【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于计算机视觉测量领域，涉及一种靶标，具体涉及一种基于红外主动光源的模块化多面靶标。
技术介绍
1、合作标志的视觉识别过程中，靶标作为关键组成部分，对识别速度、精度以及识别算法设计的难易程度具有重要影响。靶标设计是视觉识别的关键环节，但在极端光照和相机视角限制的情况下，靶标丢失问题阻碍了视觉测量技术的发展。因此，研究在极端光照和视角受限条件下应用的合作靶标对合作标志视觉测量具有重要意义。
2、目前识别精度高且识别速度高的视觉测量还是基于合作靶标为主，但极端光照以及单靶标面靶标在视角受限时的特征丢失问题对靶标影响也是面临的重大难题之一。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种基于红外主动光源的模块化多面靶标，用于解决合作靶标视觉识别过程中靶标在极端光照情况下被严重影响以及在相机视角受限情况下靶标轻易丢失的问题。该靶标能够在极端光照条件下主动调节红外光源光强，为视觉识别提供一个稳定识别环境，同时多靶标面的设计也在相机视角不变的情况下提供多个不同的靶标信息，为视觉测量提供更可靠的靶标信息，提高空间条件下视觉测量的精确性和鲁棒性。
2、本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：
3、一种基于红外主动光源的模块化多面靶标，包括模块化靶标机械结构、模块化靶标电气系统和模块化靶标光路，其中：
4、所述模块化靶标机械结构包括五块模块化一体式靶标面、靶标中部连接外壳、靶标底部安装座、靶标面定位安装支架；
5、所述模块化靶标光
6、所述模块化靶标电气系统包括设置在模块化靶标机械结构内部的嵌入式系统和电源供电系统；
7、所述五块模块化一体式靶标面安装在靶标面定位安装支架上除底面的其余五面上，构成靶标的五个靶标面；
8、所述模块化一体式靶标面由遮光片与透光片组成，遮光片切割为用于视觉识别的特征标志，遮光片位于外层，阻止红外光线透过，透光片位于内层，允许波长为700～1000nm的红外光通过，由两者的透光特性组合出靶标面易于识别的视觉识别标志；
9、所述靶标面定位安装支架的底面与靶标中部连接外壳连接，靶标中部连接外壳的底面与靶标底部安装座连接；
10、所述靶标中部连接外壳的上部分为电镀反射镜面，靶标中部连接外壳内部中空的部分用于安装靶标的模块化靶标电气系统；
11、所述红外灯板由四颗由波长为850nm、功率为3w的红外灯珠串联而成，红外灯板安装在靶标定位安装支架的顶部和底部，柔光片安装在靶标定位安装支架的四个侧面和顶部，即五个靶标面都有安装柔光片，红外灯板发出的850nm红外光经过电镀反射镜面反射后透过柔光片均匀照射在五个靶标面上，通过靶标面上的视觉识别标志形成易于识别的强对比特征靶标面；
12、所述电源供电系统为靶标整体供电，并通过电池无线充电模块实现靶标的循环使用；
13、所述电源供电系统包括电池和电池无线充电模块，电池通过电池无线充电模块进行充电；
14、所述嵌入式系统包括单片机与led驱动模块两个部分，led驱动模块包括由dcdc升压芯片sx1308组成的分压电路、由pt4115 led恒流驱动芯片组成的led驱动电路，分压电路将电池供电电压3.7v升压为用于单片机供电的5v电压与用于灯板供电的8v电压，led驱动电路为红外灯板提供稳定的电流；单片机通过串口控制数字电位器改变输入pt4115 led恒流驱动芯片dim引脚处输入电压大小，通过程序限幅将输入电压控制在0.5v～2.5v之间用于调节led驱动电路平均电流从而达到调光的效果。
15、相比于现有技术，本专利技术具有如下优点：
16、1、本专利技术基于红外主动光源的靶标系统，能够适应极端光照条件，并且多靶标面的设计保证在靶标对相机工作视角有更高的包容性，防止靶标面自身遮挡问题的发生。
17、2、本专利技术能够根据环境光或者使用条件需求进行红外光强的主动调节，靶标内部集成蓝牙模块可实现远程无线的调节过程。
18、3、本专利技术采用容量为3000mah的锂电池进行供电，为保证靶标的长时间续航以及循环使用靶标内部配有锂电池无线充电模块为靶标的续航提供保证，充电模块允许靶标在充电时正常使用。
19、4、本专利技术采用两块红外led集成灯板提供红外光源，采用电镀镜面内壳进行反射红外光，从而使各靶标面获得均匀且亮度一致的红外光，从而避免了因靶标内部光源不均造成的靶标面识别困难的问题。
20、5、本专利技术靶标面结构设计为一体快拆可替换设计，既方便与靶标整体的安装与后期维护，同时也方便二次设计特殊靶标面的二次开发使用。
21、6、本专利技术模块化设计，结构紧凑制作简单，制作成本较低，并能为合作靶标视觉测量提供一个较好的识别效果。
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1.一种基于红外主动光源的模块化多面靶标，其特征在于所述靶标包括模块化靶标机械结构、模块化靶标电气系统和模块化靶标光路，其中：
2.根据权利要求1所述的基于红外主动光源的模块化多面靶标，其特征在于所述模块化一体式靶标面由遮光片与透光片组成，遮光片切割为用于视觉识别的特征标志，遮光片位于外层，阻止红外光线透过，透光片位于内层，允许波长为700～1000nm的红外光通过，由两者的透光特性组合出靶标面易于识别的视觉识别标志。
3.根据权利要求1所述的基于红外主动光源的模块化多面靶标，其特征在于所述红外灯板由四颗由波长为850nm、功率为3W的红外灯珠串联而成。
4.根据权利要求1所述的基于红外主动光源的模块化多面靶标，其特征在于所述模块化靶标电气系统包括设置在模块化靶标机械结构内部的嵌入式系统和电源供电系统，其中：
5.根据权利要求4所述的基于红外主动光源的模块化多面靶标，其特征在于所述电源供电系统包括电池和电池无线充电模块，电池通过电池无线充电模块进行充电。
6.根据权利要求5所述的基于红外主动光源的模块化多面靶标，其特征在
7.根据权利要求5所述的基于红外主动光源的模块化多面靶标，其特征在于所述电池无线充电模块采用BQ51013B无线电源。
8.根据权利要求4所述的基于红外主动光源的模块化多面靶标，其特征在于所述芯片DIM引脚输入电压与LED驱动电路输出电流的关系如下公式：
9.根据权利要求1所述的基于红外主动光源的模块化多面靶标，其特征在于所述柔光片为白色磨砂亚克力材质。
10.根据权利要求1所述的基于红外主动光源的模块化多面靶标，其特征在于所述模块化一体式靶标面由尼龙3D打印而成。
...【技术特征摘要】
1.一种基于红外主动光源的模块化多面靶标，其特征在于所述靶标包括模块化靶标机械结构、模块化靶标电气系统和模块化靶标光路，其中：
2.根据权利要求1所述的基于红外主动光源的模块化多面靶标，其特征在于所述模块化一体式靶标面由遮光片与透光片组成，遮光片切割为用于视觉识别的特征标志，遮光片位于外层，阻止红外光线透过，透光片位于内层，允许波长为700～1000nm的红外光通过，由两者的透光特性组合出靶标面易于识别的视觉识别标志。
3.根据权利要求1所述的基于红外主动光源的模块化多面靶标，其特征在于所述红外灯板由四颗由波长为850nm、功率为3w的红外灯珠串联而成。
4.根据权利要求1所述的基于红外主动光源的模块化多面靶标，其特征在于所述模块化靶标电气系统包括设置在模块化靶标机械结构内部的嵌入式系统和电源供电系统，其中：
5.根据权利要求4所述的基...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘阳，张永龙，李孟飞，马博宇，谢光虎，姬一明，曹宝石，谢宗武，孙永军，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：
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