CN103512654B - 一种全方位环境光采集装置以及鱼类放流标志 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种全方位环境光采集装置以及鱼类放流标志。其中，全方位环境光采集装置包括采光环，所述采光环上连接有导光支路，所述导光支路的出光口处设有光亮度传感器，所述采光环采集到的光能够在采光环内经过多次反射或全反射进入所述导光支路。鱼类放流标志包括圆柱形本体，所述圆柱形本体的周向上开有安装槽，所述安装槽内安装有上述的全方位环境光采集装置；所述圆柱形本体上还开有用于放置所述导光支路的通光孔，所述通光孔与所述导光支路紧密接触。本发明在不增加功耗和电路复杂程度的情况下解决了同时采集不同方向亮度的问题。

Description

一种全方位环境光采集装置以及鱼类放流标志
技术领域
本发明涉及环境光亮度采集技术领域，特别是涉及一种全方位环境光采集装置以及鱼类放流标志。
背景技术
标志放流是研究鱼类洄游规律和生活环境的一种重要方法。早期是通过大量回捕位置信息来调查鱼类洄游路线，随着现代电子技术的发展，出现了档案式放流标志。该标志一般主体结构为一圆柱体，内部装有电路部分和传感器，利用亮度传感器记录的环境光亮度变化得到日出和日落时间，从而得到经度信息；同时利用白天时长得到纬度信息，这样就可以得到每天的鱼类活动区域，从而得到较为完整的鱼类洄游信息。在这种反演洄游信息的方法中，日出和日落时间的准确性直接影响到位置信息的反演经度，而日出和日落时间的准确性直接与环境光亮度变化的检测及算法有关，可以说环境光亮度变化检测的准确程度决定了洄游路径精度。环境光亮度通过档案式放流标志内部的亮度传感器进行采集，放流标志一般通过系绳系附于被标志鱼体上，随着被标志鱼的游动，会不断做倾斜翻转等运动，这样亮度传感器的朝向不断发生变化，当其面向光源方向（向上）时采集到的亮度数据大，当其背向光源方向（向下）时，采集的亮度数据变小，这样就会在给程序判断环境光亮度造成混乱，严重时会造成日出/日落时间的错误，从而使洄游路线反演出错。
目前有放流标志采用背对背设置两个亮度传感器，同时采集两个相反方向环境光亮度的方法进行补偿测量，以减少由于亮度传感器朝向不同带来的误差，也取得了较好的效果。但这种做法带来了两个缺点：1，电路复杂程度增加，添加一个亮度传感器及其附属电路会增加电路复杂程度和电路体积，这对于要求要尽量小以减少对鱼类的影响的放流标志而言是个很大的缺点，2，亮度传感器的增加会增大系统功耗，放流标志的能量供应非常有限，功耗的增加会减少其有效工作寿命。
发明内容
本发明提供一种全方位环境光采集装置以及鱼类放流标志，在不增加功耗和电路复杂程度的情况下解决了同时采集不同方向亮度的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种全方位环境光采集装置，包括采光环，所述采光环上连接有导光支路，所述导光支路的出光口处设有光亮度传感器，所述采光环采集到的光能够在采光环内经过多次反射或全反射进入所述导光支路。
所述采光环和导光支路由导光材料制成。
所述导光材料为耐海水腐蚀的有机材料。
所述导光材料的折射率大于海水的折射率。
所述导光支路的入光口的直径大于所述导光支路的出光口的直径。
所述导光支路位于所述采光环围绕的部分内。
所述采光环和导光支路为一体成型结构。
所述采光环和导光支路之间采用圆滑曲线过渡的方式连接。
所述导光支路的出光口的面积与光亮度传感器的感光面积相同。
所述采集环、导光支路的表面均采用光学表面抛光处理。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：还提供一种鱼类放流标志，包括圆柱形本体，所述圆柱形本体的周向上开有安装槽，所述安装槽内安装有上述的全方位环境光采集装置；所述圆柱形本体上还开有用于放置所述导光支路的通光孔，所述通光孔与所述导光支路紧密接触。
有益效果
由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：本发明在不增加电路复杂程度的功耗的情况下，实现了对环境亮度的全方位采集，有利于提高档案式放流标志中环境光亮度采集数据的准确度。
附图说明
图1是本发明全方位环境光采集装置的结构示意图；
图2是本发明鱼类放流标志的安装示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
本发明的实施方式涉及一种全方位环境光采集装置，利用导光材料，制成全方位光照采集器，结构上由采集环、导光支路和出光口组成。使不同方向的光照都能进入采集环，并在采集环内通过多次反射或全反射，进入渐窄的导光支路，最终到达出光口，进入亮度传感器。
如图1所示，全方位环境光亮度采集器的主要结构为一个带有向内部突起的圆环，圆环横向厚度为1～2mm，圆环外径与鱼类放流标志的外径相同，圆环径向厚度为2mm左右，整个采集器由导光有机材料制作而成，具体包括采光环1，所述采光环1上连接有导光支路2，所述导光支路2的出光口3处设有光亮度传感器，所述采光环1采集到的光能够在采光环1内经过多次反射或全反射进入所述导光支路2。其中，所述导光支路2位于所述采光环1围绕的部分内。所述导光支路2的入光口的直径大于所述导光支路2的出光口3的直径，这样起到一个聚光作用，确保数据的准确性。
其中，所述采光环1和导光支路2由导光材料制成，所述导光材料为耐海水腐蚀的有机材料，并且所述导光材料的折射率大于海水的折射率，这样一方面可以获得较大的光线入射角度，从而获得较大的亮度采集范围，另一方面进入采光环的光线更易于在采光环和导光支路间通过全反射传输，减少传输过程中的能量损失。
所述采光环1和导光支路2为一体成型结构，整个结构采用一次成型工艺，避免采光环和导光支路之间由于结构间隙造成的光线反射损失。所述采光环和导光支路之间采用圆滑曲线过渡的方式连接，以减少光线能量损失，导光支路采用曲线渐窄外形，以便于将光线集中到出光口。所述导光支路2的出光口的面积与光亮度传感器的感光面积相同，以减少二者接口处的传输损失。
如图2所示，鱼类放流标志主体结构为常见的圆柱形本体4，在其上与亮度传感器位置对应处沿横向开槽，开槽宽度与上述的全方位环境光亮度采集器的采光环1的横向厚度一致，开槽深度等于上述的全方位环境光亮度采集器的采光环1的径向厚度，并在亮度传感器对应的位置开一与导光支路相匹配的上大下小的通光孔，使得导光支路可以与通光孔紧密接触并穿过，导光支路的长度为使得出光口可与亮度传感器的感光面密切接触，当本发明所述的全方位环境光亮度采集器安装在放流标志的开槽上时，二者能配合紧密，再通过胶合处理，可达到防水密封的目的。
不难发现，本发明不仅可以在不增加放流标志电路复杂程度和功耗的情况下，采集保各个方向的环境亮度数据，从而减少因亮度传感器朝向不同而引起的环境亮度采集误差，从而提高环境亮度采集精度。

Claims (10)

1.一种全方位环境光采集装置，包括采光环（1），其特征在于，所述采光环（1）上连接有导光支路（2），所述导光支路（2）的出光口（3）处设有光亮度传感器，所述采光环（1）采集到的光能够在采光环（1）内经过多次反射或全反射进入所述导光支路（2）。
2.根据权利要求1所述的全方位环境光采集装置，其特征在于，所述采光环（1）和导光支路（2）由导光材料制成。
3.根据权利要求2所述的全方位环境光采集装置，其特征在于，所述导光材料为耐海水腐蚀的有机材料。
4.根据权利要求2所述的全方位环境光采集装置，其特征在于，所述导光材料的折射率大于海水的折射率。
5.根据权利要求1所述的全方位环境光采集装置，其特征在于，所述导光支路（2）的入光口的直径大于所述导光支路（2）的出光口（3）的直径。
6.根据权利要求1所述的全方位环境光采集装置，其特征在于，所述导光支路（2）位于所述采光环（1）围绕的部分内。
7.根据权利要求1所述的全方位环境光采集装置，其特征在于，所述采光环（1）和导光支路（2）为一体成型结构。
8.根据权利要求1所述的全方位环境光采集装置，其特征在于，所述采光环（1）和导光支路（2）之间采用圆滑曲线过渡的方式连接。
9.根据权利要求1所述的全方位环境光采集装置，其特征在于，所述导光支路（2）的出光口的面积与光亮度传感器的感光面积相同。
10.一种鱼类放流标志，包括圆柱形本体（4），其特征在于，所述圆柱形本体（4）的周向上开有安装槽，所述安装槽内安装有如权利要求1-9中任一权利要求所述的全方位环境光采集装置；所述圆柱形本体（4）上还开有用于放置所述导光支路的通光孔，所述通光孔与所述导光支路紧密接触。
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