一种用于密集烤烟房专用的智能烟叶图像采集装置

1.本实用新型涉及图像采集装置技术领域，具体涉及一种用于密集烤烟房专用的智能烟叶图像采集装置。


背景技术：

2.烟叶的烘烤是烟草生产工艺中不可或缺的环节，烘烤工艺直接影响着烟草的品质，随着科技的发展，传统的烘烤工艺也越来越智能化，近些年来具备智能化监测功能的密集烤烟房得到广泛的应用。其中，烤房中判断烟叶烘烤质量的关键因素之一便是观察烟叶的颜色及形态变化，人工观察费时费力，而且需要靠大量的经验来判断，存在较大的主观性。摄像机相比于人可以更精确的实现高分辨率的颜色变化监测，然而烤房内高温、高湿、光线不足的环境以及密集的烟叶不仅对摄像设备要求苛刻也会影响拍摄视角及清晰度。现有的技术多以隔热材料包裹摄像头以及防雾镜片抵御所处的高温高湿环境，对于密集的烟叶烤房，采集图片的清晰度也是未得到解决的，智能化程度及功能性不全面。


技术实现要素：

3.本实用新型是为了解决现有技术存在的问题而进行的，提供了一种适用于弱光高温高湿环境的摄像头，以满足密集烤烟房中图像采集，为烤烟房提供一种功能全面且智能化程度高的摄像装置。
4.本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：
5.一种用于密集烤烟房专用的智能烟叶图像采集装置，其特征在于，包括摄像机身和摄像机镜头，其中，所述摄像机身被隔热板封闭在b区，所述摄像机镜头被隔热板封闭在a区，所述摄像机镜头紧贴防雾玻璃，所述a区和所述b区内分别设有a区温度传感器和b区温度传感器，所述a区外设有外部温度传感器。
6.进一步地，所述摄像机身通过支撑柱固定在所述隔热板上。
7.进一步地，所述b区末端设有半导体温差片，所述半导体温差片两端分别与所述隔热板固定连接。
8.进一步地，所述半导体温差片位于所述b区，半导体温差片两侧设有换热装置，所述换热装置实现外部热风和内部冷风的均匀扩散。
9.进一步地，所述所述a区内设有干燥剂。
10.进一步地，所述所述a区内设有加热器。
11.进一步地，所述防雾玻璃前端设有补光灯。
12.进一步地，还包括控制系统，所述控制系统包括控制单元和通信单元，所述控制单元控制实现对温度和图像的采集，以及对加热器、半导体温差片、补光灯、换热装置的控制，且连接有通信单元。
13.进一步地，所述通信单元实现烤房数据的远程监控和数据传输。
14.与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：
15.本实用新型，采用防雾玻璃且维持防雾玻璃两侧温度基本一致的方法除雾，半导体温差片制冷来抵抗内部高温，具有更加完善且更加智能化的防雾、耐高温措施，另外镜头贴近防雾玻璃以及补光灯安装在外部的设计，有效避免了安装在内部摄像机镜头遭到防雾玻璃反光的干扰，采集到更加清晰的图片。除此之外，在密集烤烟房专用的智能烟叶图像采集装置内集成了一块控制模块电路，用以控制装置内的采集设备与执行机构，且控制模块连接无线通信模块或者有线通信线，进行采集数据的上传与控制指令接收作用，实现密集烤烟房专用的智能烟叶图像采集装置的远程可监测、可控制。
附图说明
16.图1是本实用新型整体结构示意图；
17.图2是本实用新型控制系统示意图；
18.图中，各部件标号如下：
19.1、半导体温差片2、摄像机身3、支撑柱4、干燥剂5、加热器6、外部温度传感器7、补光灯8、防雾玻璃9、摄像机镜头10、a区温度传感器11、隔热板12、 b区温度传感器13、换热装置。
具体实施方式
20.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
21.本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
22.如图1所示，本实施例是一种用于密集烤烟房专用的智能烟叶图像采集装置，主要由摄像机、防雾玻璃、隔热材料、补光灯、干燥剂、半导体温差片、温度传感器、加热器、换热装置、控制系统电路组成。其中补光灯、加热器、温度传感器、半导体温差片、换热装置、支撑柱均有多个。利用隔热材料板11将摄像机镜头9与摄像机身 2隔开到a、b两个空间。其中a空间内包含两个加热器5来调节温度、外部温度传感器6来监测温度变化、摄像机镜头9采集图片。空间b内包含四个支撑柱3用来固定摄像机身2、若干半导体温差片1进行降温并通过换热装置13实现外部热风和内部冷风的均匀扩散。
23.摄像机镜头9紧贴防雾玻璃，所述a区和所述b区内分别设有a区温度传感器10 和b区温度传感器12，所述a区外设有外部温度传感器6。
24.防雾措施：针对高温高湿的烤烟房，本设计采用防雾玻璃8结合调节a空间温度的方式来避免产生水雾。具体实施方式是摄像机镜头9紧贴防雾玻璃8，由外部温度传感器6采集烤房的温度，由a区温度传感器10采集a空间内温度，且干燥剂4可保障a空间内的干燥，由控制模块将采集的数据进行对比分析，控制加热器5和a区内的换热装置13将空间a内的温度调节到与烤房温度基本一致，避免温差较大使得水雾凝结在防雾玻璃8上，影响图像采集效果。
25.耐高温措施：高温可能会造成摄像机身2损坏及内部的电路芯片无法工作，本设计
采用半导体温差片1对空间b内进行降温，通过b区温度传感器12监测b区内温度变化，实现智能控制，保障摄像机身2及摄像机电路、控制模块工作在合适的温度环境下。
26.补光及视距措施：烤烟房通常光线较弱且烟叶放置的比较密集，可能导致图像采集效果差的情况。本设计采用多个补光灯7弥补烤烟房内的弱光环境，补光灯7嵌入在防雾玻璃8的边缘部分。
27.如图2所示，控制系统功能包括采集温度数据、采集图像数据、控制加热器、控制补光灯、控制半导体温差片、控制换热装置以及通信功能。
28.以下对系统结构功能做简要介绍：
29.控制单元拟采用但不限于单片机为控制器。控制实现对温度和图像的采集，以及对加热器、半导体温差片、补光灯、换热装置等执行机构的控制，且连接有通信单元，实现烤房相关数据的远程可监控。
30.通信单元拟采用但不限于4g、wifi无线通信模块，也可使用有线通信接口，通过程序设计实现数据传输功能。
31.执行机构包括加热器、半导体温差片、补光灯、换热装置。由控制模块采集空间 a及烤房的温度数据，调节加热器保证空间a内温度与烤房温度基本一致。半导体温差片制冷面对内，主要功能是降温，与摄像功能同时启用且不间断。当烤烟房内部光线较弱时，由控制模块对补光灯进行控制，保障摄像机可以采集有效且清晰的图片。
32.本实用新型采用隔板将摄像机镜头和摄像机身隔成两个空间，通过温度传感器及加热器对空间a内的温度进行调节，以保证防雾玻璃两面温度基本一致，避免产生水雾。通过支撑柱将摄像机身固定在空间b中央，由其中的若干半导体温差片降低空间 b内的温度且通过温度传感器可以实时监测空间b内的温度变化，保障摄像机设备以及控制模块电路工作正常。嵌入进防雾玻璃外圈的补光灯可以为弱光环境的烤烟房提供照片，优化摄像头采集到的色彩辨识度，提升图片质量。本发明中的采集设备有温度传感器、摄像机，执行设备有加热器、半导体温差片、换热装置、补光灯，以上设备均与控制模块电路连接，控制模块上集成了通信接口或无线通信模块，与远程服务器之间建立通信，实现远程可观测可控制，使得管理者对烤烟房图像监控的更加便捷且智能化。
33.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
34.此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”、“第四”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
35.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
36.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。