CN117906481A - 光电传感器信号线性化处理方法及相关设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及光电传感器技术领域，提供了一种光电传感器信号线性化处理方法及相关设备。本申请基于光电传感器的电压距离曲线上第一标定距离对应的第一标定电压及第二标定距离对应的第二标定电压，得到第一校准系数；在所述电压距离曲线上确定与所述光电传感器的实时测量电压对应的第三标定电压及第四标定电压；基于所述电压距离曲线上所述第三标定电压对应的第三标定距离及所述第四标定电压对应的第四标定距离，得到第二校准系数；基于所述第一校准系数及所述第二校准系数对所述实时测量电压进行线性校准显示。经过线性化处理后，相同的数字设定范围，无论测量距离的远近，都反映了相同的测量距离，保证了测量精度。

Description

光电传感器信号线性化处理方法及相关设备

技术领域

本申请涉及光电传感器技术领域，尤其是涉及一种光电传感器信号线性化处理方法及相关设备。

背景技术

在许多应用场景中，光电传感器被广泛用于测量距离、检测物体位置以及实现精确的定位。然而，光电传感器在测距过程中面临一个普遍的挑战，即由于光电转换器件的非线性特性，检测距离的变化导致接收到的信号幅度呈现非线性变化。

这种非线性变化的表现形式主要体现在不同测量位置的信号幅度变化程度不一致。具体而言，当光电传感器处于近距离位置时，相同距离的微小变化会引起较大幅度的信号变化。相反，当光电传感器处于远距离位置时，相同距离的变化引起的信号幅度变化相对较小。尤其在信号幅度变化较大的情况下，数字跳变的问题变得尤为显著，更是难以精确的测量位置变化。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种光电传感器信号线性化处理方法、装置、光电传感器及存储介质，以解决的技术问题。

本申请的第一方面提供一种光电传感器信号线性化处理方法，所述方法包括：

基于光电传感器的电压距离曲线上第一标定距离对应的第一标定电压及第二标定距离对应的第二标定电压，得到第一校准系数；

在所述电压距离曲线上确定与所述光电传感器的实时测量电压对应的第三标定电压及第四标定电压；

基于所述电压距离曲线上所述第三标定电压对应的第三标定距离及所述第四标定电压对应的第四标定距离，得到第二校准系数；

基于所述第一校准系数及所述第二校准系数对所述实时测量电压进行线性校准显示。

在一个可选的实施方式中，所述基于光电传感器的电压距离曲线上第一标定距离对应的第一标定电压及第二标定距离对应的第二标定电压，得到第一校准系数包括：

基于所述第一标定电压及所述第二标定电压，计算得到第一标定电压差；

基于所述第一标定距离及所述第二标定距离，计算得到第一标定距离差；

基于所述第一标定电压差及所述第一标定距离差，计算得到所述第一校准系数。

在一个可选的实施方式中，所述在所述电压距离曲线上确定与所述光电传感器的实时测量电压对应的第三标定电压及第四标定电压包括：

按照获取的距离单位对所述第一标定距离与所述第二标定距离之间的距离进行等分，得到多个等分点；

确定所述电压距离曲线上与每个所述等分点对应的等分电压；

获取多个所述等分电压中大于所述实时测量电压的第一等分电压集合，及获取多个所述等分电压中小于所述实时测量电压的第二等分电压集合；

将所述第一等分电压集合中最小的等分电压确定为所述第三标定电压，及将所述第二等分电压集合中最大的等分电压确定为所述第四标定电压。

在一个可选的实施方式中，所述距离单位通过以下方式获取：

获取用户在所述光电传感器中设置的距离单位；或

获取所述光电传感器的产品型号，基于型号距离映射关系，获取与所述产品型号对应的距离单位。

在一个可选的实施方式中，所述基于所述电压距离曲线上所述第三标定电压对应的第三标定距离及所述第四标定电压对应的第四标定距离，得到第二校准系数包括：

基于所述第三标定电压及所述第四标定电压，计算得到第二标定电压差；

基于所述第三标定距离及所述第四标定距离，计算得到第二标定距离差；

基于所述第二标定电压差及所述第二标定距离差，计算得到所述第二校准系数。

在一个可选的实施方式中，所述基于所述第一校准系数及所述第二校准系数对所述实时测量电压进行线性校准显示包括：

基于所述第二校准系数、所述实时测量电压、所述第三标定电压及所述第三标定距离计算得到实时校准距离；

基于所述第一校准系数及所述实时校准距离计算得到实时校准电压；

基于所述实时校准电压在所述光电传感器上进行数字化显示。

在一个可选的实施方式中，所述基于所述实时校准电压在所述光电传感器上进行数字化显示包括：

获取所述第一标定电压对应的第一设定数字及第二标定电压对应的第二设定数字；

基于所述第一标定电压、所述第一设定数字、所述第二标定电压及所述第二设定数字，计算得到斜率；

基于所述斜率、所述实时校准电压、所述第一标定电压及所述第一设定数字，计算得到目标数字；

在所述光电传感器上显示所述目标数字。

本申请的第二方面提供一种光电传感器信号线性化处理装置，所述装置包括：

第一计算模块，用于基于光电传感器的电压距离曲线上第一标定距离对应的第一标定电压及第二标定距离对应的第二标定电压，得到第一校准系数；

电压确定模块，用于在所述电压距离曲线上确定与所述光电传感器的实时测量电压对应的第三标定电压及第四标定电压；

第二计算模块，用于基于所述电压距离曲线上所述第三标定电压对应的第三标定距离及所述第四标定电压对应的第四标定距离，得到第二校准系数；

线性显示模块，用于基于所述第一校准系数及所述第二校准系数对所述实时测量电压进行线性校准显示。

本申请的第三方面提供一种光电传感器，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述的光电传感器信号线性化处理方法的步骤。

本申请的第四方面提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述的光电传感器信号线性化处理方法的步骤。

本申请实施例提供的光电传感器信号线性化处理方法、装置、光电传感器及存储介质，基于光电传感器的电压距离曲线上第一标定距离对应的第一标定电压及第二标定距离对应的第二标定电压，得到第一校准系数；在所述电压距离曲线上确定与所述光电传感器的实时测量电压对应的第三标定电压及第四标定电压；基于所述电压距离曲线上所述第三标定电压对应的第三标定距离及所述第四标定电压对应的第四标定距离，得到第二校准系数；基于所述第一校准系数及所述第二校准系数对所述实时测量电压进行线性校准显示。经过线性化处理后，相同的数字设定范围，无论测量距离的远近，都反映了相同的测量距离，保证了测量精度。

附图说明

图1是现有技术提供的光电传感器进行光电转换时检测距离与接收信号的电压幅度关系示意图；

图2是本申请实施例示出的光电传感器信号线性化处理方法的流程图；

图3是本申请实施例示出的光电传感器的电压距离曲线示意图；

图4是本申请实施例示出的光电传感器的电压距离曲线上的实时测量电压的示意图；

图5是本申请实施例示出的光电传感器信号线性化处理装置的功能模块图；

图6是本申请实施例示出的光电传感器的结构图。

具体实施方式

本申请以下实施例中所使用的术语只是为了描述特定实施例的目的，而并非旨在作为对本申请的限制。如在本申请的说明书中所使用的那样，单数表达形式“一个”、“一种”、“所述”、“上述”、“该”和“这一”旨在也包括复数表达形式，除非其上下文中明确地有相反指示。还应当理解，本申请中使用的术语“和/或”是指包含一个或多个所列出项目的任何或所有可能组合。

以下，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为暗示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、 “第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征，在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

由于光电转换器件的非线性，随着检测距离的远近，光电传感器接收到的信号幅度呈现非线性变化。近距离时，比如图1中的A点附近，相同距离变化时，接收信号的电压幅度变化大；远距离时，比如图1中的B点附近，相同距离变化时，接收信号的电压幅度变化小。

光电传感器对B到A位置的测量，是根据接收信号的电压幅度高低用数字9999~0000来表示的。由于接收信号的非线性，电压幅度变化大时，数字变化也大，电压幅度变化小时，数字变化也小。那么数字的变化不能线性地表示出测量距离的线性变化，相同的数字变化，不能反映测量距离的相同变化，比如数字变化了99，在不同测量位置变化的距离是不一样的，这样难以测量精确的位置变化。尤其是接收信号的电压幅度变化大时，数字跳变也大，更是难以实现精确的定位。在整个测量范围内，重复精度受到较大影响。

为解决现有技术中的上述技术问题，本申请实施例提供一种光电传感器信号线性化处理方法、装置、光电传感器及存储介质，将电压和距离的非线性变化转换为线性的变化，提高了光电传感器的定位精度和显示精度。

本申请实施例提供的光电传感器信号线性化处理方法由光电传感器执行，相应地，光电传感器信号线性化处理装置运行于光电传感器中。

图2是本申请实施例提供的光电传感器信号线性化处理方法的流程图。所述光电传感器信号线性化处理方法具体包括以下步骤。

S21，基于光电传感器的电压距离曲线上第一标定距离对应的第一标定电压及第二标定距离对应的第二标定电压，得到第一校准系数。

光电传感器是使用光电效应来检测或测量物体的传感器，包括但不限于光源和光敏元件，能够将光的变化转换为电信号。

将光电传感器在标定环境中进行标定，获取光电传感器在不同标定距离下接收信号的电压（作为标定电压），根据标定距离及对应的标定电压可以得到光电传感器的电压距离曲线。电压距离曲线描述了光电传感器输出的电压随着被检测物体距离的变化而发生的变化。

其中，第一标定距离是指光电传感器能够检测的最小距离，第一标定电压是指电压距离曲线上与第一标定距离对应的电压。第一标定电压与第一标定距离组成的第一标定点是用于建立校准关系的第一参考点。

其中，第二标定距离是指光电传感器能够检测的最大距离，第二标定电压是指电压距离曲线上与第二标定距离对应的电压。第二标定电压与第二标定距离组成的第二标定点是用于建立校准关系的第二参考点。

基于两点确定一条直线的原理，根据第一参考点和第二参考点可以模拟生成第一校准直线，第一校准直线具有第一校准系数，第一校准系数是第一校准直线的斜率。第一校准系数可以用于调整光电传感器的输出，以准确地反映实际距离。

在一个可选的实施方式中，所述基于光电传感器的电压距离曲线上第一标定距离对应的第一标定电压及第二标定距离对应的第二标定电压，得到第一校准系数包括：

基于所述第一标定电压及所述第二标定电压，计算得到第一标定电压差；

基于所述第一标定距离及所述第二标定距离，计算得到第一标定距离差；

基于所述第一标定电压差及所述第一标定距离差，计算得到所述第一校准系数。

参阅图3所示，电压距离曲线上最近端a点和最远端q点，在a点和q点之间模拟一条直线，如此，可以将电压距离曲线上任意一点投影到该直线上，就可以得到模拟电压，从而完成了接收信号的电压幅度的线性化处理，实现了距离与电压的线性转换。根据线性变化的电压值，再通过数字9999~0000显示出位置的线性变化，进行位置的精确定位。

假设电压距离曲线上第一标定点a点的第一标定距离为x1，第一标定电压为y1，电压距离曲线上第二标定点q点的第二标定距离为x2，第二标定电压为y2，则第一标定电压差为y2-y1，第一标定距离差为x2-x1，第一校准系数T1=（y2-y1）/（x2-x1）。

S22，在所述电压距离曲线上确定与所述光电传感器的实时测量电压对应的第三标定电压及第四标定电压。

实时测量电压是指光电传感器实际测量某个距离对应的接收信号的电压。可以在标定得到的电压距离曲线上进行匹配，以找到电压距离曲线上与实时测量电压最接近的两个标定点，其中一个标定点为第三标定电压所对应的点，另一个为标定点第四标定电压所对应的点。

将实时测量电压与先前标定的电压距离曲线相对应，以确定当前测量条件下的距离，有助于更准确地解读光电传感器的输出，并提供与实际环境相关的信息。

在一个可选的实施方式中，所述在所述电压距离曲线上确定与所述光电传感器的实时测量电压对应的第三标定电压及第四标定电压包括：

按照获取的距离单位对所述第一标定距离与所述第二标定距离之间的距离进行等分，得到多个等分点；

确定所述电压距离曲线上与每个所述等分点对应的等分电压；

获取多个所述等分电压中大于所述实时测量电压的第一等分电压集合，及获取多个所述等分电压中小于所述实时测量电压的第二等分电压集合；

将所述第一等分电压集合中最小的等分电压确定为所述第三标定电压，及将所述第二等分电压集合中最大的等分电压确定为所述第四标定电压。

第一标定距离与第二标定距离组成的距离范围为光电传感器的测量距离范围，第一标定距离是测量距离范围的下限值，第二标定距离是测量距离范围的上限值。将第一标定距离与第二标定距离之间的距离按照距离单位进行等分之后，可以得到多个等分点。在电压距离曲线上，与每个等分点对应的电压为等分电压，与每个等分电压对应的距离为等分距离。多少个等分点对应多少个等分电压，多少个等分电压对应多少个等分距离，等分点、等分电压、等分距离一一对应。通过比较实时测量电压与每个等分电压，可以将多个等分电压分成两个集合，一个是大于实时测量电压的等分电压形成的第一等分电压集合，另一个是小于实时测量电压的等分电压形成的第二等分电压集合。

从第一等分电压集合中选择最小的等分电压作为第三标定电压，从第二等分电压集合中选择最大的等分电压作为第四标定电压。由于第三标定电压是第一等分电压集合中最小的电压，而第四标定电压是第二等分电压集合中最大的电压，因此，第三标定电压和第四标定电压是最接近实时测量电压的两个电压，第三标定电压和第四标定电压与实时测量电压的差异最小，使得光电传感器更能准确地捕捉到实时测量距离的变化。

如图3所示，采用等距的方式，将光电传感器的测量距离A到B，标定为16等分，得到15个等分点（b、c、d、e、f、g、h、i、j、k、l、m、n、o、p）。将这15个等分点分别投影到从a点连接到q点的直线，即可实现将电压随着距离的变化进行线性变化的效果。等分点越多，测量的精度越高。如果实时测量点为x，则第三标定电压为等分点c对应的标定电压，第四标定电压为等分点d对应的标定电压。

上述可选的实施方式，通过对光电传感器的测量范围进行等分，并在电压距离曲线上选择实时测量电压最接近的两个标定电压，能够更准确地映射实时测量电压到对应的距离，有助于提高测量的准确性；使用等分距离的方式可以降低对实时测量电压的噪声和波动的敏感性。

在一个可选的实施方式中，所述距离单位通过以下方式获取：

获取用户在所述光电传感器中设置的距离单位；或

获取所述光电传感器的产品型号，基于型号距离映射关系，获取与所述产品型号对应的距离单位。

用户可以通过光电传感器对应的界面或配置选项，在光电传感器中指定用户希望使用的距离单位，例如毫米、厘米、英尺或其他度量单位。光电传感器根据用户设置的距离单位对所述第一标定距离与所述第二标定距离之间的距离进行等分。

可以在光电传感器中预先存储不同光电传感器型号与距离单位之间的映射关系。当检测到光电传感器的产品型号时，基于型号距离映射关系来获取与该产品型号对应的距离单位。

允许用户根据其需求自定义距离单位，提供了更大的灵活性。而基于产品型号的映射关系则更自动化，适用于不需要用户干预或用户设置的场景。

S23，基于所述电压距离曲线上所述第三标定电压对应的第三标定距离及所述第四标定电压对应的第四标定距离，得到第二校准系数。

第三标定距离是指电压距离曲线上与第三标定电压对应的距离。第三标定电压与第三标定距离组成的第三标定点是用于建立校准关系的第三参考点。

第四标定距离是指电压距离曲线上与第四标定电压对应的距离。第四标定电压与第四标定距离组成的第四标定点是用于建立校准关系的第四参考点。

基于第三参考点和第四参考点可以模拟生成第二校准直线，第二校准直线具有第二校准系数，第二校准系数是第二校准直线的斜率。第二校准系数也可以用于调整光电传感器的输出，以更准确地反映实际距离。

在一个可选的实施方式中，所述基于所述电压距离曲线上所述第三标定电压对应的第三标定距离及所述第四标定电压对应的第四标定距离，得到第二校准系数包括：

基于所述第三标定电压及所述第四标定电压，计算得到第二标定电压差；

基于所述第三标定距离及所述第四标定距离，计算得到第二标定距离差；

基于所述第二标定电压差及所述第二标定距离差，计算得到所述第二校准系数。

假设电压距离曲线上第三标定点c点的第三标定距离为x3，第三标定电压为y3，电压距离曲线上第四标定点d点的第四标定距离为x4，第四标定电压为y4，则第二标定电压差为y4-y3，第一标定距离差为x4-x3，第二校准系数T2=（y4-y3）/（x4-x3）。

S24，基于所述第一校准系数及所述第二校准系数对所述实时测量电压进行线性校准显示。

第一校准系数是模拟生成的第一校准直线的斜率参数，通过应用第一校准系数，可以对实施测量电压进行线性调整，使实施测量电压在光电传感器上的显示更符合预期的线性关系。

第二校准系数是模拟生成的第二校准直线的斜率参数，通过应用第二校准系数，可以对实施测量电压进行进一步的线性调整，第二校准系数的引入是在第一次校准的基础上进行更精细的调整，以确保测量的准确性。

在一个可选的实施方式中，所述基于所述第一校准系数及所述第二校准系数对所述实时测量电压进行线性校准显示包括：

基于所述第二校准系数、所述实时测量电压、所述第三标定电压及所述第三标定距离计算得到实时校准距离；

基于所述第一校准系数及所述实时校准距离计算得到实时校准电压；

基于所述实时校准电压在所述光电传感器上进行数字化显示。

假定光电传感器当前的测量位置位于c点与d点之间的x点。cd之间的曲线近似为线性段，计算出曲线上x点的电压相对于cd之间的电压的变化率，再投影到cd直线上，再用相同的变化率计算出x 点投影到cd直线上的电压。

参阅图4所示，接收信号在a点的标定电压为Va1，标定距离为Sa1；接收信号在q点的标定电压为Vq1，标定距离为Sq1；接收信号在c 点的标定电压为Vc1，标定距离为Sc1；接收信号在d 点的标定电压为Vd1，标定距离为Sd1；x 点的实时测量电压为Vx1，实时测量距离为Sx1；c点投影到直线上的电压为Vc2，d点投影到直线上的电压为Vd2，x点检测到的接收信号的电压为Vx2，对应的测量距离为Sx2。

A点为光电传感器检测的最近距离，为了计算简化，归一化处理，将A点设为计算坐标系的原点。

第一校准系数kaq=（Vq1-Va1）/（Sq1-Sa1），则第一校准系数kaq对应的校准直线的函数表达式为：V = kaqS+Va1。其中，V为接收信号的电压幅度，S为测量距离，Va1为A点接收信号的电压幅度。

当对接收信号进行标定以后，只要标定的距离间隔足够小，两个标定点之间的曲线可以近似为线性的线段。

第二校准系数kcd=（Vd1-Vc1）/（Sd1-Sc1）=（Vx1-Vc1）/（Sx1-Sc1）。第二校准系数kcd对应的校准直线为cd连线。

则x点在cd连线上的实时校准距离Sx1=（Vx1 – Vc1）/kcx+Sc1。

将x点在曲线上的距离投影到直线上，由于测量距离相同，即Sx1 = Sx2，且a点Va1= Va2，则根据V = kS+Va1，接收信号曲线上x点投影在直线上的实时校准电压Vx2 = kSx2+ Va2。

在一个可选的实施方式中，所述基于所述实时校准电压在所述光电传感器上进行数字化显示包括：

获取所述第一标定电压对应的第一设定数字及第二标定电压对应的第二设定数字；

基于所述第一标定电压、所述第一设定数字、所述第二标定电压及所述第二设定数字，计算得到斜率；

基于所述斜率、所述实时校准电压、所述第一标定电压及所述第一设定数字，计算得到目标数字；

在所述光电传感器上显示所述目标数字。

光电传感器将接收到的光信号转换成电压信号，然后将电压信号转换成数字形式，并通过数字显示设备呈现给用户，数字显示能够提供用户更直观、可读的信息，帮助用户理解和分析光电传感器所感知到的环境或物体的特征，例如，物体的距离。数字显示设备可以是数字显示屏、计算机界面或其他数字化的输出方式。

第一设定数字是预先在光电传感器中设置的与第一标定电压相对应的数字显示值，第二设定数字是预先在光电传感器中设置的与第二标定电压相对应的数字显示值。第一标定电压是光电传感器最小的测量距离对应的标定电压，则第一设定数字是最小的数字显示值。第二标定电压是光电传感器最大的测量距离对应的标定电压，则第二设定数字是最大的数字显示值。第一设定数字和第二设定数字组成了光电传感器的数字显示范围，第一设定数字是数字显示范围的下限值，第二设定数字是数字显示范围的上限值。

基于所述第一标定电压和所述第一设定数字组成第一数字显示点，基于所述第二标定电压及所述第二设定数字组成第二数字显示点，连接第一数字显示点和第二数字显示点可以得到一条电压数字直线，电压数字直线描述了光电传感器上显示的数字随着电压的变换而发生的变化。电压数字直线的斜率表示为第一数字显示点和第二数字显示点之间的纵向变化与横向变化的比率。

电压数字直线用数学函数式表达为：目标数字=[（第二设定数字-第一设定数字）/（第二标定电压-第一标定电压）]*（实时校准电压-第一标定电压）+第一设定数字。

使用斜率、实时校准电压和第一标定电压，通过线性插值计算得到目标数字。这个目标数字是通过将实时校准电压在第一标定电压和第二标定电压之间的位置进行线性映射得到的。

上述可选的实施方式，通过已知的标定点建立电压和数字显示之间的关系，从而实现对未知电压的准确估计；采用线性插值的方法，能够在标定点之间的电压范围内获得较为准确的数字显示，提高了测量的精度；数字化显示使得用户能够直观地获取光电传感器测量到的信息，方便监测和控制系统。

本申请通过光电传感器的电压距离曲线上的两个标定距离及其对应的标定电压，得到第一校准系数，通过确定实时测量电压对应的两个标定电压及其标定距离，得到第二校准系数，通过得到的两个校准系数，对实时测量电压进行线性校准，实现了将电压和距离的非线性变化转换为线性的变化，大大提高了光电传感器的定位精度和显示精度。在需要测量范围设定的使用场合，在对接收信号进行线性化处理前，在不同的距离，因为数字不能线性反映距离和电压的关系，因而需要不断调校设定的数字范围；测量距离近时，电压变化大，数字设定的范围大才能反映出测量距离的范围；而在测量距离远时，电压变化小，设定数字只需要一个很小的变化范围，就能反映出测量距离的范围。不仅设定调整繁复，调整精度也很难得到保证。经过线性化处理后，相同的数字设定范围，无论测量距离的远近，都反映了相同的测量距离，简化了测量范围的校准操作，测量精度也得到了保证。

图5是本申请实施例二提供的光电传感器信号线性化处理装置的结构图。

在一些实施例中，所述光电传感器信号线性化处理装置50可以包括多个由计算机程序段所组成的功能模块。所述光电传感器信号线性化处理装置50中的各个程序段的计算机程序可以存储于光电传感器的存储器中，并由至少一个处理器所执行，以执行（详见图2描述）光电传感器信号线性化处理的功能。

本实施例中，所述光电传感器信号线性化处理装置50根据其所执行的功能，可以被划分为多个功能模块。所述功能模块可以包括：第一计算模块501、电压确定模块502、第二计算模块503及线性显示模块504。本申请所称的模块是指一种能够被至少一个处理器所执行并且能够完成固定功能的一系列计算机程序段，其存储在存储器中。在本实施例中，关于各模块的功能将在后续的实施例中详述。

所述第一计算模块501，用于基于光电传感器的电压距离曲线上第一标定距离对应的第一标定电压及第二标定距离对应的第二标定电压，得到第一校准系数；

所述电压确定模块502，用于在所述电压距离曲线上确定与所述光电传感器的实时测量电压对应的第三标定电压及第四标定电压；

所述第二计算模块503，用于基于所述电压距离曲线上所述第三标定电压对应的第三标定距离及所述第四标定电压对应的第四标定距离，得到第二校准系数；

所述线性显示模块504，用于基于所述第一校准系数及所述第二校准系数对所述实时测量电压进行线性校准显示。

应当理解的是，上述实施例提供的光电传感器信号线性化处理方法中的各种变化方式和具体实施例同样适用于本实施例中的光电传感器信号线性化处理装置，通过前述对光电传感器信号线性化处理方法的详细描述，本领域技术人员可以清楚的知道本实施例中的光电传感器信号线性化处理装置的实施过程，为了说明书的简洁，在此不再详述。

本申请实施例还提供计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述的光电传感器信号线性化处理方法的全部或者部分步骤。

参阅图6所示，为本申请实施例提供的光电传感器的结构示意图。在本申请较佳实施例中，所述光电传感器6包括存储器61、至少一个处理器62及至少一条通信总线63。

本领域技术人员应该了解，图6示出的光电传感器的结构并不构成本申请实施例的限定，既可以是总线型结构，也可以是星形结构，所述光电传感器6还可以包括比图示更多或更少的其他硬件或者软件，或者不同的部件布置。

在一些实施例中，所述光电传感器6是一种能够按照事先设定或存储的指令，自动进行数值计算和/或信息处理的设备，其硬件包括但不限于微处理器、专用集成电路、可编程门阵列、数字处理器及嵌入式设备等。所述光电传感器6还可包括客户设备，所述客户设备包括但不限于任何一种可与客户通过键盘、鼠标、遥控器、触摸板或声控设备等方式进行人机交互的电子产品，例如，个人计算机、平板电脑、智能手机、数码相机等。

需要说明的是，所述光电传感器6仅为举例，其他现有的或今后可能出现的电子产品如可适应于本申请，也应包含在本申请的保护范围以内，并以引用方式包含于此。

在一些实施例中，所述存储器61中存储有计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器62执行时实现如所述的光电传感器信号线性化处理方法中的全部或者部分步骤。所述存储器61包括只读存储器（Read-Only Memory，ROM）、可编程只读存储器（Programmable Read-Only Memory，PROM）、可擦除可编程只读存储器（ErasableProgrammable Read-Only Memory，EPROM）、一次可编程只读存储器（One-timeProgrammable Read-Ony Memory，OTPROM）、电子擦除式可复写只读存储器（Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM）、只读光盘（Compact Disc Read-Only Memory，CD-ROM）或其他光盘存储器、磁盘存储器、磁带存储器、或者能够用于携带或存储数据的计算机可读的任何其他介质。进一步地，所述计算机可读存储介质可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序等。

在一些实施例中，所述至少一个处理器62是所述光电传感器6的控制核心（Control Unit），利用各种接口和线路连接整个光电传感器6的各个部件，通过运行或执行存储在所述存储器61内的程序或者模块，以及调用存储在所述存储器61内的数据，以执行光电传感器6的各种功能和处理数据。例如，所述至少一个处理器62执行所述存储器中存储的计算机程序时实现本申请实施例中所述的光电传感器信号线性化处理方法的全部或者部分步骤；或者实现光电传感器信号线性化处理装置的全部或者部分功能。所述至少一个处理器62可以由集成电路组成，例如可以由单个封装的集成电路所组成，也可以是由多个相同功能 或不同功能封装的集成电路所组成，包括一个或者多个中央处理器（CentralProcessing Unit，CPU）、微处理器、数字处理芯片、图形处理器及各种控制芯片的组合等。

在一些实施例中，所述至少一条通信总线66被设置为实现所述存储器61以及所述至少一个处理器62等之间的连接通信。尽管未示出，所述光电传感器6还可以包括给各个部件供电的电源（比如电池），优选的，电源可以通过电源管理装置与所述至少一个处理器62逻辑相连，从而通过电源管理装置实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。电源还可以包括一个或一个以上的直流或交流电源、再充电装置、电源故障检测电路、电源转换器或者逆变器、电源状态指示器等任意组件。所述光电传感器6还可以包括多种传感器、蓝牙模块、Wi-Fi模块等，在此不再赘述。

上述以软件功能模块的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能模块存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台光电传感器（可以是个人计算机，光电传感器，或者网络设备等）或处理器（processor）执行本申请各个实施例所述方法的部分。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。

所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，既可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

Claims (10)

1.一种光电传感器信号线性化处理方法，其特征在于，所述方法包括：

基于光电传感器的电压距离曲线上第一标定距离对应的第一标定电压及第二标定距离对应的第二标定电压，得到第一校准系数；

在所述电压距离曲线上确定与所述光电传感器的实时测量电压对应的第三标定电压及第四标定电压；

基于所述电压距离曲线上所述第三标定电压对应的第三标定距离及所述第四标定电压对应的第四标定距离，得到第二校准系数；

基于所述第一校准系数及所述第二校准系数对所述实时测量电压进行线性校准显示。

2.根据权利要求1所述的光电传感器信号线性化处理方法，其特征在于，所述基于光电传感器的电压距离曲线上第一标定距离对应的第一标定电压及第二标定距离对应的第二标定电压，得到第一校准系数包括：

基于所述第一标定电压及所述第二标定电压，计算得到第一标定电压差；

基于所述第一标定距离及所述第二标定距离，计算得到第一标定距离差；

基于所述第一标定电压差及所述第一标定距离差，计算得到所述第一校准系数。

3.根据权利要求1所述的光电传感器信号线性化处理方法，其特征在于，所述在所述电压距离曲线上确定与所述光电传感器的实时测量电压对应的第三标定电压及第四标定电压包括：

按照获取的距离单位对所述第一标定距离与所述第二标定距离之间的距离进行等分，得到多个等分点；

确定所述电压距离曲线上与每个所述等分点对应的等分电压；

获取多个所述等分电压中大于所述实时测量电压的第一等分电压集合，及获取多个所述等分电压中小于所述实时测量电压的第二等分电压集合；

将所述第一等分电压集合中最小的等分电压确定为所述第三标定电压，及将所述第二等分电压集合中最大的等分电压确定为所述第四标定电压。

4.根据权利要求3所述的光电传感器信号线性化处理方法，其特征在于，所述距离单位通过以下方式获取：

获取用户在所述光电传感器中设置的距离单位；或

获取所述光电传感器的产品型号，基于型号距离映射关系，获取与所述产品型号对应的距离单位。

5.根据权利要求1所述的光电传感器信号线性化处理方法，其特征在于，所述基于所述电压距离曲线上所述第三标定电压对应的第三标定距离及所述第四标定电压对应的第四标定距离，得到第二校准系数包括：

基于所述第三标定电压及所述第四标定电压，计算得到第二标定电压差；

基于所述第三标定距离及所述第四标定距离，计算得到第二标定距离差；

基于所述第二标定电压差及所述第二标定距离差，计算得到所述第二校准系数。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的光电传感器信号线性化处理方法，其特征在于，所述基于所述第一校准系数及所述第二校准系数对所述实时测量电压进行线性校准显示包括：

基于所述第二校准系数、所述实时测量电压、所述第三标定电压及所述第三标定距离计算得到实时校准距离；

基于所述第一校准系数及所述实时校准距离计算得到实时校准电压；

基于所述实时校准电压在所述光电传感器上进行数字化显示。

7.根据权利要求6所述的光电传感器信号线性化处理方法，其特征在于，所述基于所述实时校准电压在所述光电传感器上进行数字化显示包括：

获取所述第一标定电压对应的第一设定数字及第二标定电压对应的第二设定数字；

基于所述第一标定电压、所述第一设定数字、所述第二标定电压及所述第二设定数字，计算得到斜率；

基于所述斜率、所述实时校准电压、所述第一标定电压及所述第一设定数字，计算得到目标数字；

在所述光电传感器上显示所述目标数字。

8.一种光电传感器信号线性化处理装置，其特征在于，所述装置包括：

第一计算模块，用于基于光电传感器的电压距离曲线上第一标定距离对应的第一标定电压及第二标定距离对应的第二标定电压，得到第一校准系数；

电压确定模块，用于在所述电压距离曲线上确定与所述光电传感器的实时测量电压对应的第三标定电压及第四标定电压；

第二计算模块，用于基于所述电压距离曲线上所述第三标定电压对应的第三标定距离及所述第四标定电压对应的第四标定距离，得到第二校准系数；

线性显示模块，用于基于所述第一校准系数及所述第二校准系数对所述实时测量电压进行线性校准显示。

9.一种光电传感器，其特征在于，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7中任意一项所述的光电传感器信号线性化处理方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任意一项所述的光电传感器信号线性化处理方法的步骤。