信号源空间传感方法、装置及主动式传感系统制造方法及图纸

本发明专利技术实施例涉及主动式传感技术领域，提供一种信号源空间传感方法、装置及主动式传感系统，所述方法包括：控制器控制信号发射器向被测物体发射第一信号；控制器控制信号接收器接收第二信号，其中，第二信号是第一信号经被测物体传输后得到的；控制器依据第一信号和第二信号，确定出被测物体的空间位置与信号源空间之间的坐标关系，其中，信号源空间是信号发射器发射的第一信号所在的坐标空间；控制器依据被测物体的空间位置与信号源空间之间的坐标关系，将第二信号映射回信号源空间得到信号源空间信号以重建传感信号。从而避免信息传输过程中信号可能产生的畸变，达到更有效的主动传感或成像，突破了传统方法的瓶颈。

Signal source space sensing method, device and active sensing system

The embodiment of the present invention relates to the field of active sensing technology, and provides a signal source spatial sensing method, device and active sensing system. The method includes: the controller control signal transmitter transmits the first signal to the object under test; the controller control signal receiver receives the second signal, in which the second signal is the first one. The signal is transmitted by the measured object; the controller determines the coordinate relationship between the space position of the measured object and the space of the signal source based on the first and second signals, in which the space of the signal source is the coordinate space of the first signal transmitted by the signal transmitter; and the controller determines the coordinate relationship between the space position of the measured object and the space of the signal source based on the space position of the measured object. The second signal is mapped back to the signal source space to obtain the signal source space signal to reconstruct the sensing signal. In order to avoid the possible distortion of signal in the process of information transmission, more effective active sensing or imaging is achieved, which breaks through the bottleneck of traditional methods.

【技术实现步骤摘要】
信号源空间传感方法、装置及主动式传感系统
本专利技术实施例涉及主动式传感
，具体而言，涉及一种信号源空间传感方法、装置及主动式传感系统。
技术介绍
主动式传感系统是通过系统自身能量探测环境而激活的传感系统，如蝙蝠和海豚的回声定位，使用自身能量可以更好地控制信号强度、方向、时序和频谱特性。根据主动式传感的基本原理与过程，大量的主动式人造主动传感系统被设计出来，广泛的应用到航海、国防、气象、太空探索、工业检测和生物医学等领域。传统的主动式传感过程需要使用发射器发射信号到被测场景或对象上，并使用接收器接收返回的含有信息的信号，包括从被测场景/对象反射的信号或穿透的信号，并进一步处理，完成主动传感的过程。主动式传感最大的优点在于信号受控，便于完成不同的传感目的，并且一定程度上能够节省传感器功耗，测量或跟踪目标物时，有着相对较高的效率和精度。但在信号传输的过程中，由于各种外部环境的影响(如信号源为可见光时，外界环境对信号的影响)、以及系统本身的误差，接收器接收到的信号可能会产生畸变，如接收器为电荷耦合器件图像传感器(ChargeCoupledDevice，CCD)时，因镜头的畸变而使接收信号发生畸变，进而导致传感过程产生误差或错误，这也阻碍了传统的主动传感方法得到进一步发展。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提供一种信号源空间传感方法、装置及主动式传感系统，用以改善上述问题。为了实现上述目的，本专利技术实施例采用的技术方案如下：第一方面，本专利技术实施例提供了一种信号源空间传感方法，应用于主动式传感系统，所述主动式传感系统包括被测物体、信号发射器、控制器和信号接收器，所述信号发射器和信号接收器均与所述控制器电连接，且所述信号发射器和信号接收器均与所述被测物体对应，所述方法包括：所述控制器控制所述信号发射器向所述被测物体发射第一信号；所述控制器控制信号接收器接收第二信号，其中，所述第二信号是所述第一信号经所述被测物体传输后得到的；所述控制器依据所述第一信号和所述第二信号，确定出所述被测物体的空间位置与信号源空间之间的坐标关系，其中，所述信号源空间是所述信号发射器发射的第一信号所在的坐标空间；所述控制器依据所述被测物体的空间位置与所述信号源空间之间的坐标关系，将所述第二信号映射回所述信号源空间得到信号源空间信号以重建传感信号。第二方面，本专利技术实施例还提供了一种信号源空间传感装置，应用于主动式传感系统，所述主动式传感系统包括被测物体、信号发射器、控制器和信号接收器，所述信号发射器和信号接收器均与所述控制器电连接，且所述信号发射器和信号接收器均与所述被测物体对应，所述装置包括第一控制模块、第二控制模块、坐标确定模块及执行模块。其中，第一控制模块用于控制所述信号发射器向所述被测物体发射第一信号；第二控制模块用于控制信号接收器接收第二信号，其中，所述第二信号是所述第一信号经所述被测物体传输后得到的；坐标确定模块用于依据所述第一信号和所述第二信号，确定出所述被测物体的空间位置与信号源空间之间的坐标关系，其中，所述信号源空间是所述信号发射器发射的第一信号所在的坐标空间；执行模块用于依据所述被测物体的空间位置与所述信号源空间之间的坐标关系，将所述第二信号映射回所述信号源空间得到信号源空间信号以重建传感信号。第三方面，本专利技术实施例还提供了一种主动式传感系统，所述主动式传感系统包括被测物体、信号发射器、控制器和信号接收器，所述信号发射器和信号接收器均与所述控制器电连接，且所述信号发射器和信号接收器均与所述被测物体对应；所述控制器包括：存储器；处理器；以及信号源空间传感装置，所述信号源空间传感装置存储于所述存储器中并包括一个或多个由所述处理器执行的软件功能模组，所述信号源空间传感装置包括第一控制模块、第二控制模块、坐标确定模块及执行模块。其中，第一控制模块用于控制所述信号发射器向所述被测物体发射第一信号；第二控制模块用于控制信号接收器接收第二信号，其中，所述第二信号是所述第一信号经所述被测物体传输后得到的；坐标确定模块用于依据所述第一信号和所述第二信号，确定出所述被测物体的空间位置与信号源空间之间的坐标关系，其中，所述信号源空间是所述信号发射器发射的第一信号所在的坐标空间；执行模块用于依据所述被测物体的空间位置与所述信号源空间之间的坐标关系，将所述第二信号映射回所述信号源空间得到信号源空间信号以重建传感信号。相对现有技术，本专利技术实施例提供的一种信号源空间传感方法、装置及主动式传感系统，首先，通过信号发射器向被测物体发射第一信号，第一信号经被测物体传输后得到第二信号被信号接收器接收；然后，控制器依据第一信号及第二信号，确定出被测物体的空间位置与信号源空间之间的坐标关系，并依据该坐标关系，将第二信号映射回信号源空间得到信号源空间信号以重建传感信号，从而避免信息传输过程中信号可能产生的畸变，达到更有效的主动传感或成像，突破了传统方法的瓶颈。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1示出了本专利技术实施例提供的主动式传感系统的方框示意图。图2示出了本专利技术实施例提供的控制器的方框示意图。图3示出了本专利技术实施例提供的信号源空间传感方法流程图。图4示出了本专利技术实施例提供的投影机坐标及相机坐标。图5示出了投影机空间插值及结构光三维重建系统几何关系示意图。图6示出了传统主动式传感结果图及本专利技术实施例提供的信号源空间传感结果图。图7示出了传统主动式传感重建得到的三维点云。图8示出了本专利技术实施例提供的信号源空间传感重建得到的三维点云。图9示出了传统主动式传感及本专利技术实施例提供的信号源空间传感中非线性导致的错误点分布。图10示出了本专利技术实施例提供的信号源空间传感装置的方框示意图。图标：100-主动式传感系统；110-控制器；120-信号发射器；130-被测物体；140-信号接收器；111-存储器；112-存储控制器；113-处理器；200-信号源空间传感装置；201-第一控制模块；202-第二控制模块；203-坐标确定模块；204-执行模块。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本专利技术的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。请参照图1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种信号源空间传感方法，其特征在于，应用于主动式传感系统，所述主动式传感系统包括被测物体、信号发射器、控制器和信号接收器，所述信号发射器和信号接收器均与所述控制器电连接，且所述信号发射器和信号接收器均与所述被测物体对应，所述方法包括：所述控制器控制所述信号发射器向所述被测物体发射第一信号；所述控制器控制信号接收器接收第二信号，其中，所述第二信号是所述第一信号经所述被测物体传输后得到的；所述控制器依据所述第一信号和所述第二信号，确定出所述被测物体的空间位置与信号源空间之间的坐标关系，其中，所述信号源空间是所述信号发射器发射的第一信号所在的坐标空间；所述控制器依据所述被测物体的空间位置与所述信号源空间之间的坐标关系，将所述第二信号映射回所述信号源空间得到信号源空间信号以重建传感信号。

【技术特征摘要】
1.一种信号源空间传感方法，其特征在于，应用于主动式传感系统，所述主动式传感系统包括被测物体、信号发射器、控制器和信号接收器，所述信号发射器和信号接收器均与所述控制器电连接，且所述信号发射器和信号接收器均与所述被测物体对应，所述方法包括：所述控制器控制所述信号发射器向所述被测物体发射第一信号；所述控制器控制信号接收器接收第二信号，其中，所述第二信号是所述第一信号经所述被测物体传输后得到的；所述控制器依据所述第一信号和所述第二信号，确定出所述被测物体的空间位置与信号源空间之间的坐标关系，其中，所述信号源空间是所述信号发射器发射的第一信号所在的坐标空间；所述控制器依据所述被测物体的空间位置与所述信号源空间之间的坐标关系，将所述第二信号映射回所述信号源空间得到信号源空间信号以重建传感信号。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述信号接收器为多个，每个信号接收器均与所述控制器电连接；所述将所述第二信号映射回所述信号源空间得到信号源空间信号的步骤，包括：将每个信号接收器接收的所述第二信号均映射回所述信号源空间，以在所述信号源空间对多个第二信号进行融合得到信号源空间信号；依据所述信号源空间信号重建传感信号。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述信号发射器为多个，每个信号发射器均与所述控制器电连接，所述信号源空间为多个；所述将所述第二信号映射回所述信号源空间得到信号源空间信号以重建传感信号的步骤，包括：将所述信号接收器接收的每个第二信号映射回每个第二信号对应的信号源空间，以使一个信号源空间重建出一个信号源空间信号；对多个信号源空间信号进行融合后重建传感信号。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述主动式传感系统为结构光三维重建系统，且所述信号发射器为投影机、所述信号接收器为相机时；所述控制器控制所述信号发射器向所述被测物体发射第一信号的步骤，包括：所述控制器控制所述投影机向所述被测物体投射垂直方向和平行方向的编码图案。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述控制器控制信号接收器接收第二信号的步骤，包括：所述控制器控制所述相机捕获所述被测物体上垂直方向和平行方向的变形图案。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述控制器依据所述第一信号和所述第二信号，确定出所述被测物体的空间位置与信号源空间之间的坐标关系的步骤，包括：所述控制器依据所...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘凯，胡子阳，吴炜，杨晓敏，许斌，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：四川,51