旋转。

在关于控制器模组6的一种可选实施例中，该控制器模组6不仅包括电机控制模块61，而且还包括图像处理模块63和方位控制模块64等。其中，图像处理模块63主要用于处理成像组件1的图像数据，方位控制模块64主要用于将目标方位信息发送给电机控制模块61，使电机控制模块61生成对应的控制指令再发送给第一驱动电机2和/或第二驱动电机3，以控制成像组件1的监控方向。

为便于实现控制器模组6中的各个模块的集成安装，本实施例在控制器模组6中增设了安装支架62。具体的，该安装支架62安装于壳体组件4内，而电机控制模块61、图像处理模块63和方位控制模块64等均设置在安装支架62上。一般的，该安装支架62呈矩形框架结构，而电机控制模块61、图像处理模块63和方位控制模块64等分别设置在安装支架62的各个侧壁面上，从而使各个模块互不影响，同时使控制器模组6的整体结构更加紧凑。

进一步的，为便于实现控制器模组6中的各个模块的散热，本实施例中，安装支架62具体为导热材料制成的支架，比如铜支架、铁支架等，且安装支架62与壳体组件4保持接触，以在吸收了控制器模组6中的各个模块的热量后，将热量传递到壳体组件4上进行散热。当然，为提高导热效率，安装支架62与壳体组件4之间还可设置导热垫、导热板等导热部件。

另外，考虑到全景监控设备在运行时，成像组件1处于高速旋转运动状态和高频凝视扫描状态，因此图像数据较大，为实现图像数据的大量存储，本实施例还在壳体组件4上设置了插装部41。具体的，该插装部41可为插装槽或插装连接器等，主要用于插装存储卡，比如TF内存卡等，且插装部41的内部与控制器模组6保持信号连接，能够通过存储卡实时存储成像组件1的图像数据。

不仅如此，本实施例还在壳体组件4上设置了航插口45和透气阀46。其中，航插口45主要用于实现设备供电和数据传输功能，而透气阀46主要用于防止成像组件1起雾或凝露，同时有助于散热和平衡内外压差。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种全景监控设备，包括成像组件(1)和第一驱动电机(2)，所述第一驱动电机(2)用于驱动所述成像组件(1)进行水平旋转运动，其特征在于，还包括与所述第一驱动电机(2)的输出轴相连的第二驱动电机(3)，且所述第二驱动电机(3)的输出轴与所述成像组件(1)相连，用于驱动所述成像组件(1)进行俯仰翻转运动；

所述成像组件(1)包括负载盘(11)和成像模组(12)，所述负载盘(11)与所述第一驱动电机(2)的输出轴相连，所述第二驱动电机(3)设置于所述负载盘(11)上，且所述第二驱动电机(3)的输出轴与所述成像模组(12)相连。

2.根据权利要求1所述的全景监控设备，其特征在于，所述成像组件(1)还包括翻转支架(13)，所述翻转支架(13)可翻转地连接于所述负载盘(11)上，所述成像模组(12)安装于所述翻转支架(13)上，且所述第二驱动电机(3)的输出轴与所述翻转支架(13)相连。

3.根据权利要求2所述的全景监控设备，其特征在于，所述翻转支架(13)具有主动端(131)和从动端(132)，所述主动端(131)与所述第二驱动电机(3)的输出轴动力连接，所述从动端(132)可旋转地套设于所述负载盘(11)上安装的支撑柱(14)上。

4.根据权利要求1所述的全景监控设备，其特征在于，还包括壳体组件(4)和设置于所述壳体组件(4)上的位置标定器(5)，所述位置标定器(5)用于标定所述成像组件(1)的初始角度位置；所述第一驱动电机(2)设置于所述壳体组件(4)内，所述成像组件(1)设置于所述壳体组件(4)上。

5.根据权利要求4所述的全景监控设备，其特征在于，所述位置标定器(5)包括设置于所述壳体组件(4)上的光电传感器(51)，以及设置于所述成像组件(1)上的光电触发器(52)，所述光电触发器(52)用于在随所述成像组件(1)水平旋转过程中遮挡所述光电传感器(51)的检测光束。

6.根据权利要求5所述的全景监控设备，其特征在于，所述位置标定器(5)还包括设置于所述壳体组件(4)上的遮光罩(53)，所述遮光罩(53)朝向所述成像组件(1)的侧面开设有避位槽(54)，以供所述光电触发器(52)旋转时通过；所述光电传感器(51)安装于所述遮光罩(53)内并与所述避位槽(54)连通。

7.根据权利要求4所述的全景监控设备，其特征在于，还包括设置于所述壳体组件(4)内的控制器模组(6)，所述控制器模组(6)包括电机控制模块(61)；所述电机控制模块(61)与所述位置标定器(5)信号连接，用于在所述位置标定器(5)检测到所述成像组件(1)旋转到初始角度位置时，控制所述第一驱动电机(2)驱动所述成像组件(1)进行反向旋转。

8.根据权利要求7所述的全景监控设备，其特征在于，所述控制器模组(6)还包括安装支架(62)，所述电机控制模块(61)设置于所述安装支架(62)上；所述安装支架(62)为导热支架，且所述安装支架(62)与所述壳体组件(4)接触；

还包括设置于所述壳体组件(4)上的插装部(41)，所述插装部(41)用于插装存储卡，以存储所述成像组件(1)的图像数据。

9.根据权利要求1所述的全景监控设备，其特征在于，所述成像模组(12)为红外成像模组、可见光成像模组、微光成像模组的其中一种或多种的组合。