[發明專利]一種運動目標位置檢測方法

有效

• 申請號: 201811449921.0
• 申請日: 2018-11-30
• 公開（公告）號: CN109557944B
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發明（設計）人: 邢強;楊預立;戴振東;高文靜;倪健
• 申請（專利權）人: 南通大學;南京航空航天大學
• 主分類號: G05D1/12
• 分類號: G05D1/12
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 程華

1.一種運動目標位置檢測方法，其特征在于，所述方法應用于運動目標位置檢測系統，所述系統包括：目標運動裝置、多通道數據同步采集裝置、光學調節裝置以及處理器；所述目標運動裝置用于帶動待測目標進行運動；所述多通道數據同步采集裝置設置在所述光學調節裝置上，所述多通道數據同步采集裝置用于采集所述待測目標在運動過程中的運動數據；光學調節裝置用于調節所述多通道數據同步采集裝置的位置；所述處理器與所述多通道數據同步采集裝置連接，所述處理器用于處理所述運動數據，確定所述待測目標的位置；

所述方法包括：

通過高斯擬合法標定多通道數據同步采集裝置中子傳感器單元的視軸；

根據標定好子傳感器單元視軸的所述多通道數據同步采集裝置，基于信號加權的側抑制神經網絡算法，檢測待測目標的運動角度以及運動距離；

根據所述運動角度以及所述運動距離確定待測目標的位置。

2.根據權利要求1所述的運動目標位置檢測方法，其特征在于，所述目標運動裝置包括運動控制卡、驅動器、步進電機、同步輪同步帶以及運動平臺；所述運動平臺用于放置所述待測目標；所述動控制卡、所述驅動器、所述步進電機、所述同步輪同步帶以及所述運動平臺依次連接；所述運動控制卡用于控制所述驅動器驅動所述步進電機轉動，所述步進電機帶動所述同步輪同步帶轉動，所述同步輪同步帶用于帶動運動平臺運動。

3.根據權利要求1所述的運動目標位置檢測方法，其特征在于，所述多通道數據同步采集裝置包括數據采集卡、信號處理模塊以及環形傳感器陣列；所述信號處理模塊同軸設置于所述環形傳感器陣列的正上方，所述信號處理模塊與所述傳感器陣列通過短距電纜連接，環形傳感器陣列用于將所述待測目標的光信號轉換為電信號，所述信號處理模塊與所述環形傳感器陣列連接，用于對所述電信號進行抗噪、穩定和放大處理，所述數據采集卡與所述信號處理模塊以及所述處理器連接，用于將處理后的電信號發送至所述處理器。

4.根據權利要求3所述的運動目標位置檢測方法，其特征在于，所述光學調節裝置包括光學面包板、XYZ手動平臺以及電動旋轉平臺；所述XYZ手動平臺固定于所述光學面包板上，所述電動旋轉平臺同軸安裝于所述XYZ手動平臺正上方，所述環形傳感器陣列同軸安裝于所述電動旋轉平臺上方，所述電動旋轉平臺用于控制所述環形傳感器陣列的旋轉，所述XYZ手動平臺用于控制所述環形傳感器陣列的坐標系與所述光學面包板的坐標系重合。

5.根據權利要求1所述的運動目標位置檢測方法，其特征在于，所述通過高斯擬合法標定多通道數據同步采集裝置中子傳感器單元的視軸，具體包括：

獲取所述多通道數據同步采集裝置中各子傳感器單元的光電信號；

根據所述光電信號繪制各子傳感器單元的光電信號輸出曲線；

選擇各所述光電信號輸出曲線中的最大光電信號值；

根據各所述最大光電信號值標定各子傳感器單元的視軸。

6.根據權利要求1所述的運動目標位置檢測方法，其特征在于，根據標定好子傳感器單元視軸的所述多通道數據同步采集裝置，基于信號加權的側抑制神經網絡算法，檢測待測目標的運動角度以及運動距離，具體包括：

獲取各子傳感器單元之間的角度間隔；

通過信號加權的側抑制神經網絡算法，對各子傳感器單元的信號值進行側抑制；

通過所述角度間隔以及側抑制后的信號值，計算所述待測目標的運動角度以及運動距離。

7.根據權利要求6所述的運動目標位置檢測方法，其特征在于，所述通過信號加權的側抑制神經網絡算法，對各子傳感器單元的信號值進行側抑制，具體包括：

獲取各子傳感器單元的側抑制系數；所述側抑制系數通過高斯分布模型獲取；

獲取各子傳感器單元的信號輸入值；

獲取各子傳感器單元的側抑制半徑；所述側抑制半徑表示具有側抑制作用的兩個子傳感器單元之間的距離；

根據所述側抑制系數、所述信號輸入值以及所述側抑制半徑，計算各子傳感器受抑制后的信號值。

8.根據權利要求5所述的運動目標位置檢測方法，其特征在于，所述根據所述光電信號繪制各子傳感器單元的光電信號輸出曲線，具體包括：

采用最小二乘法對各子傳感器單元的光電信號進行擬合，得到光電信號輸出曲線。