[發(fā)明專(zhuān)利]一種宏微復(fù)合視覺(jué)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711306498.4
• 申請(qǐng)日: 2017-12-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107864339B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-09-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 畢齊林;劉志軍;賴(lài)敏玲;閆奕樸;陳柏任;周詠濤
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 廣州航海學(xué)院
• 主分類(lèi)號(hào): H04N23/60
• 分類(lèi)號(hào): H04N23/60;H04N23/667;H04N23/50;H04N23/51;H04N23/55;H04N7/18;G07C1/10
• 代理公司: 北京隆源天恒知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11473
• 代理人: 閆冬;吳航

1.一種宏微復(fù)合視覺(jué)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括視覺(jué)監(jiān)測(cè)單元和工控機(jī)子系統(tǒng)；所述視覺(jué)監(jiān)測(cè)單元對(duì)感興趣目標(biāo)進(jìn)行圖像采集后將圖像傳遞給所述工控機(jī)子系統(tǒng)，通過(guò)所述工控機(jī)子系統(tǒng)進(jìn)行判斷和決策；所述工控機(jī)子系統(tǒng)控制視覺(jué)監(jiān)測(cè)單元進(jìn)行宏觀與微觀相結(jié)合進(jìn)行準(zhǔn)確定位及拍攝，所述視覺(jué)監(jiān)測(cè)單元包括保護(hù)罩、第一安裝架、第一安裝架旋轉(zhuǎn)裝置、定焦成像子系統(tǒng)、變焦成像子系統(tǒng)、變焦成像子系統(tǒng)空間位置調(diào)整裝置和通信接口；所述第一安裝架、所述第一安裝架旋轉(zhuǎn)裝置、所述定焦成像子系統(tǒng)、所述變焦成像子系統(tǒng)和所述變焦成像子系統(tǒng)空間位置調(diào)整裝置均置于所述保護(hù)罩內(nèi)；所述第一安裝架安裝在所述第一安裝架旋轉(zhuǎn)裝置上，所述第一安裝架上還固定安裝有所述定焦成像子系統(tǒng)和所述變焦成像子系統(tǒng)空間位置調(diào)整裝置，所述第一安裝架與所述保護(hù)罩的底面連接；所述變焦成像子系統(tǒng)空間位置調(diào)整裝置上安裝有所述變焦成像子系統(tǒng)；所述保護(hù)罩的底面設(shè)置有通信接口，用于通信數(shù)據(jù)線的出入，所述第一安裝架為一個(gè)長(zhǎng)條板，以所述第一安裝架上某點(diǎn)為原點(diǎn)O，平行于所述第一安裝架的短邊方向?yàn)閄軸，平行于所述第一安裝架的長(zhǎng)邊方向?yàn)閆軸，平行于XZ面的法線方向?yàn)閅軸，建立坐標(biāo)系OXYZ，所述第一安裝架旋轉(zhuǎn)裝置包括Y向第一旋轉(zhuǎn)裝置、Y向第二旋轉(zhuǎn)裝置和Y向第三旋轉(zhuǎn)裝置，所述第一安裝架通過(guò)所述Y向第一旋轉(zhuǎn)裝置安裝在保護(hù)罩的底面，所述定焦成像子系統(tǒng)通過(guò)Y向第二旋轉(zhuǎn)裝置安裝在第一安裝架上，所述變焦成像子系統(tǒng)空間位置調(diào)整裝置通過(guò)Y向第三旋轉(zhuǎn)裝置安裝在第一安裝架上；所述第一安裝架旋轉(zhuǎn)裝置可根據(jù)所述工控機(jī)子系統(tǒng)的控制進(jìn)行旋轉(zhuǎn)并帶動(dòng)所述第一安裝架、所述定焦成像子系統(tǒng)和所述變焦成像子系統(tǒng)空間位置調(diào)整裝置進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，使所述定焦成像子系統(tǒng)和所述變焦成像子系統(tǒng)進(jìn)行位置互換；所述Y向第一旋轉(zhuǎn)裝置包括第一旋轉(zhuǎn)連接裝置、第一步進(jìn)電機(jī)、第一步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和第一編碼器；所述Y向第二旋轉(zhuǎn)裝置包括第二旋轉(zhuǎn)連接裝置、第一支承座和第一帶輪，第一支承座內(nèi)為軸承；Y向第三旋轉(zhuǎn)裝置包括第三旋轉(zhuǎn)連接裝置、第二支承座和第二帶輪，第二支承座內(nèi)為軸承；所述第一旋轉(zhuǎn)連接裝置、所述第一帶輪和所述第二帶輪通過(guò)一皮帶連接，所述第一旋轉(zhuǎn)連接裝置旋轉(zhuǎn)時(shí)帶動(dòng)所述第一帶輪和所述第二帶輪進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，使得所述定焦成像子系統(tǒng)和所述變焦成像子系統(tǒng)空間位置調(diào)整裝置始終處于正向狀態(tài)。

2.如權(quán)利要求1所述的一種宏微復(fù)合視覺(jué)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述工控機(jī)子系統(tǒng)包括圖像處理子系統(tǒng)和運(yùn)動(dòng)自適應(yīng)控制子系統(tǒng)；所述工控機(jī)子系統(tǒng)通過(guò)連接所述通信接口實(shí)現(xiàn)對(duì)所述監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)與控制。

3.如權(quán)利要求2所述的一種宏微復(fù)合視覺(jué)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述定焦成像子系統(tǒng)包括定焦相機(jī)、廣角鏡頭和輔助光源，所述廣角鏡頭位于所述定焦相機(jī)前端，所述輔助光源位于所述定焦相機(jī)的后端；所述定焦成像子系統(tǒng)和所述變焦成像子系統(tǒng)位于所述第一安裝架的兩端，所述定焦成像子系統(tǒng)拍攝大范圍視角的圖像，所述大范圍視角的圖像經(jīng)所述通信接口傳送到所述工控機(jī)子系統(tǒng)進(jìn)行方位分析。

4.如權(quán)利要求3所述的一種宏微復(fù)合視覺(jué)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述變焦成像子系統(tǒng)空間位置調(diào)整裝置包含X向旋轉(zhuǎn)裝置、Z向旋轉(zhuǎn)裝置、第二安裝架和第三安裝架；所述X向旋轉(zhuǎn)裝置的下方設(shè)置有所述Z向旋轉(zhuǎn)裝置，所述第三安裝架安裝在所述X向旋轉(zhuǎn)裝置和所述Z向旋轉(zhuǎn)裝置之間，用于連接所述X向旋轉(zhuǎn)裝置與所述Z向旋轉(zhuǎn)裝置；在所述X向旋轉(zhuǎn)裝置的一側(cè)連接有所述變焦成像子系統(tǒng)；在所述Z向旋轉(zhuǎn)裝置和所述Y向第三旋轉(zhuǎn)裝置之間安裝有所述第二安裝架。

5.如權(quán)利要求4所述的一種宏微復(fù)合視覺(jué)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述變焦成像子系統(tǒng)包括變焦相機(jī)、變焦鏡頭、大齒輪環(huán)、小齒輪、小齒輪支撐座、齒輪步進(jìn)電機(jī)、齒輪編碼器、激光器和變焦子系統(tǒng)安裝座，所述變焦鏡頭位于所述變焦相機(jī)前端，所述變焦相機(jī)固定在所述變焦子系統(tǒng)安裝座上，所述大齒輪環(huán)件環(huán)套在所述變焦鏡頭上，所述大齒輪環(huán)和小齒輪相互嚙合，所述步進(jìn)電機(jī)穿過(guò)所述小齒輪支撐座并連接在所述小齒輪上，所述小齒輪支撐座固定在所述變焦子系統(tǒng)安裝座上并位于所述變焦相機(jī)的另一旁，所述齒輪步進(jìn)電機(jī)后端連接所述齒輪編碼器，所述激光器固定在所述變焦子系統(tǒng)安裝座上，所述激光器發(fā)射的激光線與所述變焦鏡頭的光軸相平行，所述齒輪編碼器接收所述工控機(jī)子系統(tǒng)的指令來(lái)修正所述齒輪步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，所述齒輪步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述小齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，所述小齒輪帶動(dòng)所述變焦鏡頭旋轉(zhuǎn)而進(jìn)行變焦。