一种3D电磁扫描系统技术方案

本发明专利技术公开了一种3D电磁扫描系统，能够解决检测点与被测物立体空间位置关系，及空间电磁场分布的直观可视化表示问题。包括控制模块、3D扫描模块、移动扫描模块、电磁探头以及电磁信号接收模块。控制模块由3D扫描模块处获取被测区域3D轮廓信息以及标记点的空间位置信息；控制模块由移动扫描模块处获取电磁探头在移动扫描模块上的位置信息；控制模块由电磁信号接收模块处获取电磁探头收到的扫描点电磁信号频谱信息。控制模块将标记点的空间位置信息和电磁探头在移动扫描模块上的位置信息转换得到电磁探头的扫描点空间位置集合，最后将被测区域3D轮廓信息、扫描点空间位置集合以及扫描点电磁信号频谱信息进行拟合，输出3D空间电磁分布地图。电磁分布地图。电磁分布地图。

【技术实现步骤摘要】
一种3D电磁扫描系统


[0001]本专利技术涉及电磁场强度扫描
，具体涉及一种3D电磁扫描系统。

技术介绍

[0002]电磁场强度扫描用来获取被测物周围空间的电磁场分布情况，识别强电磁场区域，进而查找产生强电磁场的发射源，以便对发射源进行处理，或采取屏蔽措施隔绝空间辐射途径降低空间电磁场强度。
[0003]传统电磁场强度扫描由测试人员手持探头进行检测，后续出现了自动化电磁扫描系统，解决传统手工检测准确性差、测试效率低的问题。自动化电磁扫描系统主要有阵列式和机械式扫描两类。阵列式电磁扫描系统，例如专利《用于对由受测试电子装置所辐射出之电磁场进行高解析度空间扫描之扫描器系统与方法》申请号TW104103076提出了采用多个电磁探针组成阵列，用探针阵列对PCB等被测物进行电磁扫描。机械式电磁扫描系统，例如专利《一种电磁兼容扫描仪的扫描机构》授权公告号：CN203535124提出了机构装载近场探头实现对被测物附近空间的电磁场扫描。专利《一种用于近场测试的电磁兼容自适应扫描装置》申请公布号CN101750546A采用三维机械扫描平台带动近场探头实现对PCB板附近空间多个点位的近场扫描，根据电磁场分布均匀程度自适应调节扫描步进长度，进而提升测试效率。
[0004]以上方法解决了探头位置的精准定位及自动化测试问题，但测试结果缺少被测物信息，在电磁场分布直观可视化展示方面还存在不足。
[0005]专利JP2009028186通过摄像机从正面拍摄被测物，在该摄影图像上的电磁场传感器对应位置处用不同颜色显示检测到的电场强度强弱，该方法将被测物图像与电磁场分布图像在二维平面重叠显示，通过与被测物图片匹配查找强电磁场分布区域，但输出结果为二维结果，缺少测试点与被测物的空间距离信息。
[0006]专利JP5205547通过两个摄像机分别持续拍摄测试时测试场景的正面和侧面图像，在正面和侧面图像中检测含有传感器颜色信息的像素块，进而获取传感器正面和侧面位置信息，拟合得到传感器的立体空间位置。在输出结果中将被测物正面或侧面图像与其对应的方向上的解析立体空间模型中的网格框，以及颜色区分显示的检测探头处场强弱分布图像进行综合显示，达到可视化效果，可表示在测试点场强与被测物图像平面的距离关系。
[0007]该方法测试过程中需要两个摄像头固定位置持续拍摄，检测过程中要避免操作动作对摄像头的遮挡，操作要求高；其次探头位置图像识别对特种构型探头及与被测物颜色差异小的探头识别困难；此外被测物信息以平面图像进行展示，无法表现被测物的突起、凹陷等立体信息，无法表示测试点与被测物表面的空间位置关系。
[0008]可以看出，现有技术中，针对空间立体电磁扫描的已有技术方案，其在操作便捷性，以及结果的可视化展示方面还存在不足。

技术实现思路

[0009]有鉴于此，本专利技术提供了一种3D电磁扫描系统，能够简化3D立体化电磁扫描操作，解决被测物立体信息，检测点与被测物立体空间位置关系，及空间电磁场分布的直观可视化表示问题。
[0010]为达到上述目的，本专利技术的技术方案为：一种3D电磁扫描系统，包括：控制模块、3D扫描模块、移动扫描模块、电磁探头以及电磁信号接收模块。
[0011]控制模块与3D扫描模块、移动扫描模块以及电磁信号接收模块连接，用于控制3D扫描模块、移动扫描模块以及电磁信号接收模块工作。
[0012]控制模块由3D扫描模块处获取被测区域3D轮廓信息以及标记点的空间位置信息；控制模块由移动扫描模块处获取电磁探头在移动扫描模块上的位置信息；控制模块由电磁信号接收模块处获取电磁探头收到的扫描点电磁信号频谱信息。
[0013]控制模块将标记点的空间位置信息和电磁探头在移动扫描模块上的位置信息转换得到电磁探头的扫描点空间位置集合，最后将被测区域3D轮廓信息、扫描点空间位置集合以及扫描点电磁信号频谱信息进行拟合，输出3D空间电磁分布地图。
[0014]3D扫描模块采集被测区域3D轮廓信息，并采集标记点的空间位置信息。
[0015]移动扫描模块提供电磁探头的安装支撑，并带动电磁探头一起移动完成对被测区域的扫描，输出电磁探头在移动扫描模块上的位置信息。
[0016]电磁探头将空间电磁场信号变为电信号，供电磁信号接收模块进行接收。
[0017]电磁信号接收模块接收来自电磁探头的信号，输出扫描点电磁信号频谱信息。
[0018]进一步地，标记点为空间中三个不位于同一直线上的球状单元，连接移动扫描模块。
[0019]进一步地，移动扫描模块采用扫描架形式，通过扫描架扫描阵面的拼合实现扫描面覆盖。
[0020]进一步地，控制模块输出的3D空间电磁分布地图用被测物立体曲面表征被测区域3D轮廓，被测物立体曲面采用同一颜色，用扫描场强立体曲面表征电磁探头扫描区域，扫描场强立体曲面上各位置点处面元颜色依据该位置点处的电磁场强度选取，通过颜色不同表征电场强度强弱差异。
[0021]即用被测物立体曲面与扫描场强立体曲面的空间关系表征实际被测物3D 轮廓与电磁探头扫描空间的位置关系。
[0022]进一步地，3D扫描模块采集时，采用单点位3D拍照模式，在测试前或测试中或测试后进3D拍照，无需跟随移动扫描模块在扫描过程中进行持续拍摄。
[0023]有益效果：
[0024]1本专利技术提供的3D电磁扫描系统，通过单点位3D拍照，简化了目前两个摄像头在正面及侧面固定位置持续拍摄的操作，消除了探头扫描过程中要避免操作动作对摄像头遮挡的限制。
[0025]2本专利技术提供的3D电磁扫描系统，通过移动扫描模块反馈电磁探头位置，解决了目前探头位置图像识别对特种构型探头及与被测物颜色差异小的探头识别困难的问题。
[0026]3本专利技术提供的3D电磁扫描系统，输出结果中被测物轮廓和电磁场分布均为立体信息，解决了现有手段无法表示被测物立体信息，以及测试点与被测物表面的空间位置关
系的问题。
附图说明
[0027]图1为本专利技术系统的组成示意图，图中标号指代模块对应关系如下：S101
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控制模块；S102-3D扫描模块；S103-移动扫描模块；S103-1-移动扫描模块标记点；S104-电磁探头；S105-电磁信号接收模块；
[0028]图2为本专利技术系统中电磁探头与移动扫描模块安装示意图；
[0029]图3为本专利技术系统的工作流程示意图，其中A101为第1步；A102为第2 步；A103为第3步A104为第4步；A105为第5步；A106为第6步；
[0030]图4为本专利技术系统中3D扫描模块对被测物3D拍照示意图；其中B101-被测物；B102-被测物3D扫描轮廓；
[0031]图5为本专利技术系统中移动扫描模块加载电磁探头对被测物扫描示意图；其中：C101-第1阵扫描位置；C102-第2阵扫描位置。
具体实施方式
[0032]下面结合附图并举实施例，对本专利技术进行详细描述。
[0033本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种3D电磁扫描系统，其特征在于包括：控制模块(S101)、3D扫描模块(S102)、移动扫描模块(S103)、电磁探头(S104)以及电磁信号接收模块(S105)；所述控制模块(S101)与所述3D扫描模块(S102)、移动扫描模块(S103)以及电磁信号接收模块(S105)连接，用于控制所述3D扫描模块(S102)、移动扫描模块(S103)以及电磁信号接收模块(S105)工作；所述控制模块(S101)由所述3D扫描模块(S102)处获取被测区域3D轮廓信息以及标记点(S103-1)的空间位置信息；所述控制模块(S101)由所述移动扫描模块(S103)处获取所述电磁探头(S104)在所述移动扫描模块(S103)上的位置信息；所述控制模块(S101)由所述电磁信号接收模块(S105)处获取所述电磁探头(S104)收到的扫描点电磁信号频谱信息；所述控制模块(S101)将所述标记点(S103-1)的空间位置信息和所述电磁探头(S104)在所述移动扫描模块(S103)上的位置信息转换得到所述电磁探头(S104)的扫描点空间位置集合，最后将所述被测区域3D轮廓信息、扫描点空间位置集合以及所述扫描点电磁信号频谱信息进行拟合，输出3D空间电磁分布地图；所述3D扫描模块(S102)采集被测区域3D轮廓信息，并采集标记点(S103-1)的空间位置信息；所述移动扫描模块(S103)提供所述电磁探头(S104)的安装支撑，并带动所述电磁探头(S10...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐军，张华，周怀安，程丽丽，董亚凯，
申请(专利权)人：北京空间飞行器总体设计部，
类型：发明
国别省市：