CN113721666A - 方位调整方法和太阳光信号采集电路 - Google Patents

方位调整方法和太阳光信号采集电路 Download PDF

Info

Publication number
CN113721666A
CN113721666A CN202010456338.3A CN202010456338A CN113721666A CN 113721666 A CN113721666 A CN 113721666A CN 202010456338 A CN202010456338 A CN 202010456338A CN 113721666 A CN113721666 A CN 113721666A
Authority
CN
China
Prior art keywords
pin
voltage
quadrant
current
ipc
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010456338.3A
Other languages
English (en)
Inventor
陈媛
谷利飞
王聪睿
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hangzhou Hikvision Digital Technology Co Ltd
Original Assignee
Hangzhou Hikvision Digital Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hangzhou Hikvision Digital Technology Co Ltd filed Critical Hangzhou Hikvision Digital Technology Co Ltd
Priority to CN202010456338.3A priority Critical patent/CN113721666A/zh
Publication of CN113721666A publication Critical patent/CN113721666A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D3/00—Control of position or direction
    • G05D3/12—Control of position or direction using feedback
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60—Control of cameras or camera modules
    • H04N23/695—Control of camera direction for changing a field of view, e.g. pan, tilt or based on tracking of objects

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

本申请实施例提供一种方位调整方法、装置和太阳光采集电路，方法包括：采集四象限探测器的光敏面上每一象限的太阳光信号；所述四象限探测器设置于IPC的光筒中，所述光敏面按照直角坐标要求被划分为四个象限，光敏面的中心为直角坐标的原点；根据所述太阳光信号定位太阳光斑的中心点在四象限中的位置；根据所述位置调整IPC的方位，使得太阳光斑的中心点位于四象限的中心。本申请能够自动调整IPC的方位。

Description

方位调整方法和太阳光信号采集电路
技术领域
本申请涉及智能控制领域，特别涉及方位调整方法和装置、太阳光信号采集电路。
背景技术
网络摄像机(IP Camera，以下简称：IPC)例如筒形IPC悬挂于固定杆上，随着时间的推移，受重力影响，IPC的摄像镜头会发生倾斜，从而改变IPC的摄像区域及范围，影响IPC的监控效果。目前一般采用人工调整的方式来解决因为外界原因造成的IPC监控区域发生改变的问题，然而，IPC一般都安装于高空中，人工调整的方式，不仅成本高，流程繁琐，也带有安全隐患。
发明内容
本申请提供了一种方位调整方法和装置，能够定位并调整IPC的方位。
本申请还提供一种太阳光信号采集电路，能够为本申请的方位调整方法和装置提供采集到的太阳光信号，为调整IPC方位提供数据依据。
第一方面，本申请提供了一种方位调整方法，包括：
采集四象限探测器的光敏面上每一象限的太阳光信号；所述四象限探测器设置于IPC的光筒中，所述光敏面按照直角坐标要求被划分为四个象限，光敏面的中心为直角坐标的原点；
根据所述太阳光信号定位太阳光斑的中心点在四象限中的位置；
根据所述位置调整IPC的方位，使得太阳光斑的中心点位于四象限的中心。
其中，所述太阳光信号为电压信号，所述采集四象限探测器的光敏面上每一象限的太阳光信号，包括：
获得每一象限的电流信号；
将每一象限的电流信号分别转换为电压信号。
其中，所述根据太阳光信号定位太阳光斑的中心点在四象限中的位置，包括：
所述太阳光斑的中心点在四象限中的横坐标x、纵坐标y的计算公式分别为：
Figure BDA0002509368720000011
Figure BDA0002509368720000012
式中，VA为第一象限的电压，VB为第二象限的电压，VC为第三象限的电压，VD为第四象限的电压，r是四象限探测器的光敏面的半径。
其中，所述根据所述位置调整IPC的方位，使得太阳光斑的中心点位于四象限的中心，包括：
判断所述中心点的横坐标x与光筒长度L的比值M是否小于第一预设数值，如果不是，控制X轴电机向与横坐标x相反的方向旋转，直至M小于第一预设数值。
其中，控制X轴电机向与横坐标x相反的方向旋转，包括：
控制X轴电机向与横坐标x相反的方向旋转arctan(x/L)。
其中，所述根据所述位置调整电机，使得太阳光斑的中心点位于四象限的中心，包括：
判断所述中心点的纵坐标y与光筒长度L的比值N是否小于第二预设数值，如果不是，控制Y轴电机向与纵坐标y相反的方向旋转，直至N小于第二预设数值。
其中，控制Y轴电机向与纵坐标y相反的方向旋转，包括：
控制Y轴电机向与纵坐标y相反的方向旋转arctan(y/L)。
其中，采集四象限探测器中每一象限的太阳光信号之前，还包括：
获取当前时间以及IPC的地理位置；
根据所述当前时间以及IPC的地理位置计算IPC的光筒与太阳光之间的角度；
按照所述角度调整IPC的方位，至少使得太阳光斑成像在四象限探测器的光敏面上。
第二方面，本申请实施例提供一种方位调整装置，包括：
采集模块，用于采集四象限探测器的光敏面上每一象限的太阳光信号；所述四象限探测器设置于IPC的光筒中，所述光敏面按照直角坐标要求被划分为四个象限，光敏面的中心为直角坐标的原点；
定位模块，用于根据所述采集模块采集的所述太阳光信号定位太阳光斑的中心点在四象限中的位置；
调整模块，用于根据所述定位模块定位的所述位置调整IPC的方位，使得太阳光斑的中心点位于四象限的中心。
其中，所述采集模块包括：
获得子模块，用于获得每一象限的电流信号；
转换子模块，用于将每一象限的电流信号分别转换为电压信号。
其中，所述定位模块具体用于：
使用以下公式计算所述太阳光斑的中心点在四象限中的横坐标x、纵坐标：
Figure BDA0002509368720000021
Figure BDA0002509368720000022
式中，VA为第一象限的电压，VB为第二象限的电压，VC为第三象限的电压，VD为第四象限的电压，r是四象限探测器的光敏面的半径。
其中，所述调整模块具体用于：
判断所述中心点的横坐标x与光筒长度L的比值M是否小于第一预设数值，如果不是，控制X轴电机向与横坐标x相反的方向旋转，直至M小于第一预设数值。
其中，所述调整模块具体用于：
判断所述中心点的横坐标x与光筒长度L的比值M是否小于第一预设数值，如果不是，控制X轴电机向与横坐标x相反的方向旋转arctan(x/L)。
其中，所述调整模块具体用于：
判断所述中心点的纵坐标y与光筒长度L的比值N是否小于第二预设数值，如果不是，控制Y轴电机向与纵坐标y相反的方向旋转，直至N小于第二预设数值。
其中，所述调整模块具体用于：
判断所述中心点的纵坐标y与光筒长度L的比值N是否小于第二预设数值，如果不是，控制Y轴电机向与纵坐标y相反的方向旋转arctan(y/L)。
其中，还包括：
获取模块，用于获取当前时间以及IPC的地理位置；
计算模块，用于根据所述获取模块获取的所述当前时间以及IPC的地理位置计算IPC的光筒与太阳光之间的角度；
相应的，所述调整模块还用于：按照所述计算模块计算的所述角度调整IPC的方位，至少使得太阳光斑成像在四象限探测器的光敏面上。
第三方面，本申请实施例提供一种太阳光信号采集电路，其特征在于，包括光电流探测模块、以及电流-电压转换模块，光电流探测模块的4个电流输出端分别与电流-电压转换模块的4个电流输入端对应连接，其中，
光电流探测模块，用于获得四象限探测器的光敏面接受太阳光照射时产生的4个象限的电流信号，将获得的4个象限的电流信号分别通过对应的电流输出端输出至电流-电压转换模块；
电流-电压转换模块，用于将4个象限的电流信号转换为电压信号。
其中，还包括：
电压信号放大模块，电压信号放大模块的4个电压输入端与电流-电压转换模块的4个电压输出端对应连接，用于分别对每个电压输入端输入的电压信号进行放大，将放大后的电压信号通过电压输出端输出；
电平转换模块，电平转换模块的电压输入端与电压信号放大模块的电压输出端连接，用于将接收到的电压信号转换至预设电压后，将转换后的电压信号通过电压输出端输出。
其中，光电流探测模块包括：四象限探测器、以及探测器插座；
探测器插座的第一管脚通过第一电阻连接电源电压，第六管脚和第七管脚接地，第二管脚至第五管脚作为光电流探测模块的4个电流输出端；
四象限探测器的第一管脚连接探测器插座的第五管脚，第三管脚连接探测器插座的第二管脚，第四管脚连接探测器插座的第三管脚，第五管脚连接探测器插座的第一管脚，第六管脚连接探测器插座的第四管脚。
其中，四象限探测器包括：第一光电二极管、第二光电二极管、第三光电二极管、以及第四光电二极管，第一光电二极管至第四光电二极管的共阴极为四象限探测器的第五管脚，第一光电二极管的阳极为四象限探测器的第一管脚，第二光电二极管的阳极为四象限探测器的第三管脚，第三光电二极管的阳极为四象限探测器的第四管脚，第四光电二极管的阳极为四象限探测器的第六管脚。
其中，电流-电压转换模块包括：4个电流电压转换电路，第i个电流电压转换电路包括：
电流-电压转换模块的第i电流输入端通过第二电阻连接第i运算放大器的正向输入端，还通过第五电阻接地；第i运算放大器的反向输入端通过第三电阻接地，还通过第四电阻连接第i运算放大器的输出端；第i运算放大器的正电源端接第一电源电压，负电源端接地；第i运算放大器的输出端作为电流-电压转换模块的第i电压输出端；i取值为1、或2、或3、或4。
其中，第i个电流电压转换电路还包括：
第i运算放大器的正电源端通过第二电容接地，和/或，
第i运算放大器的反向输入端通过第一电容连接第i运算放大器的输出端。
其中，电压信号放大模块包括：
程控增益放大器PGA的CH0管脚至CH3管脚分别作为电压信号放大模块的第一电压输入端至第四电压输入端，电压输出管脚作为电压信号放大模块的电压输出端；PGA的地管脚接地，数字电源管脚和模拟电源管脚均连接第一电源电压，数字电源管脚与地管脚之间还通过并联的第三电容和第四电容连接；使能管脚用于接收使能信号，数字信号输入管脚用于接收增益通道选择信号，时钟信号管脚用于接收时钟信号，片选管脚用于接收片选信号。
其中，电平转换模块包括：
第一电平转换电路的第一电源输入管脚连接第二电源电压；第一电平转换电路的第二电源输入管脚连接第一电源电压；第一电平转换电路的地管脚接地，输入输出方向管脚通过第八电阻连接第二电源电压；第一电平转换电路的B1管脚连接PGA的使能管脚，B2管脚连接PGA的数字信号输入管脚，A1管脚用于接收使能信号，A2管脚用于接收增益通道选择信号；
第二电平转换电路的第一电源输入管脚连接第二电源电压；第二电平转换电路的第二电源输入管脚连接第一电源电压；第二电平转换电路的地管脚接地，输入输出方向管脚通过第十一电阻连接第二电源电压；第二电平转换电路的B1管脚连接PGA的时钟信号管脚，B2管脚连接PGA的片选管脚，A1管脚用于接收时钟信号，A2管脚用于接收片选信号；
第三电平转换电路的第一电源输入管脚连接第二电源电压；第三电平转换电路的第二电源输入管脚连接第一电源电压；第三电平转换电路的地管脚接地，输入输出方向管脚通过第十三电阻接地；第三电平转换电路的B1管脚连接PGA的电压输出管脚，A1管脚作为电平转换模块的电压输出端。
其中，电平转换模块还包括：
第一电平转换电路的第一电源输入管脚通过第六电容接地；和/或，
第一电平转换电路的第二电源输入管脚通过第五电容接地；和/或，
第二电平转换电路的第一电源输入管脚通过第八电容接地；和/或，
第二电平转换电路的第二电源输入管脚通过第七电容接地；和/或，
第三电平转换电路的第一电源输入管脚通过第十电容接地；和/或，
第三电平转换电路的第二电源输入管脚通过第九电容接地。
第四方面，本申请实施例提供一种方位调整方法，包括：
获得4个象限的电压信号，所述4个象限的电压信号由4个象限的电流信号转换得到，所述4个象限的电流信号由四象限探测器在光敏面被太阳光照射时生成，所述四象限探测器设置于IPC的光筒中；
根据所述4个象限的电压信号定位太阳光斑的中心点在四象限中的位置；
根据所述位置、以太阳光斑的中心点位于四象限的中心为原则确定IPC的调整方向。
其中，所述根据所述4个象限的电压信号定位太阳光斑的中心点在四象限中的位置，包括：
所述太阳光斑的中心点在四象限中的横坐标x、纵坐标y的计算公式分别为：
Figure BDA0002509368720000051
Figure BDA0002509368720000052
式中，VA为第一象限的电压，VB为第二象限的电压，VC为第三象限的电压，VD为第四象限的电压，r是四象限探测器的光敏面的半径。
其中，所述根据所述位置、以太阳光斑的中心点位于四象限的中心为原则确定IPC的调整方向，包括：
判断所述中心点的横坐标x与光筒长度L的比值M是否小于第一预设数值，如果不是，确定IPC的调整方向为：控制X轴电机向与横坐标x相反的方向旋转，直至M小于第一预设数值。
其中，控制X轴电机向与横坐标x相反的方向旋转，包括：
控制X轴电机向与横坐标x相反的方向旋转arctan(x/L)。
其中，所述根据所述位置、以太阳光斑的中心点位于四象限的中心为原则确定IPC的调整方向，包括：
判断所述中心点的纵坐标y与光筒长度L的比值N是否小于第二预设数值，如果不是，确定IPC的调整方向为：控制Y轴电机向与纵坐标y相反的方向旋转，直至N小于第二预设数值。
其中，控制Y轴电机向与纵坐标y相反的方向旋转，包括：
控制Y轴电机向与纵坐标y相反的方向旋转arctan(y/L)。
其中，还包括：
获得当前时间以及IPC的地理位置；
根据所述当前时间以及IPC的地理位置计算IPC的光筒与太阳光之间的角度；
按照所述角度、以太阳光斑成像在四象限探测器的光敏面上为原则确定IPC的调整方向。
第五方面，本申请实施例提供一种方位调整装置，包括：
第一获得单元，用于获得4个象限的电压信号，所述4个象限的电压信号由4个象限的电流信号转换得到，所述4个象限的电流信号由四象限探测器在光敏面被太阳光照射时生成，所述四象限探测器设置于IPC的光筒中；
定位单元，用于根据所述4个象限的电压信号定位太阳光斑的中心点在四象限中的位置；
方向确定单元，用于根据所述位置、以太阳光斑的中心点位于四象限的中心为原则确定IPC的调整方向。
其中，所述定位单元具体用于：
使用以下公式计算太阳光斑的中心点在四象限中的横坐标x、纵坐标y：
Figure BDA0002509368720000053
Figure BDA0002509368720000054
式中，VA为第一象限的电压，VB为第二象限的电压，VC为第三象限的电压，VD为第四象限的电压，r是四象限探测器的光敏面的半径。
其中，所述方向确定单元具体用于：
判断所述中心点的横坐标x与光筒长度L的比值M是否小于第一预设数值，如果不是，确定IPC的调整方向为：控制X轴电机向与横坐标x相反的方向旋转，直至M小于第一预设数值。
其中，所述方向确定单元具体用于：
判断所述中心点的横坐标x与光筒长度L的比值M是否小于第一预设数值，如果不是，确定IPC的调整方向为：控制X轴电机向与横坐标x相反的方向旋转arctan(x/L)。
其中，所述方向确定单元具体用于：
判断所述中心点的纵坐标y与光筒长度L的比值N是否小于第二预设数值，如果不是，确定IPC的调整方向为：控制Y轴电机向与纵坐标y相反的方向旋转，直至N小于第二预设数值。
其中，所述方向确定单元具体用于：
判断所述中心点的纵坐标y与光筒长度L的比值N是否小于第二预设数值，如果不是，确定IPC的调整方向为：控制Y轴电机向与纵坐标y相反的方向旋转arctan(y/L)。
其中，还包括：
第二获得单元，用于获得当前时间以及IPC的地理位置；
计算单元，用于根据所述当前时间以及IPC的地理位置计算IPC的光筒与太阳光之间的角度；相应的，
所述方向确定单元还用于：按照所述角度、以太阳光斑成像在四象限探测器的光敏面上为原则确定IPC的调整方向。
第六方面，本申请提供一种计算机程序，当所述计算机程序被计算机执行时，用于执行第一方面所述的方法。
在一种可能的设计中，第六方面中的程序可以全部或者部分存储在与处理器封装在一起的存储介质上，也可以部分或者全部存储在不与处理器封装在一起的存储器上。
本申请实施例的方位调整方法中，采集四象限探测器的光敏面上每一象限的太阳光信号，根据太阳光信号定位太阳光斑的中心点在四象限中的位置，根据所述位置调整IPC的方位，使得太阳光斑的中心点位于四象限的中心，从而通过精准跟踪太阳方位的方式实现了IPC的精准方位定位以及方位调整。
附图说明
图1为本申请方位调整方法一个实施例的流程图；
图2为本申请方位调整原理示意图；
图3为本申请方位调整方法另一个实施例的流程图；
图4a～图4c为本申请方位调整装置实施例的结构图；
图5为本申请IPC一种实现结构示例图；
图6为本申请太阳光采集电路一个实施例的结构图；
图7为本申请太阳光采集电路另一个实施例的结构图；
图8为本申请光电流探测模块一个实施例的结构图；
图9a为本申请电流-电压转换模块一个实施例的结构图；
图9b为本申请电流-电压转换电路的一个实施例结构图；
图10为本申请电压信号放大模块和电平转换模块一个实施例的结构图；
图11为本申请方位调整方法一个实施例的流程图；
图12为本申请方位调整方法另一个实施例的流程图；
图13为本申请方位调整装置一个实施例的结构图；
图14为本申请方位调整装置另一个实施例的结构图。
具体实施方式
本申请的实施方式部分使用的术语仅用于对本申请的具体实施例进行解释，而非旨在限定本申请。
现有的实现方案中，一般采用人工调整的方式来解决因为外界原因造成的IPC监控区域发生改变的问题，然而，IPC一般都安装于高空中，人工调整的方式，不仅成本高，流程繁琐，也带有安全隐患。因此，亟需一种能够使得IPC自动定位当前方位并调整方位的技术方案。
为此，本申请提出一种方位调整方法和装置，能够自动定位并调整IPC的方位。
首先对本申请实施例中IPC的方位进行说明。IPC的方位是指IPC的镜头的位置。IPC的方位改变也即IPC镜头的位置改变，IPC镜头的拍摄方向会随之改变，从而使得IPC的监控区域发生改变。因为IPC的镜头设置于IPC光筒上，镜头的拍摄方向与IPC光筒的光轴之间的角度已知，本申请实施例通过旋转IPC光筒可以调整镜头的位置，也即调整IPC的方位，达到改变IPC的监控区域的目的。在本申请实施例中，可以在IPC上安装一个二维转台，分别设置X轴电机和Y轴电机，分别实现IPC光筒在X轴方向和Y轴方向上的旋转。
在本申请实施例中，是基于太阳光信号来调整IPC方位的，原因在于：IPC安装完成后，地理位置固定，也即经纬度固定，基于IPC所在的地理位置以及进行IPC方位调整的当前时间，可以计算出太阳的天顶角。通过旋转IPC光筒使得IPC光筒的光轴与太阳光平行，就可以根据太阳的天顶角确定IPC光筒的光轴与当前地理位置天顶方向的夹角，也即得到了IPC的光筒的准确方位，而IPC的镜头拍摄方向与IPC光筒的光轴之间的角度已知，那么就可以得到准确的IPC镜头的拍摄方向。之后，基于得到的准确的IPC镜头的拍摄方向，计算该拍摄方向与客户要求的拍摄方向之间的夹角，继续进行IPC方位的调整，将IPC镜头的拍摄方向调整至客户要求的拍摄方向进行监控。
本申请还提供一种太阳光信号采集电路，能够为本申请的方位调整方法和装置提供采集到的太阳光信号，为调整IPC的方位提供数据依据。
图1为本申请方位调整方法一个实施例的流程图，如图1所示，上述方法可以包括：
步骤101：采集四象限探测器的光敏面上每一象限的太阳光信号；所述四象限探测器设置于IPC的光筒中，所述光敏面按照直角坐标要求被划分为四个象限，光敏面的中心为四象限的中心。
其中，太阳光信号可以为电压信号，则本步骤可以包括：
获得每一象限的电流信号；
将每一象限的电流信号分别转换为电压信号。
其中，本步骤可以通过图6～图10所示的电路结构实现太阳光信号的采集，这里不赘述。
步骤102：根据太阳光信号定位太阳光斑的中心点在四象限中的位置。
其中，所述太阳光斑的中心点在四象限中的横坐标x、纵坐标y可以分别通过以下的公式1和公式2计算得到：
Figure BDA0002509368720000081
Figure BDA0002509368720000082
式中，VA为第一象限的电压，VB为第二象限的电压，VC为第三象限的电压，VD为第四象限的电压，r是四象限探测器的光敏面的半径。
对本步骤的实现原理解释如下：
四象限探测器是把四个性能完全相同的光电二极管按照直角坐标要求排列而成的光电探测器件，四象限探测器具有光敏面，参见图2所示，光敏面按照直角坐标要求被划分为四个象限A、B、C和D，光敏面的中心就是直角坐标的原点，也是四个象限的中心。由于四象限探测器位于IPC的光筒中，四象限探测器的位置如图2的斜线填充部分所示，因此，太阳成像在四象限探测器的光敏面上时形成光斑，摄像机上的光筒的长度L决定太阳光斑的大小，太阳光斑的位置反应太阳与光筒的光轴之间的位置关系。参见图2，当IPC的光筒对准太阳时，光筒的光轴与太阳光平行，太阳光斑的中心点O’在四象限的中心O，如图2中实线所示，此时，四象限探测器中每个象限产生的电流信号相同；IPC的光筒没有对准太阳，太阳光与光筒的光轴存在一定的夹角，光筒的光轴与太阳光不平行，太阳光斑的中心点O’偏离四象限的中心O，如图2中虚线所示，此时，四象限探测器中每个象限产生的电流信号不相同。据此，根据四个象限产生的电流信号就可以计算太阳光斑的中心点O’在四象限中的具体位置(x，y)。在一种可能的实现方式中，可以将四个象限的电流信号分别转换为电压信号，根据四个象限的电压信号计算太阳光斑的中心点O’在四象限中的位置，具体参见上述公式(1)(2)。
步骤103：根据所述位置调整IPC的方位，使得太阳光斑的中心点位于四象限的中心。
在一种可能的实现方式中，可以为IPC设置X轴电机和Y轴电机两个电机，Y轴电机的调整方向所构成的平面与光敏面垂直相交于y轴，X轴电机的调整方向所构成的平面与光敏面垂直相交于x轴。
在一种可能的实现方式中，所述根据所述位置调整IPC的方位，使得太阳光斑的中心点位于四象限的中心，可以包括：
判断所述中心点的横坐标x与光筒长度L的比值M是否小于第一预设数值，如果不是，控制X轴电机向与横坐标x相反的方向旋转，直至M小于第一预设数值。
具体的，控制X轴电机向与横坐标x相反的方向旋转，可以包括：
控制X轴电机向与横坐标x相反的方向旋转arctan(x/L)。
在一种可能的实现方式中，所述第一预设数值可以为0.1。
在另一种可能的实现方式中，所述根据所述位置调整电机，使得太阳光斑的中心点位于四象限的中心，可以包括：
判断所述中心点的纵坐标y与光筒长度L的比值N是否小于第二预设数值，如果不是，控制Y轴电机向与纵坐标y相反的方向旋转，直至N小于第二预设数值。
具体的，控制Y轴电机向与纵坐标y相反的方向旋转，可以包括：
控制Y轴电机向与纵坐标y相反的方向旋转arctan(y/L)。
在一种可能的实现方式中，所述第二预设数值可以为0.1。
图1所示的方法中，采集四象限探测器的光敏面上每一象限的太阳光信号，根据太阳光信号定位太阳光斑的中心点在四象限中的位置，根据所述位置调整IPC的方位，使得太阳光斑的中心点位于四象限的中心，从而通过精准跟踪太阳方位的方式实现了IPC的精准方位定位以及方位调整，之后，就可以根据客户需求，调整至客户要求的方位进行监控。
图3为本申请方位调整方法另一个实施例的流程图，参见图3所示，在图1所示方法的基础上，在步骤101之前增加步骤301～步骤303，其中，
步骤301：获取当前时间以及IPC的地理位置。
在一种可能的实现方式中，可以为IPC设置全球定位系统(Global PositioningSystem，以下简称：GPS)模块，通过GPS模块获取当前时间以及IPC的地理位置。
步骤302：根据所述当前时间以及IPC的地理位置计算IPC的光筒与太阳光之间的角度。
在一种可能的实现方式中，IPC的光筒一般具有初始角度，可以将IPC的光筒复位至该初始角度，并且，基于当前时间以及IPC的地理位置可以估算出太阳的方位，基于光筒的初始角度以及太阳的方位，就可以计算太阳光与光筒之间的角度。
步骤303：按照所述角度调整IPC的方位，至少使得太阳光斑成像在四象限探测器的光敏面上。
通过步骤301～步骤303，可以计算IPC的光筒与太阳光之间的角度，按照所述角度粗略定位并调整IPC的方位，至少使得太阳光斑成像在四象限探测器的光敏面上，从而首先保证光筒与太阳光之间的角度相对较小，太阳光能够在四象限探测器的光敏面上形成光斑，之后再通过步骤101～步骤103的精细调整，使得太阳光斑的中心点位于四象限的中心，实现IPC方位的精准定位与调整。
图4a为本申请方位调整装置一个实施例的结构图，参见图4a，该装置可以包括：
采集模块410，用于采集四象限探测器的光敏面上每一象限的太阳光信号；所述四象限探测器设置于IPC的光筒中，所述光敏面按照直角坐标要求被划分为四个象限，光敏面的中心为直角坐标的原点；
定位模块420，用于根据所述采集模块410采集额所述太阳光信号定位太阳光斑的中心点在四象限中的位置；
调整模块430，用于根据所述定位模块420定位的所述位置调整IPC的方位，使得太阳光斑的中心点位于四象限的中心。
参见图4b所示，基于图4a的装置，所述采集模块410可以包括：
获得子模块4101，用于获得每一象限的电流信号；
转换子模块4102，用于将每一象限的电流信号分别转换为电压信号。
在一种可能的实现方式中，所述定位模块420具体可以用于：
使用以下公式计算所述太阳光斑的中心点在四象限中的横坐标x、纵坐标：
Figure BDA0002509368720000101
Figure BDA0002509368720000102
式中，VA为第一象限的电压，VB为第二象限的电压，VC为第三象限的电压，VD为第四象限的电压，r是四象限探测器的光敏面的半径。
在一种可能的实现方式中，所述调整模块430具体可以用于：
判断所述中心点的横坐标x与光筒长度L的比值M是否小于第一预设数值，如果不是，控制X轴电机向与横坐标x相反的方向旋转，直至M小于第一预设数值。
其中，所述调整模块430具体可以用于：
判断所述中心点的横坐标x与光筒长度L的比值M是否小于第一预设数值，如果不是，控制X轴电机向与横坐标x相反的方向旋转arctan(x/L)。
在另一种可能的实现方式中，所述调整模块430具体可以用于：
判断所述中心点的纵坐标y与光筒长度L的比值N是否小于第二预设数值，如果不是，控制Y轴电机向与纵坐标y相反的方向旋转，直至N小于第二预设数值。
其中，所述调整模块430具体可以用于：
判断所述中心点的纵坐标y与光筒长度L的比值N是否小于第二预设数值，如果不是，控制Y轴电机向与纵坐标y相反的方向旋转arctan(y/L)。
参见图4c，在图4a的基础上，该装置400还可以包括：
获取模块440，用于获取当前时间以及IPC的地理位置；
计算模块450，用于根据所述获取模块440获取的所述当前时间以及IPC的地理位置计算IPC的光筒与太阳光之间的角度；
相应的，所述调整模块430还可以用于：按照所述计算模块450计算的角度调整IPC的方位，至少使得太阳光斑成像在四象限探测器的光敏面上。
图4a～图4c所示的方位调整装置，采集模块410采集四象限探测器的光敏面上每一象限的太阳光信号，定位模块420根据所述太阳光信号定位太阳光斑的中心点在四象限中的位置，调整模块430根据所述位置调整IPC的方位，使得太阳光斑的中心点位于四象限的中心，从而通过精准跟踪太阳方位的方式实现了IPC的精准方位定位以及方位调整，之后，就可以根据客户需求，调整至客户要求的方位进行监控。
基于以上的方法和装置的描述，在一种可能的实现方式中，IPC结构一种示例图如图5所示，IPC可以包括：摄像机平台510、太阳光采集模块520、电机控制模块530、电机540、以及全球定位系统(Global Positioning System，以下简称：GPS)模块550；其中，太阳光采集模块520中包括设置于IPC光筒中的四象限探测器，通过四象限探测器可以获得代表太阳光信号的四个象限的电流信号，太阳光采集模块520将四个象限的电流信号分别转换为四个象限的电压信号，将电压信号提供给摄像机平台510作为IPC方位定位以及方位调整的依据；可选地，GPS模块550也可以将GPS信息提供给摄像机平台510作为IPC方位定位以及调整的依据；摄像机平台510确定了IPC的调整策略后，将调整策略发送给电机控制模块530，由电机控制模块530控制电机540进行旋转，通过电机540的旋转带动IPC旋转，从而达到调整IPC方位的目的。
在一种可能的实现方式中，结合图5的结构，步骤101可以由上述的太阳光采集模块520来完成，步骤102可以由上述的摄像机平台510完成，步骤103可以由上述摄像机平台510为电机控制模块530下达方位调整指示，进而由电机控制模块530控制电机540完成。电机540可以包括X轴电机和Y轴电机两个电机。
在一种可能的实现方式中，结合图5所示的结构，步骤301可以通过上述的GPS模块550完成，步骤302可以通过上述的摄像机平台510完成，步骤303可以由上述摄像机平台510为电机控制模块530下达方位调整指示，进而由电机控制模块530控制电机540完成。
在以上的步骤101中需要使用四象限探测器采集太阳光信号，以下，本申请提供一种基于四象限探测器的太阳光信号采集电路，详见图6～图10所示的本申请实施例。本申请实施例的太阳光信号采集电路可以作为上述采集模块410、或者太阳光采集模块520的一种电路实现结构。
图6是本申请太阳光信号采集电路一个实施例的结构图，该电路可以包括：光电流探测模块10、以及电流-电压转换模块20，其中，
光电流探测模块10的4个电流输出端Iout1～Iout4分别对应连接电流-电压转换模块20的4个电流输入端Iin1～Iin4，光电流探测模块10用于：获得四象限探测器的光敏面接受太阳光照射时产生的4个象限的电流信号，将所述4个象限的电流信号分别通过4个电流输出端Iout1～Iout4对应输出至电流-电压转换模块20的4个电流输入端Iin1～Iin4；
电流-电压转换模块20用于：将4个象限的电流信号分别转换为电压信号，将转换得到的4个电压信号分别通过4个电压输出端Vout1～Vout4对应输出。
可选地，参见图7，该电路还可以包括：电压信号放大模块30、以及电平转换模块40，其中，电流-电压转换模块20的4个电压输出端Vout1～Vout4可以分别对应连接电压信号放大模块30的4个电压输入端Vin1～Vin4；
电压信号放大模块30，电压输出端Vout与电平转换模块40的电压输入端Vin连接，电压信号放大模块30用于：分别对每个电压输入端输入的电压信号进行放大，将放大后的电压信号通过电压输出端Vout输出至电平转换模块40；
电平转换模块40，用于将接收到的电压信号转换至预设电压后，将转换后的电压信号从电平转换模块40的电压输出端Vout输出。
电平转换模块40输出的4个象限的电压信号可以作为步骤202中计算太阳光斑中心点在四象限中位置的电压信号。
结合图5所示的IPC实现结构，电平转换模块40的电压输出端Vout可以连接摄像机平台，具体的，可以连接摄像机平台的光信号输入端U5。
参见图8，光电流探测模块10可以包括：四象限探测器11、以及探测器插座12；其中，
四象限探测器11包括：第一光电二极管PD1、第二光电二极管PD2、第三光电二极管PD3、以及第四光电二极管PD4，第一光电二极管PD1～第四光电二极管PD4的共阴极为四象限探测器11的第五管脚PIN5，第一光电二极管PD1的阳极为四象限探测器11的第一管脚PIN1，第二光电二极管PD2的阳极为四象限探测器11的第三管脚PIN3，第三光电二极管PD3的阳极为四象限探测器11的第四管脚PIN4，第四光电二极管PD4的阳极为四象限探测器11的第六管脚PIN6。
其中，四象限探测器11的4个光电二极管PD1～PD4按照直角坐标要求排列，以便分别得到4个象限的电流信号。
探测器插座12包括：第一管脚121～第七管脚127；四象限探测器11连接至探测器插座12时，两者之间的连接关系为：四象限探测器11的第一管脚PIN1连接探测器插座12的第五管脚125，四象限探测器11的第三管脚PIN3连接探测器插座12的第二管脚122，四象限探测器11的第四管脚PIN4连接探测器插座12的第三管脚123，四象限探测器11的第五管脚PIN5连接探测器插座12的第一管脚121，四象限探测器11的第六管脚PIN6连接探测器插座12的第四管脚124；
其中，探测器插座12的第一管脚121通过第一电阻R1连接第一电源电压VCC1，探测器插座12的第六管脚126和第七管脚127接地，第二管脚122～第五管脚125分别输出4个象限的电流信号。具体哪个管脚输出哪个象限的电流信号与光电二极管PD1～PD4在四象限探测器中的排列位置有关，这里不限制。
其中，探测器插座12的第一管脚121通过第一电阻R1连接第一电源电压VCC1，而四象限探测器11的第五管脚PIN5连接探测器插座12的第一管脚121，原因在于：四象限探测器11中包括4个光电二极管PD1～PD4，为使得第一光电二极管PD1～第四光电二极管PD4产生光电流，所以将第一电源电压VCC1施加在光电二极管的阴极，也即四象限探测器11的第五管脚PIN5，考虑光电二极管限流的问题，四象限探测器11的阴极不能直连第一电源电压VCC1，所以在第一电源电压VCC1与第五管脚PIN5之间增加第一电阻R1。
在一种可能的实现方式中，第一电源电压VCC1为5V，第一电阻R1的阻值为1kΩ。在一种可能的实现方式中，上述光电二极管可以采用滨松中国的QP50-6-T08光电二极管。
以下对本申请实施例电流-电压转换模块20的实现进行说明。
由于四象限探测器11产生的是电流信号，而摄像机平台需要采集电压信号进行计算定位，因此，需要电流-电压转换模块20来实现电流信号到电压信号的转换。此外，由于电流信号本身的本底噪声较大，同时，后级电路中也存在电噪声，因此，如果电流-电压转换模块20直接通过串联电阻将电流信号转换为电压信号传输到摄像机平台中，后级电路的电噪声会增加电压信号的噪声值，使得传输至摄像机平台的电压值不准确，从而造成摄像机平台对于太阳光斑在四象限中位置的误判。因此，本申请实施例的电流-电压转换模块20可以通过运算放大器实现。优选地，可以选用低噪声、转换速率快的运算放大器来实现，从而在进行电流-电压转换的同时，进行后级电路的隔离及转换。为了达到更好隔离的效果，本申请实施例电流-电压转换模块20可以通过同相比例放大电路实现，由于同相比例放大电路的共模抑制比较差，电路抗共模干扰较差，因此，本申请实施例的电路中最好选用共模抑制比较高的运算放大器，例如LM324DR。LM324DR具有两个运算放大转换通道，此时，参见图9a所示，本申请实施例的电流-电压转换模块20可以通过两个LM324DR来实现。具体如何通过运算放大器实现电流-电压转换参见图9b所示电路结构。
图9b为电流-电压转换模块20的电路结构示例图，图9b中仅示出了对一个电流信号进行电流-电压转换的电路结构，4个电流信号进行电流-电压转换的电路结构可以相同。参见图9b，第i运算放大器Ai的正电源端接第一电源电压VCC1，负电源端接地；电流-电压转换模块20的第i电流输入端Iini通过第二电阻R2连接第i运算放大器Ai的正向输入端，还通过第五电阻R5接地；第i运算放大器Ai的反向输入端通过第三电阻R3接地，还通过第四电阻R4连接第i运算放大器Ai的输出端，第i运算放大器Ai的输出端作为电流-电压转换模块20的第i电压输出端Vouti，i的取值为1、或2、或3、或4。
当电流-电压转换模块20的运算放大器通过LM324DR实现时，由于LM324DR具有两个运算放大转换通道，所以第一运算放大器～第四运算放大器可以通过两个LM324DR实现。
可选地，参见图9b，第i运算放大器Ai的反向输入端还可以通过第一电容C1连接第i运算放大器Ai的输出端。增加第一电容C1的原因在于：在PCB布局走线中，运算放大器的输入端一般存在寄生电容，寄生电容会引入高频噪声，使得运算放大器的输出振荡不稳定，通过增加第一电容C1，可以滤除高频噪声，防止电路振荡。
可选地，参见图9b，第i运算放大器Ai的正电源端还可以通过第二电容C2接地。增加第二电容C2的原因在于：为电源滤波，降低输入电源的噪声电压。
对图9b所示电路结构的工作原理说明如下：第五电阻R5将第i电流输入端Iini输入的电流信号Isignal-i转换为电压信号vsignal-i，计算公式为：vsignal-i＝Isignal-i*R5，产生的电压信号通过第二电阻R2传输至运算放大器A1的正向输入端，第二电阻R2的阻值可以为0Ω，也即不直连四象限探测器的信号，第二电阻R2是开发初期为了后续的光信号调试及问题定位增加的串阻，第三电阻R3、第四电阻R4为调节运算放大器的输出电压的电阻，根据运算放大器的特性，推算出运算放大器的输出电压的计算公式为：
Figure BDA0002509368720000131
Figure BDA0002509368720000132
vCH_i是第i运算放大器的输出电压，也即电流-电压转换模块20的第i电压输出端Vouti的输出电压。同相比例放大增益可以为1.5倍，此时，R5的阻值可以为1KΩ，R4的阻值可以为1KΩ，R3的阻值可以为500Ω，第一电容C1和第二电容C2的滤波电容可以为100nf。
以下，对本申请实施例电压信号放大模块30和电平转换模块40的实现进行说明。
由于四象限探测器产生的电流信号很微弱，运算放大器的放大倍数1.5倍仍不足以在摄像机平台实现良好的模拟数字转换器(Analog-to-Digital Converter，以下简称：ADC)输入，因此，为了将电压信号放大至合理的ADC转换量程内，需要继续合理的放大电压信号。本申请实施例中，不采用LM32运算放大器放大电压信号，原因主要在于：第一，LM32为电阻调节方式，要改变增益，需要更换电阻，本电路在设计之初，并不知道合理的增益倍数值，因此，如果频繁更换电阻，不仅繁琐，而且引入未知风险，降低电路的整体可靠性；第二，LM32在此处为隔离作用，因此，设计为同相放大电路，同相放大电路在增大输出电压的同时，相应的会引起直流偏置电压增加，进而造成信号失真。综合考虑，本申请实施例电压信号放大模块30的实现电路中，需要引进简单便利的放大方式，因此，采用一种在线程序可编程的方式进行电压增益的调整。具体的，可以选用程控增益放大器(Programmable GainAmplifier，以下简称：PGA)例如PGA116。如果摄像机平台的管脚电平为3.3V，而PGA和四象限探测器的管脚电平为5V，在PGA和摄像机平台中间需要增加电平转换电路，本申请实施例中使用SN74LVC2T45芯片实现所述电平转换模块，由于SN74LVC2T45芯片只能实现两路电信号的电压转换，本设计中有5组电信号需要转换，因此，需要三片SN74LVC2T45芯片进行电平转化。
如图10所示，PGA的管脚CH0～管脚CH3分别作为电压信号放大模块30的第一电压输入端Vin1～第四电压输入端Vin4，电压输出管脚VOUT作为电压信号放大模块30的电压输出端Vout；PGA的地管脚GND接地，数字电源管脚DVDD和模拟电源管脚AVDD均连接第一电源电压VCC1，数字电源管脚DVDD与地管脚GND之间还通过并联的第三电容C3和第四电容C4连接；
使能管脚EN通过第六电阻R6连接第一电平转换电路的B1管脚，数字信号输入管脚DIN通过第七电阻R7连接第一电平转换电路的B2管脚，时钟信号管脚SCLK通过第九电阻R9连接第二电平转换电路的B1管脚，片选管脚CS通过第十电阻R10连接第二电平转换电路的B2管脚，电压输出管脚VOUT通过第十二电阻R12连接第三电平转换电路的B1管脚，参考电压管脚VREF接地；
第一电平转换电路的第一电源输入管脚VCCA连接第二电源电压VCC2，还通过第六电容C6接地；第一电平转换电路的第二电源输入管脚VCCB连接第一电源电压VCC1，还通过第五电容C5接地；第一电平转换电路的地管脚GND接地，输入输出方向管脚DIR通过第八电阻R8连接第二电源电压VCC2；第一电平转换电路的A1管脚连接摄像机平台的管脚C22，A2管脚连接摄像机平台的管脚AC17；
第二电平转换电路的第一电源输入管脚VCCA连接第二电源电压VCC2，还通过第八电容C8接地；第二电平转换电路的第二电源输入管脚VCCB连接第一电源电压VCC1，还通过第七电容C7接地；第二电平转换电路的地管脚GND接地，输入输出方向管脚DIR通过第十一电阻R11连接第二电源电压VCC2；第二电平转换电路的A1管脚连接摄像机平台的管脚AC18，A2管脚连接摄像机平台的管脚AD16；
第三电平转换电路的第一电源输入管脚VCCA连接第二电源电压VCC2，还通过第十电容C10接地；第三电平转换电路的第二电源输入管脚VCCB连接第一电源电压VCC1，还通过第九电容C9接地；第三电平转换电路的地管脚GND接地，输入输出方向管脚DIR通过第十三电阻R13接地；第三电平转换电路的A1管脚连接摄像机平台的管脚U5。
其中，在SN74LVC2T45芯片中，B1管脚和B2管脚一般分别为第6管脚和第7管脚，A1管脚和A2管脚一般分别为第2管脚和第3管脚；输入输出方向管脚DIR一般为第5管脚。
图10所示电路的工作原理为：
摄像机平台通过管脚C22发出使能信号，通过管脚AC17发出增益通道选择信号，通过管脚AC18发出时钟信号，通过管脚AD16发出片选信号；
第一电平转换电路的电平转换方向为A至B，所以，输入输出方向管脚DIR通过第八电阻R8连接第二电源电压VCC2，将输入输出方向管脚DIR的电压上拉至VCC2，第一电平转换电路对摄像机平台发出的使能信号进行电平转换，从B1管脚传输至PGA的使能管脚EN，对摄像机平台发出的增益通道选择信号进行电平转换，从B2管脚传输至PGA的数字信号输入管脚DIN；
第二电平转换电路的电平转换方向为A至B，所以，输入输出方向管脚DIR通过第十一电阻R11连接第二电源电压VCC2，将输入输出方向管脚DIR的电压上拉至VCC2，第二电平转换电路对摄像机平台发出的时钟信号进行电平转换，从B1管脚传输至PGA的时钟信号管脚SCLK，对摄像机平台发出的片选信号进行电平转换，从B2管脚传输至PGA的片选管脚CS；
第三电平转换电路的电平转换方向为B至A，所以，输入输出方向管脚DIR通过第十三电阻R13接地，第三电平转换电路对PGA的电压输出管脚VOUT输出的电压信号进行电压转换后，通过第三管脚A1传输至摄像机平台的管脚U5。
其中，第五电容C5～第十电容C10为滤波电容，第九电阻R9、第十电阻R10、第六电阻R6、第七电阻R7、第十二电阻R12为信号匹配串阻，防止电压信号过冲。
其中，第二电源电压VCC2可以为3.3V，第八电阻R8、第十一电阻R11、第十三电阻R13的取值可以为4.7KΩ，第三电容C3、第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8、第九电容C9、第十电容C10的取值可以为100nF，第四电容C4的取值可以为10uF。
图11为本申请实施例方位调整方法一个实施例的流程图，如图11所示，该方法可以应用于上述的摄像机平台中，该方法可以包括：
步骤1101：获得4个象限的电压信号，所述4个象限的电压信号由4个象限的电流信号转换得到，所述4个象限的电流信号由四象限探测器在光敏面被太阳光照射时生成，所述四象限探测器设置于IPC的光筒中；
步骤1102：根据所述4个象限的电压信号定位太阳光斑的中心点在四象限中的位置；
步骤1103：根据所述位置、以太阳光斑的中心点位于四象限的中心为原则确定IPC的调整方向。
在一种可能的实现方式中，步骤1102可以包括：
所述太阳光斑的中心点在四象限中的横坐标x、纵坐标y的计算公式分别为：
Figure BDA0002509368720000151
Figure BDA0002509368720000152
式中，VA为第一象限的电压，VB为第二象限的电压，VC为第三象限的电压，VD为第四象限的电压，r是四象限探测器的光敏面的半径。
在一种可能的实现方式中，步骤1103可以包括：
判断所述中心点的横坐标x与光筒长度L的比值M是否小于第一预设数值，如果不是，确定IPC的调整方向为：控制X轴电机向与横坐标x相反的方向旋转，直至M小于第一预设数值。
其中，控制X轴电机向与横坐标x相反的方向旋转，可以包括：
控制X轴电机向与横坐标x相反的方向旋转arctan(x/L)。
在另一种可能的实现方式中，步骤1103可以包括：
判断所述中心点的纵坐标y与光筒长度L的比值N是否小于第二预设数值，如果不是，确定IPC的调整方向为：控制Y轴电机向与纵坐标y相反的方向旋转，直至N小于第二预设数值。
其中，控制Y轴电机向与纵坐标y相反的方向旋转，可以包括：
控制Y轴电机向与纵坐标y相反的方向旋转arctan(y/L)。
参见图12，该方法还可以包括：
步骤1201：获得当前时间以及IPC的地理位置；
步骤1202：根据所述当前时间以及IPC的地理位置计算IPC的光筒与太阳光之间的角度；
步骤1203：按照所述角度、以太阳光斑成像在四象限探测器的光敏面上为原则确定IPC的调整方向。
图11和图12所示的方法，可以应用于摄像机平台中，实现了IPC的定位以及方位调整方向的确定。
图13是本申请方位调整装置一种实施例的结构图，该装置1300可以设置于前述的摄像机平台中，该装置1300可以包括：
第一获得单元1310，用于获得4个象限的电压信号，所述4个象限的电压信号由4个象限的电流信号转换得到，所述4个象限的电流信号由四象限探测器在光敏面被太阳光照射时生成，所述四象限探测器设置于IPC的光筒中；
定位单元1320，用于根据所述4个象限的电压信号定位太阳光斑的中心点在四象限中的位置；
方向确定单元1330，用于根据所述位置、以太阳光斑的中心点位于四象限的中心为原则确定IPC的调整方向。
在一种可能的实现方式中，所述定位单元1320具体可以用于：
使用以下公式计算太阳光斑的中心点在四象限中的横坐标x、纵坐标y：
Figure BDA0002509368720000161
Figure BDA0002509368720000162
式中，VA为第一象限的电压，VB为第二象限的电压，VC为第三象限的电压，VD为第四象限的电压，r是四象限探测器的光敏面的半径。
在一种可能的实现方式中，所述方向确定单元1330具体可以用于：
判断所述中心点的横坐标x与光筒长度L的比值M是否小于第一预设数值，如果不是，确定IPC的调整方向为：控制X轴电机向与横坐标x相反的方向旋转，直至M小于第一预设数值。
其中，所述方向确定单元1330具体可以用于：
判断所述中心点的横坐标x与光筒长度L的比值M是否小于第一预设数值，如果不是，确定IPC的调整方向为：控制X轴电机向与横坐标x相反的方向旋转arctan(x/L)。
在另一种可能的实现方式中，所述方向确定单元1330具体可以用于：
判断所述中心点的纵坐标y与光筒长度L的比值N是否小于第二预设数值，如果不是，确定IPC的调整方向为：控制Y轴电机向与纵坐标y相反的方向旋转，直至N小于第二预设数值。
其中，所述方向确定单元1330具体可以用于：
判断所述中心点的纵坐标y与光筒长度L的比值N是否小于第二预设数值，如果不是，确定IPC的调整方向为：控制Y轴电机向与纵坐标y相反的方向旋转arctan(y/L)。
参见图14所示，该装置1300还可以包括：
第二获得单元1410，用于获得当前时间以及IPC的地理位置；
计算单元1420，用于根据所述当前时间以及IPC的地理位置计算IPC的光筒与太阳光之间的角度；相应的，
所述方向确定单元1330还可以用于：按照所述角度、以太阳光斑成像在四象限探测器的光敏面上为原则确定IPC的调整方向。
图13和图14所示的装置，可以应用于摄像机平台中，实现了IPC的定位以及方位调整方向的确定。
图11～图14的具体实现可以参考前述图1～图10中的相关描述，这里不再赘述。
可以理解的是，上述实施例中的部分或全部步骤骤或操作仅是示例，本申请实施例还可以执行其它操作或者各种操作的变形。此外，各个步骤可以按照上述实施例呈现的不同的顺序来执行，并且有可能并非要执行上述实施例中的全部操作。
上述实施例提供的装置可用于执行本申请所示方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果可以进一步参考方法实施例中的相关描述。
应理解以上装置的各个单元或模块的划分仅仅是一种逻辑功能的划分，实际实现时可以全部或部分集成到一个物理实体上，也可以物理上分开。且这些单元或模块可以全部以软件通过处理元件调用的形式实现；也可以全部以硬件的形式实现；还可以部分单元或模块以软件通过处理元件调用的形式实现，部分单元或模块通过硬件的形式实现。例如，第一获得单元可以为单独设立的处理元件，也可以集成在电子设备的某一个芯片中实现。其它单元或模块的实现与之类似。此外这些单元或模块全部或部分可以集成在一起，也可以独立实现。在实现过程中，上述方法的各步骤或以上各个单元或模块可以通过处理器元件中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。
例如，以上这些单元或模块可以是被配置成实施以上方法的一个或多个集成电路，例如：一个或多个特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit；以下简称：ASIC)，或，一个或多个微处理器(Digital Singnal Processor；以下简称：DSP)，或，一个或者多个现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array；以下简称：FPGA)等。再如，这些单元或模块可以集成在一起，以片上系统(System-On-a-Chip；以下简称：SOC)的形式实现。
本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有计算机程序，当其在计算机上运行时，使得计算机执行本申请图1～图14所示实施例提供的方法。
本申请实施例还提供一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括计算机程序，当其在计算机上运行时，使得计算机执行本申请图1～图14所示实施例提供的方法。
本申请实施例中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示单独存在A、同时存在A和B、单独存在B的情况。其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项”及其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项或复数项的任意组合。例如，a，b和c中的至少一项可以表示：a，b，c，a和b，a和c，b和c或a和b和c，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。
本领域普通技术人员可以意识到，本文中公开的实施例中描述的各单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，任一功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory；以下简称：ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory；以下简称：RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种方位调整方法，其特征在于，包括：
采集四象限探测器的光敏面上每一象限的太阳光信号；所述四象限探测器设置于IPC的光筒中，所述光敏面按照直角坐标要求被划分为四个象限，光敏面的中心为直角坐标的原点；
根据所述太阳光信号定位太阳光斑的中心点在四象限中的位置；
根据所述位置调整IPC的方位，使得太阳光斑的中心点位于四象限的中心。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述太阳光信号为电压信号，所述采集四象限探测器的光敏面上每一象限的太阳光信号，包括：
获得每一象限的电流信号；
将每一象限的电流信号分别转换为电压信号。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据太阳光信号定位太阳光斑的中心点在四象限中的位置，包括：
所述太阳光斑的中心点在四象限中的横坐标x、纵坐标y的计算公式分别为：
Figure FDA0002509368710000011
Figure FDA0002509368710000012
式中，VA为第一象限的电压，VB为第二象限的电压，VC为第三象限的电压，VD为第四象限的电压，r是四象限探测器的光敏面的半径。
4.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述位置调整IPC的方位，使得太阳光斑的中心点位于四象限的中心，包括：
判断所述中心点的横坐标x与光筒长度L的比值M是否小于第一预设数值，如果不是，控制X轴电机向与横坐标x相反的方向旋转，直至M小于第一预设数值。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，控制X轴电机向与横坐标x相反的方向旋转，包括：
控制X轴电机向与横坐标x相反的方向旋转arctan(x/L)。
6.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述位置调整电机，使得太阳光斑的中心点位于四象限的中心，包括：
判断所述中心点的纵坐标y与光筒长度L的比值N是否小于第二预设数值，如果不是，控制Y轴电机向与纵坐标y相反的方向旋转，直至N小于第二预设数值。
7.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，采集四象限探测器中每一象限的太阳光信号之前，还包括：
获取当前时间以及IPC的地理位置；
根据所述当前时间以及IPC的地理位置计算IPC的光筒与太阳光之间的角度；
按照所述角度调整IPC的方位，至少使得太阳光斑成像在四象限探测器的光敏面上。
8.一种太阳光信号采集电路，其特征在于，包括光电流探测模块、以及电流-电压转换模块，光电流探测模块的4个电流输出端分别与电流-电压转换模块的4个电流输入端对应连接，其中，
光电流探测模块，用于获得四象限探测器的光敏面接受太阳光照射时产生的4个象限的电流信号，将获得的4个象限的电流信号分别通过对应的电流输出端输出至电流-电压转换模块；
电流-电压转换模块，用于将4个象限的电流信号转换为电压信号。
9.根据权利要求8所述的电路，其特征在于，光电流探测模块包括：四象限探测器、以及探测器插座；
探测器插座的第一管脚通过第一电阻连接电源电压，第六管脚和第七管脚接地，第二管脚至第五管脚作为光电流探测模块的4个电流输出端；
四象限探测器的第一管脚连接探测器插座的第五管脚，第三管脚连接探测器插座的第二管脚，第四管脚连接探测器插座的第三管脚，第五管脚连接探测器插座的第一管脚，第六管脚连接探测器插座的第四管脚。
10.根据权利要求8所述的电路，其特征在于，电流-电压转换模块包括：4个电流电压转换电路，第i个电流电压转换电路包括：
电流-电压转换模块的第i电流输入端通过第二电阻连接第i运算放大器的正向输入端，还通过第五电阻接地；第i运算放大器的反向输入端通过第三电阻接地，还通过第四电阻连接第i运算放大器的输出端；第i运算放大器的正电源端接第一电源电压，负电源端接地；第i运算放大器的输出端作为电流-电压转换模块的第i电压输出端；i取值为1、或2、或3、或4。
CN202010456338.3A 2020-05-26 2020-05-26 方位调整方法和太阳光信号采集电路 Pending CN113721666A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010456338.3A CN113721666A (zh) 2020-05-26 2020-05-26 方位调整方法和太阳光信号采集电路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010456338.3A CN113721666A (zh) 2020-05-26 2020-05-26 方位调整方法和太阳光信号采集电路

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113721666A true CN113721666A (zh) 2021-11-30

Family

ID=78672027

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010456338.3A Pending CN113721666A (zh) 2020-05-26 2020-05-26 方位调整方法和太阳光信号采集电路

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113721666A (zh)

Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101872197A (zh) * 2010-05-18 2010-10-27 浙江大学 基于单摄像头的太阳跟踪定位装置与方法
CN202255421U (zh) * 2011-09-26 2012-05-30 金海新源电气江苏有限公司 一种用于太阳能跟踪支架的光电传感器
CN103135586A (zh) * 2011-12-04 2013-06-05 飞秒光电科技(西安)有限公司 一种太阳方位跟踪及判读装置监控系统
CN203933552U (zh) * 2014-06-06 2014-11-05 安徽工程大学 一种基于分档切换的射频宽带放大器
CN204758977U (zh) * 2015-07-08 2015-11-11 深圳市晶联讯电子有限公司 一种液晶显示屏背光自动调节控制系统
CN105373140A (zh) * 2014-08-20 2016-03-02 深圳Tcl新技术有限公司 光源跟踪方法及系统
CN106774439A (zh) * 2016-12-08 2017-05-31 浙江科技学院 基于太阳运动规律与图像采集的太阳跟踪校正方法及装置
CN107291108A (zh) * 2017-08-24 2017-10-24 湖南科技大学 三棱台光电式太阳位置跟踪传感器及太阳位置跟踪方法
CN206638979U (zh) * 2017-03-17 2017-11-14 珠海城市职业技术学院 一种多变频器远程控制系统
CN107830928A (zh) * 2017-12-07 2018-03-23 中国科学院合肥物质科学研究院 一种用于卷云光学特性测量的太阳光度计
CN207304997U (zh) * 2017-09-30 2018-05-01 池州京华洁净科技有限公司 一种led照明控制系统
CN108444503A (zh) * 2018-05-10 2018-08-24 湖南科技大学 一种大范围太阳位置跟踪传感器
CN208091462U (zh) * 2018-05-10 2018-11-13 湖南科技大学 一种大范围太阳位置跟踪传感器
CN109951152A (zh) * 2019-02-25 2019-06-28 燕山大学 一种太阳能电池式电子通信系统
CN110045754A (zh) * 2019-04-26 2019-07-23 西安理工大学 利用嵌入式图像处理的高精度太阳跟踪校正装置及方法

Patent Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101872197A (zh) * 2010-05-18 2010-10-27 浙江大学 基于单摄像头的太阳跟踪定位装置与方法
CN202255421U (zh) * 2011-09-26 2012-05-30 金海新源电气江苏有限公司 一种用于太阳能跟踪支架的光电传感器
CN103135586A (zh) * 2011-12-04 2013-06-05 飞秒光电科技(西安)有限公司 一种太阳方位跟踪及判读装置监控系统
CN203933552U (zh) * 2014-06-06 2014-11-05 安徽工程大学 一种基于分档切换的射频宽带放大器
CN105373140A (zh) * 2014-08-20 2016-03-02 深圳Tcl新技术有限公司 光源跟踪方法及系统
CN204758977U (zh) * 2015-07-08 2015-11-11 深圳市晶联讯电子有限公司 一种液晶显示屏背光自动调节控制系统
CN106774439A (zh) * 2016-12-08 2017-05-31 浙江科技学院 基于太阳运动规律与图像采集的太阳跟踪校正方法及装置
CN206638979U (zh) * 2017-03-17 2017-11-14 珠海城市职业技术学院 一种多变频器远程控制系统
CN107291108A (zh) * 2017-08-24 2017-10-24 湖南科技大学 三棱台光电式太阳位置跟踪传感器及太阳位置跟踪方法
CN207304997U (zh) * 2017-09-30 2018-05-01 池州京华洁净科技有限公司 一种led照明控制系统
CN107830928A (zh) * 2017-12-07 2018-03-23 中国科学院合肥物质科学研究院 一种用于卷云光学特性测量的太阳光度计
CN108444503A (zh) * 2018-05-10 2018-08-24 湖南科技大学 一种大范围太阳位置跟踪传感器
CN208091462U (zh) * 2018-05-10 2018-11-13 湖南科技大学 一种大范围太阳位置跟踪传感器
CN109951152A (zh) * 2019-02-25 2019-06-28 燕山大学 一种太阳能电池式电子通信系统
CN110045754A (zh) * 2019-04-26 2019-07-23 西安理工大学 利用嵌入式图像处理的高精度太阳跟踪校正装置及方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
董小琼等: "传感器技术与检测", vol. 1, 30 June 2012, 中国地质大学出版社, pages: 189 - 193 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6877131B2 (ja) 電流検出回路
US9961291B2 (en) Pixel acquisition circuit, image sensor and image acquisition system
US11774556B2 (en) Combination photodetector arrays for extended dynamic range
JP2003204228A (ja) フォトレシーバ構成
JP2005265846A (ja) 暗光電流をキャンセルするカラーセンサ
CN113721666A (zh) 方位调整方法和太阳光信号采集电路
CN102338664A (zh) 一种目标辐射测量背景实时扣除的方法
CN109342805B (zh) 一种高精度微安电流检测电路
CN106840217B (zh) 一种基于psd的信号处理方法
CN107462325B (zh) 一种非成像型星载激光告警系统
CN217901485U (zh) 一种pd阵列大气微粒传感器
CN110332993A (zh) 一种高速可调时域脉冲型平衡零差探测器及其数据采集方法
US8957363B2 (en) Differential photodiode integrator circuit for absorbance measurements
CN210774350U (zh) 一种雷电光辐射探测器
CN108983065B (zh) 一种电压放大电路、检测电路及其电路检测方法
CN115754459A (zh) 一种功耗测量装置
CN114577336A (zh) 一种光电探测器阵列的标定方法及其系统
CN107607688B (zh) 多节点爆炸参数测试仪及其双光信号触发方法
CN105606213A (zh) 一种激光微脉冲峰值功率测试装置
CN214793487U (zh) 一种高信噪比光电探测电路
CN105068059B (zh) 一种激光制导系统的光电信号处理装置
CN218349634U (zh) 一种光照强度检测系统
CN217032758U (zh) 一种光强探测器
CN104697650B (zh) 一种高速光学测速装置
CN114589548B (zh) 一种动态追踪激光切割定位方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination