1.本技术属于光学检测技术领域,尤其涉及一种光检测系统及装置。
背景技术:2.在工业上,经常采用光检测系统对被测物体进行特征识别,首先向被测物体发射一束光脉冲,然后接收被测物体反射回来的光脉冲,最后对反射回来的光脉冲进行处理分析,实现对被测物体的特征识别。但目前的光检测系统只能识别被测物体的一个特征点,导致最终的识别结果不稳定。
技术实现要素:3.本技术实施例提供了一种光检测系统及装置,可以解决目前的光检测系统只能识别被测物体的一个特征点,导致最终的识别结果不稳定的问题。
4.第一方面,本技术实施例提供了一种光检测系统,包括控制模块、发射模块和接收模块;所述控制模块分别与所述发射模块和所述接收模块电连接;
5.所述控制模块用于输出目标信号,还用于分时输出第一使能信号和第二使能信号,并将所述目标信号、所述第一使能信号和所述第二使能信号发送至所述发射模块;
6.所述发射模块用于根据所述目标信号和所述第一使能信号发射第一光脉冲,根据所述目标信号和所述第二使能信号发射第二光脉冲;
7.所述接收模块用于接收所述第一光脉冲在被测物体上反射的第一目标光脉冲,并根据所述第一目标光脉冲向所述控制模块发送第一目标信号;所述接收模块还用于接收所述第二光脉冲在所述被测物体上反射的第二目标光脉冲,并根据所述第二目标光脉冲向所述控制模块发送第二目标信号;
8.所述控制模块还用于根据所述第一目标信号和所述第二目标信号,得到对所述被测物体的识别结果。
9.在第一方面的一种可能的实现方式中,所述发射模块包括信号跟随单元、分时单元、第一驱动单元、第二驱动单元、第一发光单元和第二发光单元;所述分时单元分别与所述控制模块、所述信号跟随单元、所述第一驱动单元和所述第二驱动单元电连接,所述第一驱动单元与所述第一发光单元电连接,所述第二驱动单元与所述第二发光单元电连接,所述信号跟随单元与所述控制模块电连接;
10.所述信号跟随单元用于跟随所述目标信号,并将所述目标信号发送至所述分时单元;所述分时单元用于根据所述第一使能信号将所述目标信号发送至所述第一驱动单元;所述第一驱动单元用于根据所述目标信号输出第一控制信号,所述第一控制信号控制所述第一发光单元发射所述第一光脉冲;所述分时单元还用于根据所述第二使能信号将所述目标信号发送至所述第二驱动单元;所述第二驱动单元用于根据所述目标信号输出第二控制信号,所述第二控制信号控制所述第二发光单元发射所述第二光脉冲。
11.在第一方面的一种可能的实现方式中,所述第一发光单元和所述第二发光单元均
与所述控制模块电连接;
12.所述控制模块还用于输出第一调光信号,所述第一调光信号用于调节所述第一光脉冲的发光强度;所述控制模块还用于输出第二调光信号,所述第二调光信号用于调节所述第二光脉冲的发光强度。
13.在第一方面的一种可能的实现方式中,所述接收模块包括第一接收单元、第二接收单元和第三接收单元;所述第一接收单元、所述第二接收单元和所述第三接收单元均与所述控制模块电连接;
14.所述第一接收单元用于接收所述第一目标光脉冲中的红光分量,并根据所述第一目标光脉冲中的红光分量向所述控制模块发送所述第一目标信号中的红光分量;所述第一接收单元还用于接收所述第二目标光脉冲中的红光分量,并根据所述第二目标光脉冲中的红光分量向所述控制模块发送所述第二目标信号中的红光分量;
15.所述第二接收单元用于接收所述第一目标光脉冲中的蓝光分量,并根据所述第一目标光脉冲中的蓝光分量向所述控制模块发送所述第一目标信号中的蓝光分量;所述第二接收单元还用于接收所述第二目标光脉冲中的蓝光分量,并根据所述第二目标光脉冲中的蓝光分量向所述控制模块发送所述第二目标信号中的蓝光分量;
16.所述第三接收单元用于接收所述第一目标光脉冲中的绿光分量,并根据所述第一目标光脉冲中的绿光分量向所述控制模块发送所述第一目标信号中的绿光分量;所述第三接收单元还用于接收所述第二目标光脉冲中的绿光分量,并根据所述第二目标光脉冲中的绿光分量向所述控制模块发送所述第二目标信号中的绿光分量。
17.在第一方面的一种可能的实现方式中,所述第一接收单元包括第一滤波电路、第一放大电路、第二滤波电路、第二放大电路、开关电路、干扰检测电路和脉冲信号产生电路;
18.所述第一滤波电路分别与所述脉冲信号产生电路和所述第一放大电路电连接,所述第二滤波电路分别与所述第一放大电路和所述第二放大电路电连接,所述第二放大电路分别与所述干扰检测电路和所述开关电路电连接,所述干扰检测电路和所述开关电路均与所述控制模块电连接;
19.所述脉冲信号产生电路用于接收所述第一目标光脉冲中的红光分量,根据所述第一目标光脉冲中的红光分量生成第一脉冲信号,并将所述第一脉冲信号发送至所述第一滤波电路;
20.所述第一滤波电路用于对所述第一脉冲信号进行滤波,并将滤波后的第一脉冲信号发送至所述第一放大电电路;所述第一放大电路用于对所述滤波后的第一脉冲信号进行放大处理,得到一级脉冲信号,并将所述一级脉冲信号发送至所述第二滤波电路;所述第二滤波电路用于对所述一级脉冲信号进行滤波,得到滤波后的一级脉冲信号,并将所述滤波后的一级脉冲信号发送至所述第二放大电路;所述第二放大电路用于对所述滤波后的一级脉冲信号进行放大处理,得到所述第一目标信号中的红光分量,并将所述第一目标信号中的红光分量发送至所述干扰检测电路;
21.所述干扰检测电路用于检测所述第一目标信号中的红光分量是否存在干扰,若所述第一目标信号中的红光分量存在干扰,所述干扰检测电路向所述控制模块发送第一电平信号;所述控制模块还用于根据所述第一电平信号控制所述开关电路不输出所述第一目标信号中的红光分量;若所述第一目标信号中的红光分量不存在干扰,所述干扰检测电路向
所述控制模块发送第二电平信号;所述控制模块还用于根据所述第二电平信号控制所述开关电路输出所述第一目标信号中的红光分量。
22.在第一方面的一种可能的实现方式中,若所述第一目标信号中的红光分量小于预设范围,所述控制模块向所述开关电路发送调节指令;所述开关电路用于根据所述调节指令调节所述第二放大电路的放大倍数,以使所述第一目标信号中的红光分量满足所述预设范围。
23.在第一方面的一种可能的实现方式中,所述脉冲信号产生电路包括第三十电阻、第三十一电阻、第二十六电容、第二十七电容和光电传感电路;
24.所述第三十电阻的第一端与直流电源电连接,所述第三十电阻的第二端分别与所述第二十六电容的第一端、所述第二十七电容的第一端和所述光电传感电路电连接;所述第二十六电容的第二端和所述第二十七电容的第二端均接地;所述光电传感电路分别与所述第一滤波电路和所述第三十一电阻的第一端电连接;所述第三十一电阻的第二端接地。
25.在第一方面的一种可能的实现方式中,所述光电传感电路包括若干个光敏二极管;所述若干个光敏二极管的负极并联并与所述第三十电阻的第二端电连接,所述若干个光敏二极管的正极并联并分别与所述第一滤波电路和所述第三十一电阻的第一端电连接;其中所述光敏二极管上镀有红色的膜。
26.在第一方面的一种可能的实现方式中,所述第二接收单元和所述第三接收单元与所述第一接收单元的电路结构相同;其中所述第二接收单元中的光敏二极管上镀有蓝色的膜,所述第三接收单元中的光敏二极管上镀有绿色的膜。
27.第二方面,本技术实施例提供了一种光检测装置,包括第一方面中任一项所述的光检测系统。
28.本技术实施例与现有技术相比存在的有益效果是:
29.本技术实施例提供了一种光检测系统,当使用光检测系统对被测物体进行特征识别时,控制模块用于输出目标信号,还用于分时输出第一使能信号和第二使能信号,并将目标信号、第一使能信号、第二使能信号发送至发射模块。发射模块用于根据目标信号和第一使能信号发射第一光脉冲,根据目标信号和第二使能信号发射第二光脉冲,第一光脉冲发射至被测物体表面上的一点,第二光脉冲发射至被测物体表面上的另一点,以识别被测物体的两个特征点。
30.接收模块用于接收第一光脉冲在被测物体上反射的第一目标光脉冲,并根据第一目标光脉冲向控制模块发送第一目标信号。接收模块还用于接收第二光脉冲在被测物体上反射的第二目标光脉冲,并根据第二目标光脉冲向控制模块发送第二目标信号。接收模块的设置使第一目标信号和第二目标信号具有很强的抗干扰能力,提高了对被测物体的识别精度。控制模块还用于根据第一目标信号和第二目标信号识别被测物体的两个特征点,得到对被测物体的识别结果。
31.综上所述,本技术实施例提供的光检测系统,可以识别被测物体的两个特征点,使最终的识别结果更稳定。
32.可以理解的是,上述第二方面的有益效果可以参见上述第一方面中的相关描述,在此不再赘述。
附图说明
33.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
34.图1是本技术一实施例提供的光检测系统的原理框图;
35.图2是本技术另一实施例提供的光检测系统的原理框图;
36.图3是本技术另一实施例提供的光检测系统的原理框图;
37.图4是本技术一实施例提供的光检测系统中发射模块的电路连接示意图;
38.图5是本技术另一实施例提供的光检测系统中的接收模块中的第一接收单元的电路连接示意图。
39.图中:10、控制模块;11、单片机数据处理单元;12、显示单元;13、数据输出单元;20、发射模块;21、信号跟随单元;22、分时单元;23、第一驱动单元;24、第二驱动单元;25、第一发光单元;26、第二发光单元;30、透镜模块;31、第一透镜;32、第二透镜;40、接收模块;41、第一接收单元;411、第一滤波电路;412、第一放大电路;413、第二滤波电路;414、第二放大电路;415、开关电路;416、干扰检测电路;417、脉冲信号产生电路;42、第二接收单元;43、第三接收单元。
具体实施方式
40.以下描述中,为了说明而不是为了限定,提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节,以便透彻理解本技术实施例。然而,本领域的技术人员应当清楚,在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本技术。
41.如图1所示,本技术实施例提供了一种光检测系统,包括控制模块10、发射模块20和接收模块40。控制模块10分别与发射模块20和接收模块40电连接。
42.具体的,当使用光检测系统对被测物体进行特征识别时,控制模块10用于输出目标信号,还用于分时输出第一使能信号和第二使能信号,并将目标信号、第一使能信号、第二使能信号发送至发射模块20。发射模块20用于根据目标信号和第一使能信号发射第一光脉冲,根据目标信号和第二使能信号发射第二光脉冲,第一光脉冲发射至被测物体表面上的一点,第二光脉冲发射至被测物体表面上的另一点,以识别被测物体的两个特征点。
43.接收模块40用于接收第一光脉冲在被测物体上反射的第一目标光脉冲,并根据第一目标光脉冲向控制模块10发送第一目标信号。接收模块40还用于接收第二光脉冲在被测物体上反射的第二目标光脉冲,并根据第二目标光脉冲向控制模块10发送第二目标信号。接收模块40的设置使第一目标信号和第二目标信号具有很强的抗干扰能力,提高了对被测物体的识别精度。控制模块10还用于根据第一目标信号和第二目标信号识别被测物体的两个特征点,得到对被测物体的识别结果。
44.综上所述,本技术实施例提供的光检测系统,可以识别被测物体的两个特征点,使最终的识别结果更稳定。
45.本技术实施例提供的光检测系统可以应用于印刷场合(比如可以检测印刷的颜色偏差是否在可控范围内,还可以检测是否存在漏印、错印)、打标或者自动贴标的场合(比如
实现对贴标位置的精确定位,检测标签是否存在漏贴、贴歪)。
46.需要说明的是,第一使能信号和第二使能信号均为pwm信号,第一使能信号与第二使能信号之间具有预设时间间隔。
47.如图2所示,本技术实施例提供的光检测系统,还包括透镜模块30;透镜模块30用于对第一光脉冲进行聚焦,使发射被测物体上的第一光脉冲更加稳定。透镜模块30还用于对第二光脉冲进行聚焦,使发射到被测物体上的第二光脉冲更加稳定。
48.进一步的,如图3所示,透镜模块30包括第一透镜31和第二透镜32。第一透镜31用于对第一光脉冲进行聚焦,使发射被测物体上的第一光脉冲更加稳定。第二透镜32用于对第二光脉冲进行聚焦,使发射到被测物体上的第二光脉冲更加稳定。
49.如图3所示,控制模块10包括单片机数据处理单元11、显示单元12和数据输出单元13。单片机数据处理单元11分别与发射模块20、接收模块40、显示单元12和数据输出单元13电连接。
50.具体的,单片机数据处理单元11用于输出目标信号,还用于分时输出第一使能信号和第二使能信号,并将目标信号、第一使能信号和第二使能信号发送至发射模块20,使发射模块20分时发射两束光脉冲。
51.单片机数据处理单元11还用于根据第一目标信号和第二目标信号,得到对被测物体的识别结果。其中单片机数据处理单元11对第一目标信号和第二目标信号进行模数转换、特征提取和判断。例如,当使用光检测系统识别被测物体表面的两种颜色是否相似时,单片机数据处理单元11预先设定一个阈值,然后对第一目标信号和第二目标信号进行模数转换和特征提取,并对处理后的第一目标信号和处理后的第二目标信号进行判断,若处理后的第一目标信号和处理后的第二目标信号的差值大于上述阈值时,则第一目标信号对应的颜色和第二目标信号对应的颜色的相似度较小,说明被测物体表面的两种颜色差异较大,被测物体表面的两种颜色不相似。若处理后的第一目标信号和处理后的第二目标信号的差值小于上述阈值时,则第一目标信号对应的颜色和第二目标信号对应的颜色的相似度较大,说明被测物体表面的两种颜色差异较小,被测物体表面的两种颜色相似。
52.显示单元12用于显示对被测物体的识别结果,使操作人员能够直观的查看识别结果。数据输出单元13用于输出对被测物体的识别结果,供后续操作使用。其中数据输出单元13的输出方式包括npn输出和pnp输出。npn输出为低电平输出,pnp输出为高电平输出。
53.如图3所示,发射模块20包括信号跟随单元21、分时单元22、第一驱动单元23、第二驱动单元24、第一发光单元25和第二发光单元26。分时单元22分别与控制模块10、信号跟随单元21、第一驱动单元23和第二驱动单元24电连接,第一驱动单元23与第一发光单元25电连接,第二驱动单元24与第二发光单元26电连接,信号跟随单元21与控制模块10电连接。
54.具体的,如图3所示,信号跟随单元21和分时单元22均与控制模块10中的单片机数据处理单元11电连接。控制模块10中的单片机数据处理单元11用于输出目标信号,并将目标信号发送至信号跟随单元21。控制模块10中的单片机数据处理单元11还用于分时输出第一使能信号和第二使能信号,并将第一使能信号和第二使能信号发送至分时单元22。信号跟随单元21用于跟随目标信号,并将目标信号发送至分时单元22。分时单元22用于根据第一使能信号将目标信号发送至第一驱动单元23。第一驱动单元23用于根据目标信号输出第一控制信号,第一控制信号控制第一发光单元25发射第一光脉冲。分时单元22还用于根据
第二使能信号将目标信号发送至第二驱动单元24。第二驱动单元24用于根据目标信号输出第二控制信号,第二控制信号控制第二发光单元26发射第二光脉冲。
55.进一步的,如图3所示,第一发光单元25和第二发光单元26均与控制模块10电连接,具体与控制模块10中的单片机数据处理单元11电连接。
56.具体的,控制模块10中的单片机数据处理单元11还用于输出第一调光信号,第一调光信号用于调节第一光脉冲的发光强度,以适应不同的被测物体。控制模块10中的单片机数据处理单元11还用于输出第二调光信号,第二调光信号用于调节第二光脉冲的发光强度,以适应不同的被测物体。
57.本技术通过设置发射模块20实现了第一光脉冲和第二光脉冲的分时发射,使光检测系统能够识别被测物体的两个特征点,可以增强光检测系统的识别能力以及识别的稳定性。
58.如图4所示,信号跟随单元21包括第一运算放大器u1、第一电阻r1、第二电阻r2和第一电容c1。第一运算放大器u1的同相输入端3分别与第一电容c1的第一端和第二电阻r2的第一端电连接,第二电阻r2的第二端分别与第一电阻r1的第一端和单片机数据处理单元11电连接,第一电阻r1的第二端和第一电容c1的第二端均接地,第一运算放大器u1的反相输入端4分别与第一运算放大器u1的输出端1和分时单元22电连接。
59.信号跟随单元21还包括第二电容c2。第一运算放大器u1的正电源输入端5分别与直流电源vcc和第二电容c2的第一端电连接,第二电容c2的第二端接地,第一运算放大器u1的负电源输入端2接地。
60.具体的,单片机数据处理单元11用于控制内部的数模转换器输出目标信号,目标信号经过第一电阻r1和第二电阻r2分压后得到vp,vp从第一运算放大器u1的同相输入端3输入。其中第一运算放大器u1用作电压跟随器,利用运算放大器的“虚短”和“虚断”特性可知,第一运算放大器u1输出的vout等于vp,从而使第一运算放大器u1输出的vout跟随目标信号。其中第一电容c1和第二电容c2用于滤波。
61.如图4所示,分时单元22包括第一模拟开关u4和第三电容c3。第一模拟开关u4的第一引脚1和第五引脚5均与信号跟随单元21电连接,第一模拟开关u4的第二引脚2与第一驱动单元23电连接,第一模拟开关u4的第六引脚6与第二驱动单元24电连接,第一模拟开关u4的第四引脚4接地,第一模拟开关u4的第八引脚8分别与直流电源vcc和第三电容c3的第一端电连接,第三电容c3的第二端接地,第一模拟开关u4的第七引脚7为第一使能端,第一模拟开关u4的第三引脚3为第二使能端,第一模拟开关u4的第三引脚3和第七引脚7均与单片机数据处理单元11电连接。
62.具体的,如图4所示,第一模拟开关u4的第一引脚1和第五引脚5均与信号跟随单元21中第一运算放大器u1的反相输入端4电连接,用于接收第一运算放大器u1输出的vout。
63.单片机数据处理单元11还用于分时输出第一使能信号和第二使能信号,并将第一使能信号和第二使能信号发送至第一模拟开关u4。第一使能信号和第二使能信号交替作用于第一模拟开关u4,具体为第一使能信号用于使能第一模拟开关u4的第七引脚7,第二使能信号用于使能第一模拟开关u4的第三引脚3。当第一使能信号使能第一模拟开关u4的第七引脚7时,第一模拟开关u4的第一引脚1和第二引脚2导通,将第一运算放大器u1输出的vout发送至第一驱动单元23。当第二使能信号使能第一模拟开关u4的第三引脚3时,第一模拟开
关u4的第五引脚5和第六引脚6导通,将第一运算放大器u1输出的vout发送至第二驱动单元24。其中第三电容c3用于滤波。
64.如图4所示,第一驱动单元23包括第二运算放大器u2、第三电阻r3、第四电阻r4、第五电阻r5、第四电容c4和第五电容c5。第二运算放大器u2的同相输入端3分别与第三电阻r3的第一端和第四电阻r4的第一端电连接,第四电阻r4的第二端接地,第三电阻r3的第二端与分时单元22电连接,第二运算放大器u2的反相输入端4与第一发光单元25电连接,第二运算放大器u2的正电源输入端6分别与直流电源vcc、第四电容c4的第一端和第二运算放大器u2的禁用引脚5电连接,第四电容c4的第二端接地,第二运算放大器u2的负电源输入端2接地,第二运算放大器u2的输出端1分别与第五电阻r5的第一端和第一发光单元25电连接,第五电阻r5的第二端与第五电容c5的第一端电连接,第五电容c5的第二端接地。
65.具体的,如图4所示,第三电阻r3的第二端与分时单元22中第一模拟开关u4的第二引脚2电连接。根据上述分析可知,当第一使能信号使能第一模拟开关u4的第七引脚7时,第一模拟开关u4的第一引脚1和第二引脚2导通,将第一运算放大器u1输出的vout传输至第一驱动单元23中第三电阻r3的第二端。vout经过第三电阻r3和第四电阻r4分压后从第二运算放大器u2的同相输入端3输入。其中第二运算放大器u2用作差分比较器,对第二运算放大器u2的同相输入端3处的电压与反相输入端4处的电压进行比较,当第二运算放大器u2的同相输入端3处的电压大于反相输入端4处的电压时,第二运算放大器u2的输出端1输出第一控制信号,此时第一控制信号为高电平。
66.如图4所示,第一发光单元25包括第一发光二极管d1、第一开关管q1、第九电阻r9、第十电阻r10、第八电容c8、第九电容c9、第二开关管q2、第十一电阻r11和第十二电阻r12。第一开关管q1的控制端与第一驱动单元23电连接,第一开关管q1的第一导通端与第一发光二极管d1的负极电连接,第一发光二极管d1的正极分别与第九电容c9的第一端、第八电容c8的第一端和第九电阻r9的第一端电连接,第九电阻r9的第二端与直流电源vcc电连接,第九电容c9的第二端和第八电容c8的第二端均接地,第一开关管q1的第二导通端分别与第十电阻r0的第一端、第十一电阻r1的第一端和第一驱动单元23电连接,第十电阻r10的第二端接地,第二开关管q2的控制端分别与第十二电阻r12的第一端和单片机数据处理单元11电连接,第二开关管q2的第一导通端与第十一电阻r11的第二端电连接,第二开关管q2的第二导通端和第十二电阻r12的第二端均接地。
67.具体的,如图4所示,第一开关管q1的控制端与第一驱动单元23中第二运算放大器u2的输出端1电连接。第一开关管q1的第二导通端分别与第十电阻r0的第一端、第十一电阻r1的第一端和第一驱动单元23中第二运算放大器u2的反相输入端4电连接。
68.根据上述分析,第二运算放大器u2用作差分比较器,对第二运算放大器u2的同相输入端3处的电压与反相输入端4处的电压进行比较。结合图4可知,第二运算放大器u2的反相输入端4通过第十电阻r10接地,则第二运算放大器u2的反相输入端4处的电压为零,因此第二运算放大器u2的同相输入端3处的电压必然大于反相输入端4处的电压,使得第二运算放大器u2输出的第一控制信号为高电平。第一控制信号为高电平,则驱动第一开关管q1导通,从而使得第一发光二极管d1导通,发射第一光脉冲,第一光脉冲发射至被测物体表面上的一点,用于识别被测物体的一个特征点。
69.单片机数据处理单元11还用于输出第一调光信号,第一调光信号用于控制第二开
关管q2的导通和关断。当第一发光二极管d1导通后,且第二开关管q2导通,第十一电阻r11和第十电阻r10并联,使流过第一发光二极管d1的电流变大,从而使第一发光二极管d1发射的第一光脉冲的发光强度变强。当第一发光二极管d1导通后,且第二开关管q2关断,第十一电阻r11未接入电路中,使流过第一发光二极管d1的电流变小,从而使第一发光二极管d1发射的第一光脉冲的发光强度变弱。通过控制第二开光管q2的导通和关断,实现对第一光脉冲的发光强度进行粗调。同时单片机数据处理单元11内部的数模转换器为12位的数模转换器,可对输出的目标信号实现4095倍的调节范围,以实现对第一光脉冲的发光强度进行细调,可以增强对被测物体的识别范围以及识别的灵敏度,对几乎不反光的黑色海绵状物体和几乎类似镜面的超强反光物都能很好的识别。
70.需要说明的是,第一开关管q1为nmos管,第一开关管q1的控制端为nmos管的栅极,第一开关管q1的第一导通端为nmos管的漏极,第一开关管q1的第二导通端为nmos管的源极。第二开关管q2为nmos管,第二开关管q2的控制端为nmos管的栅极,第二开关管q2的第一导通端为nmos管的漏极,第二开关管q2的第二导通端为nmos管的源极。
71.如图4所示,第二驱动单元24包括第三运算放大器u3、第六电阻r6、第七电阻r7、第八电阻r8、第六电容c6和第七电容c7。第三运算放大器u3的同相输入端3分别与第六电阻r6的第一端和第七电阻r7的第一端电连接,第六电阻r6的第二端与分时单元22电连接,第七电阻r7的第二端接地,第三运算放大器u3的反相输入端4与第二发光单元26电连接,第三运算放大器u3的正电源输入端6分别与直流电源vcc、第六电容c6的第一端和第三运算放大器u3的禁用引脚5电连接,第六电容c6的第二端接地,第三运算放大器u3的负电源输入端2接地,第三运算放大器u3的输出端分别与第八电阻r8的第一端和第二发光单元26电连接,第八电阻r8的第二端与第七电容c7的第一端电连接,第七电容c7的第二端接地。
72.具体的,如图4所示,第六电阻r6的第二端与分时单元22中第一模拟开关u4的第六引脚6电连接。根据上述分析可知,当第二使能信号使能第一模拟开关u4的第三引脚3时,第一模拟开关u4的第五引脚5和第六引脚6导通,将第一运算放大器u1输出的vout传输至第二驱动模块400中第六电阻r6的第二端。vout经过第六电阻r6和第七电阻r7分压后从第三运算放大器u3的同相输入端3输入。其中第三运算放大器u3用作差分比较器,对第三运算放大器u3的同相输入端3处的电压与反相输入端4处的电压进行比较,当第三运算放大器u3的同相输入端3处的电压大于反相输入端4处的电压时,第三运算放大器u3的输出端1输出第二控制信号,此时第二控制信号为高电平。
73.如图4所示,第二发光单元26包括第二发光二极管d2、第三开关管q3、第十三电阻r13、第十四电阻r14、第十电容c10、第十一电容c11、第四开关管q4、第十五电阻r15和第十六电阻r16。第三开关管q3的控制端与第二驱动单元24电连接,第三开关管q3的第一导通端与第二发光二极管d2的负极电连接,第二发光二极管d2的正极分别与第十一电容c11的第一端、第十电容c10的第一端和第十三电阻r13的第一端电连接,第十三电阻r13的第二端与直流电源vcc电连接,第十一电容c11的第二端和第十电容c10的第二端均接地,第三开关管q3的第二导通端分别与第十四电阻r14的第一端、第十五电阻r15的第一端和第二驱动单元24电连接,第十四电阻r14的第二端接地,第四开关管q4的控制端分别与第十六电阻r16的第一端和单片机数据处理单元11电连接,第四开关管q4的第一导通端与第十五电阻r15的第二端电连接,第四开关管q4的第二导通端和第十六电阻r16的第二端均接地。
74.具体的,如图4所示,第三开关管q3的控制端与第二驱动单元24中第三运算放大器u3的输出端1电连接。第三开关管q3的第二导通端分别与第十四电阻r14的第一端、第十五电阻r15的第一端和第二驱动单元24中第三运算放大器u3的反相输入端4电连接。
75.根据上述分析,第三运算放大器u3用作差分比较器,对第三运算放大器u3的同相输入端3处的电压与反相输入端4处的电压进行比较。结合图4可知,第三运算放大器u3的反相输入端4通过第十四电阻r14接地,则第三运算放大器u3的反相输入端4处的电压为零,因此第三运算放大器u3的同相输入端3处的电压必然大于反相输入端4处的电压,使得第三运算放大器u3输出的第二控制信号为高电平。第二控制信号为高电平,则驱动第三开关管q3导通,从而使得第二发光二极管d2导通,发射第二光脉冲,第二光脉冲发射至被测物体表面上的另一点,用于识别被测物体的另一个特征点。
76.单片机数据处理单元11还用于输出第二调光信号,第二调光信号用于控制第四开关管q4的导通和关断。当第二发光二极管d2导通后,且第四开关管q4导通,第十四电阻r14和第十五电阻r15并联,使流过第二发光二极管d2的电流变大,从而使第二发光二极管d2发射的第二光脉冲的发光强度变强。当第二发光二极管d2导通后,且第四开关管q4关断,第十五电阻r15未接入电路,使流过第二发光二极管d2的电流变小,从而第二发光二极管d2发射的第二光脉冲的发光强度变弱。通过控制第四开光管q4的导通和关断,实现对第二光脉冲的发光强度进行粗调。同时单片机数据处理单元11内部的数模转换器为12位的数模转换器,可对输出的目标信号实现4095倍的调节范围,以实现对第二光脉冲的发光强度进行细调,可以增强对被测物体的识别范围以及识别的灵敏度,对几乎不反光的黑色海绵状物体和几乎类似镜面的超强反光物都能很好的识别。
77.需要说明的是,第三开关管q3为nmos管,第三开关管q3的控制端为nmos管的栅极,第三开关管q3的第一导通端为nmos管的漏极,第三开关管q3的第二导通端为nmos管的源极。第四开关管q4为nmos管,第四开关管q4的控制端为nmos管的栅极,第四开关管q4的第一导通端为nmos管的漏极,第四开关管q4的第二导通端为nmos管的源极。
78.如图3所示,接收模块40包括第一接收单元41、第二接收单元42和第三接收单元43。第一接收单元41、第二接收单元42和第三接收单元43均与控制模块10电连接。
79.具体的,如图3所示,第一接收单元41、第二接收单元42和第三接收单元43均与控制模块10中的单片机数据处理单元11电连接。
80.第一接收单元41用于接收第一目标光脉冲中的红光分量,并根据第一目标光脉冲中的红光分量向控制模块10中的单片机数据处理单元11发送第一目标信号中的红光分量。第一接收单元41还用于接收第二目标光脉冲中的红光分量,并根据第二目标光脉冲中的红光分量向控制模块10中的单片机数据处理单元11发送第二目标信号中的红光分量。
81.第二接收单元42用于接收第一目标光脉冲中的蓝光分量,并根据第一目标光脉冲中的蓝光分量向控制模块10中的单片机数据处理单元11发送第一目标信号中的蓝光分量。第二接收单元42还用于接收第二目标光脉冲中的蓝光分量,并根据第二目标光脉冲中的蓝光分量向控制模块10中的单片机数据处理单元11发送第二目标信号中的蓝光分量。
82.第三接收单元43用于接收第一目标光脉冲中的绿光分量,并根据第一目标光脉冲中的绿光分量向控制模块10中的单片机数据处理单元11发送第一目标信号中的绿光分量。第三接收单元43还用于接收第二目标光脉冲中的绿光分量,并根据第二目标光脉冲中的绿
光分量向控制模块10中的单片机数据处理单元11发送第二目标信号中的绿光分量。
83.单片机数据处理单元11还用于根据第一目标信号中的红光分量、绿光分量和蓝光分量以及第二目标信号中的红光分量、绿光分量和蓝光分量识别被测物体的两个特征点,得到对被测物体的识别结果。
84.如图3所示,第一接收单元41包括第一滤波电路411、第一放大电路412、第二滤波电路413、第二放大电路414、开关电路415、干扰检测电路416和脉冲信号产生电路417。第一滤波电路411分别与脉冲信号产生电路417和第一放大电路412电连接,第二滤波电路413分别与第一放大电路412和第二放大电路414电连接,第二放大电路414分别与干扰检测电路416和开关电路415电连接,干扰检测电路416和开关电路415均与控制模块10电连接。
85.具体的,如图3所示,干扰检测电路416和开关电路415均与控制模块10中的单片机数据处理单元11电连接。
86.脉冲信号产生电路417用于接收第一目标光脉冲中的红光分量,根据第一目标光脉冲中的红光分量生成第一脉冲信号,并将第一脉冲信号发送至第一滤波电路411。第一滤波电路411用于对第一脉冲信号进行滤波,并将滤波后的第一脉冲信号发送至第一放大电路412。第一放大电路412用于对滤波后的第一脉冲信号进行放大处理,得到一级脉冲信号,并将一级脉冲信号发送至第二滤波电路413。第二滤波电路413用于对一级脉冲信号进行滤波,得到滤波后的一级脉冲信号,并将滤波后的一级脉冲信号发送至第二放大电路414。第二放大电路414用于对滤波后的一级脉冲信号进行放大处理,得到第一目标信号中的红光分量,并将第一目标信号中的红光分量发送至干扰检测电路416。第二放大电路414还用于抑制干扰信号和无用信号。
87.干扰检测电路416用于检测第一目标信号中的红光分量是否存在干扰,若第一目标信号中的红光分量存在干扰,干扰检测电路416向控制模块10中的单片机数据处理单元11发送第一电平信号。控制模块10中的单片机数据处理单元11还用于根据第一电平信号控制开关电路415不输出第一目标信号中的红光分量。若第一目标信号中的红光分量不存在干扰,干扰检测电路416向控制模块10中的单片机数据处理单元11发送第二电平信号。控制模块10中的单片机数据处理单元11还用于根据第二电平信号控制开关电路415输出第一目标信号中的红光分量。
88.进一步的,控制模块10中的单片机数据处理单元11还用于采集第一目标信号中的红光分量,并对第一目标信号中的红光分量进行分析,若第一目标信号中的红光分量在预设范围内,则确定第一目标信号中的红光分量为有用信号。若第一目标信号中的红光分量小于预设范围,控制模块10中的单片机数据处理单元11向开关电路415发送调节指令。开关电路415用于根据调节指令调节第二放大电路414的放大倍数,以使第一目标信号中的红光分量满足预设范围。若开关电路415根据调节指令调节第二放大电路414的放大倍数,也不能使第一目标信号中的红光分量满足预设范围,控制模块10中的单片机数据处理单元11用于调节目标信号,并将调节后的目标信号发送至发射模块20。发射模块20用于根据调节后的目标信号调整第一光脉冲的发光强度,以使第一目标信号中的红光分量满足预设范围。若第一目标信号中的红光分量大于预设范围,控制模块10中的单片机数据处理单元11用于继续调节目标信号,并将调节后的目标信号发送至发射模块20。发射模块20用于根据调节后的目标信号调整第一光脉冲的发光强度,以使第一目标信号中的红光分量满足预设范
围。
89.综上所述,接收模块40中的第一接收单元41首先通过第一滤波电路411和第二滤波电路413对接收的脉冲信号进行滤波,使脉冲信号中的干扰信号被滤除,提高了接收模块40的抗干扰能力。然后通过第二放大电路414抑制干扰信号和无用信号,提高了接收模块40的抗干扰能力。最后通过干扰检测电路416对第一目标信号中的红光分量进行干扰检测,进一步提高了接收模块40的抗干扰能力,保证输出的第一目标信号中的红光分量的精度更高,对被测物体的识别结果更准确。
90.如图5所示,脉冲信号产生电路417包括第三十电阻r30、第三十一电阻r31、第二十六电容c26、第二十七电容c27和光电传感电路。第三十电阻r30的第一端与直流电源vcc电连接,第三十电阻r30的第二端分别与第二十六电容c26的第一端、第二十七电容c27的第一端和光电传感电路电连接。第二十六电容c26的第二端和第二十七电容c27的第二端均接地。光电传感电路分别与第一滤波电路411和第三十一电阻r31的第一端电连接。第三十一电阻r31的第二端接地。
91.具体的,当光电传感电路没有接收到第一目标光脉冲中的红光分量时,光电传感电路的内阻趋于无穷大。当光电传感电路接收到第一目标光脉冲中的红光分量时,光电传感电路的内阻瞬间降低,趋向于0。第二十六电容c26用于在光电传感电路接收到第一目标光脉冲中的红光分量时,对产生的瞬间电流起到缓冲作用。第二十七电容c27用于起滤波作用。第三十一电阻r31下拉到地,当光电传感电路接收到第一目标光脉冲中的红光分量时,光电传感电路的内阻很低,且有电流流过时,在第三十一电阻r31上会产生一个电动势,从而在第三十一电阻r31的第一端输出第一脉冲信号。
92.需要说明的是,第一目标光脉冲的时间非常短,只有几微秒。
93.如图5所示,光电传感电路包括若干个光敏二极管d3。若干个光敏二极管d3的负极并联并与第三十电阻r30的第二端电连接,若干个光敏二极管d3的正极并联并分别与第一滤波电路411和第三十一电阻r31的第一端电连接。其中光敏二极管d3上镀有红色的膜。
94.进一步的,第二接收单元42和第三接收单元43与第一接收单元41的电路结构相同。其中第二接收单元42中的光敏二极管上镀有蓝色的膜,第三接收单元43中的光敏二极管上镀有绿色的膜。
95.需要说明的是,第一接收单元41、第二接收单元42和第三接收单元43中的光敏二极管采用n行m列的排布方式,由于红色和绿色的响应较好,蓝色的响应较差,所以镀有蓝色膜的光敏二极管的个数可以稍多一些。在排布镀有红色膜的光敏二极管时,应以发射模块20中第一发光单元25和第二发光单元26的中心线为基准对称布置。同理,在排布镀有蓝色膜和绿色膜的光敏二极管时,均按照上述规则进行排布。
96.如图5所示,第一滤波电路411包括第十二电容c12。第十二电容c12的第一端与脉冲信号产生电路417电连接,第十二电容c12的第二端与第一放大电路412电连接。
97.具体的,如图5所示,第十二电容c12的第一端与脉冲信号产生电路417中若干个光敏二极管d3的正极电连接。第十二电容c12用于接收第一脉冲信号,对第一脉冲信号进行滤波处理,滤除第一脉冲信号中的高频成分,提高了接收模块40的抗干扰能力。并将滤波后的第一脉冲信号发送至第一放大电路412。
98.如图5所示,第一放大电路412包括第四运算放大器u5、第十七电阻r17、第十八电
阻r18、第十九电阻r19、第十三电容c13和第十五电容c15。第十七电阻r17的第一端与直流电源vcc电连接,第十七电阻r17的第二端分别与第四运算放大器u5的同相输入端3、第十三电容c13的第一端和第十八电阻r18的第一端电连接。第十三电容c13的第二端和第十八电阻r18的第二端均接地。第四运算放大器u5的反相输入端4分别与第一滤波电路411、第十九电阻r19的第一端和第十五电容c15的第一端电连接,第四运算放大器u5的输出端1分别与第二滤波电路413、第十九电阻r19的第二端和第十五电容c15的第二端电连接。
99.第一放大电路412还包括第十四电容c14。第四运算放大器u5的正电源输入端5分别与直流电源vcc和第十四电容c14的第一端电连接,第四运算放大器u5的负电源输入端2接地。第十四电容c14的第二端接地。
100.具体的,如图5所示,第四运算放大器u5的反相输入端4分别与第一滤波电路411中第十二电容c12的第二端、第十九电阻r19的第一端和第十五电容c15的第一端电连接。
101.经过第十二电容c12滤波后的第一脉冲信号从第四运算放大器u5的反相输入端4输入。直流电源vcc经过第十七电阻r17和第十八电阻r18分压后为第四运算放大器u5的同相输入端3提供第一参考电压,以限制第一脉冲信号的浮动范围,即保留有用波形部分。第十九电阻r19和第十二电容c12的等效容抗构成反馈放大电路。第一脉冲信号经过第四运算放大器u5后,从第四运算放大器u5的输出端1输出一级脉冲信号。第一脉冲信号的波形为方波且脉冲信号为电流信号,一级脉冲信号的波形由方波转换成为与方波反方向、幅度较小、类似正弦波的波形且一级脉冲信号为电压信号,此时完成了第一脉冲信号的第一次处理。其中,第十三电容c13用于滤除直流电源vcc的噪声。
102.示例性的,第四运算放大器u5采用低偏置电流的运算放大器,具有灵敏度高的优点。
103.如图5所示,第二滤波电路413包括第十六电容c16。第十六电容c16的第一端与第一放大电路412电连接,第十六电容c16的第二端与第二放大电路414电连接。
104.具体的,如图5所示,第十六电容c16的第一端与第一放大电路412中第四运算放大器u5的输出端1电连接。第十六电容c16用于接收第四运算放大器u5输出的一级脉冲信号,并对一级脉冲信号进行滤波,滤除一级脉冲信号中的高频成分,提高了接收模块40的抗干扰能力。并将滤波后的一级脉冲信号发送至第二放大电路414。
105.如图5所示,第二放大电路414包括第五运算放大器u6、第二十电阻r20、第二十一电阻r21、第二十二电阻r22、第二十三电阻r23、第二十四电阻r24、第十七电容c17、第十八电容c18和第二十电容c20。第二十一电阻r21的第一端与直流电源vcc电连接,第二十一电阻r21的第二端分别与第五运算放大器u6的同相输入端3、第十七电容c17的第一端、第二十二电阻r22的第一端和第十八电容c18的第一端电连接。第十七电容c17的第二端、第二十二电阻r22的第二端和第十八电容c18的第二端均接地。第五运算放大器u6的反相输入端4分别与第二十电阻r20的第一端、第二十三电阻r23的第一端、第二十电容c20的第一端和开关电路415电连接,第五运算放大器u6的输出端1分别与开关电路415、干扰检测电路416、第二十三电阻r23的第二端、第二十电容c20的第二端和第二十四电阻r24的第一端电连接。第二十四电阻r24的第二端与开关电路415电连接。第二十电阻r20的第二端与第二滤波电路413电连接。
106.第二放大电路414还包括第十九电容c19。第五运算放大器u6的正电源输入端5分
别与直流电源vcc和第十九电容c19的第一端电连接,第五运算放大器u6的负电源输入端2接地。第十九电容c19的第二端接地。
107.具体的,如图5所示,第二十电阻r20的第二端与第二滤波电路413中第十六电容c16的第二端电连接。
108.经过第十六电容c16滤波后的一级脉冲信号从第五运算放大器u6的反相输入端4输入。直流电源vcc经过第二十一电阻r21和第二十二电阻r22分压后为第五运算放大器u6的同相输入端3提供第二参考电压,以限制一级脉冲信号的浮动范围,即保留有用波形部分。一级脉冲信号经过第二十电阻r20、第二十三电阻r23和第五运算放大器u6构成的反向放大电路进行二次放大,从第五运算放大器u6的输出端1输出第一目标信号中的红光分量。第一目标信号中的红光分量的波形再次反向旋转,变为与第一脉冲信号波形方向一致、幅度较大、类似正弦波的波形。第二放大电路414的电路兼容设计是一个积分电路,由第二十电阻r20、第二十电容c20与第五运算放大器u6组成,其作用是抑制干扰信号和无用信号,提高接收模块40的抗干扰能力。其中,第十七电容c17用于滤除直流电源vcc的噪声。
109.示例性的,第五运算放大器u6采用低偏置电流的运算放大器,具有灵敏度高的优点。
110.如图5所示,干扰检测电路416包括比较器u7、第二十八电阻r28、第二十九电阻r29、第二十三电容c23和第二十四电容c24。第二十八电阻r28的第一端与直流电源vcc电连接,第二十八电阻r28的第二端分别与第二十三电容c23的第一端、第二十九电阻r29的第一端、第二十四电容c24的第一端和比较器u7的正输入端3电连接。第二十三电容c23的第二端、第二十九电阻r29的第二端和第二十四电容c24的第二端均接地。比较器u7的负输入端4分别与开关电路415和第二放大电路414电连接。比较器u7的输出端1与单片机数据处理单元11电连接。
111.干扰检测电路416还包括第二十五电容c25。比较器u7的正电源输入端5分别与直流电源vcc和第二十五电容c25的第一端电连接,比较器u7的负电源输入端2接地。第二十五电容c25的第二端接地。
112.具体的,如图5所示,比较器u7的负输入端4分别与开关电路415和第二放大电路414中第五运算放大器u6的输出端1电连接。
113.第五运算放大器u6的输出端1输出的第一目标信号中的红光分量从比较器u7的负输入端4输入。直流电源vcc经过第二十八电阻r28和第二十九电阻r29分压后为比较器u7的正输入端3提供第三参考电压,第三参考电压大于第五运算放大器u6的同相输入端3输入的第二参考电压。比较器u7对第一目标信号中的红光分量和第三参考电压进行比较,当第一目标信号中的红光分量存在干扰时,比较器u7向单片机数据处理单元11发送第一电平信号,第一电平信号为低电平。单片机数据处理单元11根据第一电平信号控制开关电路415不输出第一目标信号中的红光分量,此时不进行信号采集。当第一目标信号中的红光分量不存在干扰时,比较器u7向单片机数据处理单元11发送第二电平信号,第二电平信号为高电平。单片机数据处理单元11根据第二电平信号控制开关电路415输出第一目标信号中的红光分量,实现信号的采集。干扰检测电路416以及开关电路415的设置可以确保当第一目标信号中的红光分量存在干扰时不进行信号采集,当第一目标信号中的红光分量不存在干扰时进行信号采集,降低了杂质信号对第一目标信号中的红光分量的干扰,提高了信号采集
的精度。
114.如图5所示,开关电路415包括第二模拟开关u8、第二十七电阻r27、第二十五电阻r25、第二十六电阻r26、第二十二电容c22和第二十一电容c21。第二模拟开关u8的第一引脚1和第二引脚2均与第二放大电路414电连接,第二模拟开关u8的第七引脚7为第一使能端,第二模拟开关u8的第三引脚3为第二使能端,第二模拟开关u8的第七引脚7和第三引脚3均与单片机数据处理单元11电连接,第二模拟开关u8的第六引脚6分别与第二十二电容c20的第一端和第二十七电阻r27的第一端电连接,第二十二电容c20的第二端分别与第二放大电路414和干扰检测电路416电连接,第二十七电阻r27的第二端与单片机数据处理单元11电连接,第二模拟开关u8的第五引脚5分别与第二十五电阻r25的第一端和第二十六电阻r26的第一端电连接,第二十五电阻r25的第二端与直流电源vcc电连接,第二十六电阻r26的第二端接地,第二模拟开关u8的第八引脚8分别与直流电源vcc和第二十一电容c21的第一端电连接,第二十一电容c21的第二端接地,第二模拟开关u8的第四引脚4接地。
115.具体的,如图5所示,第二模拟开关u8的第一引脚1与第二放大电路414中第二十四电阻r24的第二端电连接,第二模拟开关u8的第二引脚2与第二放大电路414中第五运算放大器u6的反相输入端4电连接,第二十二电容c22的第二端分别与第二放大电路414中第五运算放大器u6的输出端1和干扰检测电路416中比较器u7的负输入端4电连接。
116.根据上述分析可知,当第一目标信号中的红光分量存在干扰时,比较器u7向单片机数据处理单元11发送第一电平信号,第一电平信号为低电平。单片机数据处理单元11根据第一电平信号向开关电路415发送第一指令。第一指令使能第二模拟开关u8中的第三引脚3,使第二模拟开关u8中的第五引脚5与第六引脚6导通。由于第二十五电阻r25和第二十六电阻r26的阻值相差极大,直流电源vcc经过第二十五电阻r25和第二十六电阻r26分压后,使第二十六电阻r26的电气属性极限为地,却不完全为地。因此,当第一目标信号中的红光分量存在干扰时,第二模拟开关u8中的第五引脚5与第六引脚6导通,第一目标信号中的红光分量通过第二模拟开关u8的第五引脚5导出,此时不进行信号采集。当第一目标信号中的红光分量不存在干扰时,比较器u7向单片机数据处理单元11发送第二电平信号,第二电平信号为高电平。单片机数据处理单元11根据第二电平信号向开关电路415发送采集指令,开关电路415中的第二十七电阻r27根据采集指令输出第一目标信号中的红光分量,实现信号的采集。当进行信号采集时,第二十二电容c22还用于滤除第一目标信号中的红光分量中的直流成分,将最终采集的第一目标信号中的红光分量转换成单片机数据处理单元11内部的模数转换器的全量程范围,使单片机数据处理单元11内部的模数转换器的量程得到有效的使用。
117.单片机数据处理单元11还用于对采集的第一目标信号中的红光分量进行分析,若第一目标信号中的红光分量在预设范围内,则确定第一目标信号中的红光分量为有用信号,若第一目标信号中的红光分量小于预设范围,说明第一目标信号中的红光分量比较微弱,此时单片机数据处理单元11向开关电路415发生调节指令。调节指令使能第二模拟开关u8中的第七引脚7,使第二模拟开关u8中的第一引脚1与第二引脚2导通。当第二模拟开关u8中的第一引脚1与第二引脚2导通后,第二放大电路414中的第二十四电阻r24与第二十三电阻r23并联,提高了第五运算放大器u5的反向放大倍数,从而使第一目标信号中的红光分量满足预设范围,确保第一目标信号中的红光分量的有效性。
118.综上,发射模块20中的第一发光单元25和第二发光单元26通过阻值的切换可以实现30-50倍的发光强度的粗调范围,通过单片机数据处理单元11内部12位的数模转换器可实现4095倍的发光强度的细调范围,发射模块20可实现20万倍的发光强度的动态调节范围。接收模块40通过阻值的切换可以实现10-20倍的发光强度的调节范围,因此本技术实施例提供的光检测系统可实现200万倍的发光强度的动态调节范围,增强了对被测物体的识别范围以及识别的灵敏度,对几乎不反光的黑色海绵状物体和几乎类似镜面的超强反光物都能很好的识别。由于可以准确识别铜箔、铝箔等强反光物。因此本技术实施例提供的光检测系统还可以应用于电池的生产领域,对电池的电极材料进行检测。
119.如图5所示,第一接收单元41还包括二极管d4。二极管d4的负极与开关电路415电连接,二极管d4的正极接地。
120.具体的,如图5所示,二极管d4的负极与开关电路415中第二十七电阻r27的第二端电连接。设置二极管d4的目的是当单片机数据处理单元11对第一目标信号中的红光分量进行采集时,使第一目标信号中的红光分量稳定安全地传输至单片机数据处理单元11,并保证单片机数据处理单元11稳定工作。
121.示例性的,二极管d4为肖特基二极管。
122.需要说明的是,当第一接收单元41用于接收第二目标光脉冲中的红光分量时,第一接收单元41对第二目标光脉冲中的红光分量的处理原理与对第一目标光脉冲中的红光分量的处理原理相同,此处不再赘述。
123.第二接收单元42的工作原理和第三接收单元43的工作原理与第一接收单元41的工作原理相同,此处不再赘述。
124.本技术实施例还提供了一种光检测装置,包括上述的光检测系统。
125.具体的,当使用光检测装置对被测物体进行特征识别时,光检测系统中的控制模块用于输出目标信号,还用于分时输出第一使能信号和第二使能信号,并将目标信号、第一使能信号、第二使能信号发送至发射模块。发射模块用于根据目标信号和第一使能信号发射第一光脉冲,根据目标信号和第二使能信号发射第二光脉冲,第一光脉冲发射至被测物体表面上的一点,第二光脉冲发射至被测物体表面上的另一点,以识别被测物体的两个特征点。
126.光检测系统中的接收模块用于接收第一光脉冲在被测物体上反射的第一目标光脉冲,并根据第一目标光脉冲向控制模块发送第一目标信号。接收模块还用于接收第二光脉冲在被测物体上反射的第二目标光脉冲,并根据第二目标光脉冲向控制模块发送第二目标信号。接收模块的设置使第一目标信号和第二目标信号具有很强的抗干扰能力,提高了对被测物体的识别精度。光检测系统中的控制模块还用于根据第一目标信号和第二目标信号识别被测物体的两个特征点,得到对被测物体的识别结果。
127.综上所述,本技术实施例提供的光检测装置,可以检测被测物体的两个特征点,使最终的识别结果更稳定。
128.在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述或记载的部分,可以参见其它实施例的相关描述。
129.以上所述实施例仅用以说明本技术的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各
实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本技术的保护范围之内。
技术特征:1.一种光检测系统,其特征在于,包括控制模块、发射模块和接收模块;所述控制模块分别与所述发射模块和所述接收模块电连接;所述控制模块用于输出目标信号,还用于分时输出第一使能信号和第二使能信号,并将所述目标信号、所述第一使能信号和所述第二使能信号发送至所述发射模块;所述发射模块用于根据所述目标信号和所述第一使能信号发射第一光脉冲,根据所述目标信号和所述第二使能信号发射第二光脉冲;所述接收模块用于接收所述第一光脉冲在被测物体上反射的第一目标光脉冲,并根据所述第一目标光脉冲向所述控制模块发送第一目标信号;所述接收模块还用于接收所述第二光脉冲在所述被测物体上反射的第二目标光脉冲,并根据所述第二目标光脉冲向所述控制模块发送第二目标信号;所述控制模块还用于根据所述第一目标信号和所述第二目标信号,得到对所述被测物体的识别结果。2.根据权利要求1所述的光检测系统,其特征在于,所述发射模块包括信号跟随单元、分时单元、第一驱动单元、第二驱动单元、第一发光单元和第二发光单元;所述分时单元分别与所述控制模块、所述信号跟随单元、所述第一驱动单元和所述第二驱动单元电连接,所述第一驱动单元与所述第一发光单元电连接,所述第二驱动单元与所述第二发光单元电连接,所述信号跟随单元与所述控制模块电连接;所述信号跟随单元用于跟随所述目标信号,并将所述目标信号发送至所述分时单元;所述分时单元用于根据所述第一使能信号将所述目标信号发送至所述第一驱动单元;所述第一驱动单元用于根据所述目标信号输出第一控制信号,所述第一控制信号控制所述第一发光单元发射所述第一光脉冲;所述分时单元还用于根据所述第二使能信号将所述目标信号发送至所述第二驱动单元;所述第二驱动单元用于根据所述目标信号输出第二控制信号,所述第二控制信号控制所述第二发光单元发射所述第二光脉冲。3.根据权利要求2所述的光检测系统,其特征在于,所述第一发光单元和所述第二发光单元均与所述控制模块电连接;所述控制模块还用于输出第一调光信号,所述第一调光信号用于调节所述第一光脉冲的发光强度;所述控制模块还用于输出第二调光信号,所述第二调光信号用于调节所述第二光脉冲的发光强度。4.根据权利要求1所述的光检测系统,其特征在于,所述接收模块包括第一接收单元、第二接收单元和第三接收单元;所述第一接收单元、所述第二接收单元和所述第三接收单元均与所述控制模块电连接;所述第一接收单元用于接收所述第一目标光脉冲中的红光分量,并根据所述第一目标光脉冲中的红光分量向所述控制模块发送所述第一目标信号中的红光分量;所述第一接收单元还用于接收所述第二目标光脉冲中的红光分量,并根据所述第二目标光脉冲中的红光分量向所述控制模块发送所述第二目标信号中的红光分量;所述第二接收单元用于接收所述第一目标光脉冲中的蓝光分量,并根据所述第一目标光脉冲中的蓝光分量向所述控制模块发送所述第一目标信号中的蓝光分量;所述第二接收单元还用于接收所述第二目标光脉冲中的蓝光分量,并根据所述第二目标光脉冲中的蓝光分量向所述控制模块发送所述第二目标信号中的蓝光分量;
所述第三接收单元用于接收所述第一目标光脉冲中的绿光分量,并根据所述第一目标光脉冲中的绿光分量向所述控制模块发送所述第一目标信号中的绿光分量;所述第三接收单元还用于接收所述第二目标光脉冲中的绿光分量,并根据所述第二目标光脉冲中的绿光分量向所述控制模块发送所述第二目标信号中的绿光分量。5.根据权利要求4所述的光检测系统,其特征在于,所述第一接收单元包括第一滤波电路、第一放大电路、第二滤波电路、第二放大电路、开关电路、干扰检测电路和脉冲信号产生电路;所述第一滤波电路分别与所述脉冲信号产生电路和所述第一放大电路电连接,所述第二滤波电路分别与所述第一放大电路和所述第二放大电路电连接,所述第二放大电路分别与所述干扰检测电路和所述开关电路电连接,所述干扰检测电路和所述开关电路均与所述控制模块电连接;所述脉冲信号产生电路用于接收所述第一目标光脉冲中的红光分量,根据所述第一目标光脉冲中的红光分量生成第一脉冲信号,并将所述第一脉冲信号发送至所述第一滤波电路;所述第一滤波电路用于对所述第一脉冲信号进行滤波,并将滤波后的第一脉冲信号发送至所述第一放大电电路;所述第一放大电路用于对所述滤波后的第一脉冲信号进行放大处理,得到一级脉冲信号,并将所述一级脉冲信号发送至所述第二滤波电路;所述第二滤波电路用于对所述一级脉冲信号进行滤波,得到滤波后的一级脉冲信号,并将所述滤波后的一级脉冲信号发送至所述第二放大电路;所述第二放大电路用于对所述滤波后的一级脉冲信号进行放大处理,得到所述第一目标信号中的红光分量,并将所述第一目标信号中的红光分量发送至所述干扰检测电路;所述干扰检测电路用于检测所述第一目标信号中的红光分量是否存在干扰,若所述第一目标信号中的红光分量存在干扰,所述干扰检测电路向所述控制模块发送第一电平信号;所述控制模块还用于根据所述第一电平信号控制所述开关电路不输出所述第一目标信号中的红光分量;若所述第一目标信号中的红光分量不存在干扰,所述干扰检测电路向所述控制模块发送第二电平信号;所述控制模块还用于根据所述第二电平信号控制所述开关电路输出所述第一目标信号中的红光分量。6.根据权利要求5所述的光检测系统,其特征在于,若所述第一目标信号中的红光分量小于预设范围,所述控制模块向所述开关电路发送调节指令;所述开关电路用于根据所述调节指令调节所述第二放大电路的放大倍数,以使所述第一目标信号中的红光分量满足所述预设范围。7.根据权利要求5所述的光检测系统,其特征在于,所述脉冲信号产生电路包括第三十电阻、第三十一电阻、第二十六电容、第二十七电容和光电传感电路;所述第三十电阻的第一端与直流电源电连接,所述第三十电阻的第二端分别与所述第二十六电容的第一端、所述第二十七电容的第一端和所述光电传感电路电连接;所述第二十六电容的第二端和所述第二十七电容的第二端均接地;所述光电传感电路分别与所述第一滤波电路和所述第三十一电阻的第一端电连接;所述第三十一电阻的第二端接地。8.根据权利要求7所述的光检测系统,其特征在于,所述光电传感电路包括若干个光敏二极管;所述若干个光敏二极管的负极并联并与所述第三十电阻的第二端电连接,所述若
干个光敏二极管的正极并联并分别与所述第一滤波电路和所述第三十一电阻的第一端电连接;其中所述光敏二极管上镀有红色的膜。9.根据权利要求8所述的光检测系统,其特征在于,所述第二接收单元和所述第三接收单元与所述第一接收单元的电路结构相同;其中所述第二接收单元中的光敏二极管上镀有蓝色的膜,所述第三接收单元中的光敏二极管上镀有绿色的膜。10.一种光检测装置,其特征在于,包括权利要求1-9任一项所述的光检测系统。
技术总结本申请适用于光学检测技术领域,提供了一种光检测系统及装置。光检测系统中的控制模块输出目标信号,分时输出第一使能信号和第二使能信号;发射模块根据目标信号和第一使能信号发射第一光脉冲,根据目标信号和第二使能信号发射第二光脉冲;接收模块接收第一光脉冲在被测物体上反射的第一目标光脉冲,并根据第一目标光脉冲向控制模块发送第一目标信号;接收模块还接收第二光脉冲在被测物体上反射的第二目标光脉冲,并根据第二目标光脉冲向控制模块发送第二目标信号;控制模块根据第一目标信号和第二目标信号,得到对被测物体的识别结果。本申请解决了目前的光检测系统只能识别被测物体的一个特征点,导致最终的识别结果不稳定的问题。的问题。的问题。
技术研发人员:郑周坪 李洪林 韦冬宇 徐朝圣
受保护的技术使用者:深圳深浦电气有限公司
技术研发日:2022.07.22
技术公布日:2022/11/1