CN110988582A - 一种基于多目标无线定位的声磁片快速检测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于多目标无线定位的声磁片快速检测装置及方法，所述装置包括励磁线圈和多个传感器；所述多个声磁片设置在一个平面，励磁线圈设置在声磁片所在平面的一侧，多个传感器设置在声磁片所在平面的另一侧。励磁线圈产生58kHz的电磁波，传感器检测声磁片产生116kHz的二次谐波。本发明通过多个传感器对声磁片发出的二次谐波的检测，实现了对批量声磁片的快速同时检测，满足工厂快速、可靠、高效进行声磁片检测的要求，使得产品具有良好的实用性和可靠性。

Description

一种基于多目标无线定位的声磁片快速检测装置及方法

技术领域

本发明属于声磁片检测的技术领域，具体涉及一种基于多目标无线定位的声磁片快速检测装置及方法。

背景技术

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，从而确定标签是否合格。由于多个标签同时接收到信号后，当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，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，提供一种架构简单、性能可靠、可以批量化快速检测声磁片的装置和方法。

为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为：

一种基于多目标无线定位的声磁片快速检测装置，包括励磁线圈和多个传感器；所述多个声磁片设置在一个平面，励磁线圈设置在声磁片所在平面的一侧，多个传感器设置在声磁片所在平面的另一侧。

为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：

上述励磁线圈产生58kHz的电磁波，传感器检测声磁片产生116kHz的二次谐波。

一种基于多目标无线定位的声磁片快速检测，所述检测方法为：

假设多个声磁片所在平面为直角坐标系的XOY平面，则励磁线圈位于Z负轴，假设有传感器N个，传感器位于Z正轴，则其中第j个传感器的位置为(x′_j,y′_j,z′_j)j＝1…N；

则第j个传感接收到的谐波强度为：

式中P₀为单位距离上声磁片的谐波强度；

对于N个传感器可以构成如下方程：

上式简化为：

P＝DI

式中向量P通过传感器测得，当被检测声磁标签与传感器的位置固定时，矩阵D通过计算得到，当存在不合格声磁片时，向量I内的元素不再全部为1,可能出现0，因此将向量I看成未知数，通过求解方程P＝DI，并判断其中元素0的位置，检测出不合格产品。

上述求解方程P＝DI的过程为：

当声磁片个数等于传感器数量时，即M＝N时，方程P＝DI中未知数的个数和方程数相同，直接求解可以获得相应的向量I；

当M＞＞N时，采用压缩感知算法计算得到方程解：

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

步骤2.6：n＝n+1,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即为方程的解。

本发明具有以下有益效果：

本发明通过多个传感器对声磁片发出的二次谐波的检测，实现了对批量声磁片的快速同时检测，满足工厂快速、可靠、高效进行声磁片检测的要求，使得产品具有良好的实用性和可靠性。

附图说明

图1是本发明的装置结构示意图。

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。

参照图1，一种基于多目标无线定位的声磁片快速检测装置，包括励磁线圈和多个传感器；所述多个声磁片设置在一个平面，励磁线圈设置在声磁片所在平面的一侧，多个传感器设置在声磁片所在平面的另一侧。

实施例中，励磁线圈产生58kHz的电磁波，传感器检测声磁片产生116kHz的二次谐波。

一种基于多目标无线定位的声磁片快速检测方法，所述检测方法为：

假设多个声磁片所在平面为直角坐标系的XOY平面，则励磁线圈位于Z负轴，假设有传感器N个，传感器位于Z正轴，则其中第j个传感器的位置为(x′_j,y′_j,z′_j)，j＝1…N；

则第j个传感接收到的谐波强度为：

式中P₀为单位距离上声磁片的谐波强度；

对于N个传感器可以构成如下方程：

上式简化为：

P＝DI

式中向量P通过传感器测得，当被检测声磁标签与传感器的位置固定时，矩阵D可以通过计算得到，当存在不合格声磁片时，向量I内的元素不再全部为1,可能出现0，因此可以将向量I看成未知数，通过求解方程P＝DI，并判断其中元素0的位置，检测出不合格产品。

上述求解方程P＝DI的过程为：

当声磁片个数等于传感器数量时，即M＝N时，方程P＝DI中未知数的个数和方程数相同，直接求解可以获得相应的向量I；

由于需要快速检测，声磁片数量比较多，即M的值比较大，当M＞＞N时，由于不合格产品的概率非常低，所以计算结果有很大的稀疏性，可以采用压缩感知算法计算得到：

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

步骤2.6：n＝n+1,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 (4)

1.一种基于多目标无线定位的声磁片快速检测装置，其特征在于，包括励磁线圈和多个传感器；所述多个声磁片设置在一个平面，励磁线圈设置在声磁片所在平面的一侧，多个传感器设置在声磁片所在平面的另一侧。

2.根据权利要求1所述的一种基于多目标无线定位的声磁片快速检测装置，其特征在于，励磁线圈产生58kHz的电磁波，传感器检测声磁片产生116kHz的二次谐波。

3.一种基于多目标无线定位的声磁片快速检测方法，其特征在于，所述检测方法为：

假设多个声磁片所在平面为直角坐标系的XOY平面，则励磁线圈位于Z负轴，假设有传感器N个，传感器位于Z正轴，则其中第j个传感器的位置为(x′_j,y′_j,z′_j)，j＝1…N；

则第j个传感接收到的谐波强度为：

式中，P₀为单位距离上声磁片的谐波强度；

对于N个传感器可以构成如下方程：

上式简化为：

P＝DI

式中向量P通过传感器测得，当被检测声磁标签与传感器的位置固定时，矩阵D通过计算得到，当存在不合格声磁片时，向量I内的元素不再全部为1,可能出现0，因此将向量I看成未知数，通过求解方程P＝DI，并判断其中元素0的位置，检测出不合格产品。

4.根据权利要求3所述的一种基于多目标无线定位的声磁片快速检测方法，其特征在于，求解方程P＝DI的过程为：

当声磁片个数等于传感器数量时，即M＝N时，方程P＝DI中未知数的个数和方程数相同，直接求解可以获得相应的向量I；

当M＞＞N时，采用压缩感知算法计算得到方程解：

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

步骤2.6：n＝n+1,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即为方程的解。

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