一种补光灯板的制作方法

本发明涉及机器人图像采集技术领域，更具体地说，涉及一种补光灯板。

背景技术：

移动机器人在执行任务的过程中，需要通过内部的图像采集设备采集地面上的二维码，并通过对二维码进行分析而实现定位导航。图像采集设备在对二维码进行拍摄时，需要有足够的光照强度以拍摄出清晰的图像。考虑到不同的外部环境所对应的光照强度不同，则图像采集设备所需的光照强度不同，因此，在某些情况下，需要借助补光灯来进行补光，从而满足拍摄需求。

目前，一般采用LED(Light Emitting Diode，发光二极管)作为补光灯，在采集图像时，通过调节LED补光灯两端的电压来调节LED补光灯的亮度。其中，常见的调节LED补光灯亮度的方法有如下两种：一种是通过调节正向电流的方法来调节LED补光灯的亮度，但是，这种调节方式需要增加LED驱动器芯片，并辅助其他设备进行调节，从而导致电路的复杂程度增加；另外一种则是脉宽调制，即把电源改为脉冲恒流源，用改变脉冲宽度的方法来改变LED补光灯的亮度，这种调节方式不仅电路比较复杂，而且仅能实现微秒级的调节，移动机器人在高速运行的过程中，为了使所拍摄的照片不产生拖影的情况，则可能需要拍照快门达到微秒级，此时，脉宽调制这种方式则不再适用于移动机器人的拍摄。

综上所述，现有技术中通过调节补光灯两端的电压来调节补光灯的亮度的技术方案存在电路比较复杂的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的是提供一种补光灯板，以解决现有技术中通过调节补光灯两端的电压来调节补光灯的亮度的技术方案所存在的电路比较复杂的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种补光灯板，包括以图像采集设备的镜头为中心进行排列的N组补光灯组、与每组所述补光灯组相连的供电电源，其中，N为大于1的整数，每组所述补光灯组中包含多个相连的补光灯：

N组所述补光灯组用于根据所述图像采集设备所处的拍摄环境的光照强度，在其中的一组或多组所述补光灯组接收到补光指令时为所述图像采集设备进行补光。

优选的，所述补光灯组中包含的补光灯以所述镜头为中心呈环形分布。

优选的，N组所述补光灯组中的若干个所述补光灯组构成一个子补光灯组，每个所述子补光灯组以所述镜头为中心呈环形分布，其中，每个所述补光灯组中包含的补光灯呈矩形分布。

优选的，还包括：

分别与每组所述补光灯组相对应的开关；

分别与每组所述补光灯组相对应的开关相连、用于根据所述图像采集设备所处的拍摄环境的光照强度，向其中的一个或多个所述开关发送所述补光指令，以让对应的开关进行闭合的处理器。

优选的，还包括：

分别与所述供电电源以及所有所述开关相连、用于将所述供电电源提供的电压稳定在预设范围内的DC/DC转换器。

优选的，还包括：

分别与所述DC/DC转换器、以及每组所述补光灯组相对应的开关相连的限流电阻，其中，每组所述补光灯组对应一限流电阻；

一端与所述限流电阻以及所述开关相连、另一端接地的电容储能装置。

优选的，还包括：

分别与每组所述补光灯组相对应的开关、以及所述处理器相连的隔离装置。

优选的，所述开关为MOS管。

优选的，所述补光灯组中包含的补光灯为LED补光灯。

本发明提供了一种补光灯板，包括以图像采集设备的镜头为中心进行排列的N组补光灯组、与每组补光灯组相连的供电电源，其中，N为大于1的整数，每组补光灯组中包含多个相连的补光灯：N组补光灯组用于根据图像采集设备所处的拍摄环境的光照强度，在其中的一组或多组补光灯组接收到补光指令时为图像采集设备进行补光。

本申请公开的上述技术方案，在补光灯板上设置N组以图像采集设备的镜头为中心的补光灯组，在图像采集设备采集图像时，根据图像采集设备所处的拍摄环境的光照强度，其中的一组或多组补光灯组接收补光指令，并利用供电电源提供的电能进行补光，以提高被拍摄物体表面的光照强度，而不必通过控制补光灯两端的电压来控制光照强度，从而可以降低电路的复杂程度，在一定程度上增加电路所在系统的稳定程度，并降低整个系统的运行成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种补光灯板的电路示意图；

图2为本发明实施例提供的补光灯组在补光灯板上的第一种分布示意图；

图3为本发明实施例提供的补光灯组在补光灯板上的第二种分布示意图；

图4为本发明实施例提供的补光灯组在补光灯板上的第三种分布示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参见图1，其示出了本发明实施例提供的一种补光灯板的电路示意图。需要说明的是，为了便于对器件之间的连接关系进行说明，图1中以N等于2为例进行说明，至于N大于2的情况则与图1中所示的连接关系相类似。本发明实施例提供的一种补光灯板，可以包括以图像采集设备的镜头为中心进行排列的N组补光灯组1、与每组补光灯组1相连的供电电源2，其中，N为大于1的整数，每组补光灯组1中包含多个相连的补光灯：

N组补光灯组1用于根据图像采集设备所处的拍摄环境的光照强度，在其中的一组或多组补光灯组1接收到补光指令时为图像采集设备进行补光。

在补光灯板上设备N组补光灯组1，这N组补光灯组1以图像采集设备的镜头为中心进行排列，以便于补光灯组1在进行补光时光线可以均匀地照射至被拍摄物体上，从而提高图像采集设备所拍摄出的图像的质量。需要说明的是，N为大于1的整数，并且每组补光灯组1中均包含多个相连的补光灯，补光灯相互之间连接的方式可以为串联、并联，或者串并联的结合，本发明在此不做任何限定。

每组补光灯组1均与供电电源2相连，当图像采集设备需要采集图像时，根据图像采集设备所处的拍摄环境的光照强度，可以通过预设算法等计算出图像采集设备当前所需的光照强度，并向其中的一组或多组补光灯组1发送补光指令。对应的补光灯组1在接收到补光指令之后，可以接收供电电源2所提供的电能，并将光线照射至被拍摄的物体上，以为图像采集设备进行补光。

本申请公开的上述技术方案，在补光灯板上设置N组以图像采集设备的镜头为中心的补光灯组，在图像采集设备采集图像时，根据图像采集设备所处的拍摄环境的光照强度，其中的一组或多组补光灯组接收补光指令，并利用供电电源提供的电能进行补光，以提高被拍摄物体表面的光照强度，而不必通过控制补光灯两端的电压来控制光照强度，从而可以降低电路的复杂程度，在一定程度上增加电路所在系统的稳定程度，并降低整个系统的运行成本。

本发明实施例提供的一种补光灯板，补光灯组1中包含的补光灯以镜头为中心呈环形分布。

补光灯组1以图像采集设备的镜头为中心进行排列的方式具体可以为：每组补光灯组1中包含的补光灯均以镜头为中心呈环形分布，也即围绕镜头分布的每个环上的补光灯构成一组补光灯组1。其中，所提及的环形分布可以为矩形环分布，具体可以参阅图2，其示出了本发明实施例提供的补光灯组在补光灯板上的第一种分布示意图，图中中心的圆形代表镜头，每一个矩形环代表一组补光灯组1，矩形环上的圆形则代表补光灯；除此之外，所提及的环形分布也可以为类似花瓣的环形分布，具体可以参阅图3，其示出了本发明实施例提供的补光灯组在补光灯板上的第二种分布示意图，也即补光灯组1中包含的补光灯围绕镜头呈类似花瓣的分布。当然，补光灯组1中包含的补光灯也可以为其他形状的环形结构分布，如：六边形环形分布等，这些具体的环形分布均在本发明的保护范围之内。

本发明实施例提供的一种补光灯板，N组补光灯组1中的若干个补光灯组1构成一个子补光灯组，每个子补光灯组以镜头为中心呈环形分布，其中，每个补光灯组1中包含的补光灯呈矩形分布。

补光灯组1以图像采集设备的镜头为中心进行排列的方式具体还可以为：每个子补光灯组以镜头为中心呈环形分布，其中，每个子补光灯组是由N个补光灯组1中的若干个补光灯组1构成的，并且每个补光灯组1中包含的补光灯呈矩形分布，具体分布可以参阅图4，其示出了本发明实施例提供的补光灯组在补光灯板上的第三种分布示意图。

参见图1，本发明实施例提供的一种补光灯板，还可以包括：

分别与每组补光灯组1相对应的开关3；

分别与每组补光灯组1相对应的开关3相连、用于根据图像采集设备所处的拍摄环境的光照强度，向其中的一个或多个开关3发送补光指令，以让对应的开关3进行闭合的处理器4。

可以通过如下方式实现对补光灯组1的控制：分别为每组补光灯组1设置相对应的开关3，将设置的开关3分别与供电电源2、以及相对应的补光灯组1相连；设置与所有开关3相连的处理器4，在图像采集设备采集图像时，处理器4根据图像采集设备所处的拍摄环境的光照强度，向其中的一个或多个开关3发送补光指令，以让对应的开关3进行闭合，从而让对应的补光灯组1接收供电电源2所提供的电能而为图像采集设备进行补光。这种实现方式对应的电路比较简单，控制比较方便。当然，也可以通过其他的方式实现对补光灯组1的控制，如利用PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)进行控制等，这些具体的控制方式均在本发明的保护范围之内。

本发明实施例提供的一种补光灯板，还可以包括：

分别与供电电源2以及所有开关3相连、用于将供电电源2提供的电压稳定在预设范围内的DC/DC转换器5。

考虑到供电电源2所输出的电压可能无法满足补光灯组1的工作需求，则可以设置分别与供电电源2以及所有开关3相连的DC/DC转换器5，以将供电电源2所提供的电压稳定在预设范围之内，从而延长补光灯的使用寿命，降低系统的运行成本。

需要说明的是，上述所提及得DC/DC转换器5可以为升压型DC/DC转换器、降压型DC/DC转换器，或者升降压型DC/DC转换器，这里对DC/DC转换器5的具体类型不做任何限定。

本发明实施例提供的一种补光灯板，还可以包括：

分别与DC/DC转换器5、以及每组补光灯组1相对应的开关3相连的限流电阻6，其中，每组补光灯组1对应一限流电阻6；

一端与限流电阻6以及开关3相连、另一端接地的电容储能装置7。

可以在电路中设置限流电阻6、以及电容储能装置7。其中，限流电阻6分别与DC/DC转换器5、以及每组补光灯组1相对应的开关3相连，并且每组补光灯组1对应一限流电阻6，也即补光灯组1与限流电阻6之间为一一对应关系，电容储能装置7则一端分别与限流电阻6、开关3相连，另一端接地。

电容储能装置7可以利用供电电源2所提供的电能为自身进行充电，即将供电电源2所提供的电能储存起来，在对应的开关3闭合时，可以利用自身所储存的电能为补光灯组1供电，从而减少供电电源2一直供电所造成的能源浪费。限流电阻6则起到调节电流大小的作用，从而可以限制供电电源2通过DC/DC转换器5为电容储能装置7充电的速度，其中，限流电阻6的阻值可以根据用户的需求或者具体的应用环境进行设置，本发明在此不做任何限定。

本发明实施例提供的一种补光灯板，还可以包括：

分别与每组补光灯组1相对应的开关3、以及处理器4相连的隔离装置8。

考虑到处理器4存在对应的电源，则为了减少该电源对补光灯组1造成的影响，则可以在每组补光灯组1相对应的开关3以及处理器4之间设置隔离装置8，以对处理器4所对应的电源起到隔离的作用。

本发明实施例提供的一种补光灯板，开关3可以为MOS管。

上述所提及的开关3具体可以为具有低开启时间、低导通阻抗的MOS(Metal Oxide Semiconductor，金属氧化物半导体)场效应晶体管。当然，也可以采用其他类型的器件作为开关3，如三极管等，这些具体的开关器件均在本发明的保护范围之内。

本发明实施例提供的一种补光灯板，补光灯组1中包含的补光灯为LED补光灯。

可以采用具有光效率高、电压低、体积小、寿命长、响应速度快、抗震能力强、节能、环保等特性的LED补光灯作为补光灯组1中的补光灯。当然，也可以采用金卤灯、荧光灯等作为补光灯组1中的补光灯，这些均在本发明的保护范围之内。

本发明上述技术方案的一个具体应用场景为：室内移动机器人在根据地面上的二维码进行定位导航时，需要对二维码进行扫描分析。考虑到不同的移动机器人所安装的摄像头的高度不同，则在拍摄二维码时，不同的移动机器人需要用不同亮度的LED补光灯进行补光，以便于拍摄出清晰的图像。因此，可以将上述补光灯板安装在不同的移动机器人上，在移动机器人进行拍摄时，可以根据实际需要控制其中的一组或多组LED补光灯组进行补光以让光照强度满足拍摄需求，而不必通过复杂的电路调节LED补光灯两端的电压来调节亮度，从而可以对电路进行简化，并在一定程度上降低移动机器人的成本，而且通过控制LED补光灯组的组数来进行补光可以提高补光的速度，从而减少拍摄的照片所产生的拖影，提高照片的质量。除此之外，移动机器人在拍摄的过程中，还可以对曝光时间、增益比等参数进行调节，以让其共同满足移动机器人对光照强度的需求。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。另外，本发明实施例提供的上述技术方案中与现有技术中对应技术方案实现原理一致的部分并未详细说明，以免过多赘述。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。