一种便携式图像采集系统的制作方法

本实用新型涉及一种便携式图像采集系统。

背景技术：

人体机体各部分热场不同，正常的机体状态呈现正常的热像图，当机体发生变化时，由于代谢的变化，神经功能状态的变化，循环和微循环的变化，就一定代理机体热场的变化。随着医疗水平与科学技术的不断发展，红外诊疗技术也逐渐应用到医疗领域，通过观察红外图像来诊断病症，具有无创、安全、灵敏、直观、客观、数字化、计算机存档等优点。

在采集人体红外图像时需要满足以下要求：1)多角度进行采集；2)能够将采集到的红外图像实时传输给电脑存档。目前的主流医用红外图像采集系统，体积较大，不便于移动，只能在固定场所使用，不能对病人提高上门服务。虽然，将红外热像仪与云台结合以实现便于移动，但是安装极为不便：先将红外热像仪安装在云台上，然后在云台上连接制线与电源线，并通过信号线将红外热像仪连接到电脑上。安装十分不方便，而且线束较多，容易缠绕，还不便于收纳。

技术实现要素：

针对上述现有技术的不足，本实用新型提供一种便携式图像采集系统，解决现有技术中安装不方便与线束较多的技术问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：一种便携式图像采集系统，包括云台摄像机、支撑架、连接线与控制盒；所述云台摄像机与支撑架之间通过插接结构进行电气与机械的可拆卸连接；所述插接结构包括第一航空插头与第一航空插座；

第一航空插头后端从云台摄像机底部伸入云台摄像机内，并且固定连接在云台摄像机上；云台摄像机的遥控信号接收线、电源总线、图像信号传输线均设置在云台摄像机内；遥控信号接收线、电源总线、图像信号传输线的一端均分别焊接在第一航空插头后端的插针焊点上，从而使得云台摄像机能够通过第一航空插头接收遥控信号、输入电能并输出图像信号；

支撑架包括空心立柱，第一航空插座后端固定连接在空心立柱上端；空心立柱内设有分别对应于遥控信号接收线、电源总线、图像信号传输线的内置中间转接线；空心立柱下端同轴线连接有第二航空插座，第二航空插座后端与空心立柱固定连接；各中间转接线一端对应焊接在第一航空插座后端的插孔焊点上，其另一端焊接在第二航空插座后端的插孔焊点上；

第一航空插头前端的外表面设有外螺纹，第一航空插座前端的内表面设有内螺纹，从而使得云台摄像机在通过第一航空插头与第一航空插座进行电气连接的同时，通过螺纹连接实现可拆卸机械连接；

连接线包括用于连接第二航空插座的第二航空插头、多针插头以及分别对应于各内置中间转接线的外置中间转接线；多针插头的针数不少于外置中间转接线的总数量；各外置中间转接线一端对应焊接在第二航空插头的插针焊点上，另一端焊接在多针插头的插针焊点上；

控制盒包括多针插座、直流电源接口、图像数据输出接口与遥控模块；多孔插座上与各外置中间转接线对应的插孔焊点分别通过对应的导线与直流电源输入接口、图像数据输出接口与遥控模块电连接。

进一步的，所述云台摄像机包括图像采集模块，所述图像采集模块安装在顶壳内，并且顶壳设有能够露出图像采集模块的摄像头的窗口；所述顶壳通过中间支架连接在底座上；所述中间支架包括衬板；所述底座包括上端具有敞口的内底壳，内底壳外套有上端具有敞口的外底壳，并且内底壳与外底壳之间间隙配合，从而使得内底壳能够相对于外底壳在水平方向转动；所述中间支架的衬板固定连接在内底壳上端，使得衬板与内底壳之间形成电路安装腔；所述电路安装腔内安装有第一步进电机、第一步进电机控制板、水平传动机构以及用于接入外置电源的电源总线，第一步进电机控制板的信号输出端与第一步进电机的信号输入端连接，第一步进电机通过水平传动机构带动内底壳旋转；所述内底壳中央设有立柱，立柱中央设有过线孔；所述外底壳正对所述过线孔处固定连接第一航空插头，并且第一航空插头的后端朝向过线孔，第一航空插头的前端外伸出外底壳；电源总线、图像采集模块的图像传输线以及第一步进电机控制板的遥控信号线均从过线孔伸入外底壳内，并且其外伸端分别焊接在第一航空插头背面的插针焊点上；图像采集模块、第一步进电机与第一步进电机控制板均能通过电源总线与外置电源形成各自的供电回路。

进一步的，所述水平传动机构包括第一主动带轮、第一从动带轮与第一同步带；所述第一主动带轮与第一步进电机的输出轴传动连接，第一从动带轮固定套接在所述立柱上；第一主动带轮与第一从动带轮之间通过第一同步带传动连接。

进一步的，所述电路安装腔内围绕第一从动带轮外周分别设有左限位开关与右限位开关；左限位开关与右限位开关的信号输出端分别与第一步进电机控制板的信号输入端连接，从而能够向第一步进电机控制板发送开关量信号；所述第一同步带位于左限位开关与右限位开关之间的部位设有限位块，从而使得第一同步带在传动过程中能够通过限位块触发左限位开关或右限位开关。

进一步的，所述中间支架的衬板两侧均设有支撑立扳；所述顶壳两侧均固定连接有转轴，并通过所述转轴与中间支架两侧的支撑立扳铰接，顶壳底面与衬板顶面留有间隙，从而使得顶壳能够绕转轴相对于中间支架进行转动。

进一步的，所述电路安装腔内还设有第二步进电机与第二步进电机控制板，第二步进电机控制板的信号输出端与第二步进电机的信号输入端连接；第二步进电机控制板的遥控信号线从所述过线孔伸入外底壳内，并且其外伸端分别焊接在第一航空插头背面的插针焊点上；第二步进电机与第二步进电机控制板均能通过电源总线与外置电源形成各自的供电回路；第二步进电机通过俯仰传动机构带动顶壳相对于中间支架转动。

进一步的，遥控模块包括4个分别控制云台摄像机上、下、左、右转动的开关按键；电源总线包括正极线与负极线；遥控信号接收线包括分别用于接收上、下、左、右转动信号的4根线，并且用于接收左、右转动遥控信号的2根线与第一步进电机控制板连接，用于接收上、下转动遥控信号的2根线与第二步进电机控制板连接；图像信号传输线包括分别用于传输红、黄、蓝、绿色彩分量的4根线；

直流电源接口为两孔航插，并且其两个插孔焊点分别通过第一导线、第二导线连接到多针插座上与电源总线的正极线、负极线对应的插孔焊点上；

图像数据输出接口采用至少具有4个插孔的航插，并且各插孔焊点分别通过第三导线、第四导线、第五导线、第六导线连接到多针插座上与图像信号传输线的4根色彩分量线对应的插孔焊点上；

上、下、左、右4个开关按键的一端均与第一导线连接，其另一端分别通过第七导线、第八导线、第九导线、第十导线连接到多针插座上与遥控信号接收线的4上、下、左、右转动信号接收线对应的插孔焊点上。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型提供的便携式图像采集系统中云台摄像机与支撑架通过插接结构可拆卸连接，支撑架与控制盒之间通过连接线实现可拆卸的电气连接，从而各部分可分别进行收纳(如收纳在拉杆箱中)，方便携带。

2、在现场进行组装时，只需将第一航空插头与第一航空插座连接、第二航空插头与第二航空插座连接、多针插头与多针插座连接，便能实现图像采集系统的组装，即三次插接即可。再通过控制盒连接外设，如直流电源适配器、计算机等，就能实现遥控信号与图像信号的传输，以及对图像采集系统供电，十分方便快捷。

3、由于各外置中间转接线均连接在第二航空插头与多针插头上，那么各外置中间转接线则形成了一体，即使相互缠绕也不会影响拆卸与安装。

4、通过中间支架将图像采集模块与底座连接为一体，底座能够通过水平传动机构带动中间支架水平转动以调节水平拍摄角度，从而实现了将图像采集功能与云台的角度调整功能集成为一体，不仅省去了需要将摄像机安装到云台上的操作，使用更加方便，并且结构紧凑、缩小了图像采集装置的整体体积。

5、外底壳采用金属材料制成，从而能够导电，并通过金属触片与航空插头的接地插针连接以形成接地，使外底壳与地等电位，以保护设备和人身安全。同时；金属材料制成的外底壳具有良好的电磁屏蔽作用，能够降低信号传输过程受到的电磁干扰。

附图说明

图1是具体实施方式中便携式图像采集系统的连接示意图；

图2是具体实施方式中便携式图像采集系统与外部设备的接线示意图；

图3是具体实施方式中便携式图像采集系统的传动原理示意图；

图4是具体实施方式中控制盒的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图和优选实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

参考图1至图3所示，一种便携式图像采集系统，包括云台摄像机1、支撑架、连接线与控制盒；所述云台摄像机1与支撑架之间通过插接结构进行电气与机械的可拆卸连接；所述插接结构包括第一航空插头11与第一航空插座21；

第一航空插头11后端从云台摄像机1底部伸入云台摄像机1内，并且固定连接在云台摄像机1上；云台摄像机1的遥控信号接收线、电源总线、图像信号传输线均设置在云台摄像机1内；遥控信号接收线、电源总线、图像信号传输线的一端均分别焊接在第一航空插头11后端的插针焊点上，从而使得云台摄像机1能够通过第一航空插头11接收遥控信号、输入电能并输出图像信号；

支撑架包括空心立柱2，第一航空插座21后端固定连接在空心立柱2上端；空心立柱2内设有分别对应于遥控信号接收线、电源总线、图像信号传输线的内置中间转接线；空心立柱2下端同轴线连接有第二航空插座22，第二航空插座22后端与空心立柱2固定连接；各中间转接线一端对应焊接在第一航空插座21后端的插孔焊点上，其另一端焊接在第二航空插座22后端的插孔焊点上；

第一航空插头11前端的外表面设有外螺纹，第一航空插座21前端的内表面设有内螺纹，从而使得云台摄像机1在通过第一航空插头11与第一航空插座21进行电气连接的同时，通过螺纹连接实现可拆卸机械连接；

连接线3包括用于连接第二航空插座22的第二航空插头31、多针插头 32以及分别对应于各内置中间转接线的外置中间转接线；多针插头32的针数不少于外置中间转接线的总数量；各外置中间转接线一端对应焊接在第二航空插头31的插针焊点上，另一端焊接在多针插头32的插针焊点上；

控制盒4包括多针插座41、直流电源接口42、图像数据输出接口43与遥控模块；多孔插座上与各外置中间转接线对应的插孔焊点分别通过对应的导线与直流电源输入接口、图像数据输出接口43与遥控模块电连接。

本具体实施方式中，所述云台摄像机1包括图像采集模块，所述图像采集模块安装在顶壳内，并且顶壳设有能够露出图像采集模块的摄像头的窗口；所述顶壳通过中间支架16连接在底座上；所述中间支架16包括衬板；所述底座包括上端具有敞口的内底壳14，内底壳14外套有上端具有敞口的外底壳 15，并且内底壳14与外底壳15之间间隙配合，从而使得内底壳14能够相对于外底壳15在水平方向转动；所述中间支架16的衬板固定连接在内底壳14 上端，使得衬板与内底壳14之间形成电路安装腔；所述电路安装腔内安装有第一步进电机、第一步进电机控制板、水平传动机构5以及用于接入外置电源的电源总线，第一步进电机控制板的信号输出端与第一步进电机的信号输入端连接，第一步进电机通过水平传动机构5带动内底壳14旋转；所述内底壳14中央设有立柱141，立柱141中央设有过线孔；所述外底壳15正对所述过线孔处固定连接第一航空插头11，并且第一航空插头11的后端朝向过线孔，第一航空插头11的前端外伸出外底壳15；电源总线、图像采集模块的图像传输线以及第一步进电机控制板的遥控信号线均从过线孔伸入外底壳15内，并且其外伸端分别焊接在第一航空插头11背面的插针焊点上；图像采集模块、第一步进电机与第一步进电机控制板均能通过电源总线与外置电源形成各自的供电回路。

电源总线包括用于连接供电正端的正极线与用于连接供电负端的负极线，分别与航空插头4的6、7号插针焊点连接；图像传输线有4根，分别与航空插头4的2、3、4、5号插针焊点连接；遥控信号线有4根，分别与航空插头 4的8、9、10、11号插针焊点连接，其中两根用于向第一步进电机控制板传输左、右转动的遥控指令，另外两根用于向第一电机控制板传输上、下转动的遥控指令。另外，航空插头4的1号焊点为接地插针的焊点，并通过金属触片连接外底壳1531进行接地。

本具体实施方式中，所述顶壳为分体式结构，包括前罩12与后罩13，前罩12与后罩13通过螺钉进行可拆卸连接；所述内底壳14上端的侧壁上沿周向分布有连接柱，中间支架16的衬板通过螺钉可拆卸连接在内底壳14的连接柱上；所述外底壳15采用金属材料制成；所述第一航空插头11具有接地插针，第一航空插头11后端固定连接有金属触片，金属触片一端与接地插针的焊点连接，另一端延伸至外底壳15内表面，从而形成接地。

顶壳包括可拆卸连接的前罩12与后罩13，便于对顶壳内的图像采集模块进行检测、维修或更换。中间支架16与内底壳14可拆卸连接，便于对电路安装腔内的部件进行检测、维修或更换。保护罩能够遮盖安装在中间支架16 的支撑立扳上的第二从动带轮，从而起到保护和美化作用。

本具体实施方式中，所述水平传动机构5包括第一主动带轮、第一从动带轮与第一同步带；所述第一主动带轮与第一步进电机的输出轴传动连接，第一从动带轮固定套接在所述立柱141上；第一主动带轮与第一从动带轮之间通过第一同步带传动连接。

本具体实施方式中，所述俯仰传动机构包括第二主动带轮、第二从动带轮与第二同步带，并且中间支架16的衬板上设有供第二同步带从电路安装腔竖直伸出的过孔；第二主动带轮设置在电路安装腔内并与第二步进电机传动连接；第二从动带轮固定套接在顶壳一侧的转轴上；第二主动带轮与第二从动带轮通过第二同步带传动连接。

本具体实施方式中，所述电路安装腔内围绕第一从动带轮外周分别设有左限位开关52与右限位开关53；左限位开关52与右限位开关53的信号输出端分别与第一步进电机控制板的信号输入端连接，从而能够向第一步进电机控制板发送开关量信号；所述第一同步带位于左限位开关52与右限位开关53 之间的部位设有限位块51，从而使得第一同步带在传动过程中能够通过限位块51触发左限位开关52或右限位开关53。

采用同步带传动机构作为水平传动机构5与俯仰传动机构，传动平稳，噪声低的优点。通过左、右限位开关53与第一同步带上的限位块51，实现对内底壳14水平转动角度的限位，从而使得拍摄角度能够被限制在较佳的范围。

本具体实施方式中，所述中间支架16的衬板两侧均设有支撑立扳；所述顶壳两侧均固定连接有转轴，并通过所述转轴与中间支架16两侧的支撑立扳铰接，顶壳底面与衬板顶面留有间隙，从而使得顶壳能够绕转轴相对于中间支架16进行转动。

本具体实施方式中，所述电路安装腔内还设有第二步进电机与第二步进电机控制板，第二步进电机控制板的信号输出端与第二步进电机的信号输入端连接；第二步进电机控制板的遥控信号线从所述过线孔伸入外底壳15内，并且其外伸端分别焊接在第一航空插头11背面的插针焊点上；第二步进电机与第二步进电机控制板均能通过电源总线与外置电源形成各自的供电回路；第二步进电机通过俯仰传动机构带动顶壳相对于中间支架16转动。

本具体实施方式中，遥控模块包括4个分别控制云台摄像机1上、下、左、右转动的开关按键；电源总线包括正极线与负极线；遥控信号接收线包括分别用于接收上、下、左、右转动信号的4根线，并且用于接收左、右转动遥控信号的2根线与第一步进电机控制板连接，用于接收上、下转动遥控信号的2根线与第二步进电机控制板连接；图像信号传输线包括分别用于传输红、黄、蓝、绿色彩分量的4根线；

如图4所示，直流电源接口42为两孔航插，并且其两个插孔焊点分别通过第一导线、第二导线连接到多针插座41(DB15插座)上与电源总线的正极线、负极线对应的插孔焊点上；

图像数据输出接口43采用至少具有4个插孔的航插(6孔航插)，并且各插孔焊点分别通过第三导线、第四导线、第五导线、第六导线连接到多针插座 41上与图像信号传输线的4根色彩分量线对应的插孔焊点上；

上、下、左、右4个开关按键的一端均与第一导线连接，其另一端分别通过第七导线、第八导线、第九导线、第十导线连接到多针插座41上与遥控信号接收线的4上、下、左、右转动信号接收线对应的插孔焊点上。

本具体实施方式中，所述俯仰传动机构包括第二主动带轮、第二从动带轮与第二同步带，并且中间支架16的衬板上设有供第二同步带从电路安装腔竖直伸出的过孔；第二主动带轮设置在电路安装腔内并与第二步进电机传动连接；第二从动带轮固定套接在顶壳一侧的转轴上；第二主动带轮与第二从动带轮通过第二同步带传动连接。

本具体实施方式中，所述图像采集模块为红外图像采集模块；支撑架采用三角架作为底座，空心立柱1412固定连接在所述底座上。