灾难现场的图像推演仿真设备及方法技术

本发明专利技术提供了灾难现场的图像推演仿真设备，其应用于具有行走面的灾难现场，能根据需要升降至合适的位置采集视野范围内的图像。图像仿真设备包括一个图像采集车(10)、一个升降组件(13)、一个摄像云台(23)、一个环境温湿度采集装置、一个slam导航装置(202)、一个采集控制器(100)、一个远程仿真处理器、一个制热或制冷装置及一个加湿装置。图像采集车能够在行走面上移动，其包括一个机架(11)和一个转动件。机架具有一个能够平行于行走面的支撑面。转动件包括一个主动轴、一对行走轮(12)及一个行走驱动电机。本发明专利技术还提供了灾难现场的图像推演仿真方法。

Simulation equipment and method of image deduction in disaster scene

【技术实现步骤摘要】
灾难现场的图像推演仿真设备及方法
本专利技术属于检测技术的领域，尤其涉及灾难现场的图像推演仿真设备及方法。
技术介绍
目前，地震火灾等自然灾害发生后，需要派遣救援人员对灾害现场进行勘测，抢救伤员，还要根据现场损坏情况制定修复计划，但灾害后的现场会影响救援人员的安全，同时狭小的空间救援人员也难以进入，所以通常会采用探测车辅助侦查。现有的探测车通常具有摄像装置和无线通信装置，能拍摄灾害现场的情况并通过无线设备返回控制端，供救援人员参考，但遇到较大障碍物时，探测车难以跨越障碍，而探测车自身高度有限，摄像装置的视野范围也被障碍物遮住，难以拍摄清楚的现场情况，不利于救援人员对现场进行勘察。
技术实现思路
本专利技术针对探测装置难以跨越障碍拍摄范围有限的问题，提出了一种灾难现场的图像推演仿真设备及方法。第一方面，为实现上述目的，本专利技术提供了灾难现场的图像推演仿真设备，其应用于具有行走面的灾难现场，能根据需要升降至合适的位置采集视野范围内的图像。图像仿真设备包括一个图像采集车、一个升降组件、一个摄像云台、一个环境温湿度采集装置、一个slam导航装置、一个采集控制器、一个远程仿真处理器、一个制热或制冷装置及一个加湿装置。图像采集车能够在行走面上移动，其包括一个机架和一个转动件。机架具有一个能够平行于行走面的支撑面。转动件包括一个主动轴、一对行走轮及一个行走驱动电机。主动轴可转动的设置于机架。主动轴的轴线平行于支撑面。行走轮同轴设置于主动轴。行走驱动电机具有一个能够输出转矩的动力轴，其传动连接于主动轴且能带动主动轴绕其轴线转动。行走驱动电机还具有一个能够驱动其转动的行走驱动接口。升降组件包括一个置物板、一个丝杠、一个滑杆、一个滑块、一个升降驱动电机及一个折叠单元。置物板位于支撑面背离行走面的方向上。置物板具有一个能够平行于支撑面的置物面。丝杠可转动地设置于支撑面。丝杠的轴线平行于支撑面。滑杆设置于支撑面且平行于丝杠。滑块形成一个与丝杠能够配合转动的丝杠孔。滑块通过丝杠孔可转动地设置于丝杠且可滑动地设置于滑杆。滑块能够随丝杠的转动沿丝杠的轴线从一个停留位置坐标移动至一个第二位置。升降驱动电机具有一个能够输出转矩的驱动轴及一个能够驱动其转动的升降驱动接口。驱动轴传动连接于丝杠且能带动丝杠绕轴线转动。折叠单元包括一个第一折叠杆和一个第二折叠杆。第一折叠杆在其延伸方向上具有两端。第一折叠杆的一端活动连接于滑块。第一折叠杆的另一端活动连接于置物板。第二折叠杆在其延伸方向上具有两端。第二折叠杆绕一个平行于支撑面的转动轴线连接于第一折叠杆。第二折叠杆的一端活动连接于机架。第二折叠杆的另一端可滑动的设置于置物板。其中，当驱动轴带动丝杠转动时，滑块从停留位置坐标移动至第二位置，第一折叠杆连接滑块的一端与第二折叠杆连接机架的一端逐步靠拢，以使置物板能够停留于一个升降方向的多个设定高度。升降方向垂直于支撑面。摄像云台，其设置于置物面。摄像云台具有一个摄像头、一个拍摄控制端及一个图像输出接口。摄像头能够采集其摄像头朝向范围内的图像且生成采集图像文件。摄像云台能够将采集图像文件传输到图像输出接口。环境温湿度采集装置包括一个温度传感器、一个湿度传感器及一个无线传输模块。温度传感器设置于置物面且具有一个温度感应输出接口。温度传感器采集当前温度值且能够将当前温度值发送到温度感应输出接口。湿度传感器设置于置物面且具有一个湿度感应输出接口。湿度传感器采集当前湿度值且能够将当前湿度值发送到湿度感应输出接口。无线传输模块具有多个输入端及一个传输端。多个输入端分别连接温度感应输出接口及湿度感应输出接口。无线传输模块能够将多个输入端接收的当前温度信息及当前湿度信息从传输端向远程发送。slam导航装置，其设置于置物板。slam导航装置能够根据行走面的边缘获取导航路径。采集控制器，其具有多个输入接口及多个输出接口。第一输入接口通过无线传输方式与图像输出接口连接。第二输入接口连接slam导航装置且接收导航路径。第一输出接口与行走驱动接口连接。第二输出接口与升降驱动接口连接。第三输出接口与拍摄控制端连接。第四输出接口无线连接远程仿真处理器。采集控制器在导航路径生成多个停留位置坐标。采集控制器将根据下一停留位置信息生成当前电机驱动信息。采集控制器将当前电机驱动信息发送到行走驱动接口。行走驱动电机根据当前电机驱动信息移动至的下一停留位置。采集控制器判断当前位置是否为停留位置坐标，若是，则采集控制器向升降驱动接口发送升降驱动信息，升降驱动信息中具有多个连续的升降位置信息。当升降驱动电机根据升降驱动信息中的多个连续的升降位置信息驱动升降驱动电机连续到达各升降位置时，采集控制器向拍摄控制端发送拍摄驱动信息，摄像头收到拍摄信息后，在多个连续的升降位置信息对应的位置上采集图像且生成多个当前采集图像文件。多个当前采集图像文件中包括停留位置坐标、当前的升降位置信息。采集控制器将当前采集图像文件发送至远程仿真处理器。远程仿真处理器，其具有一个驱动输出端。远程仿真处理器可根据接收到的停留位置坐标，将与该位置信息所对应的多个当前采集图像文件，根据多个升降位置信息拼接获取停留位置坐标所对应的灾难现场的图像。远程仿真处理器能够接收无线传输模块所发送的当前温度信息及当前湿度信息。远程仿真处理器能够根据当前温度信息及当前湿度信息生成温控驱动信息及湿度驱动信息。远程仿真处理器能够将温控驱动信息及湿度驱动信息发送到驱动输出端。制热或制冷装置，其连接远程仿真处理器的驱动输出端。制热或制冷装置能够根据温控驱动信息发热或制冷。加湿装置，其连接远程仿真处理器的驱动输出端。加湿装置能够根据湿度驱动信息加湿。在灾难现场的图像推演仿真设备的另一种实施方式中，摄像云台还包括一个旋转装置。旋转装置固定于置物面。旋转装置能够带动摄像头沿垂直于支撑面的方向摆动，或旋转装置能够带动摄像头沿平行于支撑面的方向摆动。摄像头收到拍摄信息后，在多个连续的升降位置信息对应的位置上，摄像头沿垂直于支撑面的方向摆动采集图像且生成多个当前垂直采集图像文件；或摄像头沿平行于支撑面的方向摆动采集图像且生成多个当前水平采集图像文件。远程仿真处理器，其根据接收到的停留位置坐标，将与该位置信息所对应的多个当前水平采集图像文件及多个当前垂直采集图像文件，根据多个升降位置信息拼接获取停留位置坐标所对应的灾难现场的图像。在灾难现场的图像推演仿真设备的另一种实施方式中，灾难现场的图像推演仿真设备还包括一个弹射装置。弹射装置设置于摄像云台，弹射装置包括，一个弹射筒、一个储球筒、多个弹射球、一个电磁件及一个弹射弹簧。弹射筒具有一个筒轴线。筒轴线能够可转动的连接于置物面。弹射筒沿筒轴线开设一个弹射孔，弹射孔的孔口形成于弹射筒的一端。弹射孔能够容纳多个弹射球沿筒轴线依次排列。储球筒具有一个沿其轴线形成的储球腔。储球筒固定于弹射筒的径向。储球腔连通弹射孔且向弹射孔的孔口的方向倾斜。储球腔在弹射孔本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.灾难现场的图像推演仿真设备，其应用于具有行走面的灾难现场，所述图像仿真设备包括，/n一个图像采集车(10)，其能够在所述行走面上移动，所述图像采集车(10)包括，/n一个机架(11)，其具有一个能够平行于所述行走面的支撑面(15)；/n一个转动件，其包括，/n一个主动轴，其可转动的设置于所述机架(11)，所述主动轴的轴线平行于所述支撑面(15)；/n一对行走轮(12)，其同轴设置于所述主动轴；和/n一个行走驱动电机，其具有：/n一个能够输出转矩的动力轴，其传动连接于所述主动轴且能带动所述主动轴绕其轴线转动，及一个能够驱动其转动的行走驱动接口；/n一个升降组件(13)，其包括，/n一个置物板(14)，其位于所述支撑面(15)背离所述行走面的方向上，所述置物板(14)具有一个能够平行于所述支撑面(15)的置物面；/n一个丝杠(16)，其可转动地设置于所述支撑面(15)，所述丝杠(16)的轴线平行于所述支撑面(15)；/n一个滑杆(17)，其设置于所述支撑面(15)且平行于所述丝杠(16)；/n一个滑块(18)，其形成一个与所述丝杠(16)能够配合转动的丝杠(16)孔，所述滑块(18)通过所述丝杠(16)孔可转动地设置于所述丝杠(16)且可滑动地设置于滑杆(17)，所述滑块(18)能够随所述丝杠(16)的转动沿所述丝杠(16)的轴线从一个停留位置坐标移动至一个第二位置；/n一个升降驱动电机(19)，其具有一个能够输出转矩的驱动轴及一个能够驱动其转动的升降驱动接口，所述驱动轴传动连接于所述丝杠(16)且能带动所述丝杠(16)绕轴线转动；以及/n一个折叠单元(20)，其包括，/n一个第一折叠杆(21)，其在延伸方向上具有两端，所述第一折叠杆(21)的一端活动连接于所述滑块(18)，所述第一折叠杆(21)的另一端活动连接于所述置物板(14)；和/n一个第二折叠杆(22)，其在延伸方向上具有两端，所述第二折叠杆(22)绕一个平行于所述支撑面(15)的转动轴线连接于所述第一折叠杆(21)，所述第二折叠杆(22)的一端活动连接于所述机架(11)，所述第二折叠杆(22)的另一端可滑动的设置于所述置物板(14)；/n其中，当所述驱动轴带动所述丝杠(16)转动时，所述滑块(18)从所述停留位置坐标移动至所述第二位置，所述第一折叠杆(21)连接所述滑块(18)的一端与所述第二折叠杆(22)连接所述机架(11)的一端逐步靠拢，以使所述置物板(14)能够停留于一个升降方向的多个设定高度，所述升降方向垂直于所述支撑面(15)；/n一个摄像云台(23)，其设置于所述置物面，所述摄像云台(23)具有一个摄像头(24)、一个拍摄控制端及一个图像输出接口，所述摄像头(24)能够采集其摄像头(24)朝向范围内的图像且生成采集图像文件，所述摄像云台(23)能够将所述采集图像文件传输到所述图像输出接口；/n一个环境温湿度采集装置()其包括：/n一个温度传感器，其设置于所述置物面且具有一个温度感应输出接口，所述温度传感器采集当前温度值且能够将所述当前温度值发送到所述温度感应输出接口；/n一个湿度传感器，其设置于所述置物面且具有一个湿度感应输出接口；所述湿度传感器采集当前湿度值且能够将所述当前湿度值发送到所述湿度感应输出接口；/n一个无线传输模块，其具有多个输入端及一个传输端，所述多个输入端分别连接所述温度感应输出接口及所述湿度感应输出接口；所述无线传输模块能够将所述多个输入端接收的所述当前温度信息及所述当前湿度信息从所述传输端向远程发送；/n一个slam导航装置，其设置于所述置物板(14)，所述slam导航装置能够根据所述行走面的边缘获取导航路径；/n一个采集控制器，其具有；/n所述第一输入接口通过无线传输方式与所述图像输出接口连接；/n所述第二输入接口连接所述slam导航装置且接收所述导航路径；/n所述第一输出接口与所述行走驱动接口连接；/n所述第二输出接口与所述升降驱动接口连接；/n所述第三输出接口与所述拍摄控制端连接；/n所述第四输出接口无线连接所述远程仿真处理器；/n所述采集控制器在所述导航路径生成多个停留位置坐标，所述采集控制器将根据所述下一停留位置信息生成当前电机驱动信息；所述采集控制器将所述当前电机驱动信息发送到所述行走驱动接口；所述行走驱动电机根据所述当前电机驱动信息移动至的下一停留位置；/n其中，所述采集控制器判断当前位置是否为所述停留位置坐标，若是，则所述采集控制器向所述升降驱动接口发送升降驱动信息，所述升降驱动信息中具有多个连续的升降位置信息；当所述升降驱动电机(19)根据所述升降驱动信息中的所述多个连续的升降位置信息驱动所述升降驱动电机(19)连续到达各升降位置时，所述采集控制器向所述拍摄控制端发送拍摄驱动信息，所述摄像头(24)收到所述拍摄信息...

【技术特征摘要】
1.灾难现场的图像推演仿真设备，其应用于具有行走面的灾难现场，所述图像仿真设备包括，
一个图像采集车(10)，其能够在所述行走面上移动，所述图像采集车(10)包括，
一个机架(11)，其具有一个能够平行于所述行走面的支撑面(15)；
一个转动件，其包括，
一个主动轴，其可转动的设置于所述机架(11)，所述主动轴的轴线平行于所述支撑面(15)；
一对行走轮(12)，其同轴设置于所述主动轴；和
一个行走驱动电机，其具有：
一个能够输出转矩的动力轴，其传动连接于所述主动轴且能带动所述主动轴绕其轴线转动，及一个能够驱动其转动的行走驱动接口；
一个升降组件(13)，其包括，
一个置物板(14)，其位于所述支撑面(15)背离所述行走面的方向上，所述置物板(14)具有一个能够平行于所述支撑面(15)的置物面；
一个丝杠(16)，其可转动地设置于所述支撑面(15)，所述丝杠(16)的轴线平行于所述支撑面(15)；
一个滑杆(17)，其设置于所述支撑面(15)且平行于所述丝杠(16)；
一个滑块(18)，其形成一个与所述丝杠(16)能够配合转动的丝杠(16)孔，所述滑块(18)通过所述丝杠(16)孔可转动地设置于所述丝杠(16)且可滑动地设置于滑杆(17)，所述滑块(18)能够随所述丝杠(16)的转动沿所述丝杠(16)的轴线从一个停留位置坐标移动至一个第二位置；
一个升降驱动电机(19)，其具有一个能够输出转矩的驱动轴及一个能够驱动其转动的升降驱动接口，所述驱动轴传动连接于所述丝杠(16)且能带动所述丝杠(16)绕轴线转动；以及
一个折叠单元(20)，其包括，
一个第一折叠杆(21)，其在延伸方向上具有两端，所述第一折叠杆(21)的一端活动连接于所述滑块(18)，所述第一折叠杆(21)的另一端活动连接于所述置物板(14)；和
一个第二折叠杆(22)，其在延伸方向上具有两端，所述第二折叠杆(22)绕一个平行于所述支撑面(15)的转动轴线连接于所述第一折叠杆(21)，所述第二折叠杆(22)的一端活动连接于所述机架(11)，所述第二折叠杆(22)的另一端可滑动的设置于所述置物板(14)；
其中，当所述驱动轴带动所述丝杠(16)转动时，所述滑块(18)从所述停留位置坐标移动至所述第二位置，所述第一折叠杆(21)连接所述滑块(18)的一端与所述第二折叠杆(22)连接所述机架(11)的一端逐步靠拢，以使所述置物板(14)能够停留于一个升降方向的多个设定高度，所述升降方向垂直于所述支撑面(15)；
一个摄像云台(23)，其设置于所述置物面，所述摄像云台(23)具有一个摄像头(24)、一个拍摄控制端及一个图像输出接口，所述摄像头(24)能够采集其摄像头(24)朝向范围内的图像且生成采集图像文件，所述摄像云台(23)能够将所述采集图像文件传输到所述图像输出接口；
一个环境温湿度采集装置()其包括：
一个温度传感器，其设置于所述置物面且具有一个温度感应输出接口，所述温度传感器采集当前温度值且能够将所述当前温度值发送到所述温度感应输出接口；
一个湿度传感器，其设置于所述置物面且具有一个湿度感应输出接口；所述湿度传感器采集当前湿度值且能够将所述当前湿度值发送到所述湿度感应输出接口；
一个无线传输模块，其具有多个输入端及一个传输端，所述多个输入端分别连接所述温度感应输出接口及所述湿度感应输出接口；所述无线传输模块能够将所述多个输入端接收的所述当前温度信息及所述当前湿度信息从所述传输端向远程发送；
一个slam导航装置，其设置于所述置物板(14)，所述slam导航装置能够根据所述行走面的边缘获取导航路径；
一个采集控制器，其具有；
所述第一输入接口通过无线传输方式与所述图像输出接口连接；
所述第二输入接口连接所述slam导航装置且接收所述导航路径；
所述第一输出接口与所述行走驱动接口连接；
所述第二输出接口与所述升降驱动接口连接；
所述第三输出接口与所述拍摄控制端连接；
所述第四输出接口无线连接所述远程仿真处理器；
所述采集控制器在所述导航路径生成多个停留位置坐标，所述采集控制器将根据所述下一停留位置信息生成当前电机驱动信息；所述采集控制器将所述当前电机驱动信息发送到所述行走驱动接口；所述行走驱动电机根据所述当前电机驱动信息移动至的下一停留位置；
其中，所述采集控制器判断当前位置是否为所述停留位置坐标，若是，则所述采集控制器向所述升降驱动接口发送升降驱动信息，所述升降驱动信息中具有多个连续的升降位置信息；当所述升降驱动电机(19)根据所述升降驱动信息中的所述多个连续的升降位置信息驱动所述升降驱动电机(19)连续到达各升降位置时，所述采集控制器向所述拍摄控制端发送拍摄驱动信息，所述摄像头(24)收到所述拍摄信息后，在所述多个连续的升降位置信息对应的位置上采集图像且生成多个当前采集图像文件；所述多个当前采集图像文件中包括所述停留位置坐标、当前的升降位置信息；所述采集控制器将所述当前采集图像文件发送至所述远程仿真处理器；
一个远程仿真处理器，其具有一个驱动输出端；其根据接收到的所述停留位置坐标，将与该位置信息所对应的多个当前采集图像文件；根据所述多个升降位置信息拼接获取所述停留位置坐标所对应的灾难现场的图像；
所述远程仿真处理器能够接收所述无线传输模块所发送的所述当前温度信息及所述当前湿度信息；所述远程仿真处理器能够根据所述当前温度信息及所述当前湿度信息生成温控驱动信息及湿度驱动信息；所述远程仿真处理器能够将所述温控驱动信息及湿度驱动信息发送到所述驱动输出端；以及
一个制热或制冷装置，其连接所述远程仿真处理器的驱动输出端，所述制热或制冷装置能够根据所述温控驱动信息发热或制冷；
一个加湿装置，其连接所述远程仿真处理器的驱动输出端，所述加湿装置能够根据所述湿度驱动信息加湿。


2.根据权利要求1所述的灾难现场的图像推演仿真设备，所述摄像云台(23)还包括，
一个旋转装置(30)，所述旋转装置(30)固定于所述置物面，所述旋转装置(30)能够带动所述摄像头(24)沿垂直于所述支撑面(15)的方向摆动，或所述旋转装置(30)能够带动所述摄像头(24)沿平行于所述支撑面(15)的方向摆动；
所述摄像头(24)收到所述拍摄信息后，在所述多个连续的升降位置信息对应的位置上，所述摄像头(24)沿垂直于所述支撑面(15)的方向摆动采集图像且生成多个当前垂直采集图像文件，或所述摄像头(24)沿平行于所述支撑面(15)的方向摆动采集图像且生成多个当前水平采集图像文件；
所述远程仿真处理器(207)，其根据接收到的所述停留位置坐标，将与该位置信息所对应的所述多个当前水平采集图像文件及所述多个当前垂直采集图像文件，根据所述多个升降位置信息拼接获取所述停留位置坐标所对应的灾难现场的图像。


3.根据权利要求1所述的灾难现场的图像推演仿真设备，还包括，
一个弹射装置(40)，其设置于所述摄像云台(23)，所述弹射装置(40)包括，
一个弹射筒(41)...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈超，潘霄，李楠，董慧，陈雨娟，方亮，易皓瑜，王旭东，陈嘉欣，高睿喆，
申请(专利权)人：华北科技学院，
类型：发明
国别省市：河北;13