本实用新型涉及摄像设备领域，尤其涉及一种管道摄像系统。
背景技术：
管道摄像系统主要应用于对地下管网的竣工验收、管道修复的方案设计、管道修补过程中的施工监测及修补后的复测等方面。
在现有的管道摄像系统中，大多通过多组大角度光源(观测近处)和多组小角度光源(观测远处)的互相配合，对管道内进行大范围光照，用于摄像系统的成像，然而大量光源的设置导致管道摄像系统的体积过大，不利于管道摄像系统的观测工作。
技术实现要素：
有鉴于此，本实用新型的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种管道摄像系统。
本实用新型提供如下技术方案：
一种管道摄像系统，包括：
摄像机机芯，用于对管道的内部进行拍摄成像；及
聚光组件，用于对管道的内部进行局部光照，所述聚光组件包括光源、凸透镜及驱动部件，所述光源位于所述凸透镜的一侧，所述驱动部件用于调节所述光源与所述凸透镜之间的相对位置。
作为本实用新型的进一步可选方案，所述光源位于所述凸透镜的中心轴线上。
作为本实用新型的进一步可选方案，所述驱动部件包括驱动电机、丝杆及固定座，所述光源固定于所述固定座上，所述固定座具有丝杆孔，所述丝杆穿设于所述丝杆孔内，所述丝杆与所述凸透镜的中心轴线平行，所述驱动电机用于驱动所述丝杆转动。
作为本实用新型的进一步可选方案，所述驱动部件包括直线齿条及齿轮，所述直线齿条与所述凸透镜的中心轴线平行，所述光源固定于所述直线齿条上，所述齿轮与所述齿条啮合并驱动所述直线齿条移动。
作为本实用新型的进一步可选方案，所述直线齿条包括下齿条及上齿条，所述下齿条与所述上齿条均与所述凸透镜的中心轴线平行，所述下齿条与所述上齿条两端通过连接件固定连接，所述齿轮设置于所述下齿条与所述上齿条之间，所述齿轮的圆周表面具有部分轮齿，所述齿轮在转动过程中，所述部分轮齿依次与所述下齿条、所述上齿条啮合传动。
作为本实用新型的进一步可选方案，所述部分轮齿所在的圆弧相对应的圆心角为π/4-π/3。
作为本实用新型的进一步可选方案，所述驱动部件包括凸轮及传送带，所述光源固定于所述传送带上，所述凸轮与所述传送带的内侧啮合以驱动所述传送带传动，所述传送带的传送方向与所述凸透镜的中心轴线平行。
作为本实用新型的进一步可选方案，还包括测距仪，所述测距仪与所述摄像机机芯电性连接，用于测量成像焦点与摄像机机芯之间的距离。
作为本实用新型的进一步可选方案，所述摄像机机芯为变倍机芯，具有调节倍率的功能。
作为本实用新型的进一步可选方案，还包括与所述驱动部件及所述摄像机机芯连接的控制器。
本实用新型的实施例具有如下优点：
本实用新型只设置一个光源，通过驱动部件及凸透镜可以调节光源照射的角度及照射的位置，从而可照亮待观测位置，使管道摄像系统在待观测位置清晰成像，因为只有一个光源，可缩减管道摄像系统的体积，便于管道摄像系统在管道内的观测工作。
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显和易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，做详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1示出了本实用新型实施例1提供的一种管道摄像系统的整体结构示意图；
图2示出了本实用新型实施例2提供的一种管道摄像系统的聚光组件的结构示意图；
图3示出了本实用新型实施例3提供的一种管道摄像系统的聚光组件的结构示意图；
图4示出了本实用新型实施例4提供的一种管道摄像系统的聚光组件的结构示意图。
主要元件符号说明：100-摄像机机芯；200-聚光组件；210-光源；220-凸透镜；230-驱动部件；231-驱动电机；232-丝杆；233-固定座；234-齿条；234a-下齿条；234b-上齿条；235-齿轮；236-凸轮；237-传送带；238-压紧轮；240-测距仪；300-控制器。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”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。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。
此外，术语“第一”、“第二”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”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在模板的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
实施例1
如图1所示，本实施例提供了一种管道摄像系统，可对管道内部的情况进行观测，可以应用于地下管网的竣工验收、管道修复的方案设计、管道修补过程中的施工监测及修补后的复测等方面。该管道摄像系统包括摄像机机芯100及聚光组件200。
在此实施例中，包括有壳体，摄像机机芯100及聚光组件200均设置于壳体内，使用时，摄像机机芯100用于对管道内部进行拍摄成像，聚光组件200用于对管道的内部进行局部光照，使管道内的待观测处可以在摄像机机芯100内更加清晰地成像，便于观测人员观测。
其中，摄像机机芯100为变倍机芯，具有调节倍率的功能，聚光组件200对管道内的待观测出进行光照时，调节摄像机机芯100的放大倍率，可使摄像机机芯100对焦于光照位置，使光照位置更加清晰地成像。
进一步地，壳体上还安装有测距仪240，测距仪240与摄像机机芯100电性连接，当摄像机机芯100对焦后，测距仪240可测量出对焦点与摄像机机芯100的实际距离，便于操作人员了解到观测的实际位置。具体地，测距仪240采用光学原理进行测距，测距仪240包括激光发射头、接收头和信号变换电路，激光发射头发射激光，接收头接收反射回的激光，测得的距离通过信号处理转化为数字信号，从而实现其对距离的探测。
聚光组件200包括光源210、凸透镜220及驱动部件230，光源210的照射方向与摄像机机箱的拍摄方向一致，凸透镜220位于光源210的前方，驱动组件用于调节所述光源210与所述凸透镜220之间的相对位置。
更具体地，驱动部件230包括驱动电机231、丝杆232及固定座233，光源210固定于固定座233上，固定座233具有丝杆232孔，丝杆232穿设于所述丝杆232孔内，丝杆232与凸透镜220的中心轴线平行，驱动电机231用于驱动丝杆232转动。
进一步地，光源210的中心点位于凸透镜220的中心轴线上。
可选地，光源210为led灯，led灯即发光二极管，是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。led灯的主要元件是一个半导体的晶片，晶片的一端附在一个支架上，一端是负极，另一端连接电源的正极，使整个晶片被环氧树脂封装起来。led灯的抗震性能好，耐冲击，可以适应管道内复杂的工作环境。
当管道摄像系统工作时，驱动驱动电机231转动，丝杆232控制光源210靠近凸透镜220或者远离凸透镜220，进而改变了光线照射于凸透镜220的入射角度及光线射出凸透镜220的角度，使光线聚集于管道内的不同位置，便于摄像机机芯100对待观测位置清晰成像。
可以理解的是，设定光源210与凸透镜220之间的距离为l，当l为凸透镜220的焦距时，射出光线平行于凸透镜220的轴线方向，最适合观测远处；当l小于凸透镜220的焦距时，聚光的角度变大，适合于观测近处的管道侧壁；当l大于凸透镜220的焦距时，聚光的角度变小，适合于观测近处的管道的中心位置。
本实施例在实际工作过程中，先将安装有摄像机机芯100、聚光组件200及测距仪240的壳体放置于管道内，管道外具有控制器300，控制器300与摄像机机芯100、聚光组件200及测距仪240连接，控制器300上具有显示屏及操作平台，显示屏上实时显示摄像机机芯100的拍摄画面，同时测距仪240可测量出前方物体的距离s并通过信号处理转化为数字信号显示在显示屏上，相应地，控制器300根据测距仪240反馈的信号驱动驱动电机231，调节l的大小，使光线聚集于前方s距离位置，光斑大小为d，同时控制摄像机机芯100进行变倍措施，使前方s距离位置的d区域清晰成像并在显示器中显示。
实施例2
如图2所示，本实施例的管道摄像系统与实施例1中的管道摄像系统的区别在于：驱动部件230包括直线齿条234及齿轮235，直线齿条234与凸透镜220的中心轴线平行，光源210固定于直线齿条234上，齿轮235与齿条啮合并驱动直线齿条234移动。
其中，齿条上设置有安装座，所述安装座与直线齿条234之间可通过螺钉固定，光源210固定于所述安装座的侧壁，且光源210正对于凸透镜220。
可以理解的是，齿轮235通过电机驱动，且电机可正转及反转，控制直线齿条234的直线往返运动，从而改变光源210与凸透镜220之间的相对位置，调节光源210照射的角度及照射的位置，从而可照亮待观测位置，使管道摄像系统在待观测位置清晰成像。
实施例3
如图3所示，本实施例的管道摄像系统与实施例2中的管道摄像系统的区别在于：直线齿条234包括下齿条234a及上齿条234b，下齿条234a与上齿条234b均与凸透镜220的中心轴线平行，下齿条234a与上齿条234b两端通过连接件固定连接，齿轮235设置于下齿条234a与上齿条234b之间，齿轮235的圆周表面具有部分轮齿，齿轮235在转动过程中，所述部分轮齿依次与下齿条234a、上齿条234b啮合传动。
具体而言，下齿条234a、上齿条234b及连接件围成框形，下齿条234a的啮合齿朝下，上齿条234b的啮合齿朝上，下齿条234a的上表面固定有安装座，安装座可通过螺钉固定，光源210固定于所述安装座的侧壁，且光源210正对于凸透镜220。齿轮235设置于下齿条234a与上齿条234b之间，齿轮235的圆周表面的一部分具有轮齿，优选地，部分轮齿所在的圆弧相对应的圆心角为π/4-π/3。
可以理解的，齿轮235通过电机驱动，在电机只需要往一个转动方向转动，在电机驱动齿轮235转动的过程中，当齿轮235上的轮齿与下齿条234a啮合时，齿轮235底部与上齿条234b无相对接触，齿轮235驱动下齿条234a及上齿条234b往一个方向移动，设定此方向为第一方向；齿轮235继续转动，齿轮235上的轮齿与下齿条234a脱离，并与上齿条234b啮合，此时齿轮235定部与上齿条234b无相对接触，齿轮235驱动上齿轮235及下齿轮235往第一方向的反方向运动。
接上所述，如此通过电机同一方向的转动，对光源210进行往复移动，从而改变光源210与凸透镜220之间的相对位置，调节光源210照射的角度及照射的位置，从而可照亮待观测位置，使管道摄像系统在待观测位置清晰成像。
实施例4
如图4所示，本实施例的管道摄像系统与实施例1中的管道摄像系统的区别在于：驱动部件230包括凸轮236及传送带237，光源210固定于传送带237上，凸轮236与传送带237的内侧啮合以驱动传送带237传动，传送带237的传送方向与凸透镜220的中心轴线平行。
其中，传送带237上设有安装座，光源210固定于所述安装座的侧壁，且光源210正对于凸透镜220。凸轮236分为主动轮及从动轮，传送带237安装于主动轮与从动轮之间，主动轮通过电机驱动，主动轮通过传送带237带动从动轮共同转动。
可以理解的，电机可正转及反转，带动传送带237正向转动及反向转动，从而改变光源210与凸透镜220之间的相对位置，调节光源210照射的角度及照射的位置，从而可照亮待观测位置，使管道摄像系统在待观测位置清晰成像。
在一些实施例中，主动轮与从动轮之间设有压紧轮238，压紧轮238位于传送带237下方，且紧压于传送带237表面，便于传送带237的安装，同时便于调节传送带237的松紧度。
在这里示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。
1.一种管道摄像系统，其特征在于，包括：
摄像机机芯，用于对管道的内部进行拍摄成像；及
聚光组件，用于对管道的内部进行局部光照，所述聚光组件包括光源、凸透镜及驱动部件，所述光源位于所述凸透镜的一侧，所述驱动部件用于调节所述光源与所述凸透镜之间的相对位置。
2.根据权利要求1所述的管道摄像系统，其特征在于，所述光源位于所述凸透镜的中心轴线上。
3.根据权利要求1所述的管道摄像系统，其特征在于，所述驱动部件包括驱动电机、丝杆及固定座，所述光源固定于所述固定座上，所述固定座具有丝杆孔，所述丝杆穿设于所述丝杆孔内，所述丝杆与所述凸透镜的中心轴线平行，所述驱动电机用于驱动所述丝杆转动。
4.根据权利要求1所述的管道摄像系统，其特征在于，所述驱动部件包括直线齿条及齿轮，所述直线齿条与所述凸透镜的中心轴线平行，所述光源固定于所述直线齿条上，所述齿轮与所述齿条啮合并驱动所述直线齿条移动。
5.根据权利要求4所述的管道摄像系统，其特征在于，所述直线齿条包括下齿条及上齿条，所述下齿条与所述上齿条均与所述凸透镜的中心轴线平行，所述下齿条与所述上齿条两端通过连接件固定连接，所述齿轮设置于所述下齿条与所述上齿条之间，所述齿轮的圆周表面具有部分轮齿，所述齿轮在转动过程中，所述部分轮齿依次与所述下齿条、所述上齿条啮合传动。
6.根据权利要求5所述的管道摄像系统，其特征在于，所述部分轮齿所在的圆弧相对应的圆心角为π/4-π/3。
7.根据权利要求1所述的管道摄像系统，其特征在于，所述驱动部件包括凸轮及传送带，所述光源固定于所述传送带上，所述凸轮与所述传送带的内侧啮合以驱动所述传送带传动，所述传送带的传送方向与所述凸透镜的中心轴线平行。
8.根据权利要求1所述的管道摄像系统，其特征在于，还包括测距仪，所述测距仪与所述摄像机机芯电性连接，用于测量观测位置与摄像机机芯之间的距离。
9.根据权利要求8所述的管道摄像系统，其特征在于，所述摄像机机芯为变倍机芯，具有调节倍率的功能。
10.根据权利要求1或9所述的管道摄像系统，其特征在于，还包括与所述驱动部件及所述摄像机机芯连接的控制器。
技术总结