一种影像增强装置及具有该装置的无人机喷射系统的制作方法

本实用新型涉及无人机应用技术领域，尤其涉及一种影像增强装置及具有该装置的无人机喷射系统。

背景技术：

为了确保农业生产中，对田地喷射的高效和安全，目前通常采用无人机进行施药作业，在无人机施药作业中，对于无人机的喷射扇面角的获取和确定是尤为重要的。

目前，通过计算机视觉技术获取无人机喷射的扇面角大小的首要步骤是获取特征明显的扇面角图像。通常，在无人机施药作业中，喷出药物的颜色为白色或者是透明的水色，这使得获取的扇面角图像与背景并不具有可区分性，因此后续的图像二值化处理无法进行或得到的二值化图像极为不准确，进而导致扇面角的提取失败。

为解决该问题，即获取明显的扇面角图像，一种较为常用的方法是添加助剂，即在药物中添加红色或其他颜色特征明显的染料，这样可以较好的获取特征明显的扇面角图像。但该方法的问题是对环境的污染极大，在实际作业过程当中并不具有可行性。

另外一种较为常见的方法与一般的视频监控采用的方法类似，即在摄像头上添加光源，光源垂直对准扇面角，这样可以增强扇面角的颜色。该方法在静止的情况下，即无人机不飞行，且无风的时候能够获取较为理想的扇面角图像。但在实际作业中，飞行过程中喷头喷出的药水形成的雾面受外界风、无人机飞行过程中下洗风场，以及作物和雾面相互作用导致水雾往往位于扇面角和相机镜头之间，故该方法获取的扇面角存在较大的不确定性，往往使得扇面角变形严重。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

本实用新型要解决的技术问题是提供了一种影像增强装置及具有该装置的无人机喷射系统，结构简单、安全实用，能够有效避免在无人机在飞行过程中，扇面角水雾受到风和无人机的下洗风场的作用漂移到扇面角和相机镜头之间，被来自相机位置的发射光源的光线增强，而对最终的扇面角获取造成影响。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种影像增强装置，包括基板和多个LED灯，所述基板安装于无人机的喷杆和喷头之间，且与喷头的几何中心重合设置，多个所述LED灯布设于所述基板上，且沿所述喷杆的长度方向顺序设置。

进一步的，多个所述LED灯沿所述喷杆的长度方向均匀设置，且所述喷杆的两侧中的任意一侧设有至少一列所述LED灯。

进一步的，多个所述LED灯分别分布于所述喷杆的两侧。

进一步的，多个所述LED灯的光源总长度为L，所述喷头喷射形成的扇面角的底边长为l，则有L≥l。

进一步的，所述LED灯包括灯筒和管脚，所述灯筒与管脚连接，所述灯筒与喷头共同设置在所述基板的一面；所述管脚贯穿所述基板，且设置于所述基板的另一面。

进一步的，每个所述LED灯的管脚之间并联连接，且每个所述LED灯的管脚分别通过限流保护电阻与电源连接。

进一步的，还包括挡板，所述挡板垂直固定于所述基板上，且沿喷杆的长度方向顺向设置于多个所述LED灯的外侧。

进一步的，所述挡板为两个，两个所述挡板分别沿喷杆的长度方向顺向固定于多个所述LED灯的外侧。

进一步的，所述挡板的高度为d，所述LED灯的高度为D，则有0.5D≤d≤D。

本实用新型还提供了一种无人机喷射系统，其特征在于，包括如上所述的影像增强装置。

(三)有益效果

本实用新型的上述技术方案具有以下有益效果：本实用新型的影像增强装置包括基板和多个LED灯，基板安装于无人机的喷杆和喷头之间，且与喷头的几何中心重合设置，多个LED灯布设于基板上，且沿喷杆的长度方向顺序设置，以确保多个LED灯的光源均能直接垂直向下照射，且由多个LED灯的形成的整体光源能够完整全面的覆盖在喷头的喷射扇面角上，以增强获取的扇面角影响，且能够有效避免在无人机在飞行过程中，扇面角水雾受到风和无人机的下洗风场的作用漂移到扇面角和相机镜头之间，被来自相机位置的发射光源的光线增强，而对最终的扇面角获取造成影响；此外，该装置的结构简单、安全实用，设有该装置的无人机喷射系统能够在获取喷射扇面角影像时，能有效增强扇面角和背景的区分度，使得扇面角的影响获取的准确性更高。

附图说明

图1为本实用新型实施例的影像增强装置的安装位置示意图；

图2为本实用新型实施例的影像增强装置的仰视图；

图3为本实用新型实施例的影像增强装置的侧视图；

图4为本实用新型实施例的影像增强装置的电路结构示意图。

其中，1、喷杆；2、喷头；3、扇面角；4、基板；5、LED灯；51、灯筒；6、挡板；7、电源；8、限流保护电阻；9、管脚；10、影像增强装置。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不能用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1、图2所示，本实施例所述的影像增强装置10中，基板4安装于无人机的喷杆1和喷头2之间，且基板4与喷头2的几何中心重合设置，多个LED灯5布设于基板4上，且沿喷杆1的长度方向顺序设置，这样将基板4、喷头2、喷杆1和LED灯5的设置相结合，可以确保各个LED灯5的光源均能直接垂直向下照射，且由多个LED灯5的形成的整体光源能够完整全面的覆盖在喷头2的喷射扇面角3上，以增强获取的扇面角3影响，且能够有效避免在无人机在飞行过程中，扇面角3水雾受到风和无人机的下洗风场的作用漂移到扇面角3和相机镜头之间，被来自相机位置的发射光源的光线增强，而对最终的扇面角3获取造成影响。

为了保证整体光源能够更好的均匀的覆盖在扇面角3上，优选多个LED灯5沿喷杆1的长度方向均匀设置，且喷杆1的两侧中的任意一侧设有至少一列LED灯5；进一步优选多个LED灯5分别分布于喷杆1的两侧，以确保所有的LED灯5能够以喷头2为中心形成一个光源均匀的灯带，使得其形成的整体光源能够更加均匀完整的覆盖在扇面角3上。

为了保证整体光源能够更好的完整的覆盖在扇面角3上，优选多个LED灯5的光源总长度为L，喷头2喷射形成的扇面角3的底边长为l，则有L≥l。

本实施例中，每个LED灯5均包括灯筒51和管脚9，灯筒51与管脚9连接，灯筒51与喷头2共同设置在基板4的一面；管脚9贯穿基板4，且设置于基板4的另一面，以便于LED灯5与电源7的连接。每个LED灯5的管脚9之间并联连接，以防止任一LED灯5损坏而影响其余LED灯5的正常工作；每个LED灯5的管脚9分别通过限流保护电阻8与电源7连接，限流保护电阻8能够防止过大的电流通过而烧坏LED灯5。

为了确保光源聚拢，本装置还包括挡板6，挡板6垂直固定于基板4上，且沿喷杆1的长度方向顺向设置于多个LED灯5的外侧，挡板6的高度为d，LED灯5的高度为D，则有0.5D≤d≤D，以使挡板6能够很好的挡住向四周发射的光线，但不会影响LED灯5对扇面角3的光源增强效果。优选挡板6为两个，两个挡板6分别沿喷杆1的长度方向顺向固定于多个LED灯5的外侧。

本实施例还提供了一种无人机喷射系统，包括如上所述的影像增强装置10，设有该装置的无人机喷射系统能够在获取喷射扇面角3影像时，能有效增强扇面角3和背景的区分度，使得扇面角3的影响获取的准确性更高。

综上所述，本实施例的影像增强装置10包括基板4和多个LED灯5，基板4安装于无人机的喷杆1和喷头2之间，且与喷头2的几何中心重合设置，多个LED灯5布设于基板4上，且沿喷杆1的长度方向顺序设置，以确保多个LED灯5的光源均能直接垂直向下照射，且由多个LED灯5的形成的整体光源能够完整全面的覆盖在喷头2的喷射扇面角3上，以增强获取的扇面角3影响，且能够有效避免在无人机在飞行过程中，扇面角3水雾受到风和无人机的下洗风场的作用漂移到扇面角3和相机镜头之间，被来自相机位置的发射光源的光线增强，而对最终的扇面角3获取造成影响；此外，该装置的结构简单、安全实用，设有该装置的无人机喷射系统能够在获取喷射扇面角3影像时，能有效增强扇面角3和背景的区分度，使得扇面角3的影响获取的准确性更高。

本实用新型的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本实用新型限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本实用新型的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本实用新型从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。