[發(fā)明專利]面向重大案事件現(xiàn)場(chǎng)的快速的基于線陣CCD的數(shù)字全景裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310425535.9
• 申請(qǐng)日: 2013-09-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103533235B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-01-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡少興;馮緒勇;朱林林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): H04N5/232
• 分類號(hào): H04N5/232;H04N9/04;G03B37/00;G06F13/10
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責(zé)任公司11251
• 代理人: 楊學(xué)明,李新華

1.一種面向重大案事件現(xiàn)場(chǎng)的快速的基于線陣CCD的數(shù)字全景裝置，其特征在于，包括：機(jī)械單元（1）、圖像采集單元（2）、控制驅(qū)動(dòng)與反饋單元（3）、通信及上位機(jī)單元（4），其中：

機(jī)械單元（1），用于連接圖像數(shù)據(jù)采集單元（2）與云臺(tái)（6），實(shí)現(xiàn)圖像數(shù)據(jù)的采集單元（2）的垂直方向掃描；利用連接裝置（8）將旋轉(zhuǎn)變壓器（7）與云臺(tái)（6）固定實(shí)現(xiàn)同步運(yùn)動(dòng)；并通過(guò)三腳架（9）的升降桿（10）與連接裝置（8）相連；升降桿（10）帶有外螺紋，三腳架（8）帶有內(nèi)螺紋的法蘭，通過(guò)搖柄（11），可實(shí)現(xiàn)圖像采集單元的升降；

圖像數(shù)據(jù)采集單元（2），由線陣圖像傳感器（13）、鏡頭（14）及圖像采集卡（5）組成，可實(shí)時(shí)獲取場(chǎng)景的線狀圖像，在云臺(tái)（6）的帶動(dòng)下，對(duì)事故現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行全景掃描，并將獲得的圖像信息通過(guò)圖像采集卡傳遞給上位機(jī)（4）；

控制驅(qū)動(dòng)與反饋單元（3），驅(qū)動(dòng)器（16）控制云臺(tái)（6），帶動(dòng)圖像采集單元（2）實(shí)現(xiàn)垂直勻速掃描，通過(guò)旋轉(zhuǎn)變壓器（7）實(shí)時(shí)獲取各個(gè)掃描位置的角度信息，通過(guò)驅(qū)動(dòng)器（16）和RS232轉(zhuǎn)USB接口（15）傳遞給上位機(jī)（4）；同時(shí)為及時(shí)感知云臺(tái)是否垂直旋轉(zhuǎn)覆蓋一周而無(wú)重復(fù)，云臺(tái)上安裝了位置傳感器（12）；

通信及上位機(jī)單元（4），圖像采集卡（5）將圖像數(shù)據(jù)采集單元（2）獲取的場(chǎng)景線狀圖像、旋轉(zhuǎn)變壓器（7）獲得的角度信息實(shí)時(shí)傳送到上位機(jī)（4），通過(guò)上位機(jī)（4）控制云臺(tái)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，得到事故現(xiàn)場(chǎng)全景圖像，并通過(guò)全景空間點(diǎn)三維信息獲取、全景圖像畸變校正及漫游功能，滿足事故現(xiàn)場(chǎng)勘查與信息提取的基本需求。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向重大案事件現(xiàn)場(chǎng)的快速的基于線陣CCD的數(shù)字全景裝置，其特征在于：所述的線陣圖像傳感器為普通線陣圖像傳感器或三線彩色RGB線陣相機(jī)圖像傳感器，時(shí)鐘頻率40.0MHz，線速率18.6-19048線/秒，可編程曝光時(shí)間0.05-53.8ms，CCD芯片高度28.7mm，像元尺寸14um×14um，有效像素3×2048，數(shù)據(jù)接口Camera?Link，輸出位數(shù)24bit或30bit，鏡頭接口Nikon?F，供電12V?DC±10%，15W，外觀尺寸90×90×90，重量860g。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向重大案事件現(xiàn)場(chǎng)的快速的基于線陣CCD的數(shù)字全景裝置，其特征在于：所述的鏡頭（14）為Sigma8mm?F3.5EX?DG圓形魚(yú)眼鏡頭，鏡頭結(jié)構(gòu)6組11片，光圈3.5-22；最近對(duì)焦距離135mm，焦距范圍8mm，視角180°，外形尺寸73.5×68.6，重量400克，玻璃鏡片。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向重大案事件現(xiàn)場(chǎng)的快速的基于線陣CCD的數(shù)字全景裝置，其特征在于：所述的圖像采集卡（5）為美國(guó)Imperx公司的Framelink圖像采集卡；總線為32bit?CardBus@33MHz；視頻格式為黑白，彩色或bayer彩色數(shù)字相機(jī)；接口為雙通道基本架構(gòu)CL接口；內(nèi)存256Mb；功率0.5W；操作系統(tǒng)，Windows2000/XP；規(guī)格115×54×5；物理接口，PCMCIA8.0卡槽接口，支持熱插拔和即插即用。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向重大案事件現(xiàn)場(chǎng)的快速的基于線陣CCD的數(shù)字全景裝置，其特征在于：所述的云臺(tái)（6）為功率不小于211.2W，最大空載轉(zhuǎn)速460r/min,峰值堵轉(zhuǎn)扭矩不小于4.4N.m，電流不小于4.4A，質(zhì)量小于2.4Kg云臺(tái)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向重大案事件現(xiàn)場(chǎng)的快速的基于線陣CCD的數(shù)字全景裝置，其特征在于：所述的旋轉(zhuǎn)變壓器（7）為轉(zhuǎn)換率最大為0.5±5％，最大電氣誤差為±10′，適用于-55～+155℃的環(huán)境，質(zhì)量小于0.065Kg，輸出為正余弦模擬信號(hào)的角度傳感器。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向重大案事件現(xiàn)場(chǎng)的快速的基于線陣CCD的數(shù)字全景裝置，其特征在于：所述的連接裝置（8）為圓柱形，并在圓柱的徑向相隔90°攻4個(gè)M3的全螺紋。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向重大案事件現(xiàn)場(chǎng)的快速的基于線陣CCD的數(shù)字全景裝置，其特征在于：所述的三腳架（9）為曼富圖055CXPRO3496RC2碳纖維三腳架，腳架節(jié)數(shù)三節(jié)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向重大案事件現(xiàn)場(chǎng)的快速的基于線陣CCD的數(shù)字全景裝置，其特征在于：所述的升降桿（10）為曼富圖碳纖維升降桿，可升降長(zhǎng)度600。