一种图像拼接型全景监控设备及图像拼接型全景监控装置

摘要

本实用新型提供一种图像拼接型全景监控设备和图像拼接型全景监控装置，用于光学精密仪器技术领域，负载安装板将外壳组件的内腔划分为上下两个腔室；相机单元布置于其中一个腔室，相机单元的若干个相机模组共面布置，电气元件布置于另一个腔室，相机单元和电气元件按照纵向分布；外壳组件的筒形侧壁设置若干个光学窗口组件，每个相机模组通过一个光学窗口接收外界的光线，若干个相机模组的信号配合拼接形成完整的图像，实现360°全景监控；本实用新型的监控设备利用纵向空间布局内部的各个器件，相对于相机模组和电气元件布置在同一层的方式，充分地利用了纵向空间，可以有效地降低整个监控设备横向的面积尺寸，满足小型化的需求。

说明书

技术领域

本实用新型涉及光学精密仪器技术领域，更进一步涉及一种图像拼接型全景监控设备。此外，本实用新型还涉及一种图像拼接型全景监控装置。

背景技术

在进行广域监控时，通常有两种方式：

一种是使用多个相机模组分别对准不同的方向、角度，使得相机模组生成对应区域的图像，再从终端显示屏上查看各个区域独立的图像。这种结构所需要采用的相机通常要多于六个，随着相机模组数量的增加，整个设备内所需的其他元件相应增加，造成整个设备横向面积尺寸过大的情况；同时，独立的监控画面对于人员查看很不友好，需要分别进行调取查看。

另一种是使用一个或少量相机模组，将相机模组装载在云台上，通过云台的旋转来查看不同的监控方向。这种结构虽然成本低，但在每次需要查看不同的角度时，需要操控云台进行旋转，再进行查看，此过程较为耗费时间，也容易错过监控区域内需要查看的移动物体。

对于本领域的技术人员来说，如何在减小监控摄像设备的横向面积尺寸的同时，实现图像拼接全景监控，是目前需要解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种图像拼接型全景监控设备，利用纵向空间布局内部的元器件，达到减小横向面积尺寸的目的，具体方案如下：

一种图像拼接型全景监控设备，包括外壳组件和负载安装板，所述负载安装板将所述外壳组件的内腔划分为上下两个腔室；

相机单元布置于其中一个腔室，电气元件布置于另一个腔室；所述相机单元包括若干个共面设置的相机模组，各个所述相机模组沿圆周呈放射状均匀分布；所述外壳组件的筒形侧壁设置若干个光学窗口组件，每个所述光学窗口组件同轴对应一个所述相机模组；每个所述相机模组通过连接线，穿过负载安装板的预留孔，连接另一腔室内的所述电气元件，若干个所述相机模组的信号可配合拼接形成360°全景图像。

可选地，所述相机模组安装于所述负载安装板的上表面；

所述电气元件安装于所述负载安装板的下表面和/或所述外壳组件的下盖的上表面。

可选地，所述负载安装板的上表面可拆卸装配安装台阶，所述安装台阶的上表面承载所述相机模组，用于实现若干个所述相机模组的所述共面设置。

可选地，所述光学窗口组件通过螺栓密封压装于所述外壳组件。

可选地，所述光学窗口组件包括第一密封圈、窗口法兰、第二密封圈、窗口镜片、压圈；

所述窗口法兰和所述外壳组件之间通过所述第一密封圈实现密封压装；所述压圈压在所述窗口镜片之外，所述窗口镜片和所述窗口法兰之间通过所述第二密封圈实现密封压装。

可选地，所述外壳组件包括上盖、所述下盖、所述筒形侧壁，所述上盖和所述下盖分别通过螺栓连接于所述筒形侧壁的上下两端。

可选地，所述上盖和所述筒形侧壁之间、所述下盖和所述筒形侧壁之间，分别设置密封圈；

所述筒形侧壁上设置充气阀和电气接口。

可选地，所述外壳组件的上盖之上设置遮阳板，所述遮阳板与所述上盖之间通过隔离柱形成通风间隔。

可选地，所述上盖设置用于增加散热面积的散热筋。

本实用新型还提供一种图像拼接型全景监控装置，包括两个以上纵向叠置的如上述任一项所述的图像拼接型全景监控设备；上下相邻两个图像拼接型全景监控设备中在上的下盖和在下的所述上盖可拆卸连接。

可选地，同一所述图像拼接型全景监控设备中搭载相同类型探测器的相机模组；不同所述图像拼接型全景监控设备中搭载不同类型探测器的相机模组。

可选地，位于顶端的所述图像拼接型全景监控设备的上盖之上设置遮阳板，所述遮阳板与该上盖之间通过隔离柱形成通风间隔。

可选地，所述上盖设置有用于增加散热面积的散热筋。

本实用新型提供一种图像拼接型全景监控设备，外壳组件的内腔中空设置，负载安装板将外壳组件的内腔划分为上下两个腔室，上下两个腔室以负载安装板为界划分；相机单元布置于其中一个腔室，相机单元的若干个相机模组共面布置，电气元件布置于另一个腔室，也即相机单元和电气元件分别位于上下两个不同的内腔中，相机单元和电气元件按照纵向分布；相机模组按照圆周呈放射状均匀分布；外壳组件的筒形侧壁设置若干个光学窗口组件，每个相机模组通过一个光学窗口接收外界的光线，若干个相机模组的信号配合可拼接形成完整的图像，实现360°全景监控；本实用新型的监控设备利用纵向空间布局内部的各个器件，相对于相机模组和电气元件布置在同一层的方式，本实用新型的布局方式充分地利用了纵向空间，可以有效地降低整个监控设备横向的面积尺寸，满足小型化的需求。

附图说明

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，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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。

图1为本实用新型提供的图像拼接型全景监控设备一种具体实施例的整体轴测图；

图2为本实用新型提供的图像拼接型全景监控设备一种具体实施例的爆炸图；

图3为本实用新型提供的图像拼接型全景监控设备一种具体实施例的内部构造的俯视图；

图4为本实用新型提供的图像拼接型全景监控设备一种具体实施例去除上盖后的结构以及光学窗口组件爆炸图；

图5为负载安装板的一种具体实施例的轴测图；

图6为上下两个图像拼接型全景监控设备相对连接的示意图。

图中包括：

外壳组件1、上盖11、下盖12、筒形侧壁13、充气阀14、电气接口15、负载安装板2、安装台阶21、相机模组3、电气元件4、陀螺仪41、电源模块42、交换机43、光学窗口组件5、第一密封圈51、窗口法兰52、第二密封圈53、窗口镜片54、压圈55、遮阳板6、隔离柱61。

具体实施方式

本实用新型的核心在于提供一种图像拼接型全景监控设备，利用纵向空间布局内部的元器件，达到减小横向面积尺寸的目的。

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面将结合附图及具体的实施方式，对本实用新型的图像拼接型全景监控设备进行详细的介绍说明。

结合图1、图2、图3，本实用新型提供的图像拼接型全景监控设备包括外壳组件1、负载安装板2、相机单元、电气元件4、光学窗口组件5等结构，相机单元包括若干个相机模组3，外壳组件1形成一个封闭的空腔结构，内部安装负载安装板2、若干个相机模组3、电气元件4等组件，整个外壳组件1与外界密封隔离，具有防尘防水的效果，避免内部受到污染。

负载安装板2为平板结构，负载安装板2起到承载的作用，负载安装板2可采用PCB板，在负载安装板2上设置相应的电路结构，相机模组3和电气元件4能够电气安装于负载安装板2；负载安装板2的面积与外壳组件1的内腔横截面积大致相等，外壳组件1的内壁设置用于支撑负载安装板2的结构，例如周向设置的台阶等，负载安装板2安装到外壳组件1后，负载安装板2将外壳组件1的内腔划分为上下两个腔室，上下两个腔室并非完全封闭隔离，上下两个腔室之间可布置走线等结构；上下两个腔室内可分别安装各个相应的组件。

本实用新型的图像拼接型全景监控设备的核心部件是相机模组3，相机模组3与其他的电气元件4分别位于不同的腔室中，相机模组3布置于其中一个腔室，电气元件4布置于另一个腔室；电气元件4包括但不限于本实用新型附图2所展示的陀螺仪41、电源模块42、交换机43。

本实用新型的相机单元包括若干个相机模组3，单层相机模组3所包含的摄像头数量只要覆盖360°视场即可；每个相机模组分别设有连接线，各个连接线穿过负载安装板2开设的预留孔，连接另一腔室内的电气元件4，实现图像信号传递等功能；图2和图3的结构中，以设置六个相机模组3为例进行展示，各个相机模组3沿圆周呈放射状均匀分布，即各个相机模组3的拍摄方向朝向不同的方向，以中心点为中心向四周呈放射状布置。相机模组3可采用红外摄像头、可见光摄像头、其他传感器等模块。

外壳组件1的筒形侧壁13设置若干个光学窗口组件5，每个光学窗口组件5对应一个相机模组3，相机模组3的位置位于光学窗口组件5的内侧，光线经过光学窗口组件5进入相机模组3。由于相机单元的各个相机模组3朝向不同的方向，每个相机模组3的拍摄画面并不相同，对于六个相机模组3的结构来说，相邻的相机模组3的画面存在重叠部分，每个相机模组3将拍摄的信号传递至外设的计算模块，利用计算模块将各个相机模组3的信号配合拼接形成完整的图像，从而实现全景监控，四周的360°全景监控画面在一个显示界面上显示。

本实用新型提供的图像拼接型全景监控设备将外壳组件1的内腔通过负载安装板2进行划分，形成两个腔室，两个腔室分别安装不同的器件，其中一个腔室主要安装相机模组3，电气元件4则主要布置在另一个腔室中，外壳组件1之内的各个组件利用纵向空间排布，因此横向占用的空间被压缩，整个外壳组件1和负载安装板2的横向面积得以减小，整个图像拼接型全景监控设备的横向尺寸减小，满足了小型化的需求。

结合图2，本实用新型在此提供一种内部组件的具体布置方案，将相机模组3安装于负载安装板2的上表面，也即相机模组3位于外壳组件1内部的上腔室，相机模组3由负载安装板2提供支撑。

电气元件4安装于负载安装板2的下表面和/或外壳组件1的下盖12的上表面，电气元件4位于外壳组件1内部的下腔室，电气元件4具有多个，且具备不同的功能，电气元件4可以安装在外壳组件1的下盖12上表面，也可以安装在负载安装板2的下表面，或者一部分安装于外壳组件1的下盖12、另一部分安装于负载安装板2的下表面，这些具体的形式都应包含在本实用新型的保护范围之内。

结合图5，负载安装板2的上表面可拆卸装配安装台阶21，安装台阶21凸出于负载安装板2的上表面，安装台阶21的上表面承载相机模组3，安装台阶21用于实现若干个相机模组3的共面设置；图5中所示的每个摄像头配合设置三个安装台阶21，安装台阶21的面积较小，面积远小于整个负载安装板2的上表面面积，在安装定位时，可以仅对安装台阶21进行精加工，无需精加工整个负载安装板2的上表面，因而能够降低加工的工作量，并满足摄像头较高的定位精度要求。通过采用不同的安装台阶21，可使同层各个摄像头光轴共面。

优选地，本实用新型的光学窗口组件5通过螺栓密封压装于外壳组件1，保证密封的效果；每个光学窗口组件5采用可拆卸的安装方式，当光学窗口组件5被刮花损坏时能够单独更换，便于维修。

结合图4，本实用新型的光学窗口组件5包括第一密封圈51、窗口法兰52、第二密封圈53、窗口镜片54、压圈55；其中第一密封圈51、窗口法兰52、第二密封圈53、压圈55均为环形结构，窗口法兰52和外壳组件1之间通过第一密封圈51实现密封压装；压圈55压在窗口镜片54之外，窗口镜片54和窗口法兰52之间通过第二密封圈53实现密封压装。

装配时，将第二密封圈53放入窗口法兰52，并放入窗口镜片54，通过压圈55压在窗口镜片54的外侧四周实现固定。窗口法兰52周向设置若干固定螺栓，通过固定螺栓与外壳组件1相对固定，通过第一密封圈51保持密封。

结合图2，本实用新型的外壳组件1包括上盖11、下盖12、筒形侧壁13，三者相互独立，上盖11和下盖12分别通过螺栓连接于筒形侧壁13的上下两端，三者固定安装形成整个外壳组件1。

本实用新型在上盖11和筒形侧壁13之间设置密封圈、下盖12和筒形侧壁13之间设置密封圈，保证密封的效果。

结合图1、图4，本实用新型在筒形侧壁13上设置充气阀14和电气接口15。充气阀14可以连接外部的气源，用于现外壳1内部的空腔中充入惰性气体，例如氮气，在对设备封闭舱体内的空气有干燥度要求时，可以通过充气阀14充入干燥惰性气体。电气接口15用于实现与外部的电连接。

更进一步，本实用新型在外壳组件1的上盖11之上设置遮阳板6，遮阳板6与上盖11之间通过隔离柱61形成通风间隔。遮阳板6隔绝太阳辐射，同时起到一定的遮雨作用，遮阳板6的面积大于外壳组件1的横截面积。遮阳板6与上盖11通过螺栓固定连接，在遮阳板6与上盖11之间设置隔离柱61，保证遮阳板6与上盖11并不接触，减少遮阳板6受光照产生的热量向下传递，同时利用通风间隔帮助上盖11散热。

优选地，本实用新型在上盖11设置用于增加散热面积的散热筋，增加与空气的接触面积，提升散热效率。

结合图6，本实用新型还提供一种图像拼接型全景监控装置，包括两个以上纵向叠置的图像拼接型全景监控设备，上下相邻的两个图像拼接型全景监控设备中，在上的下盖12和在下的上盖11可拆卸连接。使上下两个图像拼接型全景监控设备固定形成一个整体。

同一图像拼接型全景监控设备中采用搭载相同类型探测器的相机模组3；不同图像拼接型全景监控设备中采用搭载不同类型探测器的相机模组3。例如可见光成像模组，也可以是红外热成像模组等其它成像设备，同时满足多种监控需要。

本实用新型的图像拼接型全景监控装置除了两个以上的图像拼接型全景监控设备之外，还在位于顶端的所述图像拼接型全景监控设备的上盖11之上设置遮阳板6，遮阳板6与该上盖11之间通过隔离柱61形成通风间隔。

每个图像拼接型全景监控设备的上盖11设置有用于增加散热面积的散热筋，提升散热效率。图像拼接型全景监控设备和图像拼接型全景监控装置当中设置的遮阳板6和散热筋的功能相同。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理，可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。