一种图像采集机构、图像采集设备制造技术

本实用新型专利技术提供了一种图像采集机构、图像采集设备，所述图像采集机构处于水下环境，所述水下环境中存在待测组件，所述图像采集机构包括：液泵组件，用于当所述待测组件发生热扰动现象时，抽取所述水下环境中的水体冲刷所述待测组件的目标区域；与所述液泵组件固定连接的图像采集组件，用于采集与冲刷后目标区域对应的测量光学图像。通过液泵组件直接从水下环境中不断抽取水体冲刷待测组件的目标区域，不需要进行额外填补水体；液流冲刷待测物体的目标区域带走热量减少温度差，从而减弱热扰动现象的产生，图像采集组件采集高质量的测量光学图像。图像。图像。

【技术实现步骤摘要】
一种图像采集机构、图像采集设备


[0001]本技术涉及测量仪器仪表
，特别是涉及一种图像采集机构和一种图像采集设备。

技术介绍

[0002]在基于图像处理的水下物体尺寸测量实验中，发现具有自发热属性的被测物体由于与周围液体存在温度差，被测物体与表面附近的流体发生热传递。发生热传递的流体因受热而进行膨胀，密度变小上升，而温度较低、密度较大的流体则下降。然后，下降的流体接触到被测物体时，发生热传递，温度变高、密度变小，流体又会膨胀上升，如此反复循环，形成热对流现象。热对流现象会使得被测物体周围环境中流体形成“温度场非均匀分布”，造成流体折射率发生变化，相机所拍得的图像发生畸变，也就是“热扰动”现象。被测物体自身高温产生的热传递(热传导、热辐射、热对流)对于相机成像质量产生严重的影响，高温改变成像空间温度分布导致折射率非线性变化，致使光线发生偏折，最终影响被测物体的测量误差。不同于常温情况下的视觉测量中的线性成像，高温物体成像光线不再是单一的直线传播，从高温到常温的传播过程中由于温度的不均匀分布，光线产生连续偏折，在常温成像空间内光线则继续直线传播，最终在成像平面产生像素偏移误差。
[0003]在去除热扰动技术中，大多是在拍摄图像后，采用模型建立、算法修复的方法处理热扰动现象。这种方法实现起来相对比较复杂，且模型中所需要的参数难以精确获取。并且，由于在不同的工况下，热扰动对视觉测量方式中光学成像的影响与物体和周围流体环境的温差相关。因此，在不同的温差条件下，被测物体在测量中受到热扰动影响的程度不同，建立模型和算法恢复的方法没有较好的鲁棒性，导致基于建立模型和算法恢复的热扰动消除方法实际效果并不理想。

技术实现思路

[0004]鉴于上述问题，提出了本技术以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种图像采集机构和一种图像采集设备。
[0005]本技术公开了一种图像采集机构，包括：所述图像采集机构处于水下环境，所述水下环境中存在待测组件，所述图像采集机构包括：
[0006]液泵组件，用于当所述待测组件发生热扰动现象时，抽取所述水下环境中的水体冲刷所述待测组件的目标区域；
[0007]与所述液泵组件固定连接的图像采集组件，用于采集与冲刷后目标区域对应的测量光学图像。
[0008]可选地，所述图像采集组件包括：
[0009]图像采集器，用于采集所述测量光学图像；
[0010]包裹所述图像采集器的防水罩，用于隔绝所述图像采集器与所述水下环境的水体。
[0011]可选地，所述图像采集组件还包括：
[0012]在所述防水罩内的反射元件，用于反射所述待测组件的光线至所述图像采集组件。
[0013]可选地，所述图像采集器为相机。
[0014]可选地，所述液泵组件包括：
[0015]液泵本体，用于抽取所述水下环境中的水体；
[0016]与液泵本体连接的液泵水管，用于运输所述液泵本体抽取的水体并冲刷所述目标区域。
[0017]可选地，所述液泵本体包括与所述液泵水管连接的液压泵，与所述液压泵连接的电机，
[0018]所述电机用于驱动所述液压泵抽取所述水下环境中的水体。
[0019]可选地，所述液泵水管的入口端与所述液泵本体连接，所述液泵水管的出口端对准所述目标区域。
[0020]可选地，所述液泵组件与所述图像采集组件通过紧固件固定连接。
[0021]可选地，所述水下环境为静态环境。
[0022]本技术还公开了一种图像采集设备，包括如上所述的图像采集机构。
[0023]本技术包括以下优点：
[0024]本技术实施例通过液泵组件在待测组件发生热扰动现象时，抽取所述水下环境中的水体冲刷所述待测组件的目标区域；图像采集组件采集冲刷后目标区域对应测量光学图像。液泵组件直接从水下环境中不断抽取水体冲刷待测组件的目标区域，不需要进行额外填补水体；水流冲刷待测物体的目标区域带走热量减少温度差，同时液流一并冲走附着在待测物体的目标区域的气泡，从而减少热扰动现象的产生，图像采集组件采集高质量的测量光学图像。
附图说明
[0025]图1是本技术的一种图像采集机构的结构图。
[0026]附图标记说明：1
‑
待测组件，2
‑
液泵组件，201
‑
液泵本体，202
‑
液泵水管，3
‑
图像采集组件，301
‑
图像采集器，302
‑
防水罩，303
‑
反射元件。
具体实施方式
[0027]为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。
[0028]热扰动形成的原因主要为物体表面温度与其所处水体环境温度存在温度差。因此两者之间存在热传递。热传递过程中由于局部受热导致水体折射率不均匀，进而使得成像光场不均匀，导致水下拍摄的图像发生扭曲失真。其次，气体在水中的溶解量与温度呈反比，因此由于温度差的存在，待测物体表面会覆盖一些析出的气泡遮盖物体的边缘，导致拍摄物体的边缘模糊。
[0029]在相关技术中，大多采用数学建模的方式来描述热扰动的运动规律，引入大量的代求参数。其中，由于部分参数获取难度大，导致存在建模不准确甚至无法建模的情况。这
种情况不利于后续的水下热扰动退化图像的校正复原。同时，为了得到部分参数，如液体流速、液体温度、密度等，需要介入大量的传感器。传感器的介入增大了设备的组装体积、增加设备的成本。
[0030]参照图1，示出了本技术的一种图像采集机构实施例的结构图，所述图像采集机构处于水下环境，所述树下环境中存在待测组件1，所述图像采集机构具体可以包括：
[0031]液泵组件2，用于当所述待测组件1发生热扰动现象时，抽取所述水下环境中的水体冲刷所述待测组件的目标区域；
[0032]与所述液泵组件2固定连接的图像采集组件3，用于采集与冲刷后目标区域对应的测量光学图像。
[0033]在实际使用中，图像采集机构整体放置于水下环境之中，当水下环境中的待测组件1表面与周围水体产生温度差，待测组件1表面如产生大量气泡的热扰动现象时，液泵组件2抽取水下环境中的水体冲刷待测组件1的目标区域。在冲刷目标区域，消除或减弱热扰动现象后，与与所述液泵组件2固定连接的图像采集组件3采集与冲刷后目标区域对应的测量光学图像。
[0034]在本技术一优选实施例中，所述水下环境为静态环境。
[0035]水下环境为静态环境，水体在未启动液泵组件2前都未静止的水，在启动液泵组件2后，通过液泵组件2的工作不断抽取水体形成水流冲刷待测组件1的目标区域。
[0036]在本技术一优选实施例中，所述图像采集组件3包括：
[0037]图像采集器301，用于采集所述测量光学图像；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种图像采集机构，其特征在于，包括：所述图像采集机构处于水下环境，所述水下环境中存在待测组件，所述图像采集机构包括：液泵组件，用于当所述待测组件发生热扰动现象时，抽取所述水下环境中的水体冲刷所述待测组件的目标区域；与所述液泵组件固定连接的图像采集组件，用于采集与冲刷后目标区域对应的测量光学图像。2.根据权利要求1所述的图像采集机构，其特征在于，所述图像采集组件包括：图像采集器，用于采集所述测量光学图像；包裹所述图像采集器的防水罩，用于隔绝所述图像采集器与所述水下环境的水体。3.根据权利要求2所述的图像采集机构，其特征在于，所述图像采集组件还包括：在所述防水罩内的反射元件，用于反射所述待测组件的光线至所述图像采集组件。4.根据权利要求2或3所述的图像采集机构，其特征在于，所述图像采集器为相机。5.根据权利要求1或2或3所述的图像采集机构，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘承香，梁富淋，邱文辉，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：新型
国别省市：