一种精确检测物体平面投影的装置和方法与流程

文档序号:11099555阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种精确检测物体平面投影的装置,其特征在于,包括光源(1)、透明导电层(2)、光敏电阻层(3)、薄膜二极管层(4)、导电层(5)、复用电路(6)、扫描电路(7)、处理器(8)和电源(9);所述的透明导电层(2)、光敏电阻层(3)、薄膜二极管层(4)、导电层(5)依次层叠设置;所述的透明导电层(2)由均匀排列的条形透明电极组成,导电层(5)由均匀排列的条形电极组成,且透明导电层(2)的条形透明电极和导电层(5)的条形电极的排列方向相互垂直;所述的光敏电阻层(3)由光敏电阻阵列组成,薄膜二极管层(4)由薄膜二极管阵列组成,对应的光敏电阻阵列和薄膜二极管阵列上下重叠组成阵列单元,且每个阵列单元均位于一组条形透明电极及条形电极的交点对应的位置;

所述的复用电路(6)连接透明导电层(2)的各个条形透明电极,用于对条形透明电极的电平进行复位和读取;所述的扫描电路(7)连接导电层(5)各个条形电极,用于驱动各个条形电极;所述的处理器(8)分别连接并控制复用电路(6)及扫描电路(7);所述的电源(9)与复用电路(6)、扫描电路(7)及处理器(8)连接并提供电能;

所述的光源(1)与透明导电层(2)相对设置,被测物体设置在光源(1)与透明导电层(2)之间。

2.根据权利要求1所述的一种精确检测物体平面投影的装置,其特征在于,所述的光源(1)发出的光为平行的可见光、平行的紫外光或红外光。

3.根据权利要求1所述的一种精确检测物体平面投影的装置,其特征在于,所述的透明导电层(2)由透明且导电的材料制成。

4.根据权利要求1所述的一种精确检测物体平面投影的装置,其特征在于,所述的光敏电阻层(3)由化合物半导体或元素半导体类光敏电阻材料制成。

5.根据权利要求1所述的一种精确检测物体平面投影的装置,其特征在于,所述的导电层(5)由导电材料制成。

6.根据权利要求1所述的一种精确检测物体平面投影的装置,其特征在于,所述的薄膜二极管层(4)单向导通,其正极连接导电层(5)的条形电极,负极连接光敏电阻层(3)的光敏电阻。

7.根据权利要求1所述的一种精确检测物体平面投影的装置,其特征在于,所述的复用电路(6)包括数字接口、电平转换电路和电平保持电路;数字接口与处理器(8)连接,同时数字接口连接多个并联设置的电平转换电路,每个电平转换电路连接一个电平保持电路;每个电平保持电路连接透明导电层(2)的一个条形透明电极,用于对条形透明电极电平的复位和读取。

8.根据权利要求1所述的一种精确检测物体平面投影的装置,其特征在于,所述的处理器(8)为微控制器、微处理器、DSP、CPLD或FPGA。

9.一种基于权利要求1-8中任意一项所述的精确检测物体平面投影的装置的测量方法,其特征在于,步骤如下:

步骤1:打开电源(9),为复用电路(6)、扫描电路(7)及处理器(8)提供电源;

步骤2:打开光源(1),使光源(1)发射的光经过被测物体,平行照向透明导电层(2);

步骤3:首先通过处理器(8)控制复用电路(6)对透明导电层(2)的所有条形透明电极进行复位;

步骤4:通过处理器(8)控制扫描电路(7)进而控制导电层(5)各条形电极的电平;首先选择第一个条形电极,使第一个条形电极为设置电平,其他条形电极为复位电平;

步骤5:处理器(8)控制复用电路(6),采集透明导电层(2)各条形透明电极的电平;

步骤6:处理器(8)对采集到的条形透明电极的电平进行判断,若条形透明电极的电平为设置电平,则表示该条形透明电极上存在光点,这些光点的位置分别为该条形透明电极与导电层(5)第一个条形电极的交点,将这些光点的位置存储于处理器(8)内;若测得的条形透明电极的电平为复位电平,则表示该条形透明电极上无光点;

步骤7:处理器(8)处理完导电层(5)选择第一个条形电极的情况后,继续控制复用电路(6)对透明导电层(2)的所有条形透明电极进行复位;再控制扫描电路(7),选择导电层(5)的下一个条形电极,使该个条形电极为设置电平,其他电极为复位电平;此时,处理器(8)控制复用电路(6),采集透明导电层(2)各条形透明电极的电平,并按照步骤6的方法判断光点的位置,同时将光点位置存储于处理器(8)内;

步骤8:依次类推,当处理器(8)完成导电层(5)最后一个条形电极为设置电平情况下对各光点所在位置的电平进行采集、判断、数据存储后,扫描结束;

步骤9:处理器(8)根据存储的各光点位置,反推出被测物体遮挡的光范围,最终处理得到物体的轮廓、结构、尺寸、面积、位置信息,并发送至上位机。

10.根据权利要求9所述的一种精确检测物体平面投影的装置和方法,其特征在于,步骤5具体包括:

步骤101.照射到透明导电层(2)上的光透过透明导电层(2)照射到光敏电阻层(3);

步骤102.被光照射到的光敏电阻层(3)的阻值急剧减小,使得光照处透明导电层(2)通过光敏电阻层(3)及单向导通的薄膜二极管层(4)最终与导电层(5)导通,此时透明导电层(2)条形透明电极上的光点对应位置的电平即为导电层(5)条形电极上相应的光点位置对应的电平,即为透明导电层(2)上光点所在的条形透明电极测得的电平;

步骤103.通过处理器(8)控制复用电路(6),采集透明导电层(2)各条形透明电极的状态电平,即得到光点所在位置。

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