CN105549091A - 一种基于方向自动校准的车载金属探测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于方向自动校准的车载金属探测装置，包括设置于车体上的金属探测模块、摄像采集模块、图像生成模块、图像分析模块、中央处理器、电机驱动模块、电机及显示模块，其中摄像采集模块设置于车体的底部；所述金属探测模块，用于探测车体所经路面下是否存在金属物体获得电信号；所述图像分析模块，用于对图像分析，判断路面所占图像的位置获得行驶方向是否存在偏差的判断结果；所述中央处理器，还用于根据图像分析模块所得判断结果，生成电机补偿控制信号，所述电机驱动模块根据电机补偿控制信号驱动电机对左车轮或右车轮的转动进行控制，使得车体沿路面直线行驶。本发明具备自动校准功能，自动化程度高，提高金属检测功能。

Description

一种基于方向自动校准的车载金属探测装置

技术领域

本发明涉及一种基于方向自动校准的车载金属探测装置，属于金属探测的技术领域。

背景技术

目前，在金属探测领域中，金属探测装置是常用的探测工具。金属探测器主要有三大类：电磁感应型，X射线检测型，微波检测型，是用于探测金属的电子仪器，可应用于多个领域。

在军事上，金属探测器可用于探测金属地雷；在安全领域，可以探测随身携带或隐藏的武器与作案工具；在考古方面，可以探测埋藏金属物品的古墓，找到古墓中的金银财宝与首饰或其他金属制品；在工程中，可用于探测地下金属埋设物，例如管道、管线等；在矿产勘探中，可用来检测和发现自然金颗粒；工业上，可用于在线监测，如去掉棉花，煤炭，食品中的金属杂物等。金属探测器还可作为开展青少年国防教育与科普活动的用具。

如今，金属探测器被越来越多地用来协助表面穿透雷达及其它探地雷达系统工作。最初由英国开发出来、用于探测塑料地雷的SPR系统能够定位地表30米以下的异常物体。该系统还能提供一系列线索来帮助使用者识别尚未未挖出来的证物。

现下的金属探测器除了基本的探测警报功能外,一般都会提供许多各厂商精心研发的特殊功能，如：地表平衡的功能，以利机器正确比对是否发现金属物而非干扰；选取功能，利用不同金属物体对磁场反应差异特性来遴选或排除不同类别之金属物件且警报提示。

尽管地下金属探测器得到广泛使用，但实际上仍然存在不足。如申请号：201310715554.5申请日：2013-12-23的文件中，公开了“一种新型地下金属探测器，所述电池盒盖与电池固定架连接，所述电池底部托架与电池盒连接，所述电池盒与电池盒盖连接，所述调节开关、电源开关位于电池盒上，所述手护套件与固定连接杆一连接，所述固定连接杆一与伸缩连接杆连接，所述LCD显示面板与LCD显示器连接，所述LCD显示器与探测主板处理器连接，所述探测主板处理器与主机外壳连接，所述主机外壳与信号线连接头连接，所述伸缩连接杆与固定连接杆二连接，所述固定连接杆二与探测盘连接，所述探测盘与电杆支架连接，所述电杆支架与探测底盖连接。本发明操作简单方便、安全可靠、使用效果好、使用寿命长“。

而在另外一篇申请号：201110308888.1申请日：2011-10-13的文件中，公开了“一种金属探测器，包括接收处理器、与接收处理器连接的探测传感器，还包括交流信号发生器、与交流信号发生器连接的两个导体发射极，其特征是：所述接收处理器由放大器滤波器、与放大器滤波器的相位差比较器和与相位差比较器连接的报警器构成，其放大器滤波器与探测传感器、相位差比较器与无线发射接收器联系；所述交流信号发生器与无线发射接收报警器联系。本发明能够探测比较深的地下金属物，因为交流信号发生器可以是大功率的信号发生器，导体发射极可以埋的比较深；安全，能够实现无人操作；由于采用的是金属物反射交流信号会发生形变与原来交流信号发生器发出的交流信号进行相位差比较的原理，报警准确”。

尽管上述文献对金属探测器做出改进，但是其仍然存在问题。现有的金属探测器通常需要依赖人工承载和操作，无法结合车载技术，将探测模块集成在车体上，且无法对车辆的行驶方向进行校准，不具备自动化检测功能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种基于方向自动校准的车载金属探测装置，解决现有的金属探测器通常需要依赖人工承载和操作，无法结合车载技术，将探测模块集成在车体上，且无法对车辆的行驶方向进行校准的问题。

本发明具体采用以下技术方案解决上述技术问题：

一种基于方向自动校准的车载金属探测装置，包括设置于车体上的金属探测模块、摄像采集模块、图像生成模块、图像分析模块、中央处理器、电机驱动模块、电机及显示模块，其中摄像采集模块设置于车体的底部；所述金属探测模块，用于探测车体所经路面下是否存在金属物体获得电信号；所述中央处理器，用于生成显示驱动信号和电机控制信号；所述电机驱动模块，用于根据电机控制信号转换成驱动信号；所述电机，其转轴通过传动件分别连接左车轮和右车轮，用于根据驱动信号控制左车轮和右车轮转动；所述摄像采集模块，用于采集车体行驶中的路面数据；所述图像生成模块，用于提取采集的路面数据生成图像；所述图像分析模块，用于对图像分析，判断路面所占图像的位置获得行驶方向是否存在偏差的判断结果；所述中央处理器，还用于根据图像分析模块所得判断结果，生成电机补偿控制信号，所述电机驱动模块根据电机补偿控制信号驱动电机对左车轮或右车轮的转动进行控制，使得车体沿路面直线行驶。

进一步地，作为本发明的一种优选技术方案：还包括设置于电机的转轴上的光电编码器，所述光电编码器与中央处理器相连。

进一步地，作为本发明的一种优选技术方案：所述图像生成模块根据设定时间提取采集的路面数据生成图像。

进一步地，作为本发明的一种优选技术方案：所述图像分析模块还用于对图像进行去噪滤波处理。

进一步地，作为本发明的一种优选技术方案：所述图像分析模块采用中值滤波方法进行图像去噪处理。

本发明采用上述技术方案，能产生如下技术效果：

本发明所采用的基于方向自动校准的车载金属探测装置，通过将金属探测模块集成在车体上，结合车载技术，实现动态车载探测，以及在车体的行驶过程中，根据行驶在路面上的情况进行采集，形成图像后进行图像分析，判断路面所占图像的位置情况确定当前行驶的路面是否偏离，而控制电机使得左或右车轮进行调整，使得车体在检测过程中可沿路面直线行驶，由此提高检测功能，自动化程度高，且具备自动校准功能，使得车载金属探测装置功能更加完善，便于长距离下的金属探测。可解决现有的金属探测器通常需要依赖人工承载和操作，无法结合车载技术，将探测模块集成在车体上，且无法对车辆的行驶方向进行校准的问题。

附图说明

图1为本发明基于方向自动校准的车载金属探测装置的模块示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明的实施方式进行描述。

如图1所示，本发明设计了一种基于方向自动校准的车载金属探测装置，包括设置于车体上的金属探测模块、摄像采集模块、图像生成模块、图像分析模块、中央处理器、电机驱动模块、电机及显示模块，其中摄像采集模块设置于车体的底部；其中所述金属探测模块，用于探测车体所经路面下是否存在金属物体获得电信号；所述中央处理器，用于生成显示驱动信号和电机控制信号；所述电机驱动模块，用于根据电机控制信号转换成驱动信号；所述电机，其转轴通过传动件分别连接左车轮和右车轮，用于根据驱动信号控制左车轮和右车轮转动；所述摄像采集模块，用于采集车体行驶中的路面数据；所述图像生成模块，用于提取采集的路面数据生成图像；所述图像分析模块，用于对图像分析，判断路面所占图像的位置获得行驶方向是否存在偏差的判断结果；所述中央处理器，还用于根据图像分析模块所得判断结果，生成电机补偿控制信号，所述电机驱动模块根据电机补偿控制信号驱动电机对左车轮或右车轮的转动进行控制，使得车体沿路面直线行驶。

而常态下，金属探测模块的探测频率可以根据用户需要而设置，且可以自动屏蔽车体底部的摄像采集模块和电机。因此，金属探测模块和摄像采集模块、电机等金属部件之间不存在影响。由此通过将金属探测模块集成在车体上，结合车载技术，实现动态车载探测，以及在车体的行驶过程中，根据行驶在路面上的情况进行采集，形成图像后进行图像分析，判断路面所占图像的位置情况确定当前行驶的路面是否偏离，而控制电机使得左或右车轮进行调整，使得车体在检测过程中可沿路面直线行驶。

在此基础上，装置还可以包括设置于电机的转轴上的光电编码器，所述光电编码器与中央处理器相连。利用光电编码器与电机的转轴连接，检测电机的输出脉冲信号，而中央处理器根据输出的脉冲信号计算得到脉冲个数，由此计算出车体的行驶路程。然后，交由显示模块进行显示。

并且，所述图像生成模块根据设定时间提取采集的路面数据生成图像。即为了节约能耗，摄像采集模块进行实时采集，而图像生成模块根据一定时间生成图像，而减少系统的图像处理量。

以及，所述图像分析模块还用于对图像进行去噪滤波处理，使得提取的图像能够更加清晰，具备更高的分辨率。进一步地，所述图像分析模块可以采用中值滤波方法进行图像去噪处理，中值滤波是一种非线性处理技术,能抑制图像中的噪声.它是基于图像的这样一种特性:噪声往往以孤立的点的形式出现,这些点对应的像素很少,而图像则是由像素数较多,面积较大的小块构成.在一维的情况下,中值滤波器是一个含有奇数个像素的窗口.在处理之后,位于窗口正中的像素灰度值,用窗口内各像素灰度值的中值代替.中值滤波器在某些情况下抑制噪声,因此可以很好地提高图像的质量。

综上，本发明所采用的基于方向自动校准的车载金属探测装置，使得车体在检测过程中可沿路面直线行驶，由此提高检测功能，自动化程度高，且具备自动校准功能，使得车载金属探测装置功能更加完善，便于长距离下的金属探测。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (5)

1.一种基于方向自动校准的车载金属探测装置，其特征在于，包括设置于车体上的金属探测模块、摄像采集模块、图像生成模块、图像分析模块、中央处理器、电机驱动模块、电机及显示模块，其中摄像采集模块设置于车体的底部；所述金属探测模块，用于探测车体所经路面下是否存在金属物体获得电信号；所述中央处理器，用于生成显示驱动信号和电机控制信号；所述电机驱动模块，用于根据电机控制信号转换成驱动信号；所述电机，其转轴通过传动件分别连接左车轮和右车轮，用于根据驱动信号控制左车轮和右车轮转动；所述摄像采集模块，用于采集车体行驶中的路面数据；所述图像生成模块，用于提取采集的路面数据生成图像；所述图像分析模块，用于对图像分析，判断路面所占图像的位置获得行驶方向是否存在偏差的判断结果；所述中央处理器，还用于根据图像分析模块所得判断结果，生成电机补偿控制信号，所述电机驱动模块根据电机补偿控制信号驱动电机对左车轮或右车轮的转动进行控制，使得车体沿路面直线行驶。

2.根据权利要求1所述基于方向自动校准的车载金属探测装置，其特征在于：还包括设置于电机的转轴上的光电编码器，所述光电编码器与中央处理器相连。

3.根据权利要求1所述基于方向自动校准的车载金属探测装置，其特征在于：所述图像生成模块根据设定时间提取采集的路面数据生成图像。

4.根据权利要求1所述基于方向自动校准的车载金属探测装置，其特征在于：所述图像分析模块还用于对图像进行去噪滤波处理。

5.根据权利要求4所述基于方向自动校准的车载金属探测装置，其特征在于：所述图像分析模块采用中值滤波方法进行图像去噪处理。