举高喷射消防车及其测距系统、测距方法技术方案

本发明专利技术涉及一种举高喷射消防车及其测距系统、测距方法。举高喷射消防车测距系统包括测距装置及控制装置，测距装置包括光电测距仪、位于其发射和接收光束路径上的两个圆形楔形棱镜及旋转驱动装置，控制装置中的上位机控制根据预设图像中预设目标位置控制圆形楔形棱镜旋转方位角度，以在两个圆形楔形棱镜形成的锥状空间视角范围内确定指向预设目标实际位置的预设目标光轴，从而使光电测距仪发射的光束能够经圆形楔形棱镜被引导至预设目标实际位置，进而测得距离。本发明专利技术提供的举高喷射消防车及其测距系统、测距方法，能够准确确定预设图像中预设目标位置对应的预设目标实际位置，并准确进行测距，以便实现后续的灭火或救援工作。

Elevation jet fire truck and its ranging system and ranging method

The invention relates to a height lifting jet fire truck and a ranging system and a ranging method thereof. The ranging system of the elevating jet fire engine consists of a ranging device and a control device. The ranging device consists of a photoelectric ranging device, two circular wedge prisms located on the path of the transmitting and receiving beams and a rotating drive device. The upper computer in the control device controls the rotation of the circular wedge prism according to the preset target position in the preset image. The azimuth is used to determine the preset target optical axis pointing to the actual position of the preset target within the conical space angle of view formed by two circular wedge prisms, so that the beam emitted by the photoelectric rangefinder can be guided to the actual position of the preset target through the circular wedge prism, and then the distance can be measured. The lifting jet fire engine and its ranging system and ranging method can accurately determine the actual position of the preset target corresponding to the preset target position in the preset image, and accurately ranging, so as to realize the follow-up fire fighting or rescue work.

【技术实现步骤摘要】
举高喷射消防车及其测距系统、测距方法
本专利技术涉及消防设备
，特别涉及一种举高喷射消防车及其测距系统、测距方法。
技术介绍
举高喷射消防车是通过多节折叠伸缩臂架将电动遥控消防炮举升至高空从多个角度灵活地喷雾、喷水或者喷射泡沫，具有作业幅度宽、射程远、流量大、可远距离高空跨障碍灭火等优点，特别适用于高层楼宇、大体建筑及易爆、易辐射、高热等常规消防车和消防员无法接近场所的火灾扑救。一般地，举高喷射消防车大多靠操作员肉眼直接观察操作，当对高处或隔物扑火时，无法观察前端实时火场，操作受到限制。为解决该问题，目前，市场出现的一些举高喷射消防车在臂架末端装有可见光或红外摄像头，用于对火场的实时监视并搜寻火源及被困对象。但是，目前技术在目标识别后未能实现对其精确定位测距，进而无法引导臂架将灭火装置或救援平台送至火源或被困对象附近的可靠且安全范围内，以便进行后续的灭火或救援工作。
技术实现思路
基于此，有必要针对举高喷射消防车现有视频监视设备在目标识别后未能实现对其精确定位测距的问题，提供一种能对目标进行精确测距定位的举高喷射消防车及其测距系统、测距方法。一种举高喷射消防车的测距系统，包括测距装置，包括光电测距仪及位于该光电测距仪发射和接收光束路径上的旋转棱镜扫描机构，该光电测距仪用于测量其与预设目标实际位置的距离，该预设目标实际位置与预设图像下的预设目标位置对应，该旋转棱镜扫描机构包括两个楔角和材料均相同的圆形楔形棱镜及旋转驱动机构，两个该圆形楔形棱镜共轴设置，该光电测距仪发射和接收光束的光轴与该共轴轴线共线，该旋转驱动机构用于分别驱动两个该圆形楔形棱镜可绕共轴轴线独立旋转，以在两个该圆形楔形棱镜形成的锥状空间视角范围内确定指向该预设目标实际位置的预设目标光轴，该预设目标光轴在该光电测距仪发射和接受光束的路径上；控制装置，包括上位机及棱镜回转控制器，该棱镜回转控制器分别与该上位机和该旋转驱动机构连接，以由该上位机控制该棱镜回转控制器，从而分别驱动该圆形楔形棱镜绕该共轴轴线旋转至第一预设方位角度；该上位机与该光电测距仪连接，以由该上位机控制该光电测距仪测量其与该预设目标实际位置的距离，进而获取该预设目标实际位置的距离数据。上述举高喷射消防车的测距系统，在预设图像中对火源及被困对象目标识别后，通过上位机控制两个圆形楔形棱镜旋转，从而在两个圆形楔形棱镜形成的锥状空间视角范围内确定指向该预设目标实际位置的预设目标光轴，进而准确地将光电测距仪发射的光束经圆形楔形棱镜引导至目标实际位置，从而对目标实际位置进行准确测距定位，进而引导臂架将灭火装置或救援平台送至火源或被困对象附近的可靠且安全范围内，实现后续的灭火或救援工作。在其中一个实施例中，上述上位机用于根据在上述预设图像下的预设目标位置，在两个上述圆形楔形棱镜形成的锥状空间视角范围内确定预设目标空间方位指向信息，以控制上述棱镜回转控制器，分别驱动上述圆形楔形棱镜绕上述共轴轴线旋转至对应的第一预设方位角度，从而控制上述光电测距仪测量其与预设目标实际位置的距离，进而获取上述预设目标实际位置的距离数据。在其中一个实施例中，上述测距系统还包括扫描成像装置及分光镜；该扫描成像装置包括能够采集预设视场尺寸的窄视场图像的成像探测器，该分光镜的中心位于两个上述圆形楔形棱镜的上述共轴轴线上，且与上述共轴轴线呈45度角放置，以将经过两个上述圆形楔形棱镜中心到达分光镜中心的光束分解成第一光束和与该第一光束垂直的第二光束，上述成像探测器成像光束的光轴与该第一光束的光轴共线，上述光电测距仪发射和接收光束的光轴与该第二光束的光轴共线；上述旋转驱动机构用于分别驱动两个上述圆形楔形棱镜可绕共轴轴线独立旋转，以在两个上述圆形楔形棱镜形成的锥状空间视角范围内调整该成像探测器采集的窄视场图像的成像视轴，从而获取多个预设成像视轴下的窄视场图像；上述上位机控制上述棱镜回转控制器，从而分别驱动上述圆形楔形棱镜绕上述共轴轴线旋转至第二预设方位角度；上述控制装置还包括图像处理器，该图像处理器分别与上述上位机和该成像探测器连接，该图像处理器用于对该成像探测器采集的窄视场图像进行图像处理；上述上位机还用于将该图像处理器处理后的多个窄视场图像拼合成上述预设图像。在其中一个实施例中，上述上位机用于根据窄视场图像的预设视场尺寸，在两个上述圆形楔形棱镜形成的锥状空间视角范围内确定预设成像视轴的系列采样指向信息，以使多个预设成像视轴下的窄视场图像无盲区拼合；上述上位机还用于根据该预设成像视轴的系列采样指向信息，控制上述棱镜回转控制器，从而分别驱动上述圆形楔形棱镜绕上述共轴轴线旋转至对应的第二预设方位角度，进而获取多个对应的预设成像视轴下的窄视场图像。在其中一个实施例中，上述测距系统还包括显示装置，该显示装置用于显示上述窄视场图像和/或显示上述预设图像。在其中一个实施例中，上述扫描成像装置还包括长焦镜头，该长焦镜头装设于上述成像探测器；或上述扫描成像装置还包括变焦镜头，该变焦镜头装设于上述成像探测器。在其中一个实施例中，上述旋转棱镜扫描机构还包括与上述棱镜回转控制器连接的位置传感器，该位置传感器用于检测获取两个上述圆形楔形棱镜的位置信息。一种举高喷射消防车，包括车身本体、与该车身本体连接臂架组件及上述的举高喷射消防车的测距系统。一种举高喷射消防车的测距方法，包括根据预设图像下的预设目标位置，获取圆形楔形棱镜旋转的第一预设方位角度；根据该圆形楔形棱镜旋转的第一预设方位角度，发送旋转指令至该圆形楔形棱镜，以控制该圆形楔形棱镜旋转；接收该圆形楔形棱镜旋转到位指令；根据该圆形楔形棱镜旋转到位指令，发送测距指令至光电测距仪；获取来自该光电测距仪的预设目标实际位置的距离数据。在其中一个实施例中，上述根据预设图像下的预设目标位置，获取圆形楔形棱镜旋转的第一预设方位角度具体包括根据在预设图像下的预设目标位置，在两个上述圆形楔形棱镜形成的锥状空间视角范围内确定预设目标空间方位指向信息；根据该预设目标空间方位指向信息，获得对应的上述圆形楔形棱镜旋转的第一预设方位角度。在其中一个实施例中，上述根据预设图像下的预设目标位置，获取圆形楔形棱镜旋转的第一预设方位角度之前还包括获取多个预设成像视轴下的窄视场图像；将多个预设成像视轴下的窄视场图像进行拼合处理形成上述预设图像。在其中一个实施例中，上述获取多个预设成像视轴下的窄视场图像具体包括根据窄视场图像的预设视场尺寸，在两个上述圆形楔形棱镜形成的锥状空间视角范围内确定预设成像视轴的系列采样指向信息，以使多个预设成像视轴下的窄视场图像无盲区拼合；根据该预设成像视轴的系列采样指向信息，获得对应的上述圆形楔形棱镜旋转的第二预设方位角度；根据上述圆形楔形棱镜旋转的预设方位角度，控制上述圆形楔形棱镜旋转，以获取对应的预设成像视轴下的窄视场图像。在其中一个实施例中，上述根据圆形楔形棱镜旋转的第二预设方位角度，控制圆形楔形棱镜旋转，以获取对应的预设成像视轴下的窄视场图像具体包括优化排列上述预设成像视轴的系列采样指向信息，以获取对应的上述圆形楔形棱镜旋转的第二预设方位角度的切换序列；根据该第二预设方位角度的切换序列，依次获取对应的预设成像视轴下的窄视场图像。附图说明图1为本专利技术一实施例的举高喷射消防车的测距系统的示意图；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种举高喷射消防车的测距系统，其特征在于，包括：测距装置，包括光电测距仪及位于所述光电测距仪发射和接收光束路径上的旋转棱镜扫描机构，所述光电测距仪用于测量其与预设目标实际位置的距离，所述预设目标实际位置与预设图像下的预设目标位置对应，所述旋转棱镜扫描机构包括两个楔角和材料均相同的圆形楔形棱镜及旋转驱动机构，两个所述圆形楔形棱镜共轴设置，所述光电测距仪发射和接收光束的光轴与所述共轴轴线共线，所述旋转驱动机构用于分别驱动两个所述圆形楔形棱镜可绕共轴轴线独立旋转，以在两个所述圆形楔形棱镜形成的锥状空间视角范围内确定指向所述预设目标实际位置的预设目标光轴，所述预设目标光轴在所述光电测距仪发射和接受光束的路径上；控制装置，包括上位机及棱镜回转控制器，所述棱镜回转控制器分别与所述上位机和所述旋转驱动机构连接，以由所述上位机控制所述棱镜回转控制器，从而分别驱动所述圆形楔形棱镜绕所述共轴轴线旋转至第一预设方位角度；所述上位机与所述光电测距仪连接，以由所述上位机控制所述光电测距仪测量其与所述预设目标实际位置的距离，进而获取所述预设目标实际位置的距离数据。

【技术特征摘要】
1.一种举高喷射消防车的测距系统，其特征在于，包括：测距装置，包括光电测距仪及位于所述光电测距仪发射和接收光束路径上的旋转棱镜扫描机构，所述光电测距仪用于测量其与预设目标实际位置的距离，所述预设目标实际位置与预设图像下的预设目标位置对应，所述旋转棱镜扫描机构包括两个楔角和材料均相同的圆形楔形棱镜及旋转驱动机构，两个所述圆形楔形棱镜共轴设置，所述光电测距仪发射和接收光束的光轴与所述共轴轴线共线，所述旋转驱动机构用于分别驱动两个所述圆形楔形棱镜可绕共轴轴线独立旋转，以在两个所述圆形楔形棱镜形成的锥状空间视角范围内确定指向所述预设目标实际位置的预设目标光轴，所述预设目标光轴在所述光电测距仪发射和接受光束的路径上；控制装置，包括上位机及棱镜回转控制器，所述棱镜回转控制器分别与所述上位机和所述旋转驱动机构连接，以由所述上位机控制所述棱镜回转控制器，从而分别驱动所述圆形楔形棱镜绕所述共轴轴线旋转至第一预设方位角度；所述上位机与所述光电测距仪连接，以由所述上位机控制所述光电测距仪测量其与所述预设目标实际位置的距离，进而获取所述预设目标实际位置的距离数据。2.根据权利要求1所述的举高喷射消防车的测距系统，其特征在于，所述上位机用于根据在所述预设图像下的预设目标位置，在两个所述圆形楔形棱镜形成的锥状空间视角范围内确定预设目标空间方位指向信息，以控制所述棱镜回转控制器，分别驱动所述圆形楔形棱镜绕所述共轴轴线旋转至对应的第一预设方位角度，从而控制所述光电测距仪测量其与所述预设目标实际位置的距离，进而获取所述预设目标实际位置的距离数据。3.根据权利要求1所述的举高喷射消防车的测距系统，其特征在于，所述测距系统还包括扫描成像装置及分光镜；所述扫描成像装置包括能够采集预设视场尺寸的窄视场图像的成像探测器，所述分光镜的中心位于两个所述圆形楔形棱镜的所述共轴轴线上，且与所述共轴轴线呈45度角放置，以将经过两个所述圆形楔形棱镜的中心到达分光镜中心的光束分解成第一光束和与所述第一光束垂直的第二光束，所述成像探测器成像光束的光轴与所述第一光束的光轴共线，所述光电测距仪发射和接收光束的光轴与所述第二光束的光轴共线；所述旋转驱动机构用于分别驱动两个所述圆形楔形棱镜可绕共轴轴线独立旋转，以在两个所述圆形楔形棱镜形成的锥状空间视角范围内调整所述成像探测器采集的窄视场图像的成像视轴，从而获取多个预设成像视轴下的窄视场图像；所述上位机控制所述棱镜回转控制器，从而分别驱动所述圆形楔形棱镜绕所述共轴轴线旋转至第二预设方位角度；所述控制装置还包括图像处理器，所述图像处理器分别与所述上位机和所述成像探测器连接，所述图像处理器用于对所述成像探测器采集的窄视场图像进行图像处理；所述上位机还用于将所述图像处理器处理后的多个窄视场图像拼合成所述预设图像。4.根据权利要求3所述的高喷射消防车的测距系统，其特征在于，所述上位机用于根据窄视场图像的预设视场尺寸，在两个所述圆形楔形棱镜形成的锥状空间视角范围内确定预设成像视轴的系列采样指向信息，以使多个预设成像视轴下的窄视场图像无盲区拼合；所述上位机还用于根据所述预设成像视轴的系列采样指向...

【专利技术属性】
技术研发人员：周远，陈英，张竹娴，李正大，李方敏，
申请(专利权)人：长沙学院，
类型：发明
国别省市：湖南,43