一种应用于空间定位测量的脉冲发光点目标制造技术

本实用新型专利技术提供一种应用于空间定位测量的脉冲发光点目标，包括点光源、驱动电源和时序控制器；点光源通过供电驱动线缆与时序控制器连接，时序控制器与驱动电源连接，驱动电源为点光源提供电能；时序控制器采用基于网络的多通道继电器，通过网线与测量系统的控制主机连接，通过控制主机远程控制各点光源的脉冲顺序和频率；点光源通过背后的反重力贴将贴在待测对象表面。通过控制时序控制器实现点光源的顺序点亮操作，并可以设置光源点亮的频率和时长，该时序控制器也可以保证特定时间对特定目标点的准确识别测量。本实用新型专利技术能够将系统由于不同角度引起的目标形点状变化影响降到最低，降低目标点中心的位置误差，保证定位的精准度。

A Pulsed Light Emitting Point Target for Space Positioning Measurement

The utility model provides a pulsed light-emitting point target for space positioning measurement, including a point light source, a driving power supply and a timing controller; a point light source is connected with a timing controller through a power supply driving cable, and a timing controller is connected with a driving power supply to provide electric energy for a point light source; a timing controller adopts a network-based multi-channel relay to measure and measure through a network line. The control host of the system is connected, and the pulse sequence and frequency of each point light source are controlled remotely by controlling the host. The point light source will be pasted on the surface of the object to be measured through the back anti-gravity paste. By controlling the timing controller, the sequential lighting operation of point light source can be realized, and the frequency and time of light source lighting can be set. The timing controller can also ensure the accurate recognition and measurement of specific target points at a specific time. The utility model can minimize the influence of the point change of the target shape caused by different angles of the system, reduce the position error of the center of the target point, and ensure the accuracy of positioning.

【技术实现步骤摘要】
一种应用于空间定位测量的脉冲发光点目标
本技术涉及一种可以在脉冲模式下工作的发光点目标装置，这种装置应用于空间定位测量系统，特别是基于视觉技术的大尺度空间定位，可以在测量对象表面重复使用，为空间定位系统的跟踪装置提供便于准确识别定位的空间点目标。
技术介绍
基于计算机视觉技术的空间定位测量系统，需要在目标物体上按照一定的规则，布置一系列的目标点，便于测量系统实现空间定位跟踪。这类目标点的形式一般是十字形、点形、环形等，一般采用表面处理、填涂色漆或者粘附贴纸等方式完成制作。这些技术的一个共同特点是目标点不能自发光，只能满足被动视觉空间定位系统，抗环境干扰能力不强；另一方面，点目标容易被环境背景湮没，特别是在10m以上的大空间视觉定位应用中，目标识别精度和效率都不高，严重制约了空间定位系统的跟踪范围和距离。另外，空间目标点一般来说尺寸非常小，直径只有2-3厘米，这么小的空间内需要同时集成大功率光源、光栅外形控制、激发控制等多种功能，非常困难，当前市场上还没有完全满足要求的类似成熟技术。技术目的为了解决在大尺度空间定位测量试验中，高精度点目标难以准确识别定位的技术问题，本装置克服了现有视觉目标点不能自发光，容易被背景湮没的缺陷，综合考虑了外形对测量的影响、大功率与小质量的矛盾，为空间定位系统提供了一种方便实用、跟踪准确的脉冲发光点目标装置，该脉冲发光点目标装置是一种应用于空间定位测量的脉冲发光点目标，能够解决传统目标点不能自发光，在长距离上无法完成准确跟踪定位的问题。为了获得均匀发光的点光源目标，本技术采用了大发散角的绿光COB器件，可以在较大空间产生大功率光源；采用参杂匀光颗粒的硅胶进行封装，封装过程采用高精度的模具，保证尺寸精度；光线在半球硅胶体内通过与匀光颗粒的相互作用，实现半球的均匀发光。
技术实现思路
为了达到上述目的，本技术采用的技术方案为：一种应用于空间定位测量的脉冲发光点目标，该脉冲发光点目标为了提高大空间高精度定位，结合空间多点目标跟踪系统的要求，包括点光源1、驱动电源2和时序控制器3，时序控制器3采用基于网络的多通道继电器。所述的点光源1与时序控制器3连接，时序控制器3与驱动电源2连接，驱动电源2为点光源1背部的LED器件提供电能，电压为36V；时序控制器3还与测量系统的上位机连接，通过上位机远程控制各点光源1的脉冲顺序和频率。所述的点光源1是三层结构的半球形状光源，最外层为掺杂匀光材料的匀光硅胶半球4，中间为大功率脉冲的LED发光模块6，下层为保证光源可重复固定的反重力贴5。所述的匀光硅胶半球4用于保证点光源1的外形是一个标准半球形，便于测量仪器准确跟踪目标点，半球半径约为15mm，整体重量小于10克；LED发光模块6采用大功率绿光COB器件，电功率为10W；采用嵌入封装的工艺，将反重力帖5与LED器件牢牢固定在硅胶半球中，仅供电导线引出球外，并通过背后的反重力贴5将点光源1贴在待测对象表面。光线在匀光硅胶半球4体内通过与匀光颗粒的相互作用，实现半球的均匀发光。所述的匀光硅胶半球4中掺杂的匀光颗粒7为高效有机硅光扩散剂，其光扩散效率高、添加量低、热稳定性出色，具体特点如下：1)相对于无机类光扩散剂，扩散效率高、且与基体树脂相容性好、分散性好、比重小、吸水率低、拨水疏水性佳、透光性与匀光性更平衡。2)相对于传统丙烯酸系光扩散剂，光扩散效率高、添加量低、耐热性优异，亮度高，同时，能够保持理想的透光率。3)相对于有硅改性丙烯酸系扩散剂，耐热耐高温性能更好。4)平均粒径10um，达到同样的雾度相对于2um产品使用量稍多一些，但透光率更高，外观为规整球形可自由流动白色微粉，颗粒形态控制精细、球度好、折射率低。所述的点光源1为半球形，满足不同方向的仪器高精度定位跟踪需要；一组点光源可以通过控制器实现脉冲时序工作，脉冲功率大，发光强度高；光源具有基于以太网的控制接口，可以很方便的与测量仪器整合，实现大空间定位跟踪测量。1)对于独立分布在目标上的点光源1，每一路光源单独控制，配置两通道网络继电器模块、直流稳压模块。2)对于另外标定点光源1，每三个光源为一组，共组成一个四通道网络继电器模块和一个稳压电源模块，组网到网络交换机，由上位机控制。3)控制光源时采用网络远程控制继电器控制各通道吸合，对应点光源供电，光源点亮。这种光源应用于基于视觉的大空间定位测量系统中，可以将系统由于不同角度引起的目标形点状变化影响降到最低，降低目标点中心的位置误差，保证定位的精准度。一种应用于空间定位测量的脉冲发光点目标的使用方法如下：所述的点光源1通过背后的反重力贴5牢固地粘贴在待测对象的表面，从点光源1引出的供电驱动线缆与时序控制器3连接，时序控制器3通过网线与控制主机连接，驱动电源2为光源点提供36V供电。所有驱动电源2均采用远程安全电压DC36V传输，现场配置36V转24V稳压电源。在使用过程中，通过测量系统的软件控制时序控制器3，实现点光源的顺序点亮操作。系统可以设置光源点亮的频率和时长，该时序控制器也可以控制视觉系统的工作，保证特定的时间对特定的目标点进行准确识别和测量。本技术的有益效果为：1)点目标能够自发光，发光功率大，提高了定位系统的抗干扰能力。本技术采用了大功率微型发光器件，结合掺杂匀光材料的硅胶半球，准确保证测量仪器可以在较远距离上对目标点准确跟踪。2)点目标能够在时序触发控制下脉冲工作，便于与测量系统匹配，迅速构建空间定位系统。本技术可以在脉冲状态下工作，脉冲频率最高可达千赫兹，既保证了测量系统每次只跟踪时序中的单一目标点，又保证系统能够在较高频率下工作，测量目标的动态位置。3)采用了可重复使用的设计，目标点光源可以很方便的粘贴到目标表面。本技术点光源底部的反重力贴粘性较强，并且取下后可以重复使用，大大减少了使用成本。4)在点目标的底面设置十字对准线，将点目标的中心点与待测位置的中心线完全拟合，确保测量的准确度。本技术点光源可以在任意待测目标上使用，中心对准操作方便、快捷、可靠。5)点目标使用波长为550-560nm的电磁波是正常视力敏感的绿光频谱区域，确保该项工作不受工作环境和时间限制，也不影响。本技术可以在任何时间和室内室外的工作环境下进行实际应用，点目标的光束不受任何影响，环境适应性强。附图说明图1是本技术系统示意图；图2是本技术点光源示意图；图3是本技术匀光示意图。图中：1点光源；2驱动电源；3时序控制器；4匀光硅胶半球；5反重力贴；6LED发光模块；7匀光颗粒。具体实施方式以下结合具体实施例对本技术做进一步说明。一种应用于空间定位测量的脉冲发光点目标，包括点光源1、驱动电源2和时序控制器3。所述的驱动电源2为点光源1背部的LED器件提供电能，电压为36V；时序控制器3采用基于网络的多通道继电器，通过上位机远程控制各点光源1的脉冲顺序和频率。操作流程如下：1)安装点光源1；2)连接点光源1与时序控制器3；3)接通驱动电源2与时序控制器3；4)连接时序控制器3与测量系统的控制主机；5)网络连接控制主机与时序控制器3；6)远程设置时序控制器3的参数；7)启动测量试验；8)控制特定点光源1点亮；9)控制视觉系统采集数据；10)完成测本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种应用于空间定位测量的脉冲发光点目标，其特征在于，所述的脉冲发光点目标包括点光源(1)、驱动电源(2)和时序控制器(3)，时序控制器(3)采用基于网络的多通道继电器；所述的点光源(1)通过从其内部引出的供电驱动线缆与时序控制器(3)连接，时序控制器(3)与驱动电源(2)连接，驱动电源(2)为点光源(1)背部的LED器件提供电能，电压为36V；时序控制器(3)还通过网线与测量系统的控制主机连接，通过控制主机远程控制各点光源(1)的脉冲顺序和频率；所述的点光源(1)是三层结构的半球形状光源，最外层为掺杂匀光颗粒(7)的匀光硅胶半球(4)，中间为大功率脉冲的LED发光模块(6)，下层为保证光源可重复固定的反重力贴(5)；所述的匀光硅胶半球(4)用于保证点光源(1)的外形是一个标准半球形；采用嵌入封装工艺，将反重力贴(5)与LED器件固定在硅胶半球中，仅供电导线引出球外，并通过背后的反重力贴(5)将点光源(1)贴在待测对象表面；光线在匀光硅胶半球(4)体内通过与匀光颗粒(7)的相互作用，实现半球的均匀发光；所述的匀光硅胶半球(4)中掺杂的匀光颗粒(7)为高效有机硅光扩散剂。

【技术特征摘要】
1.一种应用于空间定位测量的脉冲发光点目标，其特征在于，所述的脉冲发光点目标包括点光源(1)、驱动电源(2)和时序控制器(3)，时序控制器(3)采用基于网络的多通道继电器；所述的点光源(1)通过从其内部引出的供电驱动线缆与时序控制器(3)连接，时序控制器(3)与驱动电源(2)连接，驱动电源(2)为点光源(1)背部的LED器件提供电能，电压为36V；时序控制器(3)还通过网线与测量系统的控制主机连接，通过控制主机远程控制各点光源(1)的脉冲顺序和频率；所述的点光源(1)是三层结构的半球形状光源，最外层为掺杂匀光颗粒(7)的匀光硅胶半球(4)，中间为大功率脉冲的LED发光模块(6)，下层为保证光源可重复固定的反重力贴(5)；所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓国鹏，宋晓东，姚英俊，
申请(专利权)人：沈阳飞机工业集团有限公司，
类型：新型
国别省市：辽宁,21