一种基于机器视觉的电动汽车无线充电系统异物检测装置制造方法及图纸

一种基于机器视觉的电动汽车无线充电系统异物检测装置，属于无损检测领域。其特征在于采用一种高灵活度图像摄取装置的机器视觉技术对工作前和充电过程中的电动汽车无线电能传输系统状态进行实时监测。本装置通过图像摄取装置将抽取的电动汽车无线充电系统发射端特征转换成图像和数字化信号，根据系统判定结果检测无线充电系统异物状况，检测到异常时发出报警信号以避免更大的损失。本实用新型专利技术能够及时有效地对电动汽车无线充电系统状态进行实时监测，装置结构简单、便于人机交互操作。

A foreign object detection device of electric vehicle wireless charging system based on machine vision

【技术实现步骤摘要】
一种基于机器视觉的电动汽车无线充电系统异物检测装置
本技术涉及一种基于机器视觉的电动汽车无线充电系统异物检测装置，具体地涉及一种应用高灵活度、智能化图像摄取装置的机器视觉技术检测电动汽车无线电能传输系统异物的装置，属于无损检测领域。
技术介绍
在经济高速发展的今天，传统有线输电方式的缺陷越来越明显。导线过多会占用很大的空间，电线之间相互摩擦会使其变得老旧脆化，电线老化后会有拔插电火花、跳发电弧等安全隐患，在水、矿井或油田等复杂环境中，也会有用电不安全的问题。所以，无线电能传输必将是未来电力系统发展的方向。但是，无线电能传输技术在为人们带来新前景的同时也会有这样那样的问题。在实际应用中，发射线圈与接收线圈间可能会出现异物，它将影响到线圈电磁参数，进而影响系统工作频率。同时，由于涡流效应，金属障碍物将产生涡流损耗。更严重的是，金属会因涡流效应使其表面温度急剧上升，如此时遇到可燃性材料(塑料袋等)将会引发火灾，亦或者异物会在高频电磁力的作用下产生飞溅，对人们的生命财产安全造成极大的安全隐患。对于以上情况的实时检测，现在已经采用的方法有热检测、传感器检测、系统预埋电磁线圈检测等，但这些方法都存在着检测准确性、实时性、恶劣条件下的适应性较差等诸多问题，尤其是部分装置存在着实现难度很大、影响充电功率和效率，甚至破坏电动汽车无线电能传输系统本身结构的问题，因而需要一个能够适应恶劣条件下能够实时准确检测电动汽车无线电能传输系统运行状态的装置。
技术实现思路
本技术的目的是克服现有的电动汽车无线电能传输系统异物检测装置的不足，通过采用高灵活度、智能化图像摄取装置的机器视觉检测原理与相关技术，设计一种能够适应恶劣条件、实时准确检测工作中电动汽车无线电能传输系统异物存在状况的装置。本技术装置包括图像捕捉模块1、图像数字化模块2、数字图像处理模块3、智能判断决策模块4、上位机监控模块5、安全警报模块6和过温保护模块7，图像捕捉模块1由镜头、DSP芯片、控制芯片、照明光源与外围电路组成，镜头与照明光源部分通过化学试剂粘黏在散热装置上安装于汽车底盘，图像数字化模块2与图像捕捉模块1相连的同时，连接数字图像处理模块3，数字图像处理模块3连接智能判断决策模块4，智能判断决策模块4中的DSP芯片与图像捕捉模块1的控制芯片相连接以实现镜头的偏转、切换以及照明光源的切换，智能判断决策模块4与上位机监控模块5、安全警报模块6相连接，判决结果异常时由智能判断决策模块4启动上位机报警程序和安全警报模块6，过温保护模块7由温度传感器和外部电路组成，温度传感器检测到系统温度过高时，智能判断决策模块4会启动上位机过温报警程序并触发安全警报模块6发出过温安全警报。图像捕捉模块1的镜头与照明光源部分粘黏在散热装置上，并整体固定与汽车底盘，以保证图像捕捉模块1尽量不受汽车发动机余热的影响。在图像捕捉模块1中，镜头包括影像摄影机、定焦镜头镜头、显微镜头等多种镜头类别，照明光源包含Halogen光源、LED光源、闪光灯源等多种光源类型，二者紧密结合封装于同一装置内部的同时，均可由智能判断决策模块4根据外部环境进行切换。本技术具有积极的效果：(1)本技术设计的检测装置，结构简单，易于工作人员进行系统控制；(2)本检测装置在使用时能够较大程度地提高电动汽车无线电能传输系统异物检出率；(3)本检测装置能够达到对电动汽车无线电能传输系统运行状态实时监测的要求；(4)本装置采用的图像摄取设备具有灵活度高、精度高、抗干扰能力较强等特点，恶劣条件下适应性好。附图说明图1是本技术的配置示意图；图2是本技术的散热装置结构示意图。图1中的硬件配置标记如下：图像捕捉模块1、图像数字化模块2、数字图像处理模块3、智能判断决策模块4、上位机监控模块5、安全警报模块6和过温保护模块7。具体实施方式下面结合附图阐述
技术实现思路
的具体实施方式。图1所示的是一种基于机器视觉的电动汽车无线充电系统异物检测装置，包括图像捕捉模块1、图像数字化模块2、数字图像处理模块3、智能判断决策模块4、上位机监控模块5、安全警报模块6和过温保护模块7。图像捕捉模块1的镜头与照明光源紧密结合封装于同一装置内部，均由智能判断决策模块4根据外部环境(昼夜变换等)进行切换，以实现对电动汽车无线电能传输系统发射端异物情况的高精度图像捕捉。图像数字化模块2与前级图像捕捉模块1相连，将捕捉到的图像进行减噪去扰处理并转换为数字化信息传递给数字图像处理模块3，数字图像处理模块3对传递而来的数字化信号进行复杂运算后，将抽取到的监测目标特征传递给智能判断决策模块4，智能判断决策模块4中用于异常判别的DSP芯片将图像特征数据发送至控制芯片后，控制芯片通过判断电动汽车无线电能传输系统发射端表面各图像点的像素分布、亮度、颜色等数字化信息对异常情况进行监测，并经由信息传输端通过近距离无线通信方式将检测数据与判决结果发送到上位机监控模块5实现人工监测与控制，如若判决结果异常则智能判断决策模块4启动上位机报警程序和安全警报模块6。过温保护模块7中的温度传感器检测到系统温度过高时，智能判断决策模块4会启动上位机过温报警程序并触发安全警报模块6发出过温安全警报。图2所示的是本技术的散热结构示意图。本装置内图像捕捉模块1的镜头与照明光源部分粘黏在散热装置上，并整体固定与汽车底盘。该散热装置四面均为齿状结构，在不影响系统各模块散热的前提下，还能起到固定保护的作用，同时还能保证图像捕捉模块1尽量不受汽车发动机余热影响。以上对本技术的一个实施例进行了详细说明，而非对本技术的限制，有关
的技术人员在不脱离本技术的精神和范围的情况下，还可以做出各种变换和变化从而可以得到相对应的等同的技术方案，例如增减温度传感器数量以提高过温保护效果，因此所有等同的技术方案均应该归入本技术的专利保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于机器视觉的电动汽车无线充电系统异物检测装置，其特征在于故障检测装置包括图像捕捉模块(1)、图像数字化模块(2)、数字图像处理模块(3)、智能判断决策模块(4)、上位机监控模块(5)、安全警报模块(6)和过温保护模块(7)，图像捕捉模块(1)由镜头、DSP芯片、控制芯片、照明光源与外围电路组成，镜头与照明光源部分通过化学试剂粘黏在散热装置上安装于汽车底盘，图像数字化模块(2)与图像捕捉模块(1)相连的同时，连接数字图像处理模块(3)，数字图像处理模块(3)连接智能判断决策模块(4)，智能判断决策模块(4)中的DSP芯片与图像捕捉模块(1)的控制芯片相连接以实现镜头的偏转、切换以及照明光源的切换，智能判断决策模块(4)与上位机监控模块(5)、安全警报模块(6)相连接，判决结果异常时由智能判断决策模块(4)启动上位机报警程序和安全警报模块(6)，过温保护模块(7)由温度传感器和外部电路组成，温度传感器检测到系统温度过高时，智能判断决策模块(4)会启动上位机过温报警程序并触发安全警报模块(6)发出过温安全警报。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于机器视觉的电动汽车无线充电系统异物检测装置，其特征在于故障检测装置包括图像捕捉模块(1)、图像数字化模块(2)、数字图像处理模块(3)、智能判断决策模块(4)、上位机监控模块(5)、安全警报模块(6)和过温保护模块(7)，图像捕捉模块(1)由镜头、DSP芯片、控制芯片、照明光源与外围电路组成，镜头与照明光源部分通过化学试剂粘黏在散热装置上安装于汽车底盘，图像数字化模块(2)与图像捕捉模块(1)相连的同时，连接数字图像处理模块(3)，数字图像处理模块(3)连接智能判断决策模块(4)，智能判断决策模块(4)中的DSP芯片与图像捕捉模块(1)的控制芯片相连接以实现镜头的偏转、切换以及照明光源的切换，智能判断决策模块(4)与上位机监控模块(5)、安全警报模块(6)相连接，判决结果异常时由智能判断决策模块(4)启动上位机报警程序和安全警报模块(...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛萍娟，王辰羽，李玉豪，马雪茹，毛润，申泽浩，石浩，王迪，
申请(专利权)人：天津工业大学，
类型：新型
国别省市：天津;12