本实用新型专利技术公开了一种面向河流成像测速的物像尺度测量装置，包括：支架集成模块和云台集成模块；支架集成模块包括：T型支架，安装在支架横杆中部的面阵CCD相机，防水罩，以及安装在支架横杆两端的绿色激光源；云台集成模块包括升降模块、控制模块、供电模块和显示模块；供电模块由太阳能电池板与蓄电池组组成；控制模块包括处理器、图像处理芯片和图像存储器，处理器输出图像采集信号至相机，输出图像存储信号至图像存储器，输出图像处理信号至图像处理芯片；图像存储器从图像存储器获取图像数据，并输出图像数据和物像尺度测量结果至显示模块。本实用新型专利技术可在野外长期使用，成本较低，操作简单，处理时间短且携带方便。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种面向河流成像测速的物像尺度测量装置，属于河流水面成像测速的
技术介绍
物像尺度测量是河流水面成像测速方法的重要组成部分，属于水面摄影测量，是一种非接触式的明渠水流检测技术。传统的物像尺度测量装置，它存在以下几个难点:(1)将图像采集、图像处理、图像显示、供电电源集成于一体的测速设备较少，且成本费用极高。装置无法在野外长时间工作。传统装置都是采用电瓶或电池进行供电，无法自行补给电能工作。上述问题限制了物像尺度测量装置在河流水面成像测速上的应用推广。
技术实现思路
专利技术目的，针对现有技术中存在的上述或其他缺陷，本技术提供了一种便携式、成本较低、可在野外长时间工作的面向河流成像测速的物像尺度测量装置。技术方案:为实现上述专利技术目的，本技术采用如上技术方案:一种面向河流成像测速的物像尺度测量装置，包括:支架集成模块和可在竖直方向上升降的用于固定所述支架集成模块的云台集成模块；所述支架集成模块包括:一个由相互垂直的横杆和伸缩杆组成的T型支架，安装在所述横杆中部的面阵CCD相机，相机防水罩，以及安装在所述横杆两端的绿色激光源；所述云台集成模块包括升降模块、控制模块、供电模块和显示模块；所述供电模块由太阳能电池板与蓄电池组组成，分别与控制模块、显示模块、相机和激光源电连接，用于供电；所述控制模块分别与相机和显示模块电连接，包括处理器、图像处理芯片和图像存储器，所述处理器输出图像采集信号至相机，输出图像存储信号至图像存储器，输出图像处理信号至图像处理芯片；所述图像存储器从图像存储器获取图像数据，并输出图像数据和物像尺度测量结果至显示模块。进一步地，所述支架集成模块还包括一个内置在所述T型支架的伸缩杆一端的步进电机，一根一端与所述步进电机连接另一端与所述伸缩杆另一端连接的传动带，所述步进电机分别与所述供电模块和控制模块电连接，所述控制模块的处理器输出电机转动信号至所述步进电机。进一步地，所述图像处理芯片为TMS320C6414型号的DSP芯片，所述图像存储器由8块DDR2 SDRAM芯片MT47H64M16组成，所述处理器通过RS232串口芯片和DS90CR288芯片与相机连接。进一步地，所述显示模块包括DVI显示屏和CH7301C显示芯片，所述显示芯片与所述控制模块连接。进一步地，所述升降模块包括可伸缩空心铁棒和圆形底盘，所述空心铁棒上标有刻度。进一步地，所述T型支架的横杆和伸缩杆为由空心铝棒制成的横杆和伸缩杆，所述伸缩杆上标有刻度。进一步地，所述T型支架的横杆和伸缩杆上安装有LED补光灯。进一步地，所述绿色激光源为四个，两个一组横向间隔0.1m固定在横杆的两对称端点处，相距lm。有益效果:与现有物像尺度测量装置相比，本技术具有以下优点:(I)操作简单，易于移动、携带，且内部涉及的计算较少。(2)成本较低廉，整个测量装置可使用的价格比较低廉，市面上易于买到的器件，并且整个装置能长期在野外工作，能自行供电。(3)进一步地，装置通过采用步进电机准确控制安装有相机的支架自动收缩，能够省去手动调节的不变和降低误差，得到较为精确的物像尺度测量结果。(4)自带图像和结果的显示模块，方便观察判断，便于装置调节。【附图说明】为了使本技术的内容更容易被清楚的理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本技术作进一步详细的说明，其中:图1为本技术的物理结构示意图；图2为本技术的功能结构示意图。【具体实施方式】结合附图对本技术作进一步的描述如下:如图1所示，本专利技术实施例公开的一种面向河流成像测速的物像尺度测量装置，主要包括支架集成模块和云台集成模块，使用时云台集成模块竖直朝上放置在地面上，支架集成模块平行于河面，垂直固定在云台集成模块上，云台集成模块可以升降调节，控制支架集成模块与河面的距离。支架集成模块包括一个可伸缩的T型支架，一台套有防水罩的面阵C⑶相机14，以及四个用于物像尺度标定的绿色激光源13，相机14垂直向下安装在支架横杆中部与伸缩杆的连接处，四个激光源每两个一组横向间隔0.1m固定在横杆的两对称端点处，相距lm。为了光线较暗时拍照补光，支架上相机周围可以安装补光灯，如在距相机左方、右方、下方各0.2m的位置放置2个8W的LED补光灯12。为了简化手动调节，便于操作，T型支架的伸缩杆内部可以设置自动控制支架伸缩的机构，例如在伸缩杆内靠近云台集成模块的一端设置一个步进电机8，通过一根传动带11，分别连接步进电机8与伸缩杆靠近相机的一端，步进电机8带动传动带11实现伸缩杆的自动收缩。云台集成模块起到支撑和集成控制的作用，主要包括升降模块、控制模块、供电模块以及显示模块。供电模块由16块单晶硅太阳能电池板5与蓄电池组4组成，可为各电子芯片、器件、设备等供电，当然相机、LED补光灯等也可以使用自配的电池供电，蓄电池组4可选用内阻小、自放电率低、充电接受能力强、循环寿命长的，以延长整个装置的可作业时长。升降模块可由标有刻度的可伸缩的空心铁棒6和圆形底盘7组成，起到支撑和调节高度的作用，图1中是较为简单的实现方式，当然也可以通过三角架等其他方式实现。FPGA控制模块、供电模块和显示模块固定安装在升降模块的上方。显示模块由DVI显示屏I和CH7301显示芯片2组成。控制模块为一块FPGA控制芯片组件3，主要包括处理器、图像处理芯片和存储器，其中处理器为N1sII处理器，图像处理芯片采用I块TMS320C6414型号的DSP芯片，图像存储器由8块DDR2 SDRAM芯片MT47H64M16组成。控制模块与相机之间可通过串口芯片和图像数据接收芯片进行数据通信，如在T型支架的伸缩杆内置一块RS232串口芯片9和DS90CR288接收芯片10，用于连接FPGA控制芯片组件3和面阵CXD相机14。图2为本技术的整体功能结构示意图。如图2所示，由太阳能电池板和蓄电池组组成的太阳能电池供电模块，连接支架集成模块的相机、步进电机和激光源，FPGA控制模块，以及显示屏等，进行供电。DVI显示屏通过一块CH7301C显示芯片连接FPGA控制模块，进行结果的显示。FPGA控制模块主要包括N1sII处理器、存储器和DSP图像处理芯片，其中当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种面向河流成像测速的物像尺度测量装置，其特征在于，包括：支架集成模块和可在竖直方向上升降的用于固定所述支架集成模块的云台集成模块；所述支架集成模块包括：一个由相互垂直的横杆和伸缩杆组成的T型支架，安装在所述横杆中部的面阵CCD相机，相机防水罩，以及安装在所述横杆两端的绿色激光源；所述云台集成模块包括升降模块、控制模块、供电模块和显示模块；所述供电模块由太阳能电池板与蓄电池组组成，分别与控制模块、显示模块、相机和激光源电连接，用于供电；所述控制模块分别与相机和显示模块电连接，包括处理器、图像处理芯片和图像存储器，所述处理器输出图像采集信号至相机，输出图像存储信号至图像存储器，输出图像处理信号至图像处理芯片；所述图像存储器从图像存储器获取图像数据，并输出图像数据和物像尺度测量结果至显示模块。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：董伟，王慧斌，张振，沈洁，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：新型
国别省市：江苏;32
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