一种基于多个Kinectv2的牲畜表型深度图像并行采集装置

一种基于多个kinect v2的牲畜表型深度图像并行采集装置
技术领域
1.本实用新型涉及牲畜表型图像采集技术领域，具体涉及一种基于多个kinect v2的牲畜表型深度图像并行采集装置。


背景技术：

2.通过采集牲畜表型深度图像的数据分析牲畜的体尺参数如猪的肩宽、体长等生长数据以及推算牲畜的体重来判断牲畜的生长状况是图像处理方向畜牧体尺研究的重要部分。在目前所做的研究中，牲畜表型数据的获取与牲畜三维点云重建是畜牧体尺研究内容中极为重要的部分。对于牲畜表型数据的获取，不仅要求拍摄清晰，也需要满足不同位置对同一牲畜拍摄时的并行性。在此基础上，需要实时捕获通道中牲畜表型的三维数据。传统对于牲畜体尺数据的采集一般使用人工接触式测量，常见的工具诸如软尺，策杖等。这样的测量方法需要耗费较大的人力，且需要束缚住牲畜，容易对牲畜造成惊吓或者伤害。
3.鉴于上述缺陷，本实用新型创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本实用新型。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种基于多个kinect v2的牲畜表型深度图像并行采集装置，解决了现有的牲畜表型深度图像并行采集需要耗费较大的人力，且需要束缚住牲畜，容易对牲畜造成惊吓或者伤害问题。
5.本实用新型是通过以下技术方案解决上述技术问题的，本实用新型包括门形框、上侧kinect v2相机与两个侧边kinect v2相机；所述门形框包括两个对称设置的竖向管与顶板，且所述顶板设置于两个竖向管的上侧，所述上侧kinect v2相机安装于顶板，两个所述侧边kinect v2相机分别安装于两个竖向管；所述上侧kinect v2相机与两个侧边kinect v2相机均与后端计算机数据连接；所述门形框内为测量通道。
6.优选的，所述顶板具有竖向调节功能，两个所述竖向管均固定有直杆电机，所述直杆电机的输出端与顶板固定。
7.优选的，所述顶板固定有导向杆，所述导向杆延伸的下端延伸至竖向管内。
8.优选的，所述竖向管的下侧固定有横杆，所述竖向管与横杆之间固定有支撑斜杆。
9.优选的，所述横杆的下侧安装有移动轮，每个所述横杆的移动轮数量至少为2个。
10.优选的，两个所述侧边kinect v2相机均具有竖向调节功能；两个所述竖向管均固定有竖向板，两个所述竖向板上均开设有竖向通孔，所述竖向板上利用锁紧机构安装有夹持器，所述夹持器夹持固定侧边kinect v2相机。
11.优选的，所述锁紧机构包括u形夹块与螺纹件；所述u形夹块受压时具有变形特性，所述螺纹件对u形夹块挤紧使其与竖向板固定，所述夹持器与u形夹块固定。
12.优选的，所述螺纹件包括螺帽、螺杆、抵块与拧轮；所述螺帽固定于u形夹块一侧的横向部，所述螺杆贯穿u形夹块的两个横向部且与螺帽螺纹连接，所述螺杆穿过竖向通孔，
所述抵块固定于螺杆，且所述螺帽与抵块分别位于u形夹块的两侧，所述拧轮固定于螺杆。
13.优选的，所述竖向通孔内滑动设置有定位块，所述螺杆贯穿定位块。
14.优选的，所述夹持器包括连接板以及固定于连接板的两个自夹持件；所述连接板与u形夹块固定；
15.所述自夹持件包固定管、延伸杆、拉簧与两个夹爪；所述固定管固定于连接板，所述延伸杆的一端滑动插接于固定管，两个所述夹爪分别固定于固定管与延伸杆端部，所述拉簧连接固定管与延伸杆，所述拉簧给延伸杆施加向固定管内部移动的拉力，实现两个所述夹爪对侧边kinect v2相机进行夹持。
16.与现有技术比较本实用新型的有益效果在于：
17.1、采用三个合理位置分布的kinect v2深度相机设备，可对经过门形框的牲畜进行测量，实时捕获牲畜体尺参数，并传输至后端的计算机中，完成对牲畜表型的三维数据的收集与测量；
18.2、可对侧边kinect v2相机与上侧kinect v2相机的位置进行调节，对不同高度的牲畜进行三维数据的收集与测量，适应不同测量的需求。
附图说明
19.图1为本实用新型的结构示意图；
20.图2为图1中的a-a方向的剖视结构示意图；
21.图3为图2中夹持器的结构示意图；
22.图中数字表示：
23.11-竖向管；12-直杆电机；13-顶板；14-导向杆；15-移动轮；16-支撑斜杆；17-横杆；2-上侧kinect v2相机；3-侧边kinect v2相机；4-竖向板；41-竖向通孔；51-u形夹块；52-螺帽；53-螺杆；54-抵块；55-定位块；56-拧轮；6-夹持器；61-连接板；62-固定管；63-延伸杆；64-夹爪。
具体实施方式
24.以下结合附图，对本实用新型上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。
25.实施例一
26.本实施例提供一种技术方案：一种基于多个kinect v2的牲畜表型深度图像并行采集装置，参照图1，包括门形框，门形框内为测量通道，需要测量的牲畜经过测量通道，门形框包括两个对称设置的竖向管11与顶板13，且顶板13设置于两个竖向管11的上侧，为了便于移动门形框，在其底部安装有移动轮15，具体的为：在竖向管11的下侧固定有横杆17，竖向管11与横杆17之间固定有支撑斜杆16，支撑斜杆16加强竖向管11与横杆17之间的稳定性，移动轮15安装于横杆17的底部，且每个横杆17的移动轮15数量至少为两个，移动轮15优选万向轮，以便于转向移动；
27.在门形框的顶板13上安装有上侧kinect v2相机2，且其位于顶板13的中心位置，在两个竖向管11分别固定安装有侧边kinect v2相机3，三个kinect v2相机分别从三个不同的方向对牲畜进行测量，上侧kinect v2相机2与两个侧边kinect v2相机3均与后端计算机数据连接，即可通过一台计算机同时控制三台kinect v2相机，三台kinect v2相机所采
集的图像信息实时显示在同一台计算机的显示器上，且以便于同时控制三台kinect v2相机。kinect v2相机可采集被测对象的rgb彩色图像和深度图像，并传输至后端计算机，经过visual studio或pycharm软件处理，采用迭代最近点(iterative closest point，icp)算法对多方向的深度图像进行融合，构建三维模型以测量体尺测量。
28.将三个kinect v2深度相机设备通过数据电缆连接到数个计算机数据串口，由于设计，kinect v2深度相机设备只支持usb3.0及以上数据串口。电源电缆通过电源适配器连接100-240v～0.3a交流电，由计算机向kinect v2提供电源和控制信息，并和深度相机进行数据通信，捕获通道中牲畜表型的图像，包括rgb彩色图像和深度图像，并传输至后端计算机。
29.实施例二
30.本实施例是在上述实施例的基础上进一步优化，与前述技术方案相同部分在此将不再赘述，如图1-图2所示，进一步的为更好地实现本发明，特别采用下述设置方式：分别对上侧kinect v2相机2与两个侧边kinect v2相机3的高度进行调节，进而适应不同高度的需求，提高适用性，具体为：
31.顶板13具有竖向调节功能，两个竖向管11均固定有直杆电机12，两个直杆电机12的输出端均与顶板13固定，在直杆电机12的伸缩端进行延伸或收缩时，进而对顶板13与上侧kinect v2相机2的高度进行调节，同时顶板13固定有导向杆14，导向杆14延伸的下端延伸至竖向管11内，确保了顶板13的稳定性；
32.在两个竖向管11均固定有竖向板4，两个竖向板4上均开设有竖向通孔41，竖向板4上利用锁紧机构安装有夹持器6，夹持器6夹持固定侧边kinect v2相机3，竖向板4与竖向通孔41的竖向尺寸均依据侧边kinect v2相机3实际调节高度的需要进行设定；
33.锁紧机构包括u形夹块51与螺纹件；夹持器6与u形夹块51固定，u形夹块51受压时具有变形特性，u形夹块51将竖向板4半包围，竖向板4位于u形夹块51的内侧，且竖向板4的厚度与u形夹块51的内侧宽度尺寸适配，确保上下移动的稳定性，螺纹件拧紧时，可对u形夹块51挤紧，使u形夹块51变形，进而与竖向板4夹持固定，将螺纹件拧松时，u形夹块51由于自身的弹性松开，即可上下移动，调节侧边kinect v2相机3的位置；
34.螺纹件包括螺帽52、螺杆53、抵块54与拧轮56；螺帽52固定于u形夹块51一侧的横向部，螺杆53贯穿u形夹块51的两个横向部且与螺帽52螺纹连接，同时在竖向通孔41内滑动安装有定位块55，螺杆53贯穿定位块55，以确保u形夹块51不会横向移动，抵块54固定于螺杆53，且螺帽52与抵块54分别位于u形夹块51的两侧，拧轮56固定于螺杆53，通过拧动拧轮56，使得螺帽52与抵块54之间的间距进行调节，使u形夹块51夹持或松开。
35.本实施例中，可对侧边kinect v2相机3与上侧kinect v2相机2的位置进行调节，适应不同测量的需求，例如对不同高度的牲畜进行三维数据的收集与测量。
36.实施例三
37.本实施例是在实施例二的基础上进一步优化，与前述技术方案相同部分在此将不再赘述，如图3所示，进一步的为更好地实现本发明，特别采用下述设置方式：夹持器6包括连接板61以及固定于连接板61的两个自夹持件，两个夹持件对称设置；连接板61与u形夹块51固定；
38.自夹持件包固定管62、延伸杆63、拉簧与两个夹爪64；固定管62固定于连接板61，
延伸杆63的一端滑动插接于固定管62，两个夹爪64分别固定于固定管62与延伸杆63端部，且夹爪64与侧边kinect v2相机3的侧边适配，使得夹持更加的稳定、牢靠，同时在夹爪64的删粘接有橡胶垫，避免给侧边kinect v2相机3夹伤；拉簧设置于固定管62的内部，拉簧连接固定管62与延伸杆63，拉簧给延伸杆63施加向固定管62内部移动的拉力，将延伸杆63向外侧拉动，使得两个夹爪64之间的间距扩大，将侧边kinect v2相机3放入至夹爪64之间时，延伸杆63会由于拉簧的拉力移动，实现两个夹爪64对侧边kinect v2相机3进行夹持。
39.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，对本实用新型而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在本实用新型权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本实用新型的保护范围内。

技术特征：
1.一种基于多个kinectv2的牲畜表型深度图像并行采集装置，其特征在于：包括门形框、上侧kinectv2相机与两个侧边kinectv2相机；所述门形框包括两个对称设置的竖向管与顶板，且所述顶板设置于两个竖向管的上侧，所述上侧kinectv2相机安装于顶板，两个所述侧边kinectv2相机分别安装于两个竖向管；所述上侧kinectv2相机与两个侧边kinectv2相机均与后端计算机数据连接；所述门形框内为测量通道。2.根据权利要求1所述的一种基于多个kinectv2的牲畜表型深度图像并行采集装置，其特征在于，所述顶板具有竖向调节功能，两个所述竖向管均固定有直杆电机，所述直杆电机的输出端与顶板固定。3.根据权利要求2所述的一种基于多个kinectv2的牲畜表型深度图像并行采集装置，其特征在于，所述顶板固定有导向杆，所述导向杆延伸的下端延伸至竖向管内。4.根据权利要求1所述的一种基于多个kinectv2的牲畜表型深度图像并行采集装置，其特征在于，所述竖向管的下侧固定有横杆，所述竖向管与横杆之间固定有支撑斜杆。5.根据权利要求4所述的一种基于多个kinectv2的牲畜表型深度图像并行采集装置，其特征在于，所述横杆的下侧安装有移动轮，每个所述横杆的移动轮数量至少为2个。6.根据权利要求1所述的一种基于多个kinectv2的牲畜表型深度图像并行采集装置，其特征在于，两个所述侧边kinectv2相机均具有竖向调节功能；两个所述竖向管均固定有竖向板，两个所述竖向板上均开设有竖向通孔，所述竖向板上利用锁紧机构安装有夹持器，所述夹持器夹持固定侧边kinectv2相机。7.根据权利要求6所述的一种基于多个kinectv2的牲畜表型深度图像并行采集装置，其特征在于，所述锁紧机构包括u形夹块与螺纹件；所述u形夹块受压时具有变形特性，所述螺纹件对u形夹块挤紧使其与竖向板固定，所述夹持器与u形夹块固定。8.根据权利要求7所述的一种基于多个kinectv2的牲畜表型深度图像并行采集装置，其特征在于，所述螺纹件包括螺帽、螺杆、抵块与拧轮；所述螺帽固定于u形夹块一侧的横向部，所述螺杆贯穿u形夹块的两个横向部且与螺帽螺纹连接，所述螺杆穿过竖向通孔，所述抵块固定于螺杆，且所述螺帽与抵块分别位于u形夹块的两侧，所述拧轮固定于螺杆。9.根据权利要求8所述的一种基于多个kinectv2的牲畜表型深度图像并行采集装置，其特征在于，所述竖向通孔内滑动设置有定位块，所述螺杆贯穿定位块。10.根据权利要求6所述的一种基于多个kinectv2的牲畜表型深度图像并行采集装置，其特征在于，所述夹持器包括连接板以及固定于连接板的两个自夹持件；所述连接板与u形夹块固定；所述自夹持件包固定管、延伸杆、拉簧与两个夹爪；所述固定管固定于连接板，所述延伸杆的一端滑动插接于固定管，两个所述夹爪分别固定于固定管与延伸杆端部，所述拉簧连接固定管与延伸杆，所述拉簧给延伸杆施加向固定管内部移动的拉力，实现两个所述夹爪对侧边kinectv2相机进行夹持。

技术总结
本实用新型公开一种基于多个Kinectv2的牲畜表型深度图像并行采集装置，涉及牲畜表型图像采集技术领域，包括门形框、上侧Kinectv2相机与两个侧边Kinectv2相机；所述门形框包括两个对称设置的竖向管与顶板，且所述顶板设置于两个竖向管的上侧，所述上侧Kinectv2相机安装于顶板，两个所述侧边Kinectv2相机分别安装于两个竖向管；所述上侧Kinectv2相机与两个侧边Kinectv2相机均与后端计算机数据连接；所述门形框内为测量通道；本实用新型采用三个合理位置分布的Kinectv2深度相机设备，可对经过门形框的牲畜进行测量，实时捕获牲畜体尺参数，并传输至后端的计算机中，完成对牲畜表型的三维数据的收集与测量。维数据的收集与测量。维数据的收集与测量。


技术研发人员：翁智 林文祉 郑志强
受保护的技术使用者：内蒙古大学
技术研发日：2023.03.06
技术公布日：2023/9/1