面向河流成像測速的物像尺度測量裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種面向河流成像測速的物像尺度測量裝置，屬于河流水面成像測速的技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]物像尺度測量是河流水面成像測速方法的重要組成部分，屬于水面攝影測量，是一種非接觸式的明渠水流檢測技術(shù)。傳統(tǒng)的物像尺度測量裝置，它存在以下幾個(gè)難點(diǎn):(1)將圖像采集、圖像處理、圖像顯示、供電電源集成于一體的測速設(shè)備較少，且成本費(fèi)用極高。
[2]裝置無法在野外長時(shí)間工作。傳統(tǒng)裝置都是采用電瓶或電池進(jìn)行供電，無法自行補(bǔ)給電能工作。上述問題限制了物像尺度測量裝置在河流水面成像測速上的應(yīng)用推廣。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]發(fā)明目的，針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述或其他缺陷，本實(shí)用新型提供了一種便攜式、成本較低、可在野外長時(shí)間工作的面向河流成像測速的物像尺度測量裝置。
[0004]技術(shù)方案:為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本實(shí)用新型采用如上技術(shù)方案:
[0005]一種面向河流成像測速的物像尺度測量裝置，包括:支架集成模塊和可在豎直方向上升降的用于固定所述支架集成模塊的云臺集成模塊；
[0006]所述支架集成模塊包括:一個(gè)由相互垂直的橫桿和伸縮桿組成的T型支架，安裝在所述橫桿中部的面陣CCD相機(jī)，相機(jī)防水罩，以及安裝在所述橫桿兩端的綠色激光源；
[0007]所述云臺集成模塊包括升降模塊、控制模塊、供電模塊和顯示模塊；所述供電模塊由太陽能電池板與蓄電池組組成，分別與控制模塊、顯示模塊、相機(jī)和激光源電連接，用于供電；
[0008]所述控制模塊分別與相機(jī)和顯示模塊電連接，包括處理器、圖像處理芯片和圖像存儲器，所述處理器輸出圖像采集信號至相機(jī)，輸出圖像存儲信號至圖像存儲器，輸出圖像處理信號至圖像處理芯片；所述圖像存儲器從圖像存儲器獲取圖像數(shù)據(jù)，并輸出圖像數(shù)據(jù)和物像尺度測量結(jié)果至顯示模塊。
[0009]進(jìn)一步地，所述支架集成模塊還包括一個(gè)內(nèi)置在所述T型支架的伸縮桿一端的步進(jìn)電機(jī)，一根一端與所述步進(jìn)電機(jī)連接另一端與所述伸縮桿另一端連接的傳動帶，所述步進(jìn)電機(jī)分別與所述供電模塊和控制模塊電連接，所述控制模塊的處理器輸出電機(jī)轉(zhuǎn)動信號至所述步進(jìn)電機(jī)。
[0010]進(jìn)一步地，所述圖像處理芯片為TMS320C6414型號的DSP芯片，所述圖像存儲器由8塊DDR2 SDRAM芯片MT47H64M16組成，所述處理器通過RS232串口芯片和DS90CR288芯片與相機(jī)連接。
[0011]進(jìn)一步地，所述顯示模塊包括DVI顯示屏和CH7301C顯示芯片，所述顯示芯片與所述控制模塊連接。
[0012]進(jìn)一步地，所述升降模塊包括可伸縮空心鐵棒和圓形底盤，所述空心鐵棒上標(biāo)有刻度。
[0013]進(jìn)一步地，所述T型支架的橫桿和伸縮桿為由空心鋁棒制成的橫桿和伸縮桿，所述伸縮桿上標(biāo)有刻度。
[0014]進(jìn)一步地，所述T型支架的橫桿和伸縮桿上安裝有LED補(bǔ)光燈。
[0015]進(jìn)一步地，所述綠色激光源為四個(gè)，兩個(gè)一組橫向間隔0.1m固定在橫桿的兩對稱端點(diǎn)處，相距l(xiāng)m。
[0016]有益效果:與現(xiàn)有物像尺度測量裝置相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0017](I)操作簡單，易于移動、攜帶，且內(nèi)部涉及的計(jì)算較少。
[0018](2)成本較低廉，整個(gè)測量裝置可使用的價(jià)格比較低廉，市面上易于買到的器件，并且整個(gè)裝置能長期在野外工作，能自行供電。
[0019](3)進(jìn)一步地，裝置通過采用步進(jìn)電機(jī)準(zhǔn)確控制安裝有相機(jī)的支架自動收縮，能夠省去手動調(diào)節(jié)的不變和降低誤差，得到較為精確的物像尺度測量結(jié)果。
[0020](4)自帶圖像和結(jié)果的顯示模塊，方便觀察判斷，便于裝置調(diào)節(jié)。
【附圖說明】
[0021]為了使本實(shí)用新型的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，其中:
[0022]圖1為本實(shí)用新型的物理結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2為本實(shí)用新型的功能結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述如下:
[0025]如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例公開的一種面向河流成像測速的物像尺度測量裝置，主要包括支架集成模塊和云臺集成模塊，使用時(shí)云臺集成模塊豎直朝上放置在地面上，支架集成模塊平行于河面，垂直固定在云臺集成模塊上，云臺集成模塊可以升降調(diào)節(jié)，控制支架集成模塊與河面的距離。
[0026]支架集成模塊包括一個(gè)可伸縮的T型支架，一臺套有防水罩的面陣C⑶相機(jī)14，以及四個(gè)用于物像尺度標(biāo)定的綠色激光源13，相機(jī)14垂直向下安裝在支架橫桿中部與伸縮桿的連接處，四個(gè)激光源每兩個(gè)一組橫向間隔0.1m固定在橫桿的兩對稱端點(diǎn)處，相距l(xiāng)m。為了光線較暗時(shí)拍照補(bǔ)光，支架上相機(jī)周圍可以安裝補(bǔ)光燈，如在距相機(jī)左方、右方、下方各0.2m的位置放置2個(gè)8W的LED補(bǔ)光燈12。
[0027]為了簡化手動調(diào)節(jié)，便于操作，T型支架的伸縮桿內(nèi)部可以設(shè)置自動控制支架伸縮的機(jī)構(gòu)，例如在伸縮桿內(nèi)靠近云臺集成模塊的一端設(shè)置一個(gè)步進(jìn)電機(jī)8，通過一根傳動帶11，分別連接步進(jìn)電機(jī)8與伸縮桿靠近相機(jī)的一端，步進(jìn)電機(jī)8帶動傳動帶11實(shí)現(xiàn)伸縮桿的自動收縮。
[0028]云臺集成模塊起到支撐和集成控制的作用，主要包括升降模塊、控制模塊、供電模塊以及顯示模塊。供電模塊由16塊單晶硅太陽能電池板5與蓄電池組4組成，可為各電子芯片、器件、設(shè)備等供電，當(dāng)然相機(jī)、LED補(bǔ)光燈等也可以使用自配的電池供電，蓄電池組4可選用內(nèi)阻小、自放電率低、充電接受能力強(qiáng)、循環(huán)壽命長的，以延長整個(gè)裝置的可作業(yè)時(shí)長。升降模塊可由標(biāo)有刻度的可伸縮的空心鐵棒6和圓形底盤7組成，起到支撐和調(diào)節(jié)高度的作用，圖1中是較為簡單的實(shí)現(xiàn)方式，當(dāng)然也可以通過三角架等其他方式實(shí)現(xiàn)。FPGA控制模塊、供電模塊和顯示模塊固定安裝在升降模塊的上方。顯示模塊由DVI顯示屏I和CH7301顯示芯片2組成?？刂颇K為一塊FPGA控制芯片組件3，主要包括處理器、圖像處理芯片和存儲器，其中處理器為N1sII處理器，圖像處理芯片采用I塊TMS320C6414型號的DSP芯片，圖像存儲器由8塊DDR2 SDRAM芯片MT47H64M16組成?？刂颇K與相機(jī)之間可通過串口芯片和圖像數(shù)據(jù)接收芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，如在T型支架的伸縮桿內(nèi)置一塊RS232串口芯片9和DS90CR288接收芯片10，用于連接FPGA控制芯片組件3和面陣CXD相機(jī)14。
[0029]圖2為本實(shí)用新型的整體功能結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，由太陽能電池板和蓄電池組組成的太陽能電池供電模塊，連接支架集成模塊的相機(jī)、步進(jìn)電機(jī)和激光源，F(xiàn)PGA控制模塊，以及顯示屏等，進(jìn)行供電。DVI顯示屏通過一塊CH7301C顯示芯片連接FPGA控制模塊，進(jìn)行結(jié)果的顯示。FPGA控制模塊主要包括N1sII處理器、存儲器和DSP圖像處理芯片，其中