CN113014518A - 一种灯语接收机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种灯语接收机，包括采集模块、控制模块、处理模块和显示模块，所述采集模块与控制模块电性连接，所述控制模块与处理模块电性连接，所述处理模块与显示模块电性连接，所述采集模块包块采集组件和固定组件，所述固定组件包括支架，本发明通过设置采集模块、控制模块、处理模块和显示模块配合使用，可精准地接收灯语，并实现即时译码，对于传统（人工）灯语使用的莫尔斯码（Morse，包括汉语拼音码），还能接收和辨识以不同码速发送的灯光信号，即时译码，并能接收和辨识双语智能信号灯以不同码速发送的汉字码，并即时译码，从而实现了灯语的汉字通信，还能自动区分莫尔斯码和汉字码，将可以替代人人工进行灯语解释。

Description

一种灯语接收机

技术领域

本发明属于船舶通信技术领域，具体涉及一种灯语接收机。

背景技术

灯语（灯光通信）是船只之间通信的一种通用化语言，在国际上的使用十分广泛。然而灯语的发送和读取都是靠人工获得和解码，如果缺少专业人员，那么将会对航行船只造成十分巨大的影响。

由于目前灯光通信主要还是依靠人工发送和人眼读取。灯光通信的编码是采用莫尔斯码（Morse），它由闪光的短和长分别表示点和划（划的长度是点的3倍），再由点划的组合表示字母和数码。闪光和闪光之间时长为一个闪光点的长度，称为暗点；而字母和字母之间是一个闪光划的长度，称为暗划。即使只有36个莫尔斯码（26个字母加10个数码），依靠人工记忆，学会熟练发送和接收灯语，也不是一件容易的事情。至于使用汉字码通信，传统灯语是完全不可能实现的，现有的传统的灯语速度慢、误码率高、学习掌握困难。且而且，一般人工用照相机拍摄时，对光源进行采集，多数照相机支架多为固定式，需要人工调整照相机的拍摄区域，灵活度不高，人工劳动强度大。为此，我们提出一种灯语接收机来解决现有技术中存在的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种灯语接收机可精准地接收灯语，并实现即时译码，对于传统（人工）灯语使用的莫尔斯码（Morse，包括汉语拼音码），还能接收和辨识以不同码速发送的灯光信号，即时译码,以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种灯语接收机，包括采集模块、控制模块、处理模块和显示模块，所述采集模块与控制模块电性连接，所述控制模块与处理模块电性连接，所述处理模块与显示模块电性连接，所述采集模块包块采集组件和固定组件，所述固定组件包括支架，所述采集组件与控制模块电性连接，所述支架包括底板和升降箱，所述升降箱固定安装于底板顶部，所述升降箱外侧壁固定安装有控制开关，所述升降箱内分别转动连接有第一丝杆和第二丝杆，所述第一丝杆和第二丝杆上均螺纹连接有滑块，两组所述滑块之间固定连接有支撑板，所述支撑板顶部固定安装有电机，所述电机的输出轴端固定连接有转轴，所述转轴一端贯穿支撑板顶部固定连接有转盘，所述转盘顶部固定连接有连接杆，所述转盘底部固定连接有光线感应器，所述控制开关与电机和光线感应器电性连接。

优选的，还包括供电模块，所述供电模块分别与采集模块、控制模块、处理模块和显示模块电性连接，所述供电模块包括锂电池，所述锂电池分别与采集模块、控制模块、处理模块和显示模块电性连接，所述锂电池分别为采集模块、控制模块、处理模块和显示模块提供电源。

优选的，所述采集组件包括照相机，所述照相机分别与控制模块、处理模块和显示模块电性连接，所述照相机可以连续进行拍摄可见光或者红外光的形式发射使其他船舶上的光信号源，能够自动捕获采集和跟踪光信号源并拍摄成视频信息，并通过千兆网线传送到控制模块内。

优选的，所述照相机设置为提供P、A、S、M曝光的拍摄模式，也提供了场景拍摄模式、夜景模式和微距模式，在照相机镜头顶部安装遮光罩，遮光罩可以帮助阻挡干扰光线影响镜头眩光，选择M曝光的拍摄模式，进行拍摄。

优选的，所述照相机设置为360°旋转的红外摄像头，所述红外摄像头的波长为1.5-400微米，所述红外摄像头包括镜头、感光元件、信号处理元件，外部光线通过镜头聚焦在感光元件上，感光元件与信号处理元件电连接。

优选的，所述控制模块和处理模块通过电脑控制采集模块采集视频信息，并对采集到的视频信息进行视频分析处理，电脑在视频分析时，包括如下流程：

S1、将视频照片输入；

S2、分析视频照片，发现灯语信号；

S3、比较连续照片，发现闪光点、划长度和暗点、暗划长度；

S4、由闪光点、划以及暗点、暗划的长度，分析得到所代表的莫尔斯码；

S5、将所分析得到的莫尔斯码在电脑显示并发送网络，以便使用手机App显示。

优选的，所述显示模块包括手机，所述手机分别与采集模块、控制模块和处理模块电性连接，所述手机用于下载应用软件App，在应用软件App上显示所有接收的灯语，并将所有接收的灯语进行存储，以便过后查询。

优选的，所述升降箱内顶部和底部均转动连接有轴承座，所述第二丝杆两端分别转动连接于轴承座上。

优选的，所述第一丝杆顶端贯穿升降箱顶部固定连接有连接块，所述连接块顶部固定连接有把手。

优选的，所述升降箱顶部开设有两组通孔，所述第一丝杆顶端和转轴远离电机一端分别贯穿于两组通孔内。

本发明的技术效果和优点：本发明提出的一种灯语接收机，与现有技术相比，具有以下优点：

1、本发明通过设置采集模块、控制模块、处理模块和显示模块配合使用，可精准地接收灯语，并实现即时译码，对于传统（人工）灯语使用的莫尔斯码（Morse，包括汉语拼音码），还能接收和辨识以不同码速发送的灯光信号，即时译码，并能接收和辨识双语智能信号灯以不同码速发送的汉字码，并即时译码，从而实现了灯语的汉字通信，还能自动区分莫尔斯码和汉字码，将可以替代人工进行灯语解释。

2、本发明通过支架、第一丝杆、第二丝杆、控制开关、转盘和光线感应器配合使用，将照相机安装在支架上，光线感应器可以感应到光源位置，将信号发送给控制开关，控制开关控制电机工作，电机工作带动转盘11和照相机转动到光源位置处，进行拍摄，可以连续进行拍摄可见光或者红外光的形式发射使其他船舶上的光信号源，能够自动捕获采集和跟踪光信号源并拍摄成视频信息，无需人工手动调整，灵活度较高，降低了人工劳动强度。

附图说明

图1为本发明支架剖视的结构示意图；

图2为本发明的系统流程示意图

图3为本发明的电脑视频分析流程示意图。

图中：1、支架；2、底板；3、升降箱；4、第一丝杆；5、第二丝杆；6、控制开关；7、滑块；8、支撑板；9、电机；10、转轴；11、转盘；12、轴承座；13、连接块；14、把手；15、光线感应器；16、连接杆。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了如图1-3所示的一种技术方案：一种灯语接收机，包括采集模块、控制模块、处理模块和显示模块，采集模块与控制模块电性连接，控制模块与处理模块电性连接，处理模块与显示模块电性连接，采集模块包块采集组件和固定组件，固定组件包括支架1，采集组件与控制模块电性连接，支架1包括底板2和升降箱3，升降箱3固定安装于底板2顶部，升降箱3外侧壁固定安装有控制开关6，升降箱3内分别转动连接有第一丝杆4和第二丝杆5，第一丝杆4和第二丝杆5上均螺纹连接有滑块7，两组滑块7之间固定连接有支撑板8，支撑板8顶部固定安装有电机9，电机9的输出轴端固定连接有转轴10，转轴10一端贯穿支撑板8顶部固定连接有转盘11，转盘11顶部固定连接有连接杆16，转盘11底部固定连接有光线感应器15，控制开关6与电机9和光线感应器15电性连接；

其中，升降箱3内顶部和底部均转动连接有轴承座12，第二丝杆5两端分别转动连接于轴承座12上，设置轴承座12便于第二丝杆5的转动更加顺畅；其中，第一丝杆4顶端贯穿升降箱3顶部固定连接有连接块13，连接块13顶部固定连接有把手14，设置连接块13和把手14便于转动第一丝杆4；其中，升降箱3顶部开设有两组通孔，第一丝杆4顶端和转轴10远离电机9一端分别贯穿于两组通孔内，设置两组通孔便于第一丝杆4顶端和转轴10远离电机9一端的贯穿；将采集模块的采集组件的照相机安装在连接杆16顶部，在照相机镜头顶部安装遮光罩，遮光罩可以帮助阻挡干扰光线影响镜头眩光，转动把手14，从而使得第一丝杆4转动，同时第二丝杆5也转动，同时两组滑块7和支撑板8向上滑动，从而带动照相机向上滑动，使得照相机调整在合适的高度，启动控制开关6，光线感应器15感应到光源位置，将信号发送给控制开关6，控制开关6控制电机9工作，电机9工作带动转轴10转动，从而带动转盘11和照相机转动到光源位置处，进行拍摄；设置支架1便于照相机更加稳定的进行拍摄；

其中，还包括供电模块，供电模块分别与采集模块、控制模块、处理模块和显示模块电性连接，供电模块包括锂电池，锂电池分别与采集模块、控制模块、处理模块和显示模块电性连接，锂电池分别为采集模块、控制模块、处理模块和显示模块提供电源。

其中，采集组件包括照相机，照相机分别与控制模块、处理模块和显示模块电性连接，照相机可以连续进行拍摄可见光或者红外光的形式发射使其他船舶上的光信号源，能够自动捕获采集和跟踪光信号源并拍摄成视频信息，并通过千兆网线传送到控制模块内。

其中，照相机设置为提供P自动、A光圈优先、S快门优先、M手动曝光的拍摄模式，也提供了场景拍摄模式、夜景模式和微距模式，在照相机镜头顶部安装遮光罩，遮光罩可以帮助阻挡干扰光线影响镜头眩光，选择M手动曝光的拍摄模式，进行拍摄。

其中，照相机设置为360°旋转的红外摄像头，红外摄像头的波长为1.5-400微米，红外摄像头包括镜头、感光元件、信号处理元件，外部光线通过镜头聚焦在感光元件上，感光元件与信号处理元件电连接。

其中，所述照相机设置为360°旋转的红外摄像头，所述红外摄像头的波长为1.5-400微米，所述红外摄像头包括镜头、感光元件、信号处理元件，外部光线通过镜头聚焦在感光元件上，感光元件与信号处理元件电连接。

其中，所述控制模块和处理模块通过电脑控制采集模块采集视频信息，并对采集到的视频信息进行视频分析处理，电脑在视频分析时，包括如下流程：

S1、将视频照片输入；

S2、分析视频照片，发现灯语信号；

S3、比较连续照片，发现闪光点、划长度和暗点、暗划长度；

S4、由闪光点、划以及暗点、暗划的长度，分析得到所代表的莫尔斯码；

S5、将所分析得到的莫尔斯码在电脑显示并发送网络，以便使用手机App显示。

其中，所述显示模块包括手机，所述手机分别与采集模块、控制模块和处理模块电性连接，所述手机用于下载应用软件App，在应用软件App上显示所有接收的灯语，并将所有接收的灯语进行存储，以便过后查询，可精准地接收灯语，并实现即时译码，对于传统（人工）灯语使用的莫尔斯码（Morse，包括汉语拼音码），还能接收和辨识以不同码速发送的灯光信号，即时译码，并能接收和辨识双语智能信号灯以不同码速发送的汉字码，并即时译码，从而实现了灯语的汉字通信，还能自动区分莫尔斯码和汉字码，将可以替代人工进行灯语解释。

工作原理或者结构原理：先将采集模块的固定组件的支架的底板1放置在船上或者地上，接着将采集模块的采集组件的照相机安装在连接杆16顶部，在照相机镜头顶部安装遮光罩，遮光罩可以帮助阻挡干扰光线影响镜头眩光，转动把手14，从而使得第一丝杆4转动，同时第二丝杆5也转动，同时两组滑块7和支撑板8向上滑动，从而带动照相机向上滑动，使得照相机调整在合适的高度，启动控制开关6，光线感应器15感应到光源位置，将信号发送给控制开关6，控制开关6控制电机9工作，电机9工作带动转轴10转动，从而带动转盘11和照相机转动到光源位置处，进行拍摄，可以连续进行拍摄可见光或者红外光的形式发射使其他船舶上的光信号源，能够自动捕获采集和跟踪光信号源并拍摄成视频信息，并通过千兆网线传送到控制模块的电脑内和处理模块进行处理，电脑先将将视频照片输入；接着，分析视频照片，发现灯语信号；然后，比较连续照片，发现闪光点、划，或暗点、暗划长度；再，由闪光点、划以及暗点、暗划的长度，分析得到所代表的莫尔斯码；最后，将所分析得到的莫尔斯码在电脑显示并发送网络，以便使用手机App显示，手机用于下载应用软件App，在应用软件App上显示所有接收的灯语，并将所有接收的灯语进行存储，以便过后查询，可精准地接收灯语，并实现即时译码，对于传统（人工）灯语使用的莫尔斯码（Morse，包括汉语拼音码），还能接收和辨识以不同码速发送的灯光信号，即时译码，并能接收和辨识双语智能信号灯以不同码速发送的汉字码，并即时译码，从而实现了灯语的汉字通信，还能自动区分莫尔斯码和汉字码，将可以替代人工进行灯语解释。

本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、 “左” 、“右”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本实用和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。 最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种灯语接收机，包括采集模块、控制模块、处理模块和显示模块，其特征在于：所述采集模块与控制模块电性连接，所述控制模块与处理模块电性连接，所述处理模块与显示模块电性连接，所述采集模块包块采集组件和固定组件，所述固定组件包括支架（1），所述采集组件与控制模块电性连接，所述支架（1）包括底板（2）和升降箱（3），所述升降箱（3）固定安装于底板（2）顶部，所述升降箱（3）外侧壁固定安装有控制开关（6），所述升降箱（3）内分别转动连接有第一丝杆（4）和第二丝杆（5），所述第一丝杆（4）和第二丝杆（5）上均螺纹连接有滑块（7），两组所述滑块（7）之间固定连接有支撑板（8），所述支撑板（8）顶部固定安装有电机（9），所述电机（9）的输出轴端固定连接有转轴（10），所述转轴（10）一端贯穿支撑板（8）顶部固定连接有转盘（11），所述转盘（11）顶部固定连接有连接杆（16），所述转盘（11）底部固定连接有光线感应器（15），所述控制开关（6）与电机（9）和光线感应器（15）电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种灯语接收机，其特征在于：还包括供电模块，所述供电模块分别与采集模块、控制模块、处理模块和显示模块电性连接，所述供电模块包括锂电池，所述锂电池分别与采集模块、控制模块、处理模块和显示模块电性连接，所述锂电池分别为采集模块、控制模块、处理模块和显示模块提供电源。

3.根据权利要求1所述的一种灯语接收机，其特征在于：所述采集组件包括照相机，所述照相机分别与控制模块、处理模块和显示模块电性连接，所述照相机可以连续进行拍摄可见光或者红外光的形式发射使其他船舶上的光信号源，能够自动捕获采集和跟踪光信号源并拍摄成视频信息，并通过千兆网线传送到控制模块内。

4.根据权利要求3所述的一种灯语接收机，其特征在于：所述照相机设置为提供P（自动）、A（光圈优先）、S（快门优先）、M（手动）曝光的拍摄模式，也提供了场景拍摄模式、夜景模式和微距模式，在照相机镜头顶部安装遮光罩，遮光罩可以帮助阻挡干扰光线影响镜头眩光，选择M（手动）曝光的拍摄模式，进行拍摄。

5.根据权利要求4所述的一种灯语接收机，其特征在于：所述照相机设置为360°旋转的红外摄像头，所述红外摄像头的波长为1.5-400微米，所述红外摄像头包括镜头、感光元件、信号处理元件，外部光线通过镜头聚焦在感光元件上，感光元件与信号处理元件电连接。

6.根据权利要求1所述的一种灯语接收机，其特征在于：所述控制模块和处理模块通过电脑控制采集模块采集视频信息，并对采集到的视频信息进行视频分析处理，电脑在视频分析时，包括如下流程：

S1、将视频照片输入；

S2、分析视频照片，发现灯语信号；

S3、比较连续照片，发现闪光点、划长度和暗点、暗划长度；

S4、由闪光点、划以及暗点、暗划的长度，分析得到所代表的莫尔斯码；

S5、将所分析得到的莫尔斯码在电脑显示并发送网络，以便使用手机App显示。

7.根据权利要求1所述的一种灯语接收机，其特征在于：所述显示模块包括手机，所述手机分别与采集模块、控制模块和处理模块电性连接，所述手机用于下载应用软件App，在应用软件App上显示所有接收的灯语，并将所有接收的灯语进行存储，以便过后查询。

8.根据权利要求1所述的一种灯语接收机，其特征在于：所述升降箱（3）内顶部和底部均转动连接有轴承座（12），所述第二丝杆（5）两端分别转动连接于轴承座（12）上。

9.根据权利要求8所述的一种灯语接收机，其特征在于：所述第一丝杆（4）顶端贯穿升降箱（3）顶部固定连接有连接块（13），所述连接块（13）顶部固定连接有把手（14）。

10.根据权利要求9所述的一种灯语接收机，其特征在于：所述升降箱（3）顶部开设有两组通孔，所述第一丝杆（4）顶端和转轴（10）远离电机（9）一端分别贯穿于两组通孔内。

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