CN210270582U - 一种多路同步触发装置、隧道面阵相机及隧道巡检系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种多路同步触发装置、隧道面阵相机及隧道巡检系统，该多路同步触发装置，包括：车载编码器，用于根据驱动车辆移动的轴承旋转产生脉冲信号；定距离信号触发器，包括控制模块、运放模块、多路光耦隔离模块，控制模块设有输入输出端口，其中，控制模块用于实时检测脉冲信号，并根据脉冲信号计算得到车辆的位移量，控制模块还用于根据位移量控制输入输出端口生成相机控制触发信号，运放模块用于对相机控制触发信号进行放大，多路光耦隔离模块用于对放大后的相机控制触发信号进行多路同步隔离输出，以同步触发隧道面阵相机的多路相机和/或光源。本实用新型具有定位距离精确度高、响应时间快、多路同步触发的技术特点。
Description
技术领域
本实用新型属于隧道探伤技术领域，尤其涉及一种多路同步触发装置、隧道面阵相机及隧道巡检系统。
背景技术
目前，隧道内智能巡检设备采用的工业相机有两大类：一类是工业线阵相机，一类是工业面阵相机；其中工业线阵相机的触发模式比较成熟，一般是采用车载编码器类似装置进行高频触发，而工业面阵相机的触发模式多种多样，其触发频率和相机拍摄的视角、允许响应延时等相关因素紧密关联，因此工业面阵相机的外部触发模式设计对多台相机的同步拍摄、整个隧道图像后期环向、纵向拼图会有着至关重要的的作用。
对于工业面阵相机，其触发模式一般由GPS定位触发或者通过测距传感器判断轨枕位置计数触发：首先，检测车辆位移存在精确度不高的问题，采集频率不高，会导致拍摄帧率不高，在高速情况下有一定概率出现隧道漏拍的风险；其次，触发方式中通讯环节过多，整体响应时间比较滞后；最后，同步拍摄触发信号没有同一源头，很难保证相机及光源的同步拍摄。
实用新型内容
本实用新型的技术目的是提供一种多路同步触发装置、隧道面阵相机及隧道巡检系统，具备定位距离精确度高、响应时间快、多路同步触发的技术特点。
为解决上述问题，本实用新型的技术方案为：
一种多路同步触发装置，应用于车辆上的隧道面阵相机的多路同步触发，包括：车载编码器，用于根据驱动车辆移动的轴承旋转产生脉冲信号；定距离信号触发器，包括控制模块、运放模块、多路光耦隔离模块，控制模块设有输入输出端口，控制模块经输入输出端口分别与车载编码器、运放模块电连接，运放模块与多路光耦隔离模块电连接，其中，
控制模块用于实时检测脉冲信号，并根据脉冲信号计算得到车辆的位移量，控制模块还用于根据位移量控制输入输出端口生成相机控制触发信号，运放模块用于对相机控制触发信号进行放大，多路光耦隔离模块用于对放大后的相机控制触发信号进行多路同步隔离输出，以同步触发隧道面阵相机的多路相机和/或光源。
进一步优选的，控制模块还设有串口，控制模块还用于根据位移量获取里程值，并控制串口反馈里程值，里程值用于与隧道面阵相机拍摄的图像相关联，以辅助图像存储。
进一步优选的，控制模块为ARM芯片，ARM芯片用于利用外部中断实时检测脉冲信号，输入输出端口为GPIO输入输出口。
本实用新型还提供一种隧道面阵相机，应用于隧道的图像采集，包括如上述的多路同步触发装置。
本实用新型还提供一种隧道巡检系统，包括：多个相机光源组件、交换机、主机、以及如上述的多路同步触发装置，多个相机光源组件分别与多路光耦隔离模块、交换机电连接，交换机与主机电连接，主机与串口电连接；相机光源组件包括相机及辅助相机拍摄的光源，多路光耦隔离模块用于同步触发多个相机光源组件进行隧道的图像拍摄，交换机用于汇总多个相机光源组件拍摄的图像数据，并将图像数据反馈给主机，主机用于按照里程值对图像数据进行拼接与存储。
进一步优选的，还包括显示器，显示器与主机电连接，用以实时显示图像数据拼接后的隧道面图像。
本实用新型与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：
本实用新型通过车载编码器，根据车辆轴承的旋转产生脉冲信号，基于该脉冲信号计算车辆的位移量，实现精确的车辆位移检测，并根据位移量生成相机控制触发信号，可避免隧道内部图像漏拍风险，并且从车载编码器到相机及光源的触发信号中间无通讯层设计，极大的缩短了相机及光源触发拍摄的响应时间，同时通过多路光耦隔离模块实现多路相机和/或光源的同步触发且触发信号质量得到可靠的保障，避免了相互干扰，达到了定位距离精确度高、响应时间快、多路同步触发的技术效果。
附图说明
图1为本实用新型的一种多路同步触发装置的结构示意图；
图2为本实用新型的一种隧道巡检系统的结构示意图。
附图标记说明：
1-车载编码器；2-定距离信号触发器；21-控制模块；22-运放模块；23-多路光耦隔离模块；3-相机光源组件；4-交换机；5-主机；6-显示器。
具体实施方式
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本实用新型的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。
为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本实用新型相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。
以下结合附图和具体实施例对本实用新型提出的一种多路同步触发装置、隧道面阵相机及隧道巡检系统作进一步详细说明。
实施例1
参看图1，本申请提供了一种多路同步触发装置，应用于车辆上的隧道面阵相机的多路同步触发，包括：
车载编码器1，用于根据驱动车辆移动的轴承旋转产生脉冲信号；定距离信号触发器2，包括控制模块21、远放模块22、多路光耦隔离模块23，控制模块21设有输入输出端口，控制模块21经输入输出端口分别与车载编码器1、远放模块22电连接，远放模块22与多路光耦隔离模块23电连接，其中，控制模块21用于实时检测脉冲信号，并根据脉冲信号计算得到车辆的位移量，控制模块21还用于根据位移量控制输入输出端口生成相机控制触发信号，远放模块22用于对相机控制触发信号进行放大，多路光耦隔离模块23用于对放大后的相机控制触发信号进行多路同步隔离输出，以同步触发隧道面阵相机的多路相机和/或光源。
现具体地对本实施例进行详细说明，但不仅限于此。
本实施例的多路同步触发装置，用于对车辆上的隧道面阵相机的多路同步触发，可以解决隧道巡检设备面阵相机外部触发信号不良带来的隧道纵向拍摄丢图，多台相机拍摄不同步等问题。
本实施例的车载编码器1安装在车辆轴承上，该轴承的旋转会随着车辆的移动而呈规律变化，可以为驱动车辆车轮旋转的轴承，车载编码器1根据轴承的旋转方向、旋转量产生脉冲信号，该脉冲信号为具有方向和位移量的正交脉冲信号，以可以确定车辆的移动方向与位移量。
本实施例的定距离信号触发器2中：控制模块21接收脉冲信号，通过其内部的外部中断技术实时检测车辆编码器发送的脉冲信号，并且根据脉冲信号实时计算车辆位移量，当检测到车辆位移量达到预设值时，控制输入输出端口生成相机控制触发信号，预设值的设定根据实际照片的拍摄长度确定；远放模块22对相机控制触发信号进行电流放大，以达到多路相机和/或光源同步触发的信号要求，本实施例采用三极管放大电路；多路光耦隔离模块23直接将放大后的相机控制触发信号一分多，并且利用光耦元件对信号输入与负载端进行隔离、对输出多路触发信号之间进行隔离，充分保证信号的同步性和信号质量。具体地，控制模块21可以为ARM芯片，ARM芯片用于利用外部中断实时检测脉冲信号，输入输出端口为ARM芯片的GPIO输入输出口。同样地，控制模块21还可以为其他类型或型号的控制芯片。
较优地，控制模块21还设有串口，控制模块21还用于根据位移量获取里程值，并控制串口反馈里程值，里程值用于与隧道面阵相机拍摄的图像相关联，以辅助图像存储。其中，将图像按照里程值进行存储，可便于后期定位追溯和回放图像数据，以进行隧道问题定位。
本实施例通过车载编码器，根据车辆轴承的旋转产生脉冲信号，基于该脉冲信号计算车辆的位移量，实现精确的车辆位移检测，并根据位移量生成相机控制触发信号，可避免隧道内部图像漏拍风险，并且从车载编码器1到相机及光源的触发信号中间无通讯层设计，极大的缩短了相机及光源触发拍摄的响应时间，同时通过多路光耦隔离模块实现多路相机和/或光源的同步触发且触发信号质量得到可靠的保障，避免了相互干扰，达到了定位距离精确度高、响应时间快、多路同步触发的技术效果。
现对本实施例的多路同步触发过程进行说明：
搭载有本实施例的车辆在隧道中前进，随着车辆轴承的旋转，安装在车辆轴承的车载编码器产生具有方向和位移量的正交脉冲信号，控制模块根据接收正交脉冲信号，计算车辆的位移量，当车辆位移量达到预设值时，控制模块控制输入输出端口生成相机控制触发信号，相机控制触发信号经远放模块、多路光耦隔离模块，同步输出多路隧道面阵相机的触发信号，同时重新计算位移量，当车辆位移量再次达到预设值，控制模块控制输入输出端口生成相机控制触发信号，相机控制触发信号经远放模块、多路光耦隔离模块，同步输出多路隧道面阵相机的触发信号，依次类推，直至隧道巡检结束。
实施例2
本申请提供了一种基于实施例1的隧道面阵相机，该隧道面阵相机通过实施例1中的多路同步触发装置进行触发多路相机的拍摄。
本实施例基于多路同步触发装置，可实现隧道的多通道相机同步拍摄，其中，通过车载编码器，根据车辆轴承的旋转产生脉冲信号，基于该脉冲信号计算车辆的位移量，实现精确的车辆位移检测，并根据位移量生成相机控制触发信号，可避免隧道内部图像漏拍风险，并且从车载编码器1到相机及光源的触发信号中间无通讯层设计，极大的缩短了相机及光源触发拍摄的响应时间，同时通过多路光耦隔离模块实现多路相机和/或光源的同步触发且触发信号质量得到可靠的保障，避免了相互干扰，达到了定位距离精确度高、响应时间快、多路同步触发的技术效果。
实施例3
参看图1和图2，本申请提供了一种基于实施例1的隧道巡检系统，该隧道巡检系统通过实施例1中的多路同步触发装置进行触发多路相机的拍摄，其还包括：多个相机光源组件3、交换机4、主机5，多个相机光源组件3分别与多路光耦隔离模块23、交换机4电连接，交换机4与主机5电连接；相机光源组件3包括相机及辅助相机拍摄的光源，多路光耦隔离模块23用于同步触发多个相机光源组件3进行隧道的图像拍摄，交换机4用于汇总多个相机光源组件3拍摄的图像数据，并将图像数据反馈给主机5，主机5用于对图像数据进行拼接与存储。
具体地，相机光源组件3中的相机与光源都是外部触发模式，由多路同步信号同时触发工作，相机采集的图像数据通过Ethernet(以太网)通讯传输给交换机4。交换机4为多路转一路的交换机4，可实现数据汇总、简化相机与主机5通讯连接线路功能，以进一步提高整个系统的响应速度。
较优地，主机5还与串口电连接，已接收串口反馈的里程值，用以根据里程值进行拼接图像存储，以便于后期定位追溯和回放图像数据，即隧道问题点的位置定位。
较优地，本实施例还包括显示器6，显示器6通过HDMI接口连接主机5，用以实时显示图像数据拼接后的隧道面图像，该系统可在巡检过程中可现场确认隧道是否有缺陷，若有可以及时联系检修人员进行问题解决，以提高隧道检修的实时性和效率，此外，还可以根据显示的图像调整巡检系统的相关参数，以保证最佳的系统巡检效果。
本实施例基于多路同步触发装置，可实现隧道的多通道相机同步拍摄，其中，通过车载编码器，根据车辆轴承的旋转产生脉冲信号，基于该脉冲信号计算车辆的位移量，实现精确的车辆位移检测，并根据位移量生成相机控制触发信号，可避免隧道内部图像漏拍风险，并且从车载编码器到相机及光源的触发信号中间无通讯层设计，极大的缩短了相机及光源触发拍摄的响应时间，同时通过多路光耦隔离模块实现多路相机和/或光源的同步触发且触发信号质量得到可靠的保障，避免了相互干扰，达到了定位距离精确度高、响应时间快、多路同步触发的技术效果。
上面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式。即使对本实用新型作出各种变化，倘若这些变化属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则仍落入在本实用新型的保护范围之中。
Claims (6)
1.一种多路同步触发装置，应用于车辆上的隧道面阵相机的多路同步触发，其特征在于，包括：
车载编码器，用于根据驱动车辆移动的轴承旋转产生脉冲信号；
定距离信号触发器，包括控制模块、运放模块、多路光耦隔离模块，所述控制模块设有输入输出端口，所述控制模块经输入输出端口分别与所述车载编码器、运放模块电连接，所述运放模块与所述多路光耦隔离模块电连接，其中，
所述控制模块用于实时检测所述脉冲信号，并根据所述脉冲信号计算得到车辆的位移量，所述控制模块还用于根据所述位移量控制所述输入输出端口生成相机控制触发信号，所述运放模块用于对所述相机控制触发信号进行放大，所述多路光耦隔离模块用于对放大后的所述相机控制触发信号进行多路同步隔离输出，以同步触发隧道面阵相机的多路相机和/或光源。
2.根据权利要求1所述的多路同步触发装置，其特征在于，所述控制模块还设有串口，所述控制模块还用于根据位移量获取里程值，并控制所述串口反馈所述里程值，所述里程值用于与隧道面阵相机拍摄的图像相关联，以辅助图像存储。
3.根据权利要求2所述的多路同步触发装置，其特征在于，所述控制模块为ARM芯片，所述ARM芯片用于利用外部中断实时检测所述脉冲信号，所述输入输出端口为GPIO输入输出口。
4.一种隧道面阵相机，应用于隧道的图像采集，其特征在于，包括如权利要求1-3任意一项所述的多路同步触发装置。
5.一种隧道巡检系统，其特征在于，包括：多个相机光源组件、交换机、主机、以及如权利要求2或3所述的多路同步触发装置，多个所述相机光源组件分别与所述多路光耦隔离模块、所述交换机电连接，所述交换机与所述主机电连接，所述主机与所述串口电连接；
所述相机光源组件包括相机及辅助所述相机拍摄的光源，所述多路光耦隔离模块用于同步触发多个所述相机光源组件进行隧道的图像拍摄，所述交换机用于汇总多个所述相机光源组件拍摄的图像数据，并将所述图像数据反馈给主机，所述主机用于按照所述里程值对所述图像数据进行拼接与存储。
6.根据权利要求5所述的隧道巡检系统，其特征在于，还包括显示器，所述显示器与所述主机电连接，用以实时显示所述图像数据拼接后的隧道面图像。
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| CN111787209A (zh) * | 2020-07-20 | 2020-10-16 | 北京交通大学 | 隧道图像采集装置、图像采集系统及图像采集方法 |
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Legal Events
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