一种基于人工神经网络实时监测颜色可调的智能微型激光画笔

本发明属于人工智能和激光微纳制造，尤其涉及基于人工神经网络实时监测颜色可调的智能微型激光画笔。

背景技术：

1、金属表面着色是常见的表面处理技术之一，它在装饰领域如珠宝首饰、艺术品等方面有着广泛的应用，也能起到提高金属的耐磨损、耐腐蚀等性能的作用。传统着色技术如喷漆、彩色搪瓷、阳极氧化、化学合成等会存在工艺复杂、耗时、污染和易褪色等缺点，这限制了金属着色技术的应用发展。相比较于传统着色方式，激光诱导金属表面着色技术具有非接触加工、加工精度高、效率高、颜色持久性强、绿色环保等优势，已成为产品装饰、防伪保护和光学加密等众多应用领域的研究热点。

2、但是激光诱导金属表面着色是一种非线性、不稳定和多因素耦合的复杂的过程。在进行激光着色时，会存在颜色与预期设想不一致的情况，因此对于颜色的精准调控存在一定的难度。建立起相应的定量模型来描述激光诱导金属着色中获得的颜色与工艺参数之间的关系，将是解决激光诱导着色中加工颜色一致性的有效方法。此外，现有的激光着色整体装置系统存在体积大、重量大及功耗大等不足，难以满足各类工业应用中对小型化和轻量化的需求。因此，需要采用一种基于人工神经网络实时监测颜色可调的智能微型激光画笔，这种智能微型激光画笔既能实现对颜色的实时监测和调控，也能满足于对激光着色各类工业应用中对便携式、小型化和轻量化的需求。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对现有技术中存有加工颜色与预期不一致及加工操控不方便的问题，而提出的基于人工神经网络实时监测颜色可调的智能微型激光画笔的方法。

2、本发明提出了一种在人工神经网络模型监督下的对颜色及时反馈调整的方法，以及满足于便携式、小型化和轻量化的需求设计的可持式激光画笔。在小型化可持式的激光画笔中该装置由两个轴向连接的外壳2组成；第一个外壳2中设有光纤激光器7、锂电池8和微型电脑9；第二个外壳2中设有准直器组件3、扫描振镜5、摄像头6；

3、光纤激光器7与准直器组件3之间通过光导光纤1连接，该智能微型激光画笔在组装和调整期间，光导光纤1位于准直器组件3的透镜4的焦平面内，所述透镜4安装于准直器组件3的端部。光纤激光器7安装于锂电池8上，光纤激光器7与微型电脑9连接，所述锂电池8为微型电脑9及光纤激光器7供电；所述准直器组件3与扫描振镜5相对应，摄像头6设置于第二个外壳2的端部，用于采集绘画的图像信息；在画图过程中，摄像头6拍摄已绘画的图像信息，将图像信息传入微型电脑9中，微型电脑9中的人工神经网络系统将图像信息与预设的文件图形进行比对。所述微型电脑9中设有人工神经网络系统，人工神经网络系统由人工神经网络算法通过控制接口来实现对光纤激光器7输出激光参数及扫描振镜5扫描路径及图案的操控。

4、进一步地，所述微型电脑9中的人工神经网络系统预设有文件图形。

5、进一步地，扫描振镜5将反射镜片固定在两个高精度步进电机上来实现光束高精度定位；扫描振镜5由x轴扫描镜、y轴扫描镜和聚焦场镜组成。从光纤激光器7输出的准直激光束首先入射到x轴扫描镜上，x轴扫描镜上的步进电机通过接收到准直激光束电信号控制反射镜转动，从而使准直激光束在x轴上扫描，同时，y轴扫描镜上的步进电机通过接收到的准直激光束电信号控制y轴反射镜在y轴方向扫描。通过x轴、y轴的配合转动即可实现准直激光束在打标出相应内容。

6、本发明能够及时纠正加工颜色与预期不一致问题，同时小型化设备可以使操作更灵活。

技术特征：

1.一种基于人工神经网络实时监测颜色可调的智能微型激光画笔，其特征在于，由两个轴向连接的外壳组成；第一个外壳中设有光纤激光器、锂电池和微型电脑；第二个外壳中设有准直器组件、扫描振镜、摄像头；

2.根据权利要求1所述的一种基于人工神经网络实时监测颜色可调的智能微型激光画笔，其特征在于，所述微型电脑中的人工神经网络系统预设有文件图形。

3.根据权利要求1所述的一种基于人工神经网络实时监测颜色可调的智能微型激光画笔，其特征在于，扫描振镜将反射镜片固定在两个高精度步进电机上来实现光束高精度定位；扫描振镜由x轴扫描镜、y轴扫描镜和聚焦场镜组成；从光纤激光器输出的准直激光束首先入射到x轴扫描镜上，x轴扫描镜上的步进电机通过接收到准直激光束电信号控制反射镜转动，从而使准直激光束在x轴上扫描，同时，y轴扫描镜上的步进电机通过接收到的准直激光束电信号控制y轴反射镜在y轴方向扫描；通过x轴、y轴的配合转动即可实现准直激光束在打标出相应内容。

4.根据权利要求1所述的一种基于人工神经网络实时监测颜色可调的智能微型激光画笔，其特征在于，摄像头能根据对已经绘画部分拍照，人工神经网络算法通过分析照片对颜色进行检测，判断颜色是否偏离预期。

5.如权利要求4所述的人工智能网络控制系统，其特征在于，判断出颜色偏离后，能够重新判断正确颜色所需的参数，并传入光纤激光器进行颜色纠正。

6.如权利要求1所述的小型化手持设备，其特征在于，微型电脑控制光纤激光器，内置锂电池供电，体积小成本低。

技术总结本发明公开了一种基于人工神经网络实时监测颜色可调的智能微型激光画笔，由两个轴向连接的外壳组成；第一个外壳中设有光纤激光器、锂电池和微型电脑；第二个外壳中设有准直器组件、扫描振镜、摄像头；光纤激光器与准直器组件之间通过光导光纤连接，所述透镜安装于准直器组件的端部；光纤激光器安装于锂电池上，光纤激光器与微型电脑连接；摄像头用于采集绘画的图像信息。在画图过程中，摄像头拍摄已绘画的图像信息，将图像信息传入微型电脑中，微型电脑中的人工神经网络系统将图像信息与预设的文件图形进行比对；本发明能够及时纠正加工颜色与预期不一致问题和一般激光绘画设备体积大的问题，本发明使打标操作更灵活。技术研发人员：侯玉斌,王曹,院茂鑫,于畅受保护的技术使用者：北京工业大学技术研发日：技术公布日：2024/1/13