一种小型化周视全景成像装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种小型化周视全景成像装置，包括：监测单元、用于搭载监测单元的从动盘、用于驱动从动盘的驱动盘、用于在从动盘和驱动盘之间传递运动的滑动件和用于控制监测单元静止时间点个数和静止时间长度的凸轮，从动盘与驱动盘通过滑动件驱动连接，滑动件的一面沿凸轮的曲面运动；驱动盘在动力输出装置的驱动下能沿其自身轴线转动。其体积小，功耗低，方便安装和携带。适用于探测空中的低慢小目标，能实现全景红外图像拼接、运动弱小目标检测，跟踪，识别等，可用于交通监视，家庭防卫，火灾预警及对低空目标的监测和跟踪，适于广域布控，且成本低廉。
【专利说明】
一种小型化周视全景成像装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及视频成像技术领域，具体的涉及一种小型化周视全景成像装置。
【背景技术】
[0002]—般地，全景图像的获取方法通常为经人工控制一系列安装于可周向运动的单台或多台探测器上的相机的停止和运动，以获取图片，之后利用计算机对所捕捉的图片进行缝合，而形成的一幅能最大限度的表现周围景物的360°全景图像。然而，这种方式费时费力。
[0003]对上述方法进行改进后的全景图像获取方法则是，通过转速小于60r/min的连续旋转的高速探测器捕捉图像，并经计算机缝合得到全景图像。这种方式实现效果取决于所搭载的高速探测器，这种探测器能在几毫秒之间捕捉多个图片。然而这种探测器价钱昂贵，功率也高，不适用于户外长时间的全景扫描，因而该探测器的普及和推广受到阻碍。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供一种小型化周视全景成像装置，该实用新型解决了的技术问题。
[0005]本实用新型提供一种小型化周视全景成像装置，包括:监测单元、用于搭载监测单元的从动盘、用于驱动从动盘的驱动盘、用于在从动盘和驱动盘之间传递运动的滑动件和用于控制监测单元静止时间点个数和静止时间长度的凸轮，从动盘与驱动盘通过滑动件驱动连接，滑动件的一面沿凸轮的曲面运动;驱动盘在动力输出装置的驱动下能沿其自身轴线转动。
[0006]进一步地，动力输出装置与驱动盘驱动连接。
[0007]进一步地，还包括减速装置，减速装置设置于动力输出装置的输出轴上。
[0008]进一步地，还包括用于连接滑动件与驱动盘的驱动柄和用于连接所滑动件和从动盘的从动柄，驱动柄的第一端与驱动盘相连，驱动柄的第二端与从动柄的第一端相连;从动柄的第二端与从动台相连，驱动盘设置于从动台的下方，从动柄的第一端上设置有能在凸轮曲面上滚动的滑动件。
[0009]进一步地，从动盘的底面朝向驱动盘伸出从动连接柱，驱动盘的顶面朝向从动盘设置有驱动连接柱，从动连接柱和驱动连接柱之间设有张紧机构，张紧机构的一端与驱动连接柱相连，另一端与从动连接柱相连。
[0010]进一步地，凸轮为可更换部件。
[0011]进一步地，动力电机设置于壳体的底部，驱动盘设置于壳体的顶部，从动盘设置于壳体外，凸轮设置于壳体顶面内。
[0012]进一步地，还包括导电滑环，导电滑环设置于壳体内。
[0013]进一步地，还包括角度编码器，角度编码器设置于壳体内。
[0014]本实用新型的技术效果:
[0015]1、本实用新型提供的一种小型化周扫全景成像装置，其体积小，功耗低，方便安装和携带。适用于探测空中的低慢小目标，能实现全景红外图像拼接、运动弱小目标检测，跟踪，识别等，可用于交通监视，家庭防卫，火灾预警及对低空目标的监测和跟踪，适于广域布控，且成本低廉。
[0016]2、本实用新型的一种小型化周扫全景成像装置，其上允许搭载多个监测单元，而且对所搭载的监测单元没有特殊要求，能适用于市面上多种探测器。该装置可以根据安装在从动台上的探测器的特点，在周向扫描区间内，轻易的匹配数个静止点从而提高探测器对图像的捕捉精度。从开始捕捉图像到传输至中央处理器，整个过程仅需Is即可完成，全景图像获取效率得到提尚。
[0017]3、本实用新型的一种小型化周扫全景成像装置，可根据探测器的特点，通过调节凸轮曲面结构和驱动盘的转速，进而调节采集图像时静止时间点的个数和静止时间的长度，匹配数个静止点用于探测器对图像的捕捉，能广泛应用于各种性能的图像捕捉设备和各种场合。如可用于搭载红外相机，森林火灾预警，夜间低空防御等。
[0018]具体请参考根据本实用新型的一种小型化周视全景成像装置提出的各种实施例的如下描述，将使得本实用新型的上述和其他方面显而易见。
【附图说明】
[0019]图1是本实用新型优选实施例小型化周视全景成像装置的主视剖视示意图；
[0020]图2是本实用新型优选实施例凸轮从动件局部剖面主视示意图；
[0021]图3是本实用新型优选实施例弹簧结构局部剖面主视示意图。
[0022]图例说明:
[0023]100、监测单元;110、壳体;200、动力输出装置;300、驱动盘;310、驱动连接柱;400、从动台；410、从动连接柱;501、驱动柄;502、滑动件;503、从动柄;504、张紧机构;600、凸轮；704、导电滑环;705、减速装置;706、角度编码器。
【具体实施方式】
[0024]构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
[0025]参见图1，本实用新型的提供的一种小型化周扫全景成像装置，包括监测单元100、用于搭载监测单元100的从动盘、用于驱动从动盘的驱动盘300、用于在从动盘和驱动盘300之间传递运动的滑动件502和用于控制监测单元100静止时间的凸轮600，从动盘与驱动盘300通过滑动件502驱动连接，滑动件502的一面沿凸轮600的曲面运动。
[0026]监测单元100的动力由动力输出装置200提供，例如动力电机。从动盘与驱动盘300可以按常规方式通过滑动件502相连接。滑动件502在凸轮600上的运动也可以按常规方式设置。凸轮600的曲面可根据监测单元100的静止时间要求进行调整。通过采用该结构，可以实现监测单元100转动取景的同时，实现对监测单元100的静止时间点的个数和静止时间的长度进行有效控制，匹配数个静止点以提高监测单元100的全景图像获取精度。此处的监测单元100可以为探测器或其他传感器。
[0027]优选的，动力输出装置200与驱动盘300驱动连接。使得驱动盘300能绕其轴线以一固定转速自转。
[0028]优选的，动力输出装置200也可以经减速装置705(如可以为齿轮箱，减速带等)。减速装置705设置于动力输出装置200的输出轴上。动力输出装置200输出动力经过减速后再传递至驱动盘300上。减速装置705设有固定的减速比，可以根据需要(比如体积大小，有无噪声，造价和外型等)选择齿轮减速箱或带减速等。
[0029]驱动盘300的转速的设置方式可以根据所搭载的监测单元100的重量和性能要求进行相应调整。例如转速可以经编程后由控制单元控制，实现驱动盘300的转速可调。所用动力输出装置200能为整个小型化周扫全景成像装置提供动力，其功率可根据监测单元100的重量来选择。最小可以选用几瓦的电机来实现设备的运作，这也为电源的选择提供了更加宽广的空间。
[0030]优选的，还包括壳体110，动力电机设置于壳体110的底部，驱动盘300设置于壳体110的顶部，从动盘设置于壳体110外。凸轮600设置于壳体110顶面内。通过设置壳体110后，能提尚该装置对各种恶劣环境的抵抗能力。
[0031]参见图2，优选的，还包括用于连接滑动件502与驱动盘300的驱动柄501和用于连接所滑动件502和从动盘的从动柄503，驱动柄501的第一端与驱动盘300相连，第二端与从动柄503的第一端相连。从动柄503的第二端与从动台400相连。驱动盘300设置于从动台400的下方。从动柄503的第一端上设置有能在凸轮600曲面上滚动的滑动件502。显然驱动柄501与驱动盘300之间、从动柄503和从动盘中间可以通过转动副等常用转动机构相连接。
[0032]通过采用该结构连接驱动盘300和从动盘，能实现驱动柄501或从动柄503绕连接副自身轴心回转。使得从动盘平滑的转动。驱动柄501的第二端和从动柄503的第一端通过滑动件502(例如轴承或滚子)精确配合，从而实现驱动柄501和从动柄503在该装置运行时的精确平滑运动，避免卡顿的出现。
[0033]优选的，为了保证连接驱动柄501和从动柄503的滑动件502外表面必须与凸轮600曲面贴合。参见图3，从动盘的底面朝向驱动盘300伸出从动连接柱410。驱动盘300的顶面朝向从动盘设置有驱动连接柱310。从动连接柱410和驱动连接柱310之间设有张紧机构504，比如为弹簧或其他能够达到此目的的张紧机构504。参见图3，张紧机构504的一端与驱动连接柱310相连，另一端与从动连接柱410相连，从而在另一侧拉紧从动盘和驱动盘300，并使得滑动件502与凸轮600的曲面紧密贴合。提高机构的运行可靠性。弹簧可根据从动盘和驱动盘300的尺寸和所用监测单元100的性能进行调整，仅需确保驱动柄501和从动柄503之间的滑动件502始终与凸轮600曲面接触即可。
[0034]优选的，为避免改变静止点个数和静止时间长度而带来的不便，凸轮600为可更换部件，当对静止位数和静止时间有不同的需要时，只需要更换凸轮600部件即可。当驱动盘300连续自转时，所传递的运动，经过凸轮600调整后使得从动盘实现间歇回转运动。根据实际的需要，凸轮600曲面可以设计成均匀对称弧面或非均匀对称弧面等类型。当然，就该设备而言，当所需静止位数和静止时间改变时，凸轮600径向尺寸也需要进行相应的调整。比如，需要静止位数和静止时间增加，则凸轮600的径向尺寸需要相应的增大。根据需要的绝对静止时间和位数来设计凸轮600曲面尺寸和凸轮600从动件的运动学尺寸，可以按照现有技术中的相关步骤进行。
[0035]本实用新型提供的一种小型化周视全景成像装置，体积小重量轻，可以采用小功率电机，最小可以实现几瓦的功率消耗，仅需使用便携式供电元件(电池，太阳能电池板等)等部件即可实现小型化周视全景成像装置的连续服役工作。
[0036]优选的，为了提高该装置的处理效率，参见图1，还包括导电滑环704，导电滑环704设置于壳体110内。使得该装置的结构紧凑。导电滑环704用于将监测单元100获得的视频信号传输至中央处理单元。在中央处理单元经编程好的软件将图像缝合处理，并经无线传输模块，将处理好的全景图像传回监控中心。使用过程中，由于监测单元100需不停的自转，为避免信息传输介质(导线)在动力输出装置200上缠绕，需要一个定子与转子能够通信的机构，而导电滑环704能较好的实现该功能。
[0037]优选的，为了提高该装置的适用范围，壳体110内还设有角度编码器706。该装置用于监视或预警防御时，目标的方位往往是很重要的信息特征。因此，为能够及时向监控平台提供目标的方位，一个可以精确测量监测单元100的旋转角度和转动方位的角度编码器706是需要的。通过设置角度编码器706，使得该装置还能确定所跟踪的目标物位置，并将这一信息反馈至监控平台。所用角度编码器706可以为绝对式单圈编码器，可用于获得精确的监测单元100监测到的目标位置的坐标。
[0038]使用时，当驱动盘300连续自转时，驱动柄501通过凸轮600和滚子使从动柄503带动从动台400产生周期性的间歇运动。间歇运动的周期及停止时间则由凸轮600曲面的设计和驱动盘300的转速而定。从动台400上布置的探测器或者其他监测元件，可在从动台400的每一个间歇位置和间歇时间内捕捉一张图像，旋转一周后，捕捉到的图像可经中央处理单元将其拼接在一起，形成周扫全景图，并可从图中确定目标物的坐标位置，形状特征等属性。
[0039]本实用新型已经通过实验，并已研制出样机，可有效实现低空运动小目标的探测，效果理想。与设计的预期目标一致。
[0040]本领域技术人员将清楚本实用新型的范围不限制于以上讨论的示例，有可能对其进行若干改变和修改，而不脱离所附权利要求书限定的本实用新型的范围。尽管己经在附图和说明书中详细图示和描述了本实用新型，但这样的说明和描述仅是说明或示意性的，而非限制性的。本实用新型并不限于所公开的实施例。
[0041]通过对附图，说明书和权利要求书的研究，在实施本实用新型时本领域技术人员可以理解和实现所公开的实施例的变形。在权利要求书中，术语“包括”不排除其他步骤或元素，而不定冠词“一个”或“一种”不排除多个。在彼此不同的从属权利要求中引用的某些措施的事实不意味着这些措施的组合不能被有利地使用。权利要求书中的任何参考标记不构成对本实用新型的范围的限制。
【主权项】
1.一种小型化周视全景成像装置，其特征在于，包括:监测单元、用于搭载所述监测单元的从动盘、用于驱动所述从动盘的驱动盘、用于在所述从动盘和驱动盘之间传递运动的滑动件和用于控制所述监测单元静止时间点个数和静止时间长度的凸轮， 所述从动盘与所述驱动盘通过所述滑动件驱动连接，所述滑动件的一面沿所述凸轮的曲面运动； 所述驱动盘在动力输出装置的驱动下能沿其自身轴线转动。2.根据权利要求1所述的一种小型化周视全景成像装置，其特征在于，所述动力输出装置与所述驱动盘驱动连接。3.根据权利要求2所述的一种小型化周视全景成像装置，其特征在于，还包括减速装置，所述减速装置设置于动力输出装置的输出轴上。4.根据权利要求1?3中任一项所述的一种小型化周视全景成像装置，其特征在于，还包括用于连接所述滑动件与所述驱动盘的驱动柄和用于连接所滑动件和从动盘的从动柄，所述驱动柄的第一端与所述驱动盘相连，所述驱动柄的第二端与从动柄的第一端相连； 所述从动柄的第二端与所述从动台相连，所述驱动盘设置于所述从动台的下方，所述从动柄的第一端上设置有能在所述凸轮曲面上滚动的滑动件。5.根据权利要求4所述的一种小型化周视全景成像装置，其特征在于，所述从动盘的底面朝向所述驱动盘伸出从动连接柱，所述驱动盘的顶面朝向所述从动盘设置有驱动连接柱，所述从动连接柱和所述驱动连接柱之间设有张紧机构，所述张紧机构的一端与所述驱动连接柱相连，另一端与所述从动连接柱相连。6.根据权利要求4所述的一种小型化周视全景成像装置，其特征在于，所述凸轮为可更换部件。7.根据权利要求4所述的一种小型化周视全景成像装置，其特征在于，还包括壳体，所述动力电机设置于所述壳体的底部，所述驱动盘设置于所述壳体的顶部，所述从动盘设置于所述壳体外，所述凸轮设置于壳体顶面内。8.根据权利要求7所述的一种小型化周视全景成像装置，其特征在于，还包括导电滑环，导电滑环设置于所述壳体内。9.根据权利要求7所述的一种小型化周视全景成像装置，其特征在于，还包括角度编码器，所述角度编码器设置于所述壳体内。
【文档编号】H04N7/18GK205647792SQ201620230542
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年3月24日
【发明人】陈小天, 关永峰, 韩建涛, 王壮, 黄营磊
【申请人】陈小天