CN110751001B - 一种声磁标签的快速检测系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种声磁标签的快速检测系统和方法，所述系统包括金属盒、发射线圈、检测电路板和谐波接收装置；金属盒蜂窝状排布，每个金属盒内设有电路板和发射线圈，电路板连接电源线和数据线；将蜂窝状排布的金属盒贴近声磁标签时，每个蜂窝对应一个声磁标签；谐波接收装置安装于金属盒贴近声磁标签的另一侧，用于接收所有声磁标签发射出的谐波。本发明利用金属屏蔽的方式，采用蜂窝状的金属盒，每个蜂窝里安装一个发射线圈，将蜂窝状的金属盒贴近声磁标签时，保证每个蜂窝对应一个声磁标签。在声磁标签的另一侧安装一个谐波接收装置，可以同时接收到所有声磁标签发射出的谐波。本发明采用压缩感知的方法对声磁标签同时检测，提高了检测速度。

Description

一种声磁标签的快速检测系统和方法

技术领域

本发明属于声磁标签检测技术领域，具体涉及一种声磁标签的快速检测系统和方法。

背景技术

目前，利用声磁系统进行防盗控制被广泛的应用在超市、图书馆等场合。其中的声磁标签需要在每件商品或每本书上使用。由于数量巨大，声磁标签出厂前，进行快速检测成为必需。

传统的声磁标签检测方法，利用线圈产生58kHz(或其它特定频率)的电磁波，激励产生116kHz的二次谐波，探测谐波是否产生，从而确定声磁标签是否合格。由于多个声磁标签同时接收到信号后，当声磁标签位置接近的时候，探测到的谐波无法区分信号来源，导致检测时只能每一片单独检测，导致无法满足工厂大量检测的需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种声磁标签的快速检测系统和方法。

为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为：

一种声磁标签的快速检测系统，包括金属盒、发射线圈、检测电路板和谐波接收装置；

所述金属盒蜂窝状排布，每个金属盒内设有检测电路板和发射线圈，检测电路板连接电源线和数据线；

将蜂窝状排布的金属盒贴近声磁标签时，每个蜂窝对应一个声磁标签；

所述谐波接收装置安装于金属盒贴近声磁标签的另一侧，用于接收所有声磁标签发射出的谐波。

为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：

上述的谐波接收装置包括控制电路和接收线圈。

上述的一种声磁标签的快速检测系统的声磁标签的快速检测方法，包括以下步骤：

步骤1)：根据蜂窝状排布的金属盒的数量和排列，生成对应的随机二值矩阵，所述随机二值矩阵中一半的数据为1；

步骤2)：根据随机二值矩阵控制每个金属盒蜂窝中的发射天线，为1时产生激励电磁波，否则不产生；

同时，谐波接收装置接收所有声磁标签产生的二次谐波，并记录电流的大小，构成方程：

式中：N为所有蜂窝的总数，c_i为生成的二值矩阵的系数，i_i为单独一个声磁标签产生的谐波被谐波接收装置接收后产生的电流；

步骤3)重复步骤1)和2)M次(M＜＜N)，构成方程组：

式中，I_(j)代表第j测量得到的电流；

同时将上式简化为：I＝Ci；

步骤4)：利用压缩感知算法求解步骤3)方程组，得到i＝[i₁i₂…i_N]，如果i_i的值大于预设的阈值则表示声磁标签正常，否则声磁标签不合格。

上述的步骤4)中，利用OMP算法求解步骤3)方程组，包括以下步骤：

步骤1：初始化r⁰＝I，i⁰＝0，Γ⁰＝φ；

步骤2：n＝1；

步骤2.1：gⁿ＝＜r^n-1,C＞；

步骤2.2：

步骤2.3：Γⁿ＝Γ^n-1∪jⁿ；

步骤2.4：iⁿ＝ΓⁿI；

步骤2.5：rⁿ＝I-Ciⁿ，n＝n+1；

步骤2.6：重复步骤2.1-2.5直到||rⁿ-r^n-1||＜ε，ε为设置的精度要求，此时iⁿ即为方程组的解。

本发明具有以下有益效果：

本发明利用金属屏蔽的方式，采用蜂窝状的金属盒，每个蜂窝里安装一个发射线圈，将蜂窝状的金属盒贴近声磁标签时，保证每个蜂窝对应一个声磁标签。在声磁标签的另一侧安装一个谐波接收装置，可以同时接收到所有声磁标签发射出的谐波。

如果每一个声磁标签单独检测，需要的时间太长，本发明采用压缩感知的方法，提高了检测速度。

附图说明

图1是本发明的金属盒结构示意图；

图2是本发明的系统结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细描述。

如图2所示，本发明的一种声磁标签的快速检测系统，包括金属盒、发射线圈、检测电路板和谐波接收装置；

如图1所示，所述金属盒蜂窝状排布，每个金属盒内设有检测电路板和发射线圈，检测电路板连接电源线和数据线；

将蜂窝状排布的金属盒贴近声磁标签时，每个蜂窝对应一个声磁标签；

所述谐波接收装置安装于金属盒贴近声磁标签的另一侧，用于接收所有声磁标签发射出的谐波。

实施例中，所述谐波接收装置包括控制电路和接收线圈。

本发明的一种声磁标签的快速检测方法，包括以下步骤：

步骤1)：根据蜂窝状排布的金属盒的数量和排列，生成对应的随机二值矩阵，所述随机二值矩阵中一半的数据为1；

步骤2)：根据随机二值矩阵控制每个金属盒蜂窝中的发射天线，为1时产生激励电磁波，否则不产生；

同时，谐波接收装置接收所有声磁标签产生的二次谐波，并记录电流的大小，构成方程：

式中：N为所有蜂窝的总数，c_i为生成的二值矩阵的系数(0或1)，i_i为单独一个声磁标签产生的谐波被谐波接收装置接收后产生的电流；

步骤3)重复步骤1)和2)M次(M＜＜N)，构成方程组：

式中，I_(j)代表第j测量得到的电流；

同时将上式简化为：I＝Ci；

步骤4)：利用压缩感知算法求解步骤3)方程组，得到i＝[i₁i₂…i_N]，如果i_i的值大于预设的(事先确定的)阈值则表示声磁标签正常，否则声磁标签不合格。

实施例中，步骤4)中，利用OMP算法求解步骤3)方程组，包括以下步骤：

步骤1：初始化r⁰＝I，i⁰＝0，Γ⁰＝φ；

步骤2：n＝1；

步骤2.1：gⁿ＝＜r^n-1,C＞；

步骤2.2：

步骤2.3：Γⁿ＝Γ^n-1∪jⁿ；

步骤2.4：iⁿ＝ΓⁿI；

步骤2.5：rⁿ＝I-Ciⁿ，n＝n+1；

步骤2.6：重复步骤2.1-2.5直到||rⁿ-r^n-1||＜ε，ε为设置的精度要求，此时iⁿ即为方程组的解。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种声磁标签的快速检测系统，其特征在于：所述系统包括金属盒、发射线圈、检测电路板和谐波接收装置；

所述金属盒蜂窝状排布，每个金属盒内设有检测电路板和发射线圈，检测电路板连接电源线和数据线；

将蜂窝状排布的金属盒贴近声磁标签时，每个蜂窝对应一个声磁标签；

所述谐波接收装置安装于金属盒贴近声磁标签的另一侧，用于接收所有声磁标签发射出的谐波；

基于所述检测系统的声磁标签的快速检测方法，包括以下步骤：

步骤1)：根据蜂窝状排布的金属盒的数量和排列，生成对应的随机二值矩阵，所述随机二值矩阵中一半的数据为1；

步骤2)：根据随机二值矩阵控制每个金属盒蜂窝中的发射天线，为1时产生激励电磁波，否则不产生；

同时，谐波接收装置接收所有声磁标签产生的二次谐波，并记录电流的大小，构成方程：

式中：N为所有蜂窝的总数，c_i为生成的二值矩阵的系数，i_i为单独一个声磁标签产生的谐波被谐波接收装置接收后产生的电流；

步骤3)重复步骤1)和2)M次(M＜＜N)，构成方程组：

式中，I_(j)代表第j测量得到的电流；

同时将上式简化为：I＝C×i；

步骤4)：利用压缩感知算法求解步骤3)方程组，得到i＝[i₁ i₂ … i_N]，如果i_i的值大于预设的阈值则表示声磁标签正常，否则声磁标签不合格。

2.根据权利要求1所述的一种声磁标签的快速检测系统，其特征在于：

所述谐波接收装置包括控制电路和接收线圈。

3.根据权利要求1所述的一种声磁标签的快速检测系统，其特征在于：步骤4)中，利用OMP算法求解步骤3)方程组，包括以下步骤：

步骤1：初始化r⁰＝I，i⁰＝0，Γ⁰＝φ；

步骤2：n＝1；

步骤2.1：gⁿ＝＜r^n-1,C＞；

步骤2.2：

步骤2.3：Γⁿ＝Γ^n-1∪jⁿ；

步骤2.4：iⁿ＝ΓⁿI；

步骤2.5：rⁿ＝I-Ciⁿ，n＝n+1；

步骤2.6：重复步骤2.1-2.5直到||rⁿ-r^n-1||＜ε，ε为设置的精度要求，此时iⁿ即为方程组的解。