一种无人艇水气幕防护的高适配性相机基座及使用方法与流程

文档序号:33561247发布日期:2023-03-22 14:26阅读:64来源:国知局
一种无人艇水气幕防护的高适配性相机基座及使用方法与流程

1.本发明属于船舶辅助结构领域,具体涉及一种无人艇水气幕防护的高适配性相机基座及使用方法。


背景技术:

2.随着军民品装备发展,当下无人化、智能化的装备凭借高效、安全及可靠等诸多优势成为重点研发的方向之一。无人艇作为海上装备不可或缺的重要一环,逐渐成为国内外研究重点。视觉感知设备作为无人艇的眼睛,为其提供视觉层面的环境态势,辅助无人艇执行航行、避障、搜索、定位等功能。
3.目前船载相机设备通常采用透明玻璃防护罩固定于船体,面对大风浪造成的海浪泼溅以及雨水滴落,水滴易附着于玻璃罩表面,此外,长时间海上作业,玻璃罩表面易附着灰尘及盐渍,干扰相机的成像效果,影响无人艇的视觉态势感知能力。
4.随着无人艇各项技术、功能的快速发展,对视觉感知设备成像精度的要求也越来越高,当前传统的无防护玻璃罩基座表面附着水滴、灰尘,会导致图像畸变、黑影、重影等问题,进而严重影响图像识别等后续流程,已无法满足使用需求,亟需解决相机防护罩防水、防尘、自清洁的问题。


技术实现要素:

5.本发明的目的在于提供一种无人艇水气幕防护的高适配性相机基座及使用方法,解决传统的无防护玻璃罩基座无法防水、防尘、自清洁的问题,且可兼容布置不同开角与数量的相机,具备气幕防水和水幕清洁防护罩的功能。
6.实现本发明目的的技术解决方案为:
7.一种无人艇水气幕防护的高适配性相机基座,包括弧线拉伸而成的圆弧防护罩,防护罩的两端分别安装有圆弧形的上盖板和下盖板,所述上盖板的周边延伸出防护罩,所述上盖板上安装有水幕机构和气幕机构,所述气幕机构可提供压力气流在防护罩外壁形成一道防水隔离层,所述水幕机构提供喷射水流对防护罩外壁进行清理,所述下盖板上设置有若干孔槽,相机通过孔槽固定安装在防护罩内。本发明兼容布置不同开角与数量的相机,具备气幕防水功能,具备水幕清洁防护罩功能,具备气幕快速清水功能。
8.进一步地,所述水幕机构包括水幕喷口和水幕电机,所述气幕机构包括气幕喷口和气幕电机,所述水幕喷口和气幕喷口间隔分布在上盖板延伸出防护罩的部分,所述水幕电机通过管道与水幕喷口连接,提供喷射水流清理防护罩外壁,所述气幕电机通过管道与气幕喷口连接,提供压力气流在防护罩外壁形成一道防水隔离层,当船舶上浪喷溅严重或雨天时,开启气幕,高速气流自上而下冲击防护罩,将下雨、浪花泼溅、淡水冲洗残留的水滴吹落,有效预防泼溅海浪及雨滴附着至防护罩,保证相机成像效果,该功能可根据天气、海浪及冲洗情况进行工作模式设置,所述气幕机构包括持续工作模式和气幕除水工作模式,工作模式通过冲气时间、冲气频率、冲气强度等设置,具体的设置为本领域常识,不再累述。
9.进一步地,所述水幕喷口和气幕喷口间隔均匀分布。
10.进一步地,所述孔槽均匀分布在下盖板上。
11.进一步地,所述防护罩为圆柱体,上盖板和下盖板为圆形。
12.进一步地,所述下盖板由圆中心开始,间隔10度设置刻度线和孔槽,不同任务搭载不同型号相机,其视野开角与结构形式存在差异,本基座能够良好的安装固定多型相机,保证相机的视野中心经过同一点,便于后期相机视频处理。
13.进一步地,所述防护罩采用透明玻璃。
14.进一步地,所述水幕机构按设定的周期进行清理或者根据相机拍摄的视频反馈的污点清理,该水幕机构功能可根据相机成像效果自动开启,相机图像如出现污点、黑点等,即可触发水幕喷淋,水幕冲击压力可根据玻璃罩材质、高度等灵活调节。
15.一种无人艇水气幕防护的高适配性相机基座的使用方法,包括步骤:无人艇端综合控制站根据天气或拍摄的图像对相机基座下达指令,若无人艇端综合控制站收到雨或上浪气象信息,启动气幕机构;若拍摄的图像存在畸变或模糊,无人艇端综合控制站下达指令启动水幕机构;若拍摄的图像存在杂物附着,首先下达指令启动水幕机构冲刷杂物,然后下达指令气幕机构,通过高压气流吹落残余的水滴。
16.本发明与现有技术相比,其显著优点为:
17.1.本发明通过水幕机构和气幕机构,具备自动化、一定程度智能化的防水、清洁功能,保证了相机成像效果,特别适用于无人艇视觉感知设备的艇端装载;
18.2.本发明通过下盖板由圆中心开始,间隔10度设置刻度线和孔槽,对多款相机具有良好的兼容性,保证相机的视野中心经过同一点,便于后期相机视频处理。
附图说明
19.图1为一种无人艇水气幕防护的高适配性相机基座仰视结构图。
20.图2为一种无人艇水气幕防护的高适配性相机基座侧视结构图。
21.图3为一种无人艇水气幕防护的高适配性相机基座工作流程图。
具体实施方式
22.下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
23.本发明针对传统的无防护玻璃罩基座无法防水、防尘、自清洁的问题,提出一种无人艇水气幕防护的高适配性相机基座,采用圆体的基座构型,兼容布置不同开角与数量的相机,具备气幕防水功能,具备水幕清洁防护罩功能,具备气幕快速清水功能。
24.结合图1和图2,本发明的高适配性相机基座采用圆柱体的基座构型,兼容布置不同开角与数量的相机,其包括上盖板6、下盖板8,上盖板6、下盖板8均为圆形板,上盖板6、下盖板8之间采用弧线拉伸而成的圆柱透明玻璃防护罩7,上盖板6、下盖板8和圆透明玻璃防护罩7形成相机安装舱。上盖板6外伸部分间隔安装有水幕喷口1、气幕喷口2,上盖顶部安装水幕电机4与气幕电机5,通过管道分别对应连接水幕喷口1、气幕喷口2,为水幕喷口1、气幕喷口2提供喷射水流以及压力气流,下盖板8上设置相机安装孔槽3。在下盖板8由圆中心开始,间隔10度设置刻度线,设置有高适配性的螺丝固定孔,能够安装多型相机,保证相机的视野中心经过同一点,便于后期相机视频处理。该装置通过与无人艇综合控制系统交互,获
取防护罩清洁程度,以选取最佳的工作模式。
25.结合图3,本发明的气幕防水功能,通过出自气幕喷口2,自上而下快速流动的空气流,形成一道防水隔离层。当船舶上浪喷溅严重或雨天时,艇端控制软件接收到上浪及下雨信息时,通过指令开启气幕电机5,电机启动后产生高压气体通过气幕喷口2均匀喷出。当水滴经过气幕层时,受到向下及向外的空气冲击作用,会向远离玻璃防护罩的方向弹开,实现玻璃防护罩疏水防护的作用。
26.本发明的水幕清洁玻璃防护罩7功能,通过出自水幕喷口1,自上而下快速流动的水流,清除玻璃防护罩7上吸附的灰尘、盐渍。水幕清洁功能可进行周期性的清洁,例如每10小时清洁一次玻璃防护罩7;也可以根据视频处理模块反馈的污点,进行针对性的清洁。
27.本发明的气幕快速清水功能,一方面与水幕清洁功能组合使用,完成表面清洁;另一方面,当遭遇暴雨或上浪严重时,气幕防水功能无法充分阻挡外部水滴,此时开启气幕快速清水功能吹落附着水滴。当水幕清洁后,玻璃防护罩上附着有水滴,随后开启气幕快速清水,通过出自气幕喷口2,自上而下快速流动的空气流,吹落水滴。
28.一种无人艇水气幕防护的高适配性相机基座的使用方法,包括以下几种情况:
29.搭载本基座及相机的无人艇在外海执行任务期间,收到暴雨气象信息,无人艇端综合控制站随即将本基座的工作模式设置为雨天气幕持续工作模式。该模式下,气幕电机5在接收到持续工作指令后,驱动电机持续运转,产生高压气体,高压气体通过气幕喷口2喷出,自上而下吹过本基座的透明玻璃防护罩7,产生向下、向基座外的气流作用力,将即将滴落至玻璃防护罩的水滴吹离。
30.搭载本基座及相机的无人艇在外海执行任务期间,极端天气下,部分雨滴可能冲过气幕层,附着于玻璃防护罩表面。若视频处理模块反馈图像存在畸变或模糊,随即通过无人艇端综合控制站下达强气流工作模式,电机在高功率模式下工作,产生强气流,吹落玻璃防护罩上附着的水滴。
31.搭载本基座及相机的无人艇在外海执行任务期间,相机视频处理模块反馈图像存在灰尘附着。首先采用高功率气幕冲击,图像仍然存在黑点。随后通过无人艇端综合控制站下达水幕冲洗指令,水幕电机4在接收到指令后,驱动电机持续运转,产生高压水流通过水幕喷口1喷出,自上而下流过本基座的透明玻璃防护罩7冲刷灰尘盐渍等杂物。随后开启气幕除水模式,通过高压气流吹落残余的水滴。
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