连接移动终端的多光谱滤光镜系统及控制方法与流程

本申请涉及光学探测技术领域，具体而言，涉及一种连接移动终端的多光谱滤光镜系统及控制方法。

背景技术：

多光谱成像技术在地面测绘、地质分析、目标识别、矿产勘探、农业监测等方面有着广泛应用，是光学探测技术中的重要组成部分。

在多光谱成像技术中，滤光片型光谱成像技术是应用比较广泛的一种。滤光片型光谱成像技术则是相机前安装轮式滤光片的多光谱成像设备。但这就导致用户需要成套的购置该多光谱成像设备和与该多光谱成像设备配合的专业相机，导致用户的使用成本太高。

技术实现要素：

本申请在于提供一种连接移动终端的多光谱滤光镜系统及控制方法，以有效改善上述缺陷。

为了实现上述目的，本申请的实施例通过如下方式实现：

第一方面，本申请实施例提供了一种连接移动终端的多光谱滤光镜系统，包括：多个滤光片。转轮，所述转轮上开设有多个通孔，所述多个滤光片一一对应的设置到所述多个通孔中。电机，所述电机的转动轴连接在所述转轮的轴心处。夹持组件，所述夹持组件与所述电机远离转动轴的一端连接，所述夹持组件用于夹持住外部的移动终端。控制通信模块，所述控制通信模块设置在所述转轮内并分别与所述电机和所述移动终端连接，所述控制通信模块用于控制所述电机按当前转动速度转动，并根据所述当前转动速度确定被所述电机带动的所述转轮上的所述多个滤光片中的目标滤光片移动至位于所述移动终端的镜头前，发送拍照请求至所述移动终端。

在第一方面的一些可选实施方式中，所述控制通信模块，包括：控制单元，所述控制单元与所述电机连接，所述控制单元用于控制所述电机按当前转动速度转动，并根据所述当前转动速度确定被所述电机带动的所述转轮上的所述多个滤光片中的目标滤光片移动至位于所述移动终端的镜头前，生成拍照请求。usb通信接口，所述usb通信接口分别与所述控制单元和所述移动终端连接，所述usb通信接口用于获得所述控制单元发送的所述拍照请求，并将所述拍照请求发送至所述移动终端。

在第一方面的一些可选实施方式中，所述多个通孔中任一相邻的两个通孔间的间隔与所述多个通孔中其它相邻的两个通孔间的间隔相同，且所述多个通孔围成圆形。

在第一方面的一些可选实施方式中，所述多个滤光片共面，以及所述多个滤光片中每个滤光片的透光波长与所述多个滤光片中的其它滤光片均不同

在第一方面的一些可选实施方式中，所述夹持组件包括：支撑片，所述支撑片具有相对的第一端和第二端，所述电机远离转动轴的一端连接在所述支撑片的所述第一端和所述第二端之间。第一夹持件，所述第一夹持件可活动的设置在所述第一端，使得所述第一夹持件在第一端和所述第二端连线方向上做相对于所述支撑片的往复运动。第二夹持件，所述第二夹持件可活动的设置在所述第二端，使得所述第二夹持件在第一端和所述第二端连线方向上做相对于所述支撑片的往复运动。

在第一方面的一些可选实施方式中，所述第一夹持件可活动的设置在所述第一端为所述第一夹持件通过第一弹性件与所述第一端连接。

在第一方面的一些可选实施方式中，所述第二夹持件可活动的设置在所述第二端为所述第二夹持件通过第二弹性件与所述第二端连接。

在第一方面的一些可选实施方式中，所述电机远离转动轴的一端滑动连接所述第一端和所述第二端之间，使得所述电机在第一端和所述第二端连线方向上做相对于所述支撑片的往复运动。

在第一方面的一些可选实施方式中，还包括：供电电源，所述供电电源设置在所述转轮内并与所述电机、所述控制通信模块连接，所述供电电源用于为所述电机和所述控制通信模供电。

第二方面，本申请实施例提供了一种多光谱滤光镜系统的控制方法，其特征在于，应用于所述的多光谱滤光镜系统中的控制通信模块，所述方法包括：控制电机按当前转动速度转动，并根据所述当前转动速度确定被所述电机带动的转轮上的多个滤光片中的目标滤光片移动至位于移动终端的镜头前；发送拍照请求至所述移动终端。

第三方面，本申请实施例提供了一种具有处理器可执行的非易失程序代码的计算机可读储存介质，所述程序代码使所述处理器执行第一方面或第一方面的任一可选的实现方式所述的多光谱滤光镜系统的控制方法。

本申请实施例的有益效果包括：

通过夹持组件用于夹持住外部的移动终端，实现了将多光谱滤光镜系统整体设置在了移动终端上。在通过控制通信模块控制电机按当前转动速度转动，并根据当前转动速度确定被电机带动的转轮上的多个滤光片中的目标滤光片移动至位于移动终端的镜头前，则发送拍照请求至所述移动终端，故通过多光谱滤光镜系统整体设置在了移动终端上并与移动终端通信，实现了移动终端可以通过便多光谱滤光镜系统采集到光谱图像。解决了现有技术中多光谱成像设备需要专业相机来配套而导致用户的使用成本太高的技术问题。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本申请第一实施例提供的一种连接移动终端的多光谱滤光镜系统的第一视角结构示意图；

图2示出了本申请第一实施例提供的一种连接移动终端的多光谱滤光镜系统的第二视角结构示意图；

图3示出了本申请第一实施例提供的一种连接移动终端的多光谱滤光镜系统的第三视角结构示意图；

图4示出了本申请第一实施例提供的一种连接移动终端的多光谱滤光镜系统的结构框图；

图5示出了本申请第一实施例提供的一种连接移动终端的多光谱滤光镜系统中供电电源的电路图；

图6示出了本申请第二实施例提供的一种多光谱滤光镜系统的控制方法的流程图。

图标：100-连接移动终端的多光谱滤光镜系统；110-转轮；111-通孔；120-滤光片；130-电机；140-夹持组件；141-支撑片；142-第一夹持件；143-第二夹持件；150-供电电源；160-控制通信模块；161-控制单元；162-usb通信接口。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有进行出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。再者，本申请中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

第一实施例

请参阅图1至图3，本申请的提供了一种连接移动终端的多光谱滤光镜系统100，该连接移动终端的多光谱滤光镜系统100包括：转轮110、多个滤光片120、电机130、夹持组件140、控制通信模块160和供电电源150。

转轮110可以为内部中空板状结构，转轮110内部的中控使得转轮110内部可以具有用于设置该连接移动终端的多光谱滤光镜系统100中的硬件设备的容纳空间。为了美观，转轮110的整体形状可以呈圆形。当然，在实际应用中转轮110的形状可以根据用户的喜好或者需求进行调整，例如，转轮110的整体形状也可以为呈矩形、五边形或六边形等。

可选地，考虑到该连接移动终端的多光谱滤光镜系统100是设置到移动终端上，以便于用户可以手持使用，故连接移动终端的多光谱滤光镜系统100应当尽量的轻便。基于轻便的考虑，转轮110可以为由强度较大的塑料材料制成，或者由强度更大且也较为轻便的碳纤维材料制成，但成本会稍高。

作为设置多个滤光片120的一种方式，转轮110上开设有多个通孔111。多个通孔111中每个通孔111均用于设置对应的每个滤光片120。本实施例中，转轮110需要在电机130的带动下，以自身的轴心为转轴而进行自转。为保证每个通孔111在转轮110自转的情况下，都能够移动至位于移动终端的镜头前方以使每个通孔111中设置的滤光片120都能够起到作用，即需要转轮110自转的情况下每个通孔111都能够移动至前一个通孔111的位置处，故多个通孔111在转轮110上的开设位置使得多个通孔111可以围成圆形。

可选地，在转轮110自转的过程中，也为便于确定每个通孔111转动到哪里，故可以多个通孔111在转轮110上的开设位置还使得多个通孔111中任一相邻的两个通孔111间的间隔与通孔111中其它相邻的两个通孔111间的间隔相同。

可选地，为保证连接移动终端的多光谱滤光镜系统100的功能多样性，即多个滤光片120的数量不应太少，那么多个通孔111的数量可以为20-30，例如，本实施例可以选择为24个，但并不作为限定。

本实施例中，多个滤光片120可以一一对应的设置到多个通孔111中，即多个滤光片120的数量需要与多个通孔111的数量匹配，且多个滤光片120中每个滤光片120形状也要与每个通孔111匹配。

为保证实际使用的效果，多个滤光片120一一对应的设置到多个通孔111中后，多个滤光片120需要共面，这样才能够保证每个滤光片120到移动终端的镜头组件的距离是相同的，从而保证移动终端通过每个滤光片120采集每张光谱图像的条件参数是相同。但在实际中，在一些特定情况下，需要一些不同于常规的结果，那么也可以将多个滤光片120设置为不共面。

另外，为提高实验的效率，移动终端利用每个滤光片120所获得的结果可以不同，故多个滤光片120中每个滤光片120的透光波长与多个滤光片120中的其它滤光片120均不同，其中，每个滤光片120的透光波长可以根据用户的使用需求进行设置。但在实际中，在一些特定情况下，需要一些不同于常规的结果，那么也可以使得多个滤光片120中部分滤光片120的透光波长相同。

本实施例中，电机130可以为常规型号的小型电机130，例如，电机130可以采用工作电压为12v的42m704l150型的无刷直流小型电机130。为便于电机130的安装，可以将原厂的电机130进行一定的封装改造。例如，对电机130远离转动轴的一端加装底座，以便于电机130远离转动轴的一端能够与夹持组件140连接。

可选地，电机130的转动轴连接在转轮110的轴心处，以便于电机130能够带动该转轮110以转轮110自身的轴心为转轴进行自转，而所述电机130远离转动轴的一端则与夹持组件140连接。

本实施例中，夹持组件140用于夹持住外部的移动终端，从而实现该连接移动终端的多光谱滤光镜系统100设置到移动终端上。

可选地，作为夹持组件140的一种实施方式，夹持组件140包括：支撑片141、第一夹持件142和第二夹持件143。

支撑片141可以为形状呈矩形的片状结构，其中，支撑片141作为连接移动终端的多光谱滤光镜系统100的主要承重部件，支撑片141可以为有碳纤维材料制成的矩形的片状结构，在保证结构强度的同时，也能够有效的控制移动终端的多光谱滤光镜系统的整体重量。支撑片141的矩形的片状结构使得支撑片141可以具有相对的第一端和第二端，那么电机130远离转动轴的一端则可以连接在支撑片141的第一端和第二端之间。

可以理解到，该连接移动终端的多光谱滤光镜系统100应当可以应用于各型号的移动终端，但移动终端的型号不同也导致各移动终端的镜头的设置位置也各不相同。因此，需要电机130远离转动轴的一端可滑动的连接在支撑片141的第一端和第二端之间，这样使得可以通过滑动调整电机130的位置来使得与电机130连接的转轮110上的多个滤光片120的位置能够与各型移动终端的镜头位置适配。可选地，电机130远离转动轴的一端可滑动的连接在支撑片141的第一端和第二端之间可以为：电机130远离转动轴的一端套设住支撑片141，这样就实现了电机130远离转动轴的一端可滑动的连接在支撑片141的第一端和第二端。

第一夹持件142可以为整体上呈构状，且第一夹持件142的构状部的宽度可以为大于大部分型号的移动终端的10mm，使得第一夹持件142可以卡住大部分型号的移动终端。此外，第一夹持件142可以可活动的设置在第一端，使得第一夹持件142在第一端和第二端连线方向上做相对于支撑片141的往复运动。例如，第一夹持件142通过第一弹性件与第一端连接，且初始状态下该第一弹性件处于拉伸状态，这样第一弹性件就可以对该第一夹持件142产生拉力，使得该第一夹持件142紧密的贴合在第一端上。

第二夹持件143也可以为整体上呈构状，且第二夹持件143的构状部的宽度可以为大于大部分型号的移动终端的10mm，使得第二夹持件143也可以卡住大部分型号的移动终端。此外，第二夹持件143可以可活动的设置在第二端，使得第二夹持件143在第一端和第二端连线方向上做相对于支撑片141的往复运动。例如，第二夹持件143通过第二弹性件与第二端连接，且初始状态下该第二弹性件处于拉伸状态，这样第二弹性件就可以对该第二夹持件143产生拉力，使得该第二夹持件143紧密的贴合在第二端上。

本实施例中，若第一夹持件142在第一端和第二端连线方向上向远离第一端的方向移动，并卡住移动终端，以及第二夹持件143在第一端和第二端连线方向上向远离第二端的方向移动，并卡住移动终端。这样，第一弹性件就会进一步被拉伸，并产生更大的拉力；以及第二弹性件也被进一步被拉伸，并产生更大的拉力。故该更大的拉力使得第一夹持件142和第二夹持件143配合，能够紧密的将移动终端卡在第一夹持件142和第二夹持件143之间，使得连接移动终端的多光谱滤光镜系统100能够稳定的设置在移动终端上。但若连接移动终端的多光谱滤光镜系统100从移动终端上取下时，第一弹性件产生的该更大的拉力就自动使得第一夹持件142复位；第二弹性件产生的该更大的拉力就自动使得第二夹持件143复位。

请参阅图3至图5，供电电源150可以设置在转轮110内并与电机130、控制通信模块160连接，从而实现为电机130、控制通信模块160供电。

本实施例中，供电电源150可以主要可以由多节纽扣电池和降压输出电路构成。多节纽扣电池中每节纽扣电池可以采用例如cr2032型，且每节纽扣电池的输出电压可以为2v，那么多节纽扣电池的数量可以为6个。6个纽扣电池的串联则可以输出12v的电压至电机130，以使电机130正常工作。6个纽扣电池的串联输出的12v还可以输出至降压输出电路，使得降压输出电路将12v降压至3.3v，并将3.3v的电压输出至控制通信模块160，以保证控制通信模块160的正常工作。

此外，供电电源150可以采用类似与移动终端中供电的设计，使得供电电源150为可以进行充电。可以理解到，这种设计方式是比较现有和成熟的，本实施例对此就不做详细的描述。

控制通信模块160设置在转轮110内并分别与电机130和移动终端连接。控制通信模块160可以用于控制所述电机130按当前转动速度转动，并根据当前转动速度确定被电机130带动的转轮110上的多个滤光片120中的目标滤光片120移动至位于移动终端的镜头前，发送拍照请求至移动终端。

本实施例中，控制通信模块160可以包括：控制单元161和usb通信接口162。

控制单元161可以为具备信号处理能力的集成电路芯片，例如，控制单元161可以为stm32系列单片机，且本实施例可以采用市面的上已经封装好的stm32系列单片机，以实现对控制单元161编程且控制单元161根据编程而定义的相关引脚与电机130、供电电源150和usb通信接口162连接后就可以实现，避免还需要对控制单元161的外围电路进行设计。

可选地，控制单元161的vdd引脚可以与供电电源150连接，以获得3.3v的信号而进行正常的工作。控制单元161的pa5引脚和pa6引脚能够一一对应的与电机130的in1引脚和in2引脚连接，以控制电机130按照控制单元161中预先设置的当前速度进行转动。另外，控制单元161中预先设置了通孔111的数量和相邻的每两个通孔111间的距离，还定义了开始转动的状态为多个通过中任意一个通孔111位于移动终端的镜头前方。那么，控制单元161根据通孔111的数量和相邻的每两个通孔111间的距离，以及根据开始转动的状态，控制单元161就可以确定出每个目标通孔111移动至位于移动终端的镜头前方的时间点，并在此每个时间点生成相应的拍照请求。控制单元161的pc1引脚和pc2引脚还与usb通信接口162连接，那么就可以将拍照请求发送至usb通信接口162。

usb通信接口162可以为市面上常规的usb接口电路，例如，usb通信接口162可以为市面的上已经封装好的zl-56af3.0型，以实现usb通信接口162与供电电源150、控制单元161和移动终端连接后就可以实现。usb通信接口162的vcc引脚可以与供电电源150连接，以获得3.3v的信号而进行正常的工作。usb通信接口162data+引脚和data-引脚能够一一对应的与控制单元161的pc引脚和pc2引脚连接。那么，在usb通信接口162通过usb数据与移动终端连接后，usb通信接口162就能够将通过data+引脚或data-引脚或的拍照请求转发至移动终端，使得移动终端根据拍照请求执行拍照的操作。

第二实施例

请参阅图6，本申请实施例提供了一种多光谱滤光镜系统的控制方法，应用于多光谱滤光镜系统中的控制通信模块，多光谱滤光镜系统的控制方法包括：步骤s100和步骤s200。

步骤s100：控制电机按当前转动速度转动，并根据所述当前转动速度确定被所述电机带动的转轮上的多个滤光片中的目标滤光片移动至位于移动终端的镜头前。

步骤s200：发送拍照请求至所述移动终端。

需要说明的是，由于所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的方法具体执行过程，可以参考前述实施例中的对应系统、装置和单元的具体工作过程，在此不再赘述。

第四实施例

本申请实施例还提供了一种处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读储存介质，该计算机可读存储介质上存储有程序代码，该程序代码被处理器运行时执行上述任一实施例多光谱滤光镜系统的控制方法的步骤。

具体地，该存储介质能够为通用的存储介质，如移动磁盘、硬盘等，本申请实施例所提供的多光谱滤光镜系统的控制方法的程序代码产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

综上所述，本申请实施例提供了一种连接移动终端的多光谱滤光镜系统及控制方法。包括：多个滤光片。转轮，转轮上开设有多个通孔，多个滤光片一一对应的设置到多个通孔中。电机，电机的转动轴连接在转轮的轴心处。夹持组件，夹持组件与电机远离转动轴的一端连接，夹持组件用于夹持住外部的移动终端。控制通信模块，控制通信模块设置在转轮内并分别与电机和移动终端连接，控制通信模块用于控制电机按当前转动速度转动，并根据当前转动速度确定被电机带动的转轮上的多个滤光片中的目标滤光片移动至位于移动终端的镜头前，发送拍照请求至移动终端。

通过夹持组件用于夹持住外部的移动终端，实现了将多光谱滤光镜系统整体设置在了移动终端上。在通过控制通信模块控制电机按当前转动速度转动，并根据当前转动速度确定被电机带动的转轮上的多个滤光片中的目标滤光片移动至位于移动终端的镜头前，则发送拍照请求至所述移动终端，故通过多光谱滤光镜系统整体设置在了移动终端上并与移动终端通信，实现了移动终端可以通过便多光谱滤光镜系统采集到光谱图像。解决了现有技术中多光谱成像设备需要专业相机来配套而导致用户的使用成本太高的技术问题。

以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。