一种基于视觉激光组合的环境信息监测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于视觉激光组合的环境信息监测装置，可以借助路灯的城市布置，实现分布式地安装。视觉

【技术实现步骤摘要】
一种基于视觉激光组合的环境信息监测装置


[0001]本技术涉及监控装置
，特别涉及一种基于视觉激光组合的环境信息监测系统及方法。

技术介绍

[0002]在当前的社会背景下，数字化城市建设的优势已经完全的展现了出来，相较于传统的二维建设城市规划，实景三维技术已经在测绘等方面大展拳脚，使得数字城市建设更加依赖于实景三维重建。所谓城市级场景三维重建，在数字城市建设、三维地形图绘制、城市国土规划和管理、虚拟旅游、街道空间分析等诸多领域中有着重要的意义。而在三维重建中，更为重要的是数据采集设备。目前城市三维重建主要从两个途径获取图像信息，一个是机载或车载LIDAR（Light Detection And Ranging，激光雷达）数据，一个是航拍图像数据。但以上两种获取数据的途径，仅能够实现在实际需要三维重建的时候进行数据采集，无法实现一种实时在线的数据采集过程。这将对未来的数字城市管理带来一定的困难。实时在线的状态查询可以为城市建设提供更为可靠的数据。
[0003]从以上结果可以看出，三维重建主要是依赖于激光雷达数据和图像数据。其中计算机视觉中的三维重建，是指根据单视图或者多视图图像重建原始三维信息的过程。单视图缺少深度、多视角信息，基于单视图的三维重建效果较一般。基于多视角图像的三维重建，充分利用了多视角拍摄信息，其先对摄像机进行标定并计算出摄像机的图像坐标系与世界坐标系的关系，然后利用多个二维图像重建出三维信息，通过多视角拍摄图像的质量也影响三维重建的效果。因此通过图像进行三维重建获取信息过程要求较高，但通过图像进行三维重建可以获取更多的环境信息。激光雷达的能够直接获得三维点云数据，并且数据的处理相比基于图像的三维重建更为高效，但是相对于图像数据实现的三维重建，其点云数据相对较少，无法较为细腻构建三维结构。因此，亟待提出一种基于视觉激光组合的环境异常监测装置及方法，该装置能够在线地实现环境信息采集，同时能够具备基于视觉三维重建和基于激光三维重建地技术优势。

技术实现思路

[0004]本技术所要解决的技术问题在于，克服现有技术存在的技术缺陷和不足，提供一种基于视觉激光组合的环境异常监测系统及方法，该装置通过分布式地安装方式，在线地采集监测地点的环境信息，并且能够同时获取视觉和激光两种传感器数据。
[0005]本技术的视觉
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激光监测装置可以安装在路边的路灯上，借助路灯的城市布置，实现分布式地安装。视觉
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激光监测装置既可以作为监控数据，又可以实现道路等三维信息获取，包括当前的道路车流量等信息。在安装时保持视觉
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激光监测装置以45度角度斜向下，可以测量较大范围的数据。视觉
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激光监测装置外部包含外壳、安装底板、左侧监控摄像头、右侧监控摄像头以及透明外壳。外壳与安装底板由螺丝固定在一起，透明外壳与外壳和安装底板固定在一起。左侧监控摄像头和右侧监控摄像头的视角融合可以达到水平的
180度，保证了视觉
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激光监测装置的监控范围。透明外壳是一个U形结构的外壳，套装在外壳和安装底板的上下两端。在透明外壳的内部主要安装放置二维激光传感器以及激光传感器安装转台，二维激光传感器通过螺丝固定安装在激光传感器安装转台上，能够随着激光传感器安装转台进行旋转。采用高透光材料的透明外壳不影响二维激光传感器的数据采集精度。
[0006]视觉
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激光监测装置的内部主要包含左侧监控摄像头安装板、右侧监控摄像头安装板、通信控制板、监测装置控制板、通信接口板、左侧伺服电机、右侧伺服电机。左侧监控摄像头安装板、右侧监控摄像头安装板用于将左侧监控摄像头、右侧监控摄像头固定在安装底板。通信控制板将二维激光传感器、左侧监控摄像头、右侧监控摄像头的通信接口与监测装置控制板连接在一起，这样监测装置控制板能够获取二维激光传感器、左侧监控摄像头、右侧监控摄像头采集的激光数据和图像数据。同时监测装置控制板通过通信接口板将以上数据和处理结果上传到监控中心。通信接口板提供了多种数据接口，如以太网接口、RS
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485接口等。左侧伺服电机、右侧伺服电机固定安装在底板的凸台槽内，左侧伺服电机、右侧伺服电机的电机轴同轴，与激光传感器安装转台左右两端固定连接在一起，同时控制激光传感器安装转台的旋转运动。左侧伺服电机、右侧伺服电机与监测装置控制板之间通过RS
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485数据接口进行数据交换，监测装置控制板通过该接口控制左侧伺服电机、右侧伺服电机的旋转角度，同时读取二维激光传感器的数据，由于外壳的限制，此时仅读取二维激光传感器中120度范围内的二维激光数据。为了保证激光传感器安装转台的左右两侧受力平衡，左侧伺服电机、右侧伺服电机同时动作，控制激光传感器安装转台旋转，从而监测环境的三维数据。监测装置控制板是视觉
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激光监测装置的核心，为了避免损坏，在底板与监测装置控制板之间安装一个橡胶隔板，既能够防止短路，也能够降低震动对监测装置控制板的影响。
[0007]当各个路灯之间重复监控区域时，可以通过点云匹配算法，将所有的三维点云数据进行配准，从而形成更大的点云数据，为构建城市三维模型提供可靠的数据来源，同时可以在线获取当前环境信息。
[0008]本技术具有以下有益效果：一、该装置提供大范围视角的视频监控功能；二、通过二维激光传感器实现三维点云数据获取，有效地降低了装置的费用，有利于实现大范围的布置。
附图说明
[0009]图1是本技术的视觉
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激光监测装置安装示意图；
[0010]图2是本本技术的视觉
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激光监测装置的外部结构图；
[0011]图3是本技术的视觉
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激光监测装置的激光装置示意图；
[0012]图4是本技术的视觉
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激光监测装置的内部结构上视图；
[0013]图5是本技术的视觉
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激光监测装置的内部结构三维视图；
[0014]图6是本技术的视觉
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激光监测装置的激光装置动作示意图。
具体实施方式
[0015]为了能够更清楚地了解本技术的上述目的、特征和优点，下面对本技术
的方案进行进一步的描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0016]参见图1所示， 本技术的视觉
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激光监测装置2可以安装在路边的灯杆1上，并且保持视觉
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激光监测装置2以45度角度斜向下。除此以外，视觉
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激光监测装置2还可以安装在其他的位置，比如无人机设备的云台、龙门框架、墙面等物体上。
[0017]参见图2所示，视觉
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激光监测装置2包含外壳201、安装底板202、左侧监控摄像头203、右侧监控摄像头204以及透明外壳205。外壳201与安装底本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于视觉激光组合的环境信息监测装置，其特征在于：支撑装置上安装视觉
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激光监测装置（2）上，并且保持视觉
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激光监测装置（2）以45度角度斜向下。2.根据权利要求1所述的环境信息监测装置，其特征在于：视觉
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激光监测装置（2）包含外壳（201）、安装底板（202）、左侧监控摄像头（203）、右侧监控摄像头（204）以及透明外壳（205），外壳（201）与安装底板（202）由螺丝固定在一起，透明外壳（205）与外壳（201）和安装底板（202）固定在一起，从而保护视觉
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激光监测装置（2）的内部器件；安装底板（202）的两侧分布设置左侧监控摄像头（203）、右侧监控摄像头（204）。3.根据权利要求2所述的环境信息监测装置，其特征在于：透明外壳（205）是一个U形结构的外壳，套装在外壳（201）和安装底板（202）的上下两端，采用高透材料，保证了二维激光传感器（206）不产生畸变。4.根据权利要求1所述的环境信息监测装置，其特征在于：在透明外壳（205）的内部放置二维激光传感器（206）以及激光传感器安装转台（207），二维激光传感器（206）通过螺丝固定安装在激光传感器安装转台（207）上，能够随着激光传感器安装转台（207）进行旋转。5.根据权利要求4所述的环境信息监测装置，其特征在于：视觉
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激光监测装置（2）的内部包括左侧监控摄像头安装板（209）、右侧监控摄像头安装板（208）、通信控制板（210）、监测装置控制板（...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨庆兵，毛金丹，郭志萍，
申请(专利权)人：无锡协联信息技术有限公司，
类型：新型
国别省市：