[發(fā)明專利]一種光強數(shù)據(jù)自動采集標注裝置及方法

有效

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• 申請日: 2021-03-03
• 公開（公告）號: CN113095131B
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發(fā)明（設計）人: 楊帆;龐琬佳;茍柳燕;陳實;裴彤
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G06V20/00
• 分類號: G06V20/00;G06V10/10;G06V20/62;G06V10/40;G06V10/764;G06V10/82;G06K9/62;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 北京正華智誠專利代理事務所(普通合伙) 11870
• 代理人: 李夢蝶

本發(fā)明公開了一種光強數(shù)據(jù)自動采集標注裝置及方法，其裝置包括X軸塔尺、Y軸塔尺、Z軸塔尺、激光發(fā)射器、光強接收器、第一CCD相機和第二CCD相機；X軸塔尺、Y軸塔尺和Z軸塔尺互相垂直，形成三維坐標；激光發(fā)射器和第一CCD相機均滑動設置于Z軸塔尺上；光強接收器和第二CCD相機均滑動設置于Y軸塔尺上；Y軸塔尺滑動設置在X軸塔尺上。與傳統(tǒng)方案相比，本發(fā)明的光強數(shù)據(jù)自動采集標注裝置可省去人工標注位置的工作，在改變光強接收位置后可自動進行記錄。同時，由于塔尺的限制，可以僅改變一維坐標來快速獲取大量數(shù)據(jù)。

技術領域

本發(fā)明屬于光強數(shù)據(jù)采集技術領域，具體涉及一種光強數(shù)據(jù)自動采集標注裝置及方法。

背景技術

光照強度作為一種信息，對人類的生產(chǎn)生活有著重要作用。光強采集系統(tǒng)指自動采集任意位置的光強數(shù)據(jù)，光強采集涉及到現(xiàn)代通信技術、微電子技術和傳感器技術等眾多學科，在國際軍事、環(huán)境監(jiān)測和生物生存環(huán)境監(jiān)測，深水捕魚警報等方面都有著重要應用。在農(nóng)業(yè)中，光照強度決定著農(nóng)作物的質(zhì)量，因而需要將光強控制在指定范圍內(nèi)，同時禽舍可以通過控制光強使家禽快速成長。在工業(yè)中，可以通過光強檢測計算金屬冶煉的溫度，許多工業(yè)產(chǎn)品的制造都需要合適的光照強度。在科學研究中，可以通過光強大小判斷環(huán)境中的霧霾嚴重程度，也可以通過將光強與位置信息相關聯(lián)，完成基于光通信的定位等工作。同時，光強也是人類生活環(huán)境中的重要指標，對人體的視力、睡眠狀況等有著重要影響。

傳統(tǒng)的光強采集是指在指定位置設置光敏電阻作為傳感器，從而獲取傳感器位置的光強大小。需提前設置采集位置，在每次更換采集位置時需要重新對目標位置進行人工定位。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有光強采集裝置無法同時滿足采集光強信息與位置的要求，且每次更換位置需要重新人工記錄坐標的問題，提出了一種光強數(shù)據(jù)自動采集標注裝置及方法。

本發(fā)明的技術方案是：一種光強數(shù)據(jù)自動采集標注裝置包括X軸塔尺、Y軸塔尺、Z軸塔尺、激光發(fā)射器、光強接收器、第一CCD相機和第二CCD相機；

X軸塔尺、Y軸塔尺和Z軸塔尺互相垂直，形成三維坐標；激光發(fā)射器和第一CCD相機均滑動設置于Z軸塔尺上；光強接收器和第二CCD相機均滑動設置于Y軸塔尺上；Y軸塔尺滑動設置在X軸塔尺上。

進一步地，激光發(fā)射器和光強接收器上均固定設置有LED。

本發(fā)明的有益效果是：與傳統(tǒng)方案相比，本發(fā)明的光強數(shù)據(jù)自動采集標注裝置可省去人工標注位置的工作，在改變光強接收位置后可自動進行記錄。同時，由于塔尺的限制，可以僅改變一維坐標來快速獲取大量數(shù)據(jù)。

基于以上系統(tǒng)，本發(fā)明還提出一種光強數(shù)據(jù)自動采集標注方法，包括以下步驟：

S1：將激光發(fā)射器在Z軸塔尺上沿Z軸方向隨機移動，并利用第一CCD相機拍攝激光發(fā)射器在Z軸上的位置并識別讀數(shù)；

S2：將Y軸塔尺在X軸塔尺上沿X軸方向隨機移動，并利用第二CCD相機拍攝Y軸塔尺在X軸上的位置并識別讀數(shù)；

S3：將光強接收器在Y軸塔尺上沿Y軸方向隨機移動，并利用第二CCD相機拍攝光強接收器在Y軸上的位置并識別讀數(shù)；

S4：利用激光發(fā)射器向任意方向隨機掃描，并利用光強接收器接收；

S5：判斷光強接收器是否達到接收門限，若是則進入步驟S6，否則返回步驟S4；

S6：利用光強接收器上的LED向激光發(fā)射器發(fā)送停止掃描信號；

S7：停止激光發(fā)射器的隨機掃描，并將第一CCD相機拍攝并識別的Z軸讀數(shù)通過激光通信傳遞給光強接收器；

S8：利用光強接收器接收Z軸讀數(shù)，并與第二CCD相機拍攝并識別的X軸讀數(shù)和Y軸讀數(shù)結合，得到光強接收器位置坐標；