CN112802412B - 疫情中可搭载无人机昼夜通勤防聚集光雷达 - Google Patents

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Abstract

本发明属于公共卫生及防疫技术领域。针对现有的警示装置，无法有效警示人群聚集的问题，提供一种疫情中可搭载无人机昼夜通勤防聚集光雷达，包括十字光管，其一端为主平行光管，另外三端为尾端光源管，与主平行光管相对的尾端光源管内设置白光光源、近红外光源和远红外光源；另外两个尾端光源管内分别设置互补色光源，光源位于抛物面反射镜的焦点上，发出的光线经抛物面反射、经第二凸透镜聚焦、经双面反射镜折射后，射入第一凸透镜，形成平行光从主平行光管射出，在视觉暂留时间后，双面反射镜作90°转向，把另一尾端光源管的对比色从射出。本发明利用视觉暂留效应投射对比色色光闪烁光斑，警示聚集人群保持距离，能够满足于昼夜通勤使用。

Description

疫情中可搭载无人机昼夜通勤防聚集光雷达
技术领域
本发明属于公共卫生及防疫技术领域，具体涉及一种疫情中可搭载无人机昼夜通勤防聚集光雷达。
背景技术
2020年，新冠病毒席卷全球，中国经过严格管控后，疫情态势得到了有效地遏制。但由于全球疫情仍在蔓延，且有可能较长时期存在，新冠肺炎在我国传播和扩散的风险也将持续存在。
后疫情时代，根据目前复工复产的大好形势，仍在局部地区有突发的、不可预见的本土确诊病例，因此对于大型公共空间人员众多的场合，在白天和夜晚进行24小时快速有效的人员间隔管控成为了目前研发技术的关键。
发明内容
本发明涉及一种疫情中可搭载无人机昼夜通勤防聚集光雷达，用平行光管利用视觉暂留效应投射对比色色光闪烁光斑并配以警示语音驱离聚集人群的解决方案，以确保复工复产的顺利进行。
本发明的具体方案如下：
一种疫情中可搭载无人机昼夜通勤防聚集光雷达，包括十字光管，十字光管的一端为主平行光管，另外三端为尾端光源管；主平行光管的前端的轴线上设置第一凸透镜，十字光管的中心设置双面反射镜，双面反射镜设置有垂直于主平行光管的转轴，第一凸透镜的焦点落在双面反射镜的中心；
三个尾端光源管的前端设置第二凸透镜，后端设置抛物面反射镜，中间设置正三棱柱，正三棱柱的两底面之间设置转轴，转轴分别与所在的尾端光源管的轴线垂直，并且分别由电机驱动；
与主平行光管相对的尾端光源管内设置白光光源、近红外光源和远红外光源；与主平行光管垂直的另外两个尾端光源管内分别设置三组互补色光源，上述光源分别设置在对应的正三棱柱的侧面；
与主平行光管垂直的尾端光源管，当正三棱柱的一侧面正对抛物面反射镜时，该侧面上的光源位于抛物面反射镜的焦点上，发出的光线经抛物面反射后形成平行光，经第二凸透镜聚焦在双面反射镜的中心位置，经双面反射镜折射后，射入第一凸透镜，形成平行光从主平行光管射出，在视觉暂留时间后，双面反射镜作90°转向，立即把另一尾端光源管的对比色从主平行光管射出；
双面反射镜的上方的十字光管上开设狭缝，用于将双面反射镜提升至平行光管外；与主平行光管相对的尾端光源管，当正三棱柱的一侧面正对抛物面反射镜时，该侧面上的光源位于抛物面反射镜的焦点上，发出的光线经抛物面反射后形成平行光，经第二凸透镜聚焦后继续传播，射入第一凸透镜，形成平行光从主平行光管射出。
进一步的，所述三组互补色光源为：红和绿、蓝和橙、黄和紫，红、蓝和黄色光源设置在同一个尾端光源管中，其它的三种光源设置在另外一个尾端光源管中。
进一步的，所述双面反射镜及正三棱柱的转轴分别由步进电机驱动。
进一步的，正三棱柱的转轴与步进电机之间设置齿轮副，该齿轮副主动轮为大轮，从动轮为小轮。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明的光雷达，可以看昼夜通勤使用，利用对比色光柱交替辐射，提高光柱投射到地面上的光斑的清晰度，供白天使用，转换成单色光斑，供夜间使用。可以搭载在无人机上，有效地警示或者驱散聚集人群。
附图说明
图1实施例十字光管的结构和光路示意图；
图2为对比色色环图；
图3为搭载昼夜通勤光雷达的无人机的结构示意图。
以上图中，1、光雷达；11、主平行光管；12、第一凸透镜；13、双面反射镜；14、第二凸透镜；15、抛物面反射镜；16、正三棱柱；17、与主平行光管相对的尾端光源管；18、与主平行光管垂直的尾端光源管；2、无人机；3、云摄像机。
具体实施方式
下面结合具体实施例及附图对本发明做进一步详细说明。
实施例
一种疫情中可搭载无人机昼夜通勤防聚集光雷达，包括十字光管，如图1所示，十字光管的一端为主平行光管11，另外三端为尾端光源管。主平行光管11的前端的轴线上设置第一凸透镜12，十字光管的中心设置双面反射镜13，双面反射镜13设置有垂直于主平行光管的转轴，由步进电机驱动，第一凸透镜12的焦点落在双面反射镜13的中心。
三个尾端光源管的前端设置第二凸透镜14，后端设置抛物面反射镜15，中间设置正三棱柱16，正三棱柱16的两底面之间设置转轴，转轴分别与所在的尾端光源管的轴线垂直，并且分别由步进电机驱动。正三棱柱16的转轴与步进电机之间设置齿轮副，该齿轮副主动轮为大轮，从动轮为小轮，以保证三棱柱有较高的转速。
与主平行光管相对的尾端光源管17内设置白光光源、近红外光源和远红外光源；与主平行光管垂直的尾端光源管18内分别设置三组互补色光源，其中一个设置红、蓝和黄色光源，另外一个设置绿、橙和紫色光源，上述光源分别设置在对应的正三棱柱的侧面上，每个侧壁设置一种光源。
正三棱柱可以为正三棱柱形的框架，光源为LED圆盘，固定设置在框架的侧壁上。正三棱柱还可以为中空的正三棱柱形构件，LED圆盘镶嵌在其侧壁上。
双面反射镜的上方的十字光管上开设狭缝，用于将双面反射镜提升至平行光管外并固定。
该十字光管有以下两种光路模式：
模式一、双面反射镜在十字光管中心，与主平行光管垂直的尾端光源管，当正三棱柱的一侧面正对抛物面反射镜时，该侧面上的光源位于抛物面反射镜的焦点上，发出的光线经抛物面反射后形成平行光，经第二凸透镜聚焦在双面反射镜的中心位置，经双面反射镜折射后，射入第一凸透镜，形成平行光从主平行光管射出；在视觉暂留时间后，双面反射镜作90°转向，立即把另一尾端光源管的对比色从主平行光管射出。
模式二、双面反射镜在平行光管外，与主平行光管相对的尾端光源管，当正三棱柱的一侧面正对抛物面反射镜时，该侧面上的光源位于抛物面反射镜的焦点上，发出的光线经抛物面反射后形成平行光，经第二凸透镜聚焦后继续传播，射入第一凸透镜，形成平行光从主平行光管射出。
模式一适合在白天使用。例如，从主平行光管射出的光柱为红色时，在视觉暂留时间0.2S后，双面反射镜作90°转向，立即把另一对比色尾端光源管对比色—绿色反射至主平行光管的出口处，经主平行光管的出口处的第一凸透镜形成光柱，这样就在投射处形成了互补色光斑的交替出现。同理可证，其他两对互补色以相同的程序完成。
模式二适合在夜间使用。与主平行光管相对的尾端光源管内的白光、近红外光和远红外光，交替从主平行光管的出口射出，适合夜间搜索勤务。
比色光柱交替辐射，时间间隔为人眼视觉暂留时间，这样，在光源亮度加强的情况下，就完成了在昼间利用对比色和视觉暂留提高光柱投射到地面上的光斑的清晰度，而夜间在抗疫勤务中使用单色光斑，即可看得更加清晰。
该昼夜通勤光雷达可以搭载在无人机上使用，如图3所示。利用无人机机载摄像头进行图像处理，人形识别后提取人脸位置，判断人形间隔距离，对间距小于1m的人群，在X、Y平面坐标系中进行定位，显示屏上出现十字光标标定，以此为目标，遥控无人机飞到该人员聚集区域上空，向地面投射对比色光斑，并配以语音警示：“请不要聚集，站在光斑之外。”
以上所述的实施例仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (4)

1.一种疫情中可搭载无人机昼夜通勤防聚集光雷达，其特征在于，包括十字光管，十字光管的一端为主平行光管，另外三端为尾端光源管；主平行光管的前端的轴线上设置第一凸透镜，十字光管的中心设置双面反射镜，双面反射镜设置有垂直于主平行光管的转轴，第一凸透镜的焦点落在双面反射镜的中心；
三个尾端光源管的前端设置第二凸透镜，后端设置抛物面反射镜，中间设置正三棱柱，正三棱柱的两底面之间设置转轴，转轴分别与所在的尾端光源管的轴线垂直，并且分别由电机驱动；
与主平行光管相对的尾端光源管内设置白光光源、近红外光源和远红外光源；与主平行光管垂直的另外两个尾端光源管内分别设置三组互补色光源，上述光源分别设置在对应的正三棱柱的侧面；
与主平行光管垂直的尾端光源管，当正三棱柱的一侧面正对抛物面反射镜时，该侧面上的光源位于抛物面反射镜的焦点上，发出的光线经抛物面反射后形成平行光，经第二凸透镜聚焦在双面反射镜的中心位置，经双面反射镜折射后，射入第一凸透镜，形成平行光从主平行光管射出，在视觉暂留时间后，双面反射镜作90°转向，立即把另一尾端光源管的对比色从主平行光管射出；
十字光管上开设用于将双面反射镜提升至平行光管外的狭缝，所述狭缝位于双面反射镜的上方；与主平行光管相对的尾端光源管，当正三棱柱的一侧面正对抛物面反射镜时，该侧面上的光源位于抛物面反射镜的焦点上，发出的光线经抛物面反射后形成平行光，经第二凸透镜聚焦后继续传播，射入第一凸透镜，形成平行光从主平行光管射出。
2.根据权利要求1所述的疫情中可搭载无人机昼夜通勤防聚集光雷达，其特征在于，所述三组互补色光源为：红和绿、蓝和橙、黄和紫，红、蓝和黄色光源设置在同一个尾端光源管中，其它的三种光源设置在另外一个尾端光源管中。
3.根据权利要求1所述的疫情中可搭载无人机昼夜通勤防聚集光雷达，其特征在于，所述双面反射镜及正三棱柱的转轴分别由步进电机驱动。
4.根据权利要求3所述的疫情中可搭载无人机昼夜通勤防聚集光雷达，其特征在于，正三棱柱的转轴与步进电机之间设置齿轮副，该齿轮副主动轮为大轮，从动轮为小轮。
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