[發明專利]網絡型垂直升降與平移一體式作物成像系統

在審

• 申請號: 201410427663.1
• 申請日: 2014-08-27
• 公開（公告）號: CN104168461A
• 公開（公告）日: 2014-11-26
• 發明（設計）人: 王敬軍;褚金翔;劉云強
• 申請（專利權）人: 北京愷琳科技發展有限公司
• 主分類號: H04N7/18
• 分類號: H04N7/18;H04N5/232;H04L29/08
• 代理公司: 北京中海智圣知識產權代理有限公司 11282
• 代理人: 楊樹芬

技術領域

本發明涉及網絡型垂直升降與平移一體式作物成像系統,屬于自動控制技術領域。

背景技術

目前，傳統的大田中的作物成像系統多為定點安裝，大田中多固定于支架上，溫室中可移動的的監控系統基本上是利用導軌實現云臺攝像頭的移動，但是這種系統無法應用于野外，更不可能實現全天候復雜環境下對一定范圍內的農作物進行精細觀察。而隨著作物的不斷生長發育，要能實現對作物的不同階段進行精細觀察，必須要求監控設備能夠在一定范圍進行精細微調，因此，現有作物成像系統無法實現對一定范圍內農作物的不同階段進行精細觀察。

現有的作物監控系統，均采用定點式安裝，只能以該點為圓心，進行不同角度的拍攝，拍攝的效果比較單一。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種能夠克服上述技術問題的可用于在野外大田里復雜環境下進行視頻監控的網絡型垂直升降與平移一體式作物成像系統，通過互聯網遠程控制該系統對二維平面內的農作物進行精細觀察。

本發明包括：水平電機、鉛垂電機、左水平軸承座、右水平軸承座、上水平滑軌、下水平滑軌、水平絲杠、鉛垂絲杠、鉛垂滑軌、架體、滑桿支架、滑桿、電機驅動器、無線通訊模塊、拖鏈、拖鏈支架、拖鏈防護板、水平絲母、鉛垂絲母、鉛垂滑塊、上水平滑塊、下水平滑塊、上鉛垂軸承座、下鉛垂軸承座、攝像頭支架、云臺攝像頭。

所述上水平滑軌、下水平滑軌和鉛垂滑軌具有防雨、防塵、防腐蝕、防鹽霧的功能，其中上水平滑軌、下水平滑軌支撐上水平滑塊、下水平滑塊在水平方向上移動，上水平滑塊和下水平滑塊設在鉛垂滑軌上，所述鉛垂滑軌上設有水平絲母，具有防雨、防塵、防腐蝕、防鹽霧性能，水平絲母和水平絲杠結合，水平絲杠轉動時帶動水平絲母在水平方向運動，在運動過程中，水平絲母會把水平絲杠上的灰塵和雨水擠出水平絲杠表面，水平絲杠被左水平軸承座和右水平軸承座支撐。所述鉛垂滑軌支撐鉛垂滑塊在垂直方向移動，所述鉛垂滑塊上設有鉛垂絲母，鉛垂絲母和鉛垂絲杠結合，鉛垂絲杠轉動時帶動鉛垂絲母在垂直方向運動，鉛垂絲杠被上鉛垂軸承座和下鉛垂軸承座支撐。攝像頭支架裝設在鉛垂滑塊上，攝像頭支架上裝設有云臺攝像頭，所述云臺攝像頭的水平移動是通過水平方向上的水平電機驅動水平方向上的水平絲杠,水平方向上的水平絲杠帶動鉛垂滑軌實現云臺攝像頭的水平移動。所述云臺攝像頭的垂直移動是通過垂直方向上的鉛垂電機來驅動垂直方向上的鉛垂絲杠，垂直方向上的鉛垂絲杠帶動鉛垂滑塊實現云臺攝像頭的垂直移動。

所述水平電機和鉛垂電機均通過電機驅動器進行驅動，所述電機驅動器的控制接口連接有無線通訊模塊，所述無線通訊模塊設置成無線或有線方式，本發明通過無線通訊模塊以無線或有線的方式連接遠端的服務器，通過相應的控制程序和協議能夠使遠端的服務器遠程控制水平電機和鉛垂電機的運動，從而控制本發明的運動。

所述水平方向的水平絲杠通過左水平軸承座和右水平軸承座固定在架體上。

所述垂直方向的鉛垂絲杠通過上鉛垂軸承座和下鉛垂軸承座固定在架體上。

所述鉛垂滑軌上設有拖鏈支架，拖鏈支架連接鉛垂滑軌和拖鏈。拖鏈防護板設在架體上，拖鏈防護板和架體構成一個槽，使拖鏈在由拖鏈防護板和架體構成的槽里運動，以防止拖鏈在有風的情況下來回擺動。

滑桿支架設在鉛垂滑軌上，滑桿固定在滑桿支架上，用于固定云臺攝像頭的線纜。

本發明的兩個自由度的運動是由高精度的絲杠實現傳動，由于絲杠的定位精度高，速度可調范圍廣，這樣通過對云臺攝像頭的兩自由度的控制能夠實現對一定范圍內的農作物精確定位，精細實時的觀察，結合云臺攝像頭的360度旋轉，從更多的角度獲得作物圖像，能夠更好的對農作物不同角度，不同方位的觀察，實現遠程對農作物實時觀察和診斷。本發明通過絲杠驅動云臺攝像頭在垂直和水平方向移動，通過上位機把云臺攝像頭定位在二維平面上的任意一個點，以實現任意曲線的運動。另外，通過上位機上的不同模式，把云臺攝像頭方便快捷的定位到想要觀察的點上，實現對二維范圍內不同位置的農作物監控成像，本發明能夠通過有線或無線的方式連接遠端的服務器，遠程控制水平電機和鉛垂電機的運動，從而控制本發明所述系統的運動。用戶也能夠通過PC或手機等終端實時觀察作物的生長情況，并控制本發明的移動實現對不同區域的農作物進行觀測。

本發明所述系統的優點是結構簡單，可以在軌道上進行水平垂直移動，能夠從不同側面、不同方位進行作物拍攝，效果為多元化，能夠得到不同側面的作物成像，便于用戶準確的掌握作物生長情況，也便于作物專家的遠程診斷。

附圖說明