[發明專利]一種三維近場矢量的掃描方法和裝置

有效

• 申請號: 201110111655.2
• 申請日: 2011-04-30
• 公開（公告）號: CN102768237A
• 公開（公告）日: 2012-11-07
• 發明（設計）人: 劉若鵬;欒琳;劉斌;何振明;季春霖
• 申請（專利權）人: 深圳光啟高等理工研究院;深圳光啟創新技術有限公司
• 主分類號: G01N27/72
• 分類號: G01N27/72
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

【技術領域】

本發明涉及電磁場檢測領域，特別涉及一種三維近場矢量的掃描方法和裝置。

【背景技術】

磁場與電磁波在現代社會的各個領域的廣泛應用，例如應用于醫療器械領域，用激發的磁場偵測人體的各種病癥，已經取得了很好的效果。人們對于三維近場矢量的認識、磁場場強與方向的分布以及特性的測量有了進一步的了解。因此，高效、精確、可視化的三維空間磁場矢量掃描系統對各種磁性元器件如永磁體、電磁體的測量效率對加速其在不同技術和工程領域的應用顯得格外重要。

測量一件介質對電磁波的響應特征，需要檢測穿過該介質后的電磁波其空間各個點的電磁特性，然后利用一定的處理設備將檢測到的空間各點的電磁特性值記錄下來并進行分析。電磁場檢測過程中，數據的采集和分析效率顯得尤為重要。

現有技術只能對指定的方形區域進行掃描和數據采集，而且采用電機停止采集數據方式，使得數據的采集速度非常緩慢，在大面積的樣本掃描時，經常要耗費很長時間才能完成。采集數據的過程是串行代碼控制的，每移動到一個掃描點都需要停止50毫秒至500毫秒，獲取采集設備中的數據后保存至一數據文件，再移動至下一個點，直到所有掃描點都完成數據采集。

如圖2所示，現有技術每移動至一個掃描點需要靜止一段時間，等待數據采集設備完成數據采集后再繼續移動，這就造成掃描時間過長的問題，因為當掃描區域很大，掃描間隔很小的情況下，掃描點的數量非常驚人，這樣總的靜止等待時間就不能接受了，例如，每一個掃描點靜止50毫秒，當掃描點一片區域為500mm*500mm時，掃描間隔為1mm時，光等待數據采集時間都需要54個小時，如果掃描間隔設成0.1mm時，掃描任務所需要的時間簡直不敢想像。

在現有技術背景下，對如何改進現有技術，提高樣本的掃描速度，對三維近場矢量掃描裝置的數據采集和分析效率有著至關重要的作用。

【發明內容】

本發明針對現有的掃描方法，在每移動至一個掃描點需要靜止一段時間等待數據采集完成后才繼續移動，從而致使效率底下，提供了一種三維近場矢量的掃描方法，方法由主線程以及第一線程同時進行，

主線程包括以下步驟：獲取掃描信息，驅動電機至目標位置，觸發執行數據收集的第一線程。

在本發明的三維近場矢量的掃描方法中，第一線程觸發之后執行數據輸出的第二線程。

在本發明的三維近場矢量的掃描方法中，獲取掃描信息，驅動電機至目標位置的步驟具體包括：

S01：獲取用戶輸入的掃描曲線或掃描范圍；

S02：將掃描曲線或掃描范圍轉化成相應掃描點信息，并存入掃描點隊列；

S03：判斷掃描點隊列是否為空，若是，程序結束，若否，跳至步驟S04；

S04：讀取掃描點隊列中的頭指針所指的掃描點；

S05：驅動電機移動至掃描點隊列中頭指針所指的掃描點的位置，跳至S03。

在本發明的三維近場矢量的掃描方法中，執行數據收集的第二線程的步驟包括：

S11：判斷電機是否移動至頭指針所指的掃描點的位置，若是，跳至S12；

S12：啟動設備，收集數據；

S13：將數據存入緩存隊列，跳至S11。

在本發明的三維近場矢量的掃描方法中，第二線程觸發之后執行數據輸出的第三線程。

在本發明的三維近場矢量的掃描方法中，第二線程執行的數據輸出的步驟包括：

S21：判斷緩存隊列是否有數據，若是，跳至S22，若否，跳至S21；

S22：打印或輸出數據。

在本發明的三維近場矢量的掃描方法中，在步驟S02中，掃描點信息，包括掃描點坐標信息以及是否完成該點掃描的標記。

在本發明的三維近場矢量的掃描方法中，在步驟S02中，使用三次樣條插值的方法，將掃描曲線或掃描范圍轉化成相應掃描點信息。

在本發明的三維近場矢量的掃描方法中，在步驟S05中，電機為伺服電機，具有反饋機制，不斷檢測移動中伺服電機的位置。

在本發明的三維近場矢量的掃描裝置中，裝置包括：

主線程工作模塊100，用于獲取掃描信息，驅動電機至目標位置，觸發第一線程模塊工作；

第一線程工作模塊101，用于執行數據收集；

第二線程工作模塊102，用于執行數據輸出

主線程工作模塊100、第一線程工作模塊101、第二線程工作模塊102并行工作。