[實用新型]基于單片機的實驗用光照無線調(diào)控系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520563785.3
• 申請日: 2015-07-27
• 公開（公告）號: CN204810630U
• 公開（公告）日: 2015-11-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 傅隆生;孫世鵬;彭俊;楊有剛;丁紅星;李瑞
• 申請（專利權(quán)）人: 西北農(nóng)林科技大學(xué)
• 主分類號: H05B37/02
• 分類號: H05B37/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本專利涉及一種用于機器視覺中的實驗用光照調(diào)控裝置，特別是用于夜間環(huán)境下的果實圖像采集過程。

背景技術(shù)

光照強度在現(xiàn)代科學(xué)研究和工業(yè)生產(chǎn)中是一個十分常用的控制參數(shù)，光照自動控制系統(tǒng)能夠根據(jù)環(huán)境光強的變化自動調(diào)節(jié)照明光的強度，具有實時性強，準(zhǔn)確度高的特點，而且無需人的參與，進一步降低了成本，如今已經(jīng)在智能家居、溫室大棚、家禽養(yǎng)殖、街道路燈、樓道照明等多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。

隨著農(nóng)業(yè)技術(shù)的高度發(fā)展，圖像處理技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于包括視覺模擬、農(nóng)業(yè)作業(yè)過程在線監(jiān)測、農(nóng)產(chǎn)品分級、自動收獲機械等各個方面。在采集圖像樣本的過程中，可能因為環(huán)境問題造成光照條件差，導(dǎo)致對拍攝的圖像進行分割變得困難，進而影響農(nóng)產(chǎn)品的監(jiān)測和分析結(jié)果的穩(wěn)定性；同時，在一些圖像處理過程如圖像融合研究之中，還需要采用不同的光照強度對樣品進行分析。因此，光照控制系統(tǒng)對于圖像處理技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用也具有十分重要的意義。

在光照控制系統(tǒng)中，最重要的一個部分就是光源，好的光源可以讓光照控制系統(tǒng)實現(xiàn)更好的效果。傳統(tǒng)的照明光源主要為白熾燈和熒光燈，這兩種燈發(fā)光效率較低，耗電量較大，在全球范圍內(nèi)能源危機問題日益嚴(yán)重的今天，已經(jīng)越來越不能滿足低碳環(huán)保的要求。LED(LightEmittingDiode)作為全新概念的固態(tài)光源，因其具有節(jié)能、環(huán)保、壽命長、易控制和效率高等顯著優(yōu)點，被公認為是21世紀(jì)全球最具發(fā)展前景的高新技術(shù)之一。本專利通過對LED燈的光照強度采集，從而更好地調(diào)節(jié)LED燈，得到實驗需要的光照強度值。

發(fā)明內(nèi)容

針對農(nóng)產(chǎn)品圖像采集補光問題，本實用新型提出了一種低能耗、高效率、易控制的實驗用光照調(diào)控系統(tǒng)。

實現(xiàn)上述技術(shù)方案的實驗用光照調(diào)控系統(tǒng)，由光照檢測模塊、測量單片機、測量光顯示模塊、無線傳輸模塊、控制單片機、LED燈、LED控制模塊、控制單片機的顯示模塊及按鍵輸入模塊組成。其特征是：光照檢測模塊選用數(shù)字光照傳感器，測量與控制模塊用STC89C52單片機，測量光顯示模塊選用LCD液晶顯示器，無線傳輸采用藍牙傳輸，LED控制模塊采用PWM調(diào)光方式。

本專利的優(yōu)點：基于單片機實驗用光照無線調(diào)控系統(tǒng)，在圖像處理的采樣過程中，可根據(jù)所需光照強度進行按鍵設(shè)定，然后自動調(diào)節(jié)環(huán)境光照強度，使得采樣圖像達到實驗要求，省去人工調(diào)節(jié)操作，提高了對光源光照強度調(diào)節(jié)的速度和精度，提高了實驗的效率和實驗數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性；并采用無線傳輸?shù)姆绞?，有利于遠程操作，同時也避免了有線傳輸對圖像采集系統(tǒng)的干擾。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實施方式對本專利進一步說明。

圖1基于單片機的實驗用光照無線調(diào)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；

圖2是系統(tǒng)運行流程圖。

具體實施方式

光照檢測模塊實時采集光照強度，將此數(shù)據(jù)輸送到測量單片機中，數(shù)據(jù)經(jīng)處理后通過無線傳輸模塊將數(shù)據(jù)發(fā)送到控制單片機控制模塊?？刂颇K采用STC89C52為控制核心，將采集的光強與由鍵盤輸入的閾值光強進行比較，并通過液晶顯示模塊將實時光強和閾值光強顯示出來。如果實時光強大于閾值，則通過LED控制模塊減小LED燈的光照強度，反之則增大LED燈的光照強度，以達到實驗所需的光照要求。

具體工作過程

首先，先對系統(tǒng)整體初始化，然后對所需光強進行設(shè)定，設(shè)定值賦為light2，它是由獨立按鍵完成。測量單片機測量環(huán)境光照強度數(shù)據(jù)，并經(jīng)過處理在顯示屏上顯示光照強度，接著按下K0鍵進行兩個單片機之間的無線傳輸，通過藍牙把測量光照強度數(shù)據(jù)1ight1發(fā)送到控制單片機，控制單片機顯示模塊顯示當(dāng)前接收到的光照強度數(shù)據(jù)，再按下K0鍵進行調(diào)光，如果測量光照強度數(shù)據(jù)light1小于設(shè)定值light2，則增加占空比使LED發(fā)光強度增加，反之，則減小占空比使LED發(fā)光強度減小。