一种图像识别系统的补光光源控制系统的制作方法

本实用新型涉及机器人领域，特别涉及到一种图像识别系统的补光光源控制系统。

背景技术：

机器人在室内移动依赖于导航系统和避障功能，所述的导航系统高度依赖于室内设置的路标或者室内的场景。室内的路标或者场景由于光线的原因容易导致光线不足或者干扰较大，因此通常需要在机器人的图像识别系统中设置补光光源，以补充光线不足或者干扰较大的难题。

但是，机器人的图像识别系统一般设置为每隔若干时间采集周围环境图像一次，但是光源却一直开启，这样容易造成机器人功耗偏大，充电频率偏高的弊端。

技术实现要素：

本实用新型解决的问题是现有技术中机器人功耗偏大，充电频率偏多。

为解决上述问题，本实用新型提供一种图像识别系统的补光光源控制系统，包括：

触发输入模块，触发输入模块接收图像采集指令，并将该指令发送至CPU模块；

CPU模块，CPU模块与触发输入模块连接，CPU模块用于接收触发输入模块发送的图像采集指令，并控制补光光源模块和相机控制模块；

补光光源模块，补光光源模块与CPU模块连接，在CPU模块的控制下进行补光；

相机控制模块，相机控制模块与CPU模块连接，在CPU模块的控制下进行图像采集。

进一步，还包括：

电源，所述电源与CPU模块连接。

进一步，CPU模块控制补光光源模块在相机控制模块采集图像前开启补光光源进行补光；

CPU模块控制补光光源模块在相机控制模块采集图像后关闭补光光源。

进一步，补光光源模块光源开启时长大于1微秒，小于1000微秒；

相机控制模块采集图像时长小于100微妙。

进一步，触发输入模块包括第一光耦，图像采集指令通过第一光耦发送至CPU模块。

进一步，补光光源模块包括第二光耦，CPU模块通过第二光耦控制补光光源模块。

进一步，所述补光光源模块采用MOS管作开关。

进一步，所述补光光源模块的补光光源为LED灯。

与现有技术相比，本实用新型的技术方案具有以下优点：

本实用新型的图像识别系统的补光光源控制系统可根据实际需控制光源的开关情况，在需要采集图像时控制补光光源打开便于采集清晰的图像，在不需要采集图像时控制补光光源关闭节能减耗，十分环保，且在采集图像时能够采集到高质量的图像。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的采集一次图像时补光光源开启时间与相机控制模块采集图像时间之间的关系示意图；

图3是本实用新型触发输入模块至CPU模块的电路示意图；

图4是本实用新型CPU模块至补光光源模块的电路示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。

室内机器人通过采集与识别路标图像，进而确定其位置以及导航。

参见图1，一种图像识别系统的补光光源控制系统，包括触发输入模块、CPU模块、补光光源模块和相机控制模块。

其中，所述触发输入模块接收图像采集指令，并将该指令发送至CPU模块。

参见图3，所述触发输入模块包括第一光耦，图像采集指令通过第一光耦发送至CPU模块。

具体地，当所述触发输入模块接收到图像采集指令时，所述第一光耦发出光信号转换为电流信号再输出到所述CPU模块，这样，当现场环境较恶劣，存在较大的杂讯干扰时，输入端用光耦作介面，可以对信号及杂讯进行隔离，减小误将其他信号当作图像采集指令的概率。

在本实施例中，R1采用1k欧姆的电阻，R2可采用47K欧姆的电阻，VCC是5V，并且，两处接地线路不连通。

图3所示的电路图中，in端代表图像采集指令输入端，out端介入CPU模块，将图像采集指令发送至CPU模块。

所述CPU模块与触发输入模块连接，CPU模块用于接收触发输入模块发送的图像采集指令，并控制补光光源模块和相机控制模块。

参见图1，在本实施例中，所述系统还包括电源，所述电源与CPU模块连接，为所述系统供电。

补光光源模块与CPU模块连接，在CPU模块的控制下进行补光；相机控制模块与CPU模块连接，在CPU模块的控制下进行图像采集。

具体地，当机器人需要采集其所处空间环境中的路标图像用于确定其位置时，所述机器人会发出图像采集指令，本实用新型系统中的触发输入模块接收到图像采集指令，并且通将该指令发送至CPU模块，CPU模块就控制补光光源模块进行补光光源开启，再控制相机控制模块进行采集图像，当采集图像完成后，CPU模块控制所述补光光源模块关闭补光光源。

参见图2，T1表示所述补光光源开启时长，T2表示所述相机控制模块采集图像时长，1点表示所述补光光源开启时刻，1’点表示所述补光光源关闭时刻；2点表示所述相机开始采集图像快门开启，2’点表示所述相机采集图像完成快门关闭。

所述CPU模块控制补光光源模块在相机控制模块采集图像前开启补光光源进行补光，也就是1点时刻早于所述2点时刻。

这是因为，如果所述CPU模块控制相机控制模块先采集图像，而控制补光光源模块后进行补光，那么，所述相机控制模块极有可能采集到的图像由于光线的原因而不清晰、质量不高，使得机器人无法通过该图像识别其位置及导航。

参见图2，所述CPU模块控制补光光源模块在相机控制模块采集图像后关闭补光光源，1’点时刻晚于2’点时刻。

这是因为，如果所述CPU模块控制补光光源模块先关闭补光光源，而后还在控制相机控制模块持续采集图像，那么，当补光光源关闭后，所述相机控制模块极有可能采集到的图像由于光线的原因而不清晰，质量不高，使得机器人无法通过该图像识别其位置及导航。

总的来说，所述CPU模块控制相机控制模块采集一次图像的过程中，所述CPU模块必须控制所述补光光源模块在相机快门开始拍摄前开启补光光源，即1点时刻早于2点时刻，在相机快门结束后再关闭补光光源1’点时刻晚于2’点时刻，所述补光光源开启时间还长于所述相机快门拍摄时间，也就是T1＞T2；其实也就是，当所述CPU模块控制所述相机控制模块采集图像时，所述补光光源模块必须是开启状态在补光的，只要所述CPU模块控制所述相机控制模块不采集图像时，所述补光光源模块就应当是关闭状态，节能减耗。

在本实施例中，所述补光光源模块光源开启时长大于1微秒，小于1000微秒；相机控制模块采集图像时长小于100微妙，其实也就是，T1大于1微妙，小于1000微秒，T2小于100微秒。

在其他实施例中，由于相机配置不同可能导致相机一次成像快门时间不同，因此，所述补光光源模块补光光源开启时长与相机控制模块采集图像快门时长根据相机配置不同时可有不同时长。

参考图4，所述补光光源模块包括第二光耦，CPU模块通过第二光耦控制补光光源模块。

具体地，当所述CPU模块接收到所述触发输入模块传送的采集图像指令时，所述第二光耦发出光信号转换为电流信号，这样，所述补光光源模块开启或关闭的驱动信号，以及控制所述相机控制模块采集图像的采集信号均以高速光耦隔离输出，能够有效将信号及杂讯进行隔离。

在本实施例中，所述输出端采用MOS管作开关输出，可以保障输出电流，所述CPU模块输出高电平脉冲控制所述相机控制模块开始采集图像。

在其他实施例中，所述输出端可采用其他物品作开关输出，比如其他三极管开关。

在本实施例中，R3、R4均采用1K欧姆的电阻，R5采用10K欧姆的电阻；三处接地线路不是同一接地线路，而是分别接地。

在本实施例中，所述补光光源模块的补光光源为LED灯。

在其他实施例中，采用其他类型的灯作为光源也是可以的。

现有技术相比，本实用新型的技术方案具有以下优点：

本实用新型的图像识别系统的补光光源控制系统可根据实际需控制光源的开关情况，在需要采集图像时控制补光光源打开便于采集清晰的图像，在不需要采集图像时控制补光光源关闭节能减耗，十分环保，且在采集图像时能够采集到高质量的图像。

虽然本实用新型披露如上，但本实用新型并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。