一种户外环境下高分辨率图像一体化采集及无线传输系统技术方案

本发明专利技术公开一种户外环境下高分辨率图像一体化采集及无线传输系统，包括在固定于箱体中的户外环境下应用的图像采集设备、无线网络、用于接收图像数据的监控计算机/终端；图像采集设备实时获取天文望远镜的图像信息、GPS位置信息和时间信息存储在本地存储器中，在无线网络中充当服务器；监控计算机/终端通过无线网络与图像采集设备实现通信，以客户端形式访问图像采集设备，获取天文望远镜的图像信息、GPS位置信息和时间信息。本发明专利技术通过无线网络高分辨率图像信息，克服了风作用于线缆造成成像质量下降的问题，并通过机械上一体化设计减少了相机振动，满足了户外环境下防振图像数据传输的要求。

An integrated high resolution image acquisition and wireless transmission system in outdoor environment

【技术实现步骤摘要】
一种户外环境下高分辨率图像一体化采集及无线传输系统
本专利技术涉及图像采集与无线传输
，特别是涉及一种户外环境下高分辨率图像一体化采集及无线传输系统。
技术介绍
现有的户外环境下图像采集装置需用电缆进行供电，且图像信息也需要由数据传输线缆传输至计算机，风会作用于供电和数据传输线缆，造成相机抖动，进而影响成像质量。对于高分辨率图像采集而言，该情况更为严重。如在中远距离大场景表面测量中，需利用天文望远镜结合高分辨率工业相机对几十米到几百米远距离大型目标进行拍照，分辨率在100m检测距离要达到0.5mm，因为风作用造成的相机抖动会使分辨率无法达到上述要求。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种户外环境下高分辨率图像一体化采集及无线传输系统，把有线数据传输改为无线传输，并辅以机械结构上的一体化设计，减少振动对成像质量的不利影响，特别适用于户外环境下、中远距离大场景表面测量图像数据获取与无线传输。为实现本专利技术的目的所采用的技术方案是：一种户外环境下高分辨率图像一体化采集及无线传输系统，包括：在户外环境下应用的图像采集设备、无线网络、用于接收图像数据的监控计算机/终端；图像采集设备实时获取天文望远镜的图像信息、GPS位置信息和时间信息存储在本地存储器中，在无线网络中充当服务器；监控计算机/终端通过无线网络与图像采集设备实现通信，以客户端形式访问图像采集设备，获取天文望远镜的图像信息、GPS位置信息和时间信息；所述图像采集设备包括固定于箱体中的天文望远镜光路接口、高分辨率工业相机、图像采集处理传输板、电池供电模块、无线模块、IEEE1394线缆以及电源线缆；天文望远镜光路接口用于与天文望远镜的目镜相连并通过光学透镜组保证远距离大型目标能在高分辨率工业相机上清晰成像，高分辨率工业相机与图像采集处理传输板通过IEEE1394线缆通信连接，电池供电模块通过电源线缆与图像采集处理传输板连接，图像采集处理传输板与无线模块无线连接。作为一个实施例，所述箱体的底部配置有配重块，使箱体的重心位于箱体底部。作为一个实施例，所述无线模块为5GWifi天线。作为一个实施例，所述图像采集处理传输板包括IEEE1394图像采集卡，802.11ac无线网卡，嵌入式处理器，GPS定位模块，所述IEEE1394图像采集卡、802.11ac无线网卡以及GPS定位模块分别与嵌入式处理器连接。作为一个实施例，所述IEEE1394图像采集卡、802.11ac无线网卡通过MiniPCIE总线与嵌入式处理器相连，MiniPCIE总线速率为2000Mbit/s，GPS定位模块通过RS232串口和嵌入式处理器通信。作为一个实施例，所述嵌入式处理器330采用高性能4核64位ARMv8SOC，在嵌入式处理器上运行Linux嵌入式操作系统。作为一个实施例，所述IEEE1394图像采集卡和高分辨率工业相机采用IEEE1394连接,所述高分辨率工业相机所采集图像分辨率不低于2040*2040像素，速率可达15帧/s。作为一个实施例，所述无线网络采用符合802.11ac标准的5GWifi网络，采用3*3MIMO(Multiple-InputMultiple-Output)网络配置，传输层为TCP或UDP协议，速率可达3466.8Mbit/s，把高分辨率工业相机所采集的、原始未经压缩的、符合bmp图像格式要求的图像数据直接传输至监控计算机/终端。本专利技术通过把有线数据传输改为无线传输，并辅以机械结构上的一体化设计，减少振动对成像质量的不利影响。附图说明图1为本专利技术的户外环境下高分辨率图像一体化采集及无线传输系统的原理结构图；图2为一种实施例下的图像采集设备的示意图；图3为一种实施例下的图像采集设备的图像采集处理传输板的示意图。图中：100-天文望远镜；110-图像采集设备；120-无线网络；130-监控计算机；140-监控终端；210-箱体；220-天文望远镜光路接口；230-高分辨率工业相机；240-IEEE1394线缆；250-图像采集处理传输板；260-电源线缆；270-电池供电模块；280-配重；290-5GWifi天线；310-IEEE1394图像采集卡；320-802.11ac无线网卡；330-嵌入式处理器；340-GPS定位模块。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。如图1-3所示，本专利技术户外环境下高分辨率图像一体化采集及无线传输系统，包括户外环境下应用的图像采集设备110、无线网络120，以及用于接收图像数据的监控计算机130、监控终端140：所述图像采集设备实时获取天文望远镜100的图像信息、GPS位置信息和时间信息，存储在本地存储器中，在无线网络中充当服务器，所述监控计算机130/终端140通过无线网络120与图像采集设备110实现通信，以客户端形式访问图像采集设备，获取天文望远镜100的图像信息、GPS位置信息和时间信息。作为一个实施例，所述图像采集设备110将天文望远镜光路接口、高分辨率工业相机、图像采集板、图像数据处理板、无线数据传输板、电池供电模块各部分连接用供电和数据传输线缆都置于一个箱体中，可独立工作，对外不需要连接供电和数据传输线缆，户外环境中的风扰动对相机成像质量没有影响。进一步的，作为一个实施例，所述箱体按照一体化设计要求形成封闭环境，把天文望远镜光路接口、高分辨率工业相机、图像采集板、图像数据处理板、无线数据传输板、电池供电模块各部分连接用供电和数据传输线缆通过机械固定夹具固定在该封闭的箱体内，整个箱体重心位于箱体底部，减少户外环境中的风扰动引起的相机振动。进一步的，作为一个实施例，所述无线网卡采用5GWifi无线传输方式，当然也可以采用其它无线网络实现连接，具体不限。具体的，作为一个具体的实施例，请参照图2，图像采集设备110包括箱体210，天文望远镜光路接口220，高分辨率工业相机230，IEEE1394线缆240，图像采集处理传输板250，电源线缆260，电池供电模块270，配重280，5GWifi天线290。图像采集设备110采用一体化机械设计，将天文望远镜光路接口220，高分辨率工业相机230，IEEE1394线缆240，图像采集处理传输板250，电源线缆260，电池供电模块270等利用机械夹具固定在箱体210中，户外环境中的风扰动作用于箱体而不会单独作用于电源和IEEE1394线缆，所以不会出现相机抖动的情况。箱体中各个组件都配有减振垫，且在箱体底部配有配重280，整体重心位于箱体下部，进一步提高了抵抗风扰动的能力。天文望远镜光路接口220用于与天文望远镜的目镜相连并通过光学透镜组保证几十米到几百米远距离大型目标能在高分辨率工业相机230上清晰成像。作为一个实施例，所述的图像采集设备110外接3根5GWif本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种户外环境下高分辨率图像一体化采集及无线传输系统，其特征在于，包括在户外环境下应用的图像采集设备、无线网络、用于接收图像数据的监控计算机/终端；图像采集设备实时获取天文望远镜的图像信息、GPS位置信息和时间信息存储在本地存储器中，在无线网络中充当服务器；监控计算机/终端通过无线网络与图像采集设备实现通信，以客户端形式访问图像采集设备，获取天文望远镜的图像信息、GPS位置信息和时间信息；/n所述图像采集设备包括固定于箱体中的天文望远镜光路接口、高分辨率工业相机、图像采集处理传输板、电池供电模块、无线模块、IEEE1394线缆以及电源线缆；/n天文望远镜光路接口用于与天文望远镜的目镜相连并通过光学透镜组保证远距离大型目标能在高分辨率工业相机上清晰成像，高分辨率工业相机与图像采集处理传输板通过IEEE1394线缆通信连接，电池供电模块通过电源线缆与图像采集处理传输板连接，图像采集处理传输板与无线模块无线连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种户外环境下高分辨率图像一体化采集及无线传输系统，其特征在于，包括在户外环境下应用的图像采集设备、无线网络、用于接收图像数据的监控计算机/终端；图像采集设备实时获取天文望远镜的图像信息、GPS位置信息和时间信息存储在本地存储器中，在无线网络中充当服务器；监控计算机/终端通过无线网络与图像采集设备实现通信，以客户端形式访问图像采集设备，获取天文望远镜的图像信息、GPS位置信息和时间信息；
所述图像采集设备包括固定于箱体中的天文望远镜光路接口、高分辨率工业相机、图像采集处理传输板、电池供电模块、无线模块、IEEE1394线缆以及电源线缆；
天文望远镜光路接口用于与天文望远镜的目镜相连并通过光学透镜组保证远距离大型目标能在高分辨率工业相机上清晰成像，高分辨率工业相机与图像采集处理传输板通过IEEE1394线缆通信连接，电池供电模块通过电源线缆与图像采集处理传输板连接，图像采集处理传输板与无线模块无线连接。


2.根据权利要求1所述户外环境下高分辨率图像一体化采集及无线传输系统，其特征在于，所述箱体的底部配置有配重块，使箱体的重心位于箱体底部。


3.根据权利要求1所述户外环境下高分辨率图像一体化采集及无线传输系统，其特征在于，所述无线模块为5GWifi天线。


4.根据权利要求1所述户外环境下高分辨率图像一体化采集及无线传输系统，其特征在于，所述图像采集处理传输板包括IEEE1394图像采集卡，802.11ac无线网卡，嵌入式处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：金文，陈曦，韩洪洪，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津;12