[發明專利]一種基于智能手機的墻體探測系統及方法

在審

• 申請號: 201710295869.7
• 申請日: 2017-04-28
• 公開（公告）號: CN106970148A
• 公開（公告）日: 2017-07-21
• 發明（設計）人: 姜竹;李爭光
• 申請（專利權）人: 浙江科技學院
• 主分類號: G01N29/04
• 分類號: G01N29/04;G01N29/28;G01V1/00
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司33224
• 代理人: 胡紅娟

1.一種基于智能手機的墻體探測系統，其特征在于，包括帶有喇叭、麥克風、加速度傳感器以及探測處理器模塊的智能手機和耦合結構；所述的喇叭具有音頻外放功能，產生一定頻率的聲波S₀；所述的麥克風接收聲波S₀遇到墻體內中空結構反射產生的聲波S；所述的加速度傳感器檢測并記錄手機移動位置L；所述的耦合結構為一平板，用于耦合智能手機產生的探測信號的收發；所述的探測處理器模塊根據麥克風采集的聲波S與加速度傳感器記錄的手機移動位置L計算得到二維圖像，并將該二維圖像在智能手機的顯示屏進行顯示。

2.如權利要求1所述的基于智能手機的墻體探測系統，其特征在于，所述的耦合結構采用聲阻抗15-50的鋁或者氧化鋁材料制成。

3.如權利要求1所述的基于智能手機的墻體探測系統，其特征在于，所述的加速度傳感器為MMA8451Q或MPU6050。

4.如權利要求1所述的基于智能手機的墻體探測系統，其特征在于，所述的探測處理器模塊計算得到二維圖像的具體過程為：

首先，根據聲波采集的時間和聲波強度，對時間進行采樣，得到等間隔時間的聲音強度數據；

然后，根據加速傳感器的加速數據計算與聲音強度數據相對應的時間內的手機移動位置，計算公式為：

L＝∫(∫adt)dt

其中，t為時間，a為加速傳感器所獲取加速度，L為手機移動位置；

最后，利用每個位置數據對應的聲音強度數據描繪得到手機在墻上的移動位置的二維圖像。

5.一種應用權利要求1～4任一所述的系統對墻體進行探測的方法，包括以下步驟：

(1)在探測墻體表面規定一個矩形區域；

(2)將耦合結構的一面與智能手機的背面固定，然后將耦合結構的另一面貼緊于探測墻體表面；

(3)啟動智能手機的探測指令，且移動智能手機，對矩形區域進行掃描，喇叭發出一定頻率的聲波S₀，麥克風接收聲波S₀遇到墻體內中空結構反射產生的聲波S，加速傳感器記錄手機移動位置L；

(4)智能手機的探測處理器模塊根據麥克風采集的聲波S與加速傳感器記錄手機移動位置L計算得到二維圖像，并將該二維圖像在智能手機顯示屏上顯示。

6.如權利要求5所述的對墻體進行探測的方法，其特征在于，所述的聲波S₀的頻率為1KHz-10KHz。

7.如權利要求5所述的對墻體進行探測的方法，其特征在于，存儲聲波數據和手機移動位置數據時，在數據中每隔一定時間插入一個時間數據，用于聲波數據和手機移動位置數據的同步。