基于Arduino的水下全景摄像装置制造方法及图纸

本申请涉及水下监控技术领域，具体涉及一种基于Arduino的水下全景摄像装置，包括由操作交互模块、主控模块、数据处理模块、显示模块以及供电模块组成的水上控制子系统，由摄像头、灯光装置以及旋转云台组成的水下摄像子系统。操作交互模块获取用户的操作指令发送给主控模块；Ardunio2560主控模块根据用户操作指令控制灯光装置以及控制旋转云台进行转动。数据处理模块接收摄像头采集的图像信息发送给显示模块；供电模块为装置提供稳定的供电；灯光装置用于水下照明；旋转云台用于根据主控模块发送的指令带动摄像头转动。本申请可实现水平和垂直方向的全景摄像，同时通过手动控制摄像头模式以及水下灯光切换及数量调节，可有效减少设备功耗提高设备待机工作时间。减少设备功耗提高设备待机工作时间。减少设备功耗提高设备待机工作时间。

【技术实现步骤摘要】
基于Arduino的水下全景摄像装置


[0001]本技术涉及水下监控
，具体为一种基于Arduino的水下全景摄像装置。

技术介绍

[0002]水下摄像头目前主要在水下渔业、钓鱼爱好者中运用广泛。为了达到清晰显示水中鱼情的目的，摄像头往往需要具备旋转功能和足够的水下辅助照明，因此在镜头周围往往会安装发出可见光的白光灯和肉眼不可见的红外灯，白光灯发光时白天和晚上通过摄像头采集到的图像都是彩色的，红外灯在黑暗的条件下通过摄像头采集到的图像是黑白的。由于灯是水下摄像头必不可少的组成部分，多数水下摄像头为了达到良好的照明效果安装灯的数量往往会超过30颗，但是目前市面的水下摄像头都没有根据水下的实际情况来调节两种灯的照明组合功能，导致水下摄像头功耗过大，设备工作待机能力下降，降低了设备的有效使用时间。同时，目前的水下摄像头只允许摄像头在水平范围内左右转动，而不能在垂直方向进行上下转动，导致水下摄像范围不够灵活，操作不方便。另外，目前的水下摄像头并不提供旋转控制功能，在水下摄像头的长期自动旋转也带来了功耗的问题，进一步导致设备待机时间的下降。
[0003]因此，目前的水下摄像头摄像范围不够灵活以及灯光和摄像头无法控制导致功耗大待机时间过短的问题，是亟需解决的一个技术问题。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题，本技术的目的在于提供一种既可以实现水平垂直方向的全景摄像，又能对水下工作时灯光进行切换及数量调节的水下全景摄像装置。
[0005]为实现上述专利技术的目的，本申请提供了一种基于Arduino的水下全景摄像装置，包括水上控制子系统和水下摄像子系统，所述水上控制子系统和所述水下摄像子系统通过线缆进行连接；其中，所述水上控制子系统包括操作交互模块、主控模块、数据处理模块、显示模块以及供电模块；所述水下摄像子系统包括摄像头(5)、灯光装置(6)以及旋转云台；
[0006]所述操作交互模块，与所述主控模块电连接，用于获取用户的操作指令发送给所述主控模块；
[0007]所述灯光装置(6)，安装于所述摄像头(5)周围用于水下照明；所述主控模块与所述灯光装置(6)相连接，用于根据用户操作指令控制所述灯光装置(6)的照明工作；
[0008]所述摄像头(5)，安装于所述旋转云台上用于采集水下图像信息；所述数据处理模块与所述摄像头(5)相连接，用于接收所述摄像头(5)采集的图像信息；
[0009]所述旋转云台，用于安装所述摄像头(5)并能根据主控模块发送的指令带动所述摄像头(5)转动；所述主控模块与所述旋转云台相连接，用于根据用户操作指令控制所述旋转云台的转动工作；
[0010]所述数据处理模块与所述显示模块连接，用于将接收到的图像信息发送给所述显
示模块进行显示；
[0011]所述供电模块，分别与所述操作交互模块、所述主控模块、所述数据处理模块、所述显示模块连接用于为各部件供电；
[0012]所述主控模块采用的是Ardunio2560控制器。
[0013]进一步地，所述主控模块还设有自动控制所述灯光装置(6)以及所述旋转云台进行转动的自动控制模块。
[0014]进一步地，所述数据处理模块，采用的是树莓派微型电脑。
[0015]进一步地，所述灯光装置包括白光灯和红外灯，所述白光灯用于发出可见光进行照明，红外灯用于在黑暗条件下发射红外线配合所述摄像头进行红外摄像。
[0016]进一步地，所述旋转云台包括横轴电机(1)、纵轴电机(2)、底座(3)、安装支架(4)以及转动支架(7)，
[0017]所述横轴电机(1)固定安装于所述水下摄像子系统的底座(3)上，所述横轴电机(1)的电机中心轴竖置于底座(3)上方；
[0018]所述安装支架(4)呈U形，其底部与所述横轴电机(1)的电机中心轴固定连接，通过所述横轴电机(1)的电机中心轴转动带动所述安装支架(4)绕横轴电机(1)的电机中心轴中心旋转；
[0019]所述纵轴电机(2)的电机中心轴水平设置，且纵轴电机(2)的电机中心轴一端与所述安装支架(4)一侧安装连接，另一端通过与其同轴固定套接的转动支架(7)与安装支架(4)的另一侧固定连接，所述摄像头(5)安装于所述纵轴电机(2)的机身侧壁上。
[0020]进一步地，所述灯光装置(6)包括多个安装于所述纵轴电机(2)机身侧壁上并环绕摄像头(5)外周设置的发光单元。
[0021]进一步地，所述水下摄像子系统还包括套置于整个水下摄像子系统外部的用于防止水下摄像子系统水下工作时进水的密闭外罩。
[0022]较之前技术而言，本技术的优点是：
[0023]1.采用横轴电机和纵轴电机组成云台进行摄像头旋转控制，由Arduino2560控制云台转动来带动摄像头进行旋转摄像，一方面，实现水平和垂直方向的全景摄像，另一方面，旋转控制具备手动或自动两种控制模式，减少了摄像头长期自动旋转带来的功耗，增强设备的水下待机工作时间。
[0024]2.根据水下光线明暗通过操作交互模块来实现水下工作时白光灯、红外灯切换及及灯的数量调节功能，可有效减少灯光的功耗，进一步增强设备的水下待机工作时间。
附图说明
[0025]图1为本申请的系统结构示意图。
[0026]图2为本申请的主控模块Arduino2560连接示意图。
[0027]图3是本申请的水下摄像子系统示意图一。
[0028]图4是本申请的水下摄像子系统示意图二。
[0029]图5是本申请的水下摄像子系统示意图三。
[0030]其中，1为横轴电机，2为纵轴电机、3为底座，4为安装支架，5为摄像头，6为灯光装置，7为转动支架。
具体实施方式
[0031]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0032]如图1为本申请基于Arduino的水下全景摄像装置结构示意图，包括水上控制子系统和水下摄像子系统两个部分，所述水上控制子系统和所述水下摄像子系统之间通过线缆进行连接。
[0033]其中，水下摄像子系统包括摄像头、灯光装置以及旋转云台。所述括摄像头，安装于所述旋转云台上方，用于采集水下图像信息并发送给数据处理模块进行处理。在所述摄像头周围设置有灯光装置，用于进行水下照明，灯光装置包括白光灯和红外灯，所述白光灯用于发出可见光进行照明，红外灯用于在黑暗条件下发射红外线配合所述摄像头进行红外摄像。例如，在摄像头周围设置24盏白光灯和14盏红外灯，白光灯用于白天的照明以及夜晚配合红外灯照明，红外灯负责夜视时照明。所述旋转云台，用于根据主控模块发送的指令进行转动并带动摄像头转动，作为水下部分和水下摄像头封装在圆柱形防水结构内，其由横轴电机和纵轴本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于Arduino的水下全景摄像装置，其特征在于：包括水上控制子系统和水下摄像子系统，所述水上控制子系统和所述水下摄像子系统通过线缆进行连接；其中，所述水上控制子系统包括操作交互模块、主控模块、数据处理模块、显示模块以及供电模块；所述水下摄像子系统包括摄像头(5)、灯光装置(6)以及旋转云台；所述操作交互模块，与所述主控模块电连接，用于获取用户的操作指令发送给所述主控模块；所述灯光装置(6)，安装于所述摄像头(5)周围用于水下照明；所述主控模块与所述灯光装置(6)相连接，用于根据用户操作指令控制所述灯光装置(6)的照明工作；所述摄像头(5)，安装于所述旋转云台上用于采集水下图像信息；所述数据处理模块与所述摄像头(5)相连接，用于接收所述摄像头(5)采集的图像信息；所述旋转云台，用于安装所述摄像头(5)并能根据主控模块发送的指令带动所述摄像头(5)转动；所述主控模块与所述旋转云台相连接，用于根据用户操作指令控制所述旋转云台的转动工作；所述数据处理模块与所述显示模块连接，用于将接收到的图像信息发送给所述显示模块进行显示；所述供电模块，分别与所述操作交互模块、所述主控模块、所述数据处理模块、所述显示模块连接用于为各部件供电；所述主控模块采用的是Ardunio2560控制器。2.根据权利要求1所述的基于Arduino的水下全景摄像装置，其特征在于：所述主控模块还设有自动控制所述灯光装置(6)以及所述旋转云台进行转动的自动控制模块。3.根据权利要求1所述的基于Arduino的水下全景摄像装置，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：林学伟，陈文辉，欧少斌，姚陈希，余承霖，
申请(专利权)人：福建技术师范学院，
类型：新型
国别省市：