模块化单面可调红外测量靶标

本发明属于计算机视觉测量领域，涉及一种靶标，具体涉及一种模块化单面可调红外测量靶标。

背景技术：

1、靶标作为合作标志的视觉识别过程中重要的组成部分，其对视觉识别的速度、精度，识别算法设计的难易程度都有着很关键的影响。靶标设计也作为合作标志视觉识别的关键环节，但是受限于环境光的影响，无论是被动靶标还是主动靶标在实际应用中都受到很多影响。研究在复杂光照条件下应用的合作靶标对合作标志视觉测量具备重大意义。

2、目前视觉测量还是基于合作靶标为主，但同时复杂环境光对靶标影响也是面临的重大难题之一。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种模块化单面可调红外测量靶标，用于解决目前合作靶标视觉测量过程中，靶标自身受环境光影响较为严重，被动靶标与固定光强的主动靶标无法适应多环境条件下视觉测量使用需求的问题。该靶标可以在复杂环境光条件下提供抗扰的红外光，以及主动的可调光强进一步在复杂环境光条件下，为视觉识别提供一个稳定的可识别环境。

2、本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

3、一种模块化单面可调红外测量靶标，包括靶标外壳以及集成安装在靶标外壳内的红外灯珠集成灯板、柔光片、电源管理模块、可调恒流驱动模块和组合形成的视觉识别标志，其中：

4、所述靶标外壳采用方形盒结构，靶标外壳的正面为靶标面，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；靶标外壳的左侧面为可调旋钮面，可调旋钮面上设置有调节旋钮，用于主动调节靶标的红外光源光强度以此适应不同的环境光照条件；靶标外壳的顶部为总开关以及充电接口面，总开关以及充电接口面设置有开关和充电接口，开关控制着整个靶标的电源开断，充电接口可以在开关断开时为电源管理模块充电；靶标外壳的底部为定位安装接口面，用于将靶标定位安装在需进行位姿测量的目标上；靶标外壳的其余两面为靶标的散热面；

5、所述红外灯珠集成灯板由波长为850nm的led红外灯珠以六串四并的连接方式连接而成，红外灯珠集成灯板发出的红外光经过柔光片的散光效果，将红外灯珠集成灯板上若干的点光源均匀化为一致性更好的面光源，之后通过由透光片与遮光片组成的视觉识别标志，形成易于识别的强对比特征靶标面；

6、所述电源管理模块为靶标整体供电，并通过充电模块实现靶标的循环使用；

7、所述电源管理模块包括供电电池、dcdc升/降压模块和电池充电模块，供电电池电压经过dcdc升/降压模块控制升压后分出为红外灯珠集成灯板供电的12v供电电压以及用于可调电位器调压的2.5v电压；充电模块采用tp4056芯片组成的充电电路，充电电压为恒定的4.2v，充电电流可以达到1a；

8、所述可调恒流驱动模块为红外灯珠集成灯板提供稳定的电流输出，保证光源光强的稳定；

9、所述可调恒流驱动模块由驱动管理板和可调电位器组成，驱动管理板使用pt4115led恒流驱动芯片，可调电位器控制芯片dim引脚处输入电压。

10、相比于现有技术，本发明具有如下优点：

11、1、本发明基于主动靶标对环境光抗干扰能力强的特点，适应与环境光复杂多变的环境。

12、2、本发明设计的led驱动调光部分，可以保证红外光源的稳定使得对靶标特征识别提供便利。

13、3、本发明自带的锂电池电源可通过电源管理模块使用type-c接口实现充电，可实现靶标的反复使用。

14、4、本发明模块化设计，结构紧凑制作简单，制作成本较低，却能为合作靶标视觉测量提供一个较好的识别效果。

15、5、本发明有效的解决了合作靶标视觉识别过程中因为环境光因素导致的靶标不能被有效识别的问题，提高了合作靶标识别系统的鲁棒性。

技术特征：

1.一种模块化单面可调红外测量靶标，其特征在于所述靶标包括靶标外壳以及集成安装在靶标外壳内的红外灯珠集成灯板、柔光片、电源管理模块、可调恒流驱动模块和组合形成的视觉识别标志，其中：

2.根据权利要求1所述的模块化单面可调红外测量靶标，其特征在于所述红外灯珠集成灯板由波长为850nm的led红外灯珠以六串四并的连接方式连接而成。

3.根据权利要求1所述的模块化单面可调红外测量靶标，其特征在于所述电源管理模块包括供电电池、dcdc升/降压模块和电池充电模块，供电电池电压经过dcdc升/降压模块控制升压后分出为红外灯珠集成灯板供电的12v供电电压以及用于可调电位器调压的2.5v电压，供电电池通过电池充电模块进行充电。

4.根据权利要求3所述的模块化单面可调红外测量靶标，其特征在于所述供电电池为一块容量为4000mah、电压值为3.7v的聚合物锂电池。

5.根据权利要求3所述的模块化单面可调红外测量靶标，其特征在于所述充电模块采用tp4056芯片组成的充电电路，充电电压为恒定的4.2v，充电电流可以达到1a。

6.根据权利要求1所述的模块化单面可调红外测量靶标，其特征在于所述可调恒流驱动模块由驱动管理板和可调电位器组成，驱动管理板使用pt4115led恒流驱动芯片，可调电位器控制芯片dim引脚处输入电压。

7.根据权利要求6所述的模块化单面可调红外测量靶标，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：

技术总结本发明公开了一种模块化单面可调红外测量靶标，所述靶标包括靶标外壳以及集成安装在靶标外壳内的红外灯珠集成灯板、柔光片、电源管理模块、可调恒流驱动模块和组合形成的视觉识别标志。本发明的模块化单面可调红外测量靶标通过稳定的LED驱动电路实现红外灯珠提供稳定的红外光源，模拟电位器通过调节LED驱动芯片调节引脚输入电压，调整LED驱动电路的输出电流提供适应不同环境光的红外光线，从而适应不用的应用环境。单面布置易于视觉识别的视觉识别标志，以及所有功能模块化的集成和小型化，大大提高了靶标使用的便捷性以及实用性。技术研发人员：刘阳,张永龙,马博宇,李孟飞,姬一明,谢光虎,曹宝石,谢宗武,孙永军受保护的技术使用者：哈尔滨工业大学技术研发日：技术公布日：2024/6/11