基于无人机的红外热成像仪的制作方法

本发明涉及红外热成像设备相关，具体为基于无人机的红外热成像仪。

背景技术：

1、无人机是通过无线电遥控设备或机载计算机程控系统进行操控的不载人飞行器；红外成像是一种基于目标自身的红外辐射成像，是一种被动的成像方式，一切物体都可以辐射红外线，通过红外成像装置测量目标本身与背景间的红外线差，可以得到不同的热红外线形成的红外图像，在进行红外成像航拍完成矿产资源和海洋环境监测、自然灾害监测与评估、城市规划与市政管理等作业时，两者可以配合使用，更加地安全。

2、现有公开号为cn113428373a的中国专利申请，其公开了一种无人机用红外成像装置，包括固定杆，所述固定杆可拆卸连接于无人机底端；升降机构，所述升降机构滑动连接于所述固定杆上；安装座，所述安装座固定连接于所述升降机构底端，所述安装座可转动设置；红外成像装置本体，所述红外成像装置本体卡接于所述固定座底端；控制器，所述控制器与升降机构、安装座和红外成像装置本体电连接；该发明，实现了红外成像装置本体的高度和角度调节，调节过程平稳性好，扩大了红外成像装置本体的成像范围，降低无人机动作过程对红外成像装置本体稳定性产生影响，提高成像质量，快速准确地实现目标识别。

3、现有公开号为cn115285348a的中国专利申请，其公开了一种用于电力检修的红外热成像智能无人机，包括八旋翼多轴无人机、红外热成像相机、可变焦航拍相机、第一三轴云台、无人机地面站、增程天线、红外热成像图像传输模块、航拍画面图像传输模块、飞行数据传输模块、遥控接收器、第二三轴云台和红外相机遥控器，八旋翼多轴无人机下端设有固定板，固定板下端前部设有第一三轴云台，第一三轴云台的一端设有第一固定架，第一固定架上设有可变焦航拍相机，固定板下端中部设有固定轴，固定轴下端设有第二三轴云台，第二三轴云台的一端设有第二固定架，第二固定架上端设有红外热成像相机，固定板上端一侧设有飞行数据传输模块；该发明，可通过无人机地面站上的屏幕观察这些设备，能够有效地提升新能源发电故障排除效率，降低作业人员工作风险和劳动强度，达到快速巡检、定位故障的目的，并进一步有利于电网的安全可靠运行。

4、然而，该红外热成像设备在具体使用时存在以下缺陷：

5、1、现有的红外热成像设备在配合无人机进行红外检测以及航拍时，特别是在无人机飞行高度过快的情况或者在天气较低的环境下进行使用时，进行使用的红外热成像设备内部温度与外界气温会存在一定的温度差，导致红外热成像设备内部的镜片位置会因为温度差，使得镜片的表面容易附着水珠，影响后续红外线成像图像的质量；

6、2、现有的红外热成像设备在配合无人机进行红外检测以及航拍时，为了保证航拍结果的准确性，需要根据要求对不同位置进行航拍，但是上述操作是实际操作时，对于位置的调节和检测一般通过无人机的飞行完成调节，此时对于一些空间较小或者空间内障碍物较多的环境进行使用时，飞行状态下的无人机难以进行操作，容易与外部的障碍物发生碰撞，进而对无人机的飞行造成影响。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供基于无人机的红外热成像仪，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

3、本发明提供的基于无人机的红外热成像仪，包括无人机机体以及红外热成像设备，所述无人机机体的底部安装有视角跟踪组件，所述视角跟踪组件由第一马达进行驱动，所述第一马达安装在无人机机体的侧面，所述红外热成像设备的侧面还设置有镜片，所述镜片的外部安装有位于红外热成像设备侧面的热防护组件，所述红外热成像设备的底部通过导线和无人机机体内部的电池组导电连接，所述视角跟踪组件还包括有：

4、水平跟踪组件，所述水平跟踪组件安装在所述无人机机体底部的中心处，所述水平跟踪组件由第一马达进行驱动，所述水平跟踪组件的底部安装有设备架，所述设备架安装在无人机机体底部的中心处；

5、竖直跟踪组件，所述竖直跟踪组件安装在所述设备架的侧面，所述竖直跟踪组件的内侧安装有红外热成像设备，所述竖直跟踪组件由第二马达进行驱动，所述第二马达安装在设备架的外侧；

6、所述无人机机体的底部安装有支撑架，所述支撑架安装在所述水平跟踪组件的外侧，且所述支撑架设置有两组。

7、作为本发明的优选方案，所述无人机机体由无人机主体、无人机机臂、电动机和扇翼，所述无人机主体的外侧呈环形等距安装有四组无人机机臂，所述无人机机臂的底部安装有电动机，所述电动机的输出端连接有扇翼，所述扇翼位于无人机机臂的顶部。

8、作为本发明的优选方案，所述扇翼内部的扇叶设置有两组，且所述扇翼的长度小于无人机机臂的长度，所述电动机通过连接线和无人机主体内部的电池组导电连接。

9、作为本发明的优选方案，所述红外热成像设备由显控处理单元、红外热成像外壳、成像电路单元和成像光学单元组成；

10、其中，所述显控处理单元安装在所述红外热成像外壳的侧面，所述红外热成像外壳的内部分别设置有成像电路单元、成像光学单元和镜片，所述成像电路单元位于显控处理单元的侧面，所述成像光学单元位于成像电路单元的侧面，所述镜片位于成像光学单元的侧面。

11、作为本发明的优选方案，所述显控处理单元通过导线和无人机主体内部的电池组导电连接，相邻的所述显控处理单元、红外热成像外壳、成像电路单元和成像光学单元之间均电性连接，所述红外热成像外壳的内部还设置有电池单元，所述电池单元为显控处理单元、红外热成像外壳、成像电路单元和成像光学单元供电。

12、作为本发明的优选方案，所述热防护组件包括有：

13、加热电阻丝，所述加热电阻丝通过外部的橡胶套设置在所述镜片的外侧，所述加热电阻丝安装在所述红外热成像外壳的内部；

14、外部电池，所述外部电池通过螺栓安装在所述红外热成像外壳的侧面，所述外部电池通过电线和加热电阻丝相连接，所述外部电池通过电线和电池单元相连接。

15、作为本发明的优选方案，所述水平跟踪组件包括有：

16、第一齿轮，所述第一齿轮转动连接在所述马达座的底部，所述第一齿轮和第一马达的输出端连接，所述马达座安装在无人机主体的侧面；

17、第二齿轮，所述第二齿轮啮合连接在所述第一齿轮的侧面，所述第二齿轮转动连接在无人机主体的底部，所述第二齿轮的侧面啮合连接有中心齿轮；

18、其中，所述中心齿轮转动连接在无人机主体的底部中心处，所述中心齿轮的底部安装有设备架。

19、作为本发明的优选方案，所述第一齿轮和第二齿轮的齿轮比为1：1，所述第二齿轮和中心齿轮的齿轮比为1:10，所述设备架的结构形状为“凹”形。

20、作为本发明的优选方案，所述竖直跟踪组件包括有：

21、滑动座，所述滑动座滑动连接在所述导向凸起的外侧，所述导向凸起安装固定在所述设备架的一侧，所述滑动座的侧面安装有第二马达；

22、转轴，所述转轴和第二马达的输出端连接，所述转轴贯穿滑动部设置，所述滑动部开设在设备架的左右两侧，所述转轴的底部安装有防护外壳；

23、其中，所述防护外壳的内部安装有红外热成像外壳，所述防护外壳活动连接在设备架的内侧；

24、从动轴，所述从动轴安装固定在所述防护外壳的侧面，且贯穿所述滑动部设置。

25、作为本发明的优选方案，所述滑动座和伺服电缸的输出端连接，所述伺服电缸安装在滑动座的侧面且设置有两组，所述伺服电缸位于滑动部的左右两侧；

26、其中，所述防护外壳设置在电池单元的侧面。

27、与现有技术相比，以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：

28、1、该基于无人机的红外热成像仪，在通过无人机对特定航拍地点进行红外线航拍时，该进行航拍的红外热成像设备，是通过显控处理单元的控制，配合成像电路单元、成像光学单元和镜片，完成红外线的航拍作业，在进行红外线拍摄时，航拍的图像可储存至显控处理单元内部的储存卡内，进而方便后续对航拍图像的分析，同时上述红外线航拍的能源，是通过电池单元进行供应的，并且该供应电能的电池单元，可同时为外部电池提供电力，进而为加热电阻丝的运作提供电能，而加热电阻丝运作产生的热量，可对上述镜片进行加热处理，使得在温度较低的环境进行航拍使用时，该镜片不会因为温度差而附着水滴，进而影响红外线航拍的效果；

29、2、该基于无人机的红外热成像仪，在通过无人机对特定航拍地点进行红外线航拍时，上述进行航拍的红外热成像设备，可通过无人机的飞行进行大范围空间的调节，实现红外线航拍地点的调节，同时在特定地点(空间较小或者空间内障碍物较多等环境)进行使用时，可分别通过两组马达分别启动齿轮以及通过转轴进行连接的红外热成像设备进行旋转调节的方式，对进行红外线航拍的红外热成像设备进行水平以及竖直方向的调节，完成对红外热成像设备航拍地点和角度的调节作业，且对上述的调节不会对无人机的飞行(悬空)造成影响，保证航拍作业进行中的安全性和稳定性；

30、3、该基于无人机的红外热成像仪，是通过无人机带动红外热成像设备进行移动和航拍的，相对于传统的通过工作人员手持进行红外线航拍作业，可满足更大情况的适用范围，同时对于不同地点的红外线航拍作业，可满足对一些人力难以到达地点(海面以及火灾等)的红外线航拍作业；

31、4、该基于无人机的红外热成像仪，在通过马达对红外热成像设备的航拍角度进行调节时，对于红外热成像设备红外线航拍角度的调节，是位于无人机机体底部的中心位置的，在实际调节时，对于无人机飞行状态的干扰力度更小(其重心发生偏移的程度较低)，可保证在悬空状态下无人机位置的稳定性，同时进行角度调节时，可配合伺服电缸的运作，调节红外热成像设备的位置高度，进一步扩大后续调节红外线航拍角度的范围。