(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210572960.X (22)申请日 2022.05.25 (71)申请人 西南科技大 学 地址 621000 四川省绵阳市涪城区青龙 大 道中段59号 (72)发明人 姚娟　张瑞　王坤朋　杨文昊　 李文博　刘切　 (74)专利代理 机构 成都九鼎天元知识产权代理 有限公司 51214 专利代理师 孙海博 (51)Int.Cl. H04N 5/225(2006.01) H04N 5/232(2006.01) H04N 7/18(2006.01) (54)发明名称 一种多路图像采集装置及其控制方法 (57)摘要 本发明公开了一种多路图像采集装置及其 控制方法。 该装置包括防护外壳、 反射孔洞、 反光 镜和可旋转摄像头。 该控制方法采用上述的多路 图像采集装置， 外界的光线从孔洞入口进入反射 孔洞， 经过反光镜对光线的反射作用， 使得光线 沿反射孔洞的孔洞路径传播， 最终从孔洞出口射 出， 将可旋转摄像头旋转朝向至观测方向 的孔洞 出口， 通过设置好的控制方法， 实现单个摄像头 对多路图像的采集。 本发明的有益效果： 采用光 线可经过镜面反射， 而具有较强穿透能力的伽马 射线不可经过镜面反射的原理， 来实现对外界环 境的监控， 同时灵活开设反射孔洞， 控制可旋转 摄像头， 能够不额外增重的同时自由观察多个角 度。 权利要求书1页 说明书5页 附图6页 CN 114979442 A 2022.08.30 CN 114979442 A 1.一种多路图像采集装置， 包括防护外壳(1)， 其特征在于： 所述的防护外壳(1)内设有 至少两路的反射孔洞(2)， 反射孔洞(2)的孔洞入口(3)朝向外侧， 反射孔洞(2)内设有使光 线沿孔洞路径传播的反光镜， 反射孔洞(2)的孔洞出口(4)与可旋转摄像头(7)的摄像头路 径相对。 2.根据权利要求1所述的多路图像采集装置， 其特征在于： 所述的防护外壳(1)为防辐 射外壳， 可旋转摄 像头(7)为普通摄 像头。 3.根据权利要求1所述的多路图像采集装置， 其特征在于： 所述的防护外壳(1)内设有 前、 后、 左和右四路的反射 孔洞(2)。 4.根据权利要求1或3所述的多路图像采集装置， 其特征在于： 所述的反射孔洞(2)对称 布置。 5.根据权利要求1所述的多路图像采集装置， 其特征在于： 所述的孔洞入口(3)为喇叭 状。 6.根据权利要求1或5所述的多路图像采集装置， 其特征在于： 所述的反射孔洞( 2)为 “Z”字形， 反射孔洞(2)的上拐角处设有上反光镜(5)， 反射孔洞(2)的下拐角处设有下反光 镜(6)。 7.根据权利要求6所述的多路图像采集装置， 其特征在于： 所述的上反光镜(5)和下反 光镜(6)均为凸面镜 。 8.根据权利要求6所述的多路图像采集装置， 其特征在于： 所述的反射孔洞(2)包括依 次连通的上水平段、 竖直段和下水平段， 上反光镜(5)的镜面朝下并倾斜45 °布置， 下反光镜 的镜面朝上并倾 斜45°布置。 9.根据权利要求6所述的多路图像采集装置， 其特征在于： 所述的防护外壳(1)上设有 顶固定板(8)， 上反光镜(5)设在顶固定板(8)上， 防护外壳(1)上设有侧固定板(9)， 相对的 侧固定板(9)之间连接有背固定板(10)和底固定板(11)， 下反光镜(6)固定在背固定板(10) 与底固定 板(11)上。 10.一种权利要求1～9任一所述的多路图像采集装置的控制方法， 其特征在于： 外界的 光线从孔洞入口(3)进入反射孔洞(2)， 经过反光镜对光线的反射作用， 使得光线沿反射孔 洞(2)的孔洞路径传播， 最终从孔洞出口(4)射出， 将可旋转摄像头(7)根据设置的控制模式 旋转朝向至观测方向的孔洞出口(4)， 实现单个 摄像头对多路图像的采集； 控制器设有手动和自动两个控制模式， 以驱动电机带动摄 像头旋转； 处于自动模式时， 电机会根据上位机的设置带动摄像头进行有规律的旋转， 根据实 际 情况设置可旋转摄像头(7)的转向、 转速、 在每个孔洞出口停留时间、 选择停留的孔洞以及 定时工作时间， 在定时结束后， 将上传资料至云端服务器， 从而实现云边协同故障诊断功 能； 处于手动模式时， 控制器可通过网络接口远程与边缘端通讯， 并通过边缘端远程遥操 作的方式驱动电机带动摄像头旋转， 从而对辐 射环境进行检测， 用户可根据实际情况对摄 像头进行操作控制， 在收到结束命令后， 摄像头将停止转动， 并将资料上传至云端服务器， 从而实现云边协同故障诊断功能。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114979442 A 2一种多路图像采集装 置及其控制方 法 技术领域 [0001]本发明属于核机器人 领域， 具体为 一种多路图像采集装置及其控制方法。 背景技术 [0002]核电具有高效、 清洁和安全等特点， 是实现碳清洁、 碳达峰的重要途经之一。 核辐 射线具有很强的穿透能力， 对人员和电子设备 的影响很大， 普通图像采集设备无法在放射 性环境正常工作， 需要对其进行抗辐 射加固。 核机器人指在辐 射环境下代替人员对辐 射场 景进行作业的机器人， 核机器人 的运行条件恶劣， 且极端环境核机器人极易故障且危害极 大， 为了确保其 安全可靠的连续 运行， 核机器人需要具 备故障自诊断功能。 [0003]图像传感作为最为丰富的信息来源， 对于机器人故障检测和健康状态评估尤为重 要， 核机器人要实现故障自诊断， 需要用到图像、 声音、 转速、 能耗等各种信息， 因此要采集 机器人多方位的图像， 并综合利用多视角图像来判断机器人 的健康状态。 由于遥操作机器 人的计算与存储等资源严重受 限， 难以提供强大 的算力来支持故障自诊断， 因此需要利用 具有云边协同故障诊断功能的核机器人来采集多个方位的图像信息 。 [0004]单独对于每一路图像采集设备进行耐辐照加固， 其额外增加的体积和重量是机器 人所无法承受的， 目前市场上 的防辐射摄像头价格十分昂贵且视觉范围十分局限， 因此需 要一种用于机器人上对核辐射现场进 行多方位视觉影像录制的装置结构和控制方法。 这款 装置可以用于 机器人云边协同故障检测与放 射性场景感知。 发明内容 [0005]本发明的目的在于： 本发明提供了一种多路图像采集装置及其控制方法， 解决了 现有图像采集装置无法实现单个 摄像头多方位视 觉影像采集的问题。 [0006]本发明目的通过 下述技术方案来实现： [0007]一种多路图像采集装置， 包括防护外壳， 防护外壳内设有至少两路的反射孔洞， 反 射孔洞的孔洞入口朝向外侧， 反射孔洞内设有使光线沿孔洞 路径传播的反光镜， 反射孔洞 的孔洞出口与可旋转摄 像头的摄 像头路径相对。 [0008]进一步的， 所述的防护外壳为防辐射外壳， 可旋转摄 像头为普通摄 像头。 [0009]进一步的， 所述的防护外壳 内设有前、 后、 左和右四路的反射 孔洞。 [0010]进一步的， 所述的反射 孔洞对称布置 。 [0011]进一步的， 所述的孔洞入口为喇叭状。 [0012]进一步的， 所述的反射孔洞为 “Z”字形， 反射孔洞的上拐角处设有上反光镜， 反射 孔洞的下拐角处设有下反光镜 。 [0013]进一步的， 所述的上反光镜和下反光镜均为凸面镜 。 [0014]进一步的， 所述的反射孔洞包括依次连通的上水平段、 竖直段和下水平段， 上反光 镜的镜面朝下并倾 斜45°布置， 下反光镜的镜面朝上并倾 斜45°布置。 [0015]进一步的， 所述的防护外壳上设有顶固定板， 上反光镜设在顶固定板上， 防护外壳说　明　书 1/5 页 3 CN 114979442 A 3