[实用新型]视觉识别全自控擦板装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及黑板擦，尤其涉及自动控制的黑板擦。

背景技术

现有的自动控制的黑板擦已由名称为“全自动黑板擦”，申请人为“覃敏良”，申请日为“2002年7月15日”，申请号为“02242223.4”，授权公告日为“2003年5月28日”，授权公告号为“CN 2552727Y”的中国实用新型专利所公开。该专利包括板擦、电动机、拉索、导轨、控制电路、开关按钮，还包括上、下端行走压紧机构安装在上、下导轨上并能在导轨上水平移动，板擦上、下端安装在上、下端行走压紧机构上并压紧黑板面，黑板上方安装有限位开关，上端行走压紧机构上装有能与限位开关相撞的撞块，控制电路通过采集开关按钮和限位开关的信号来控制电动机的停止和正反转，从而使板擦就在黑板上水平左右移动，达到自动擦净黑板效果。该专利为能擦拭黑板的各个角落，需将板擦的高度设置的与黑板的高度相当。但是，在仅需要擦拭黑板局部同时保留其他部分文字时，该专利是无法实现的。

发明内容

本实用新型针对现有技术中存在的在仅需要擦拭黑板局部同时保留其他部分文字时无法实现的不足，提供了一种可实现擦拭黑板局部同时保留其他部分文字的视觉识别全自控擦板装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型通过下述技术方案得以解决：

视觉识别全自控擦板装置，包括设于黑板上下两边缘的两水平导轨，垂直设于两水平导轨之间可水平移动的滑杆，牵引滑杆水平移动的拉索，支撑拉索移动的定滑轮，拉索传动机构，与拉索传动机构相连的电机，及控制系统，还包括套于滑杆的滑块，拖动滑块沿滑杆上下移动的拖动机构，固连于滑块的板擦和压紧装置，及设于黑板上方两侧与控制系统相连的摄像头，拖动装置和压紧装置分别与控制系统相连。

作为优选，滑杆两端通过两滑动板设于水平轨道上，所述拖动机构包括设于滑动板上的同步轮，及设于同步轮上的同步带，同步轮一端与控制系统相连，另一端连接有直流减速电机。

作为优选，所述拉索传动机构包括双向传动轮，双向传动轮外表面设有滑道，双向传动轮内设有电机传动轴和防滑轴，拉索上设有张紧轮。

按照本实用新型的技术方案，可实现擦拭黑板局部同时保留其他部分文字。

所述控制系统，包括处理器，还包括与处理器，相连的指令输入系统、X轴子系统、Y轴子系统和Z轴子系统；

指令输入系统包括摄像头，用于摄像头与处理器数据传输的数据缓存器，及用于记录输入指令的触摸输入系统；

X轴子系统包括控制板擦左右移动的X轴电机，及测量板擦水平位置的X轴编码盘和X轴光电开关；

Y轴子系统包括控制板擦上下移动的Y轴电机，测量板擦垂直位置的Y轴编码盘和Y轴光电开关，及控制Y轴电机正反转并接收Y轴光电开关的脉冲信号计算板擦当前位置的Y轴单片机，Y轴子系统通过Y轴无线通信模块接收处理器的指令；

Z轴子系统包括与板擦相连的两个压力传感器，将压力传感器的输出信号放大后传输给处理器的加法放大电路，及控制Z轴电机正反转的Z轴单片机，Z轴子系统通过Z轴无线通信模块接收处理器的指令。

其中处理器为STM32系列处理器。数据缓存器为FIF0数据缓存器。Y轴单片机和Z轴单片机为AVR单片机。

本实用新型涉及一种利用双摄像头进行平面定位并动态记录目标移动路径的技术。

传统的单摄像头平面定位方案具有几个致命弱点：

1.摄像头需要远离参考平面以获得全景，给设计安装带来巨大不变，在很多情况下客观条件甚至是不允许的。

2.对摄像头分辨率的要求很高，成本大幅上升。

3.大量的数据需要处理，对处理芯片的要求很高，进一步带动成本上升。为了解决这些问题，这里提出了双摄像头的定位技术。

每次捕捉画面都可以得到一个点(X，Y)坐标，如果系统以每秒5帧的速度运行，就可以通过拟合贝塞尔曲线，记录目标的移动路径。而对于本实用新型的主要使用产品来说，这样的速度和精度已经完全可以将目标移动路径所包围区域计算出来。

由于本方案数据吞吐量仅有单摄像方案的十分之一，所以无需使用价格高昂的DSP。而选择了意法半导体公司的STM32芯片。该芯片基于ARM-CORTEX-M3方案，价格低廉，性能对于本方案来说绰绰有余。同时如果要提升定位精度而升级摄像头，亦无须为了水涨船高的数据吞吐量而升级芯片。图四表示了电路的结构。

个子系统工作原理

A.指令输入：

a)图像跟踪方式：摄像头开始工作，传输数据流至FIFO芯片缓冲，由STM32芯片读入进行计算处理，以大于5帧/秒的速度计算出当前目标的(X.Y)坐标。