高速全方位跟蹤監(jiān)控設備的制作方法
【專利摘要】一種高速全方位跟蹤監(jiān)控設備，其特征在于：包括安裝在監(jiān)控云臺上現(xiàn)場監(jiān)控攝像機、監(jiān)控信息中心、移動設備，所述的監(jiān)控云臺包括帶底板的圓筒形防護殼、攝像機以及攝像機控制機構、單片機及存儲模塊、通信模塊、云臺支撐架，單片機及存儲模塊、通信模塊、攝像機以及攝像機控制機構設置在云臺支撐架上，云臺支撐架固定在防護殼內(nèi)的底板上，并通過云臺支撐架將單片機及存儲模塊、通信模塊、攝像機以及攝像機控制機構固設于防護殼內(nèi)。本實用新型分別通過水平基準校對裝置和垂直基準校對裝置對單攝像機在水平和垂直方向上的基準校對進行自我校對清零，大大提高整個系統(tǒng)的精度。
【專利說明】高速全方位跟蹤監(jiān)控設備
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種圖像監(jiān)控系統(tǒng)，尤其涉及一種安裝在高速道路車輛使用的一種監(jiān)控系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]隨著網(wǎng)絡技術的發(fā)展和安防市場的不斷升溫，視頻監(jiān)控作為安防的一個重要領域也得到了長足的發(fā)展。目前大部分的攝像頭支持鏡頭360度的自由旋轉，但因攝像頭的底座固定的，不能對目標物體進行多方位的監(jiān)控，且受攝像頭立柱阻擋而存在監(jiān)控盲區(qū)。為了解決這一問題，目前通用的方法是在不同的位置安裝多個攝像頭。這種方法的弊端是需要消耗額外的硬件資源:攝像頭和監(jiān)控解碼器，進而需要消耗更多的帶寬，嚴重增加了監(jiān)控成本，尤其是高速道路中的監(jiān)控設備，由于車輛行駛速度快，攝像機的監(jiān)控范圍是否發(fā)生偏差，是保證視頻監(jiān)控系統(tǒng)正常運行的前提和基礎，而現(xiàn)有的道路監(jiān)控系統(tǒng)一般采用在遠程的監(jiān)控信息中心來修正誤差，其難度大，一旦偏差過大將無法修復。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的在于針對已有技術存在的缺陷，提供一種單攝像機實現(xiàn)全方位監(jiān)控的高速全方位跟蹤監(jiān)控設備，該系統(tǒng)的監(jiān)控云臺中自帶基準校對裝置。
[0004]為達到上述目的，本實用新型采用下述技術方案:一種高速全方位跟蹤監(jiān)控設備，包括安裝在監(jiān)控云臺上現(xiàn)場監(jiān)控攝像機、監(jiān)控信息中心、移動設備，所述的監(jiān)控云臺包括帶底板的圓筒形防護殼、攝像機以及攝像機控制機構、單片機及存儲模塊、通信模塊、云臺支撐架，單片機及存儲模塊、通信模塊、攝像機以及攝像機控制機構設置在云臺支撐架上，云臺支撐架固定在防護殼內(nèi)的底板上，并通過云臺支撐架將單片機及存儲模塊、通信模塊、攝像機以及攝像機控制機構固設于防護殼內(nèi)，所述的云臺支撐架包括架設在防護殼的底板上的連接盤、于連接盤中心豎直架設的中心軸，所述的攝像機控制機構包括水平控制機構和垂直控制機構，水平控制機構包括連接于中心軸上的轉盤、水平步進電機以及由固定于中心軸上的水平基準校對裝置，轉盤由水平步進電機帶動以中心軸為中心水平轉動，并通過水平基準校對裝置校對清零轉盤的水平基準角度，垂直控制機構包括立設于轉盤上的兩擺動支架、安裝在兩擺動支架之間的攝像機框、垂直步進電機以及垂直基準校對裝置，攝像機框內(nèi)安裝攝像機，兩擺動支架的一端固設于轉盤上，另一端分別通過軸承連接于攝像機框的兩側面，使得攝像機框在垂直步進電機的帶動下在兩擺動支架之間做垂直方向上的擺動，并通過垂直基準校對裝置校對清零攝像機框的垂直基準角度，所述的監(jiān)控云臺和移動設備分別與監(jiān)控信息中心通信連接，所述的監(jiān)控云臺獲取現(xiàn)場監(jiān)控攝像機獲取的視頻存于單片機及存儲模塊中，并通過通信模塊發(fā)送至監(jiān)控信息中心，由監(jiān)控信息中心對視頻進行信號處理，并將處理結果發(fā)送至移動設備。
[0005]作為一種改進:水平基準校對裝置包括水平信號擋板、與水平信號擋板配合作業(yè)的水平紅外感應器，水平紅外感應器固定安裝在轉盤上隨轉盤水平轉動，水平信號擋板固接于中心軸上，垂直基準校對裝置包括垂直信號擋板、與垂直信號擋板配合作業(yè)的垂直紅外感應器，垂直紅外感應器固定安裝在轉盤上于兩擺動支架之間的位置上，垂直信號擋板固接于攝像機框的底部。
[0006]作為一種改進:所述的轉盤在中心位置套接于中心軸上，所述水平控制機構的水平步進電機設于轉盤的一半份盤面上，垂直控制機構的兩擺動支架、攝像機框、垂直基準校對裝置以及水平基準校對裝置的水平紅外感應器安裝在另一半份盤面上，且該半份盤面的下方設置垂直步進電機，由垂直步進電機驅動攝像機框在轉盤上的垂直擺動。
[0007]作為一種改進:所述的圓筒形防護殼包括圓筒殼、固接于圓筒殼內(nèi)壁上的底板、圓筒殼頂部的頂蓋，圓筒殼的上部以及圓筒形防護殼的頂蓋為透明防水材料制成的觀察罩，圓筒殼的下部為堅固防摔材料制成的柱體。
[0008]作為一種改進:所述的監(jiān)控信息中心采用圖像差值法處理接收的視頻圖像。
[0009]作為一種改進:所述圓筒形防護殼的觀察罩外壁上設有雨刷機構，所述的雨刷機構包括雨刷絲桿、雨刷、齒輪和雨刷驅動電機，雨刷固定在雨刷絲桿上，雨刷驅動電機通過驅動齒輪使雨刷在雨刷絲桿上滑動。
[0010]本實用新型由于帶攝像機的攝像機框受水平控制機構和垂直控制機構控制，使得單攝像機實現(xiàn)對監(jiān)控目標的全方位監(jiān)控，且其分別通過水平基準校對裝置和垂直基準校對裝置對單攝像機在水平和垂直方向上的基準校對進行自我校對清零，大大提高整個系統(tǒng)的精度。遠程的監(jiān)控信息中心以及移動設備能實時的處理信息、通報和反饋信息，提高整個系統(tǒng)的效率。本實用新型系統(tǒng)完整、合理、成像清晰、性能穩(wěn)定、能很好的適應戶外的環(huán)境，可以通過在一定范圍內(nèi)連續(xù)設置多個監(jiān)控云臺來實現(xiàn)不間斷的廣闊監(jiān)控范圍，并具有無監(jiān)控死角和沒有盲區(qū)監(jiān)控范圍的優(yōu)勢。
[0011]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步說明。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型高速全方位跟蹤監(jiān)控設備一種實施例的方框圖。
[0013]圖2是圖1中監(jiān)控云臺的結構示意圖。
[0014]圖3是圖2的俯視圖。
[0015]圖4為圖2中圓筒形防護殼內(nèi)A-A向剖視圖。
[0016]圖5是圖2中連接盤的結構示意圖。
[0017]圖6是雨刷機構的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0018]如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5所示高速全方位跟蹤監(jiān)控設備的一種實施例，包括安裝在監(jiān)控云臺B上現(xiàn)場監(jiān)控攝像機10、監(jiān)控信息中心C、移動設備D。所述的監(jiān)控云臺B包括帶底板9的圓筒形防護殼、攝像機10以及攝像機控制機構B1、單片機及存儲模塊B2、通信模塊B3、云臺支撐架。所述的監(jiān)控云臺B和移動設備D分別與監(jiān)控信息中心C通信連接，所述的監(jiān)控云臺B獲取現(xiàn)場監(jiān)控攝像機10獲取的視頻以及攝像機10的位置信息存于單片機及存儲模塊B2中，并通過通信模塊B3發(fā)送至監(jiān)控信息中心C，由監(jiān)控信息中心C采用圖像差值法對視頻進行信號處理，并將處理結果發(fā)送至移動設備D。單片機及存儲模塊B2、通信模塊B3、攝像機10以及攝像機控制機構BI設置在云臺支撐架上，云臺支撐架固定在防護殼內(nèi)的底板9上，并通過云臺支撐架將單片機及存儲模塊B2、通信模塊B3、攝像機10以及攝像機控制機構BI固設于防護殼內(nèi)，所述的云臺支撐架包括架設在防護殼的底板9上的人形連接盤8、于人形連接盤8中心豎直架設的中心軸34，所述的人形連接盤8上開有弧形缺口 8a，以便于監(jiān)控云臺B的通信線布設，使人們在維修或裝配時，可從弧形缺口 8a處伸入，而無需拆卸整個連接盤8。
[0019]所述的攝像機控制機構BI包括水平控制機構和垂直控制機構，水平控制機構包括連接于中心軸34上的轉盤31、水平步進電機16以及由固定于中心軸34上的水平基準校對裝置，轉盤31由水平步進電機16帶動以中心軸34為中心水平轉動，并通過水平基準校對裝置校對清零轉盤31的水平基準角度。水平基準校對裝置包括水平信號擋板13、與水平信號擋板13配合作業(yè)的水平紅外感應器3，水平紅外感應器3固定安裝在轉盤31上隨轉盤31水平轉動，水平信號擋板13固接于中心軸34上。在被測水平基準角度時，水平信號擋板13伸入水平紅外感應器3中，水平紅外感應器3感應紅外線的阻擋并發(fā)送被測水平基準角度信號于單片機及存儲模塊B2，由單片機及存儲模塊B2將被測水平基準角度信號與存儲于單片機及存儲模塊B2中的原始水平基準角度信號相對比并更新存儲新水平基準角度，從而實現(xiàn)水平基準角度校對清零工作。攝像機10的水平位置信息通過單片機及存儲模塊B2計算與水平基準角度的角度差而得。垂直控制機構包括立設于轉盤31上的兩擺動支架30、安裝在兩擺動支架30之間的攝像機框36、垂直步進電機4以及垂直基準校對裝置，攝像機框36內(nèi)安裝攝像機10，兩擺動支架30的一端固設于轉盤31上，另一端分別通過軸承連接于攝像機框36的兩側面，使得攝像機框36在垂直步進電機4的帶動下在兩擺動支架30之間做垂直方向上的擺動，并通過垂直基準校對裝置校對清零攝像機框36的垂直基準角度。垂直基準校對裝置包括垂直信號擋板1、與垂直信號擋板I配合作業(yè)的垂直紅外感應器2，垂直紅外感應器2固定安裝在轉盤31上于兩擺動支架30之間的位置上，垂直信號擋板I固接于攝像機框36的底部。在垂直信號擋板I隨著攝像機框36擺動至垂直信號擋板I伸入垂直紅外感應器2中，垂直紅外感應器2感應紅外線的阻擋時，即被測垂直基準角度時，垂直紅外感應器2發(fā)送被測垂直基準角度信號于單片機及存儲模塊B2，由單片機及存儲模塊B2將被測垂直基準角度信號與存儲于單片機及存儲模塊B2中的原始垂直基準角度信號相對比并更新存儲新垂直基準角度，從而實現(xiàn)垂直基準角度的校對清零工作。攝像機10的垂直位置信息通過單片機及存儲模塊B2計算與垂直基準角度的角度差而得。由于監(jiān)控云臺B在長期運作后，難免會受震動或其他原因的影響致攝像機在水平方向上或垂直方向上的偏移，若不及時更正會使得監(jiān)控計算錯誤，從而致監(jiān)控跟蹤錯誤的現(xiàn)象。本實施例的水平基準校對裝置和垂直基準校對裝置能對攝像機框36分別在水平基準角度、垂直基準角度進行及時校對清零，并將水平基準角度、垂直基準角度存儲于單片機及存儲模塊B2中。有效避免上述情況的出現(xiàn)，大大提高了監(jiān)控云臺的精確度和穩(wěn)定性。
[0020]本實施例為了合理利用空間，所述的轉盤31在中心位置套接于中心軸34上，水平控制機構的水平步進電機16設于轉盤31的一半份盤面上，垂直控制機構的兩擺動支架30、攝像機框36、垂直基準校對裝置以及水平基準校對裝置的水平紅外感應器3安裝在另一半份盤面上，且該半份盤面的下方設置垂直步進電機4，由垂直步進電機4驅動攝像機框36在轉盤31上的垂直擺動。水平步進電機16與其他高精密器件分離，減少水平步進電機16對高精密器件的震動影響。同時本實施例采用安裝于中心軸34上的滑環(huán)裝置6將隨轉盤旋轉的通信線和固定的通信線分別布設，避免通信線之間相互纏繞。
[0021]本實施例為了能更好的適應高速道路的環(huán)境，采用的圓筒形防護殼包括圓筒殼、固接于圓筒殼內(nèi)壁上的底板9、圓筒殼頂部的頂蓋11，圓筒殼的上部為透明防水材料制成的觀察罩43，圓筒殼的下部為堅固防摔材料制成的柱體33。并在圓筒形防護殼的觀察罩43外壁上設如圖6所示的雨刷機構E，包括雨刷絲桿409、雨刷410、齒輪411和雨刷驅動電機412,雨刷410固定在雨刷絲桿409上,雨刷驅動電機412通過驅動齒輪411使雨刷410在雨刷絲桿409上滑動，雨刷驅動電機412可通過單片機及存儲模塊B2控制。
[0022]圓筒形防護殼的頂蓋11可采用透明防水材料制成，對頂部方向上攝像工作，使本實用新型的系統(tǒng)也能適用于環(huán)島地面的環(huán)境，實現(xiàn)環(huán)島周側以及上方的跟蹤監(jiān)控工作。當然根據(jù)環(huán)境的需要也可采用整個圓筒形防護殼均由透明防水材料制成，以配合攝像機10的全方位監(jiān)控要求。
[0023]本實用新型由于帶攝像機的攝像機框受水平控制機構和垂直控制機構控制，使得單攝像機實現(xiàn)對監(jiān)控目標的全方位360度的監(jiān)控。遠程的監(jiān)控信息中心C可以快速、準確的根據(jù)當前攝像機采集的視頻圖像，實時判斷攝像機監(jiān)控事件的發(fā)生，并通過監(jiān)控信息中心C與移動設備D之間的通信，及時處理和反饋結果，提高系統(tǒng)的完整性和效率。且本實用新型系統(tǒng)設計合理、成像清晰、性能穩(wěn)定、能很好的適應戶外的環(huán)境。
【權利要求】
1.一種高速全方位跟蹤監(jiān)控設備，其特征在于:包括安裝有現(xiàn)場監(jiān)控攝像機(10)的監(jiān)控云臺、監(jiān)控信息中心、移動設備，所述的監(jiān)控云臺包括帶底板(9)的圓筒形防護殼、攝像機(10)以及攝像機控制機構、單片機及存儲模塊、通信模塊、云臺支撐架，單片機及存儲模塊、通信模塊、攝像機(10)以及攝像機控制機構設置在云臺支撐架上，云臺支撐架固定在防護殼內(nèi)的底板(9)上，并通過云臺支撐架將單片機及存儲模塊、通信模塊、攝像機(10)以及攝像機控制機構固設于防護殼內(nèi)，所述的云臺支撐架包括架設在防護殼的底板(9)上的連接盤(8)、于連接盤中心豎直架設的中心軸(34)，所述的攝像機控制機構包括水平控制機構和垂直控制機構，水平控制機構包括連接于中心軸(34)上的轉盤(31)、水平步進電機(16)以及由固定于中心軸(34)上的水平基準校對裝置，轉盤(31)由水平步進電機(16)帶動以中心軸(34)為中心水平轉動，并通過水平基準校對裝置校對清零轉盤(31)的水平基準角度，垂直控制機構包括立設于轉盤(31)上的兩擺動支架(30)、安裝在兩擺動支架(30)之間的攝像機框(36)、垂直步進電機(4)以及垂直基準校對裝置，攝像機框(36)內(nèi)安裝攝像機(10)，兩擺動支架(30)的一端固設于轉盤(31)上，另一端分別通過軸承連接于攝像機框(36)的兩側面，使得攝像機框(36)在垂直步進電機(4)的帶動下在兩擺動支架(30)之間做垂直方向上的擺動，并通過垂直基準校對裝置校對清零攝像機框(36 )的垂直基準角度，所述的監(jiān)控云臺和移動設備分別與監(jiān)控信息中心通信連接，所述的監(jiān)控云臺獲取現(xiàn)場監(jiān)控攝像機獲取的視頻存于單片機及存儲模塊中，并通過通信模塊發(fā)送至監(jiān)控信息中心，由監(jiān)控信息中心對視頻進行信號處理，并將處理結果發(fā)送至移動設備。
2.根據(jù)權利要求1所述的高速全方位跟蹤監(jiān)控設備，其特征在于:水平基準校對裝置包括水平信號擋板(13)、與水平信號擋板(13)配合作業(yè)的水平紅外感應器(3)，水平紅外感應器(3)固定安裝在轉盤(31)上隨轉盤(31)水平轉動，水平信號擋板(13)固接于中心軸(34)上，垂直基準校對裝置包括垂直信號擋板(I)、與垂直信號擋板(I)配合作業(yè)的垂直紅外感應器(2 )，垂直紅外感應器(2 )固定安裝在轉盤(31)上于兩擺動支架(30 )之間的位置上，垂直信號擋板(I)固接于攝像機框(36)的底部。
3.根據(jù)權利要求2所述的高速全方位跟蹤監(jiān)控設備，其特征在于:所述的轉盤(31)在中心位置套接于中心軸(34)上，所述水平控制機構的水平步進電機(16)設于轉盤(31)的一半份盤面上，垂直控制機構的兩擺動支架(30)、攝像機框(36)、垂直基準校對裝置以及水平基準校對裝置的水平紅外感應器(3)安裝在另一半份盤面上，且該半份盤面的下方設置垂直步進電機(4)，由垂直步進電機(4)驅動攝像機框(36)在轉盤(31)上的垂直擺動。
4.根據(jù)權利要求1或2或3所述的高速全方位跟蹤監(jiān)控設備，其特征在于:所述的圓筒形防護殼包括圓筒殼、固接于圓筒殼內(nèi)壁上的底板(9)、圓筒殼頂部的頂蓋(11),圓筒殼的上部以及圓筒形防護殼的頂蓋(11)為透明防水材料制成的觀察罩(43)，圓筒殼的下部為堅固防摔材料制成的柱體(33)。
5.根據(jù)權利要求1或2或3所述的高速全方位跟蹤監(jiān)控設備，其特征在于:所述圓筒形防護殼的觀察罩(43)外壁上設有雨刷機構，所述的雨刷機構包括雨刷絲桿、雨刷、齒輪和雨刷驅動電機，雨刷固定在雨刷絲桿上，雨刷驅動電機通過驅動齒輪使雨刷在雨刷絲桿上滑動。
6.根據(jù)權利要求4所述的高速全方位跟蹤監(jiān)控設備，其特征在于:所述圓筒形防護殼的觀察罩(43)外壁上設有雨刷機構，所述的雨刷機構包括雨刷絲桿、雨刷、齒輪和雨刷驅動電機，雨刷固定在雨刷絲桿上，雨刷驅動電機通過驅動齒輪使雨刷在雨刷絲桿上滑動。
【文檔編號】G06T7/00GK203691541SQ201420029848
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年1月17日 優(yōu)先權日:2014年1月17日
【發(fā)明者】沈永松 申請人:溫州職業(yè)技術學院