一种图像获取装置的制作方法

本发明涉及图像采集技术领域，具体涉及一种用于获取轨道机车及车辆车顶的图像获取装置。

背景技术：

接触网是一种特殊形式的供电线路，它用于保证对轨道机车及车辆提供可靠的电能，接触网沿轨道设置，位于轨道机车及车辆车顶正上方的中间位置，且距离车顶约2m高处，接触网采用25kV高电压。

而轨道机车及车辆在行驶过程中，从所述接触网上获取电能，因此在轨道机车及车辆车顶设置有用于连接接触网，并将接触网上的高压电能传输至低压驱动电机的受电弓、绝缘瓷瓶、高压母线等电气部件。轨道机车及车辆上的以上部件容易受到异物打击导致电气松动、变形或者丢失，进而导致轨道机车及车辆停止运行，甚至发生安全事故。

为保证车辆安全行驶，一般定期人工登上车顶，对车顶的电气部件进行目视观测，查找车顶各重要部件是否出现松动、丢失问题，但这种查找问题方式一方面工作效率较低，另一方面，由于接触网高压的存在，对操作人员造成较大威胁。

为此，如图1所示，现有技术中在轨道正上方架设龙门架01，将摄像机02安装在龙门架01上，以垂直向下的视角完成对列车03车顶电气部件以及接触网的观测。相对于人工登上车顶进行观测，能够有效降低人工上车顶检查作业的时间和强度，更避免了人员工作在25kV高压下的安全隐患。

但采用龙门架方式工程量大，成本高。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供一种图像获取装置，以解决现有技术中采用龙门架方式工程量大，成本较高的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种图像获取装置，用于获取轨道机车及车辆车顶的图像，所述图像获取装置包括：

立柱，所述立柱固定在轨道外的地面上；

悬臂，所述悬臂的一端安装在所述立柱上；

图像采集设备，所述图像采集设备设置在所述悬臂的另一端，并位于所述轨道正对上方的区域，且高于所述轨道正上方的接触网。

优选地，所述图像采集设备位于所述接触网的正上方。

优选地，所述悬臂包括旋转轴、固定臂和旋转臂，所述固定臂固定在所述立柱上，所述固定臂通过所述旋转轴与所述旋转臂连接。

优选地，所述固定臂与所述立柱垂直设置。

优选地，所述悬臂为旋转臂，所述旋转臂通过旋转轴安装在所述立柱上。

优选地，所述旋转臂垂直于所述立柱设置。

优选地，所述旋转臂的旋转方向为水平方向。

优选地，所述悬臂位于所述轨道机车及车辆车顶上方的一端还设置有安装座，用于将图像采集设备安装到所述悬臂上。

优选地，所述立柱通过预埋或打桩的方式固定在地面上。

优选地，所述悬臂固定在所述立柱上采取的方式包括焊接、铆接、螺钉连接中的一种或几种。

经由上述的技术方案可知，本发明提供的图像获取装置，用于获取轨道机车及车辆车顶的图像，所述图像获取装置包括：立柱，所述立柱固定在轨道外的地面上；悬臂，所述悬臂的一端安装在所述立柱上；图像采集设备，所述图像采集设备设置在所述悬臂的另一端，并位于所述轨道机车及车辆车顶正对的上方的区域，且高于所述轨道正上方的接触网。本发明提供的图像获取装置设置在轨道机车及车辆的一侧，采用立柱和悬臂的方式将图像采集设备安装在车顶正上方的区域内，从而获得较好的视角，由于本发明中仅采用一个立柱和一个悬臂架设图像采集设备，相对于龙门架方式，立柱和悬臂的需要的材料较少使得工程量较小，同时使得架设图像获取装置的成本大大降低。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的实施例，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为现有技术提供的龙门架方式图像获取装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种图像获取装置的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种带固定臂和旋转臂的图像获取装置的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的带旋转臂的图像获取装置的正常工作状态示意图；

图5为本发明实施例提供的带旋转臂的图像获取装置的检修状态示意图；

图6为本发明实施例提供的一种只有旋转臂的图像获取装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

现有技术在轨道正上方架设龙门架，将摄像机安装在龙门架上，以垂直向下的视角完成对车顶的观测。其优点为：能获得非常好的视角，有利于后期技术的研发，获得理想的结果。但同时存在缺点：架设龙门架需要的材料较多，工程量大，成本高。

由此，本发明提供一种图像获取装置，用于获取轨道机车及车辆车顶的图像，如图2所示，所述图像获取装置包括：立柱1、悬臂2和图像采集设备3。其中，立柱1固定在轨道外的地面上；悬臂2的一端安装在立柱1上；图像采集设备3设置在悬臂2的另一端，并位于所述轨道正对上方的区域，且高于所述轨道正上方的接触网。

也即，悬臂2的一端连接在立柱1上，另一端悬空在轨道上方正对的区域内，悬臂2位于轨道上方的一端设置有图像采集设备3，当轨道机车及车辆行驶到图像采集设备下方时，图像采集设备3用于采集车辆车顶的图像。

需要说明的是，所述轨道机车及车辆车顶包括用于将接触网高压引入车辆的电气部件以及空调机组等装置，所述电气部件包括但不限于受电弓、绝缘瓷瓶及高压母线。对于不同轨道机车及车辆的型号，其车顶电气部件及空调机组装置不同，本实施例中对此不做限定。

本实施例不限定所述悬臂的长度，只要其能够使得图像采集设备3位于车顶上方即可，也即悬臂2位于轨道上方的一端位于所述轨道正对上方的区域，也即悬臂2在地面上的投影至少要与两条并列的轨道有重叠的部分。为保证车顶上的电气部件或空调机组均被图像采集设备采集到，而且能够较好显示车顶上的电气部件或空调机组的情况，本实施例中优选地图像采集设备位于所述接触网的正上方，从而使得图像采集设备能够垂直向下采集图像。

需要说明的是，图1所示为本发明中的一种情况，并不限制立柱与悬臂的关系必须垂直设置。在本发明中的其他实施例中，所述立柱与地面垂直，但所述悬臂可以不水平设置，而是斜向上或斜向下设置，只要悬臂的另一端位于轨道上方正对的区域，使得图像采集设备能够采集到车顶的电气部件以及接触网的情况即可，因此，本实施例中并不限定所述立柱的高度。优选地，为方便设计立柱的长度以及悬臂的位置，本实施例中优选地，所述立柱与悬臂垂直设置，也即悬臂水平设置。

本实施例中所述立柱可以通过任何能够固定在地面上的方式固定在地面上，本实施例中对此不做限定，优选地，可以通过预埋或打桩的方式固定在地面上，优选地，通过钢筋水泥预埋方式将立柱固定在地面上，以便于牢固地支撑悬臂。

所述立柱的材质可以是工型钢也可以是水泥柱，优选地，本实施例中所述立柱采用工型钢材质，以保证其刚度和硬度。为方便悬臂安装，本实施例中立柱的顶端还可以包括用于安装悬臂的安装面。悬臂安装到立柱的方式本实施例中不做限定，可以采用焊接、铆接、螺钉连接中的一种，或者采用几种连接方式混合连接悬臂和立柱。

另外，所述图像采集设备可以直接固定在悬臂上，还可以通过中间件连接图像采集设备和悬臂，本实施例中优选地，如图3和图6所示，在悬臂位于所述轨道机车及车辆车顶上方的一端还设置有安装座4，用于将图像采集设备安装到所述悬臂上。

本实施例中所述图像采集设备优选为摄像机，更为优选地是具有高清晰度的CCD摄像机，CCD(Charge Coupled Device)是电荷藕合器件图像传感器。它使用一种高感光度的半导体材料制成，能把光线转变成电荷，通过模数转换器芯片转换成数字信号，数字信号经过压缩以后由相机内部的闪速存储器或内置硬盘卡保存，因而可以轻而易举地把数据传输给计算机，从而使得技术人员可以根据获得的图像在地面即可对车顶的电气部件和接触网的情况进行观测，进而指导后期技术研发。

本发明实施例提供的图像获取装置，包括立柱、悬臂和图像采集设备，立柱位于轨道外的地面上，仅位于轨道的一侧，悬臂一端安装在立柱上，另一端用于安装图像采集设备，本实施例中提供的图像获取装置结构简单，相对于架设龙门架，其采用的材料较少，从而降低了工程量和制作成本。

进一步地，由于接触网的电压为25kV，铁路技规(2014版本，普速铁路)第204条规定，35KV以下电线路(包括通信线路、广播电视线路等)不得跨越接触网。架设龙门架方式实现图像获取，在较大程度上容易出现跨越接触网的情况，而本发明实施例提供的图像获取装置位于轨道的一侧，能够在一定程度上避免出现违反铁路技规第204条的情况。

需要说明的是，龙门架方式的图像获取装置，在摄像机出现故障时，只能人工爬上龙门架进行检修，此时，对人员的安全还是会造成威胁。

本实施例中提供的立柱与悬臂的图像获取装置，如图3所示，所述悬臂还可以设置为包括旋转轴22、固定臂21和旋转臂23的形式，所述固定臂21固定在所述立柱1上，所述固定臂21通过所述旋转轴22与所述旋转臂23连接。所述旋转臂23能够绕旋转轴进行旋转，从而将图像采集设备旋转至轨道外侧进行检修工作。如图4所示，为本实施例中图3提供的图像获取装置正常工作状态示意图，正常工作时，图像采集设备3接近接触网5，从而便于采集轨道机车及车辆车顶的电气部件以及接触网的情况。如图5所示，为本实施例中图4提供的图像获取装置检修状态示意图，当图像采集设备需要检修时，将旋转臂23绕旋转轴22进行旋转，从而将图像采集设备3旋转至检修走廊内，进而对图像采集设备3进行检修。而且本实施例中提供的带有旋转臂的图像获取装置，在安装和拆卸图像设备3时，均可以通过旋转轴22将旋转臂23旋转至检修走廊，从而避免了技术人员离接触网5较近而存在的安全隐患。

本实施例中对固定臂21的长度不进行限定，对旋转臂23的长度也不进行限定，只要悬臂的整体长度足以使得图像采集设备位于轨道机车及车辆的正上方或侧上方即可。对固定臂21和旋转臂23的角度也不进行限定，为方便设计及搭建，本实施例中优选地，所述固定臂21与立柱1垂直设置，旋转臂23也水平设置，与立柱1垂直。

需要说明的是，本实施例中固定臂21的长度还可以为0，此时，图像获取装置，如图6所示，仅包括立柱1、旋转臂23、旋转轴22，旋转臂23通过旋转轴22安装在立柱1的安装面上，旋转臂23能够绕旋转轴22进行旋转。

另外，本实施例中对旋转臂23的旋转方向也不做限定，可以水平旋转，也可以竖直旋转，或斜向下旋转，为避免旋转臂23旋转过程中触碰到接触网，优选地，本实施例中旋转臂23沿水平方向旋转。

与现有技术相比，本发明带来的有益效果至少包含以下几项：

1)采用立柱和悬臂的结构，降低工程施工难度和成本，节约施工周期；

2)悬臂设计成可以旋转的方式，从而使得图像采集设备旋转到检修走廊，具有更便捷的检修维护条件；

3)由于立柱位于轨道的一侧，基本能够避免违反铁路技规的情况。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

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发明。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发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明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。