[实用新型]一种基于PSD的简易鱼群探测仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种基于PSD的简易鱼群探测仪，特别涉及一种适合于垂钓或养鱼者使用的水下鱼情探测仪，属日用光电产品技术领域。

背景技术

随着人民生活水平的提高，越来越多的垂钓爱好者喜欢在湖边垂钓，如果水体浑浊，钓鱼者就无法探索鱼群的位置，因此获取详细准确的鱼群信息十分重要。目前国内外鱼群探测方法主要是采用船舶或浮标在固定停留点进行探测，这些方法精度低，成本高，受天气影响较大，人员操作安全性差。在其它的实用新型专利中涉及一种智能集鱼系统，智能集鱼系统中的主控模块包含裸泡金卤灯控制单元，但是这些裸泡金卤灯会带来一些照明问题，导致鱼群检测结果不够精确。也有采用水下机器人进行鱼群探测，但是其造价高，水下探测可见度及航行速度无法达到理想值，目前仅停留在科学研究领域，并未实际应用于鱼群探测领域，无法体现它的商用价值。

市场上也有用声纳及超声波系统来探测鱼群的设备，应用于海上或大江大湖等捕鱼生产作业中。但这些探测设备庞大复杂，成本较高，仅适用于大型渔船及专业渔船，在小渔船捕鱼或钓鱼中很少使用，另一方面现有的鱼群探测仪器都需要进入水下进行鱼群的探测工作，这对仪器本身提出更高要求的同时其成本也相应提高，这种工作方式使得人们进行鱼群探测的过程更为繁琐。一种位置敏感器件PSD(Position Sensitive Detector)因其高灵敏度、高分辨率、响应速度快和配置电路简单等优点已经被广泛应用在位置坐标的精确测量上，PSD光电器件是一种光能与位置转换器件，由于位置量为模拟量输出，系统响应快，分辨率高，成本低，因此具有广泛应用的价值。同时可对目标信号进行调制，因而可以显著提高系统的抗干扰能力，可以用来实现高速、高精度、抗干扰能力强的位置检测系统。

发明内容

本实用新型的目的是针对背景技术所述问题, 提供一种基于PSD的简易鱼群探测仪，解决在浑浊水域中捕鱼或者垂钓的问题，所述鱼群探测仪能在水面上操作，或用支架支撑固定在船身或陆地上，结合设备中嵌入的目标图像获取以及优化算法中含有提高成像质量避免水下杂质影响的算法，具有制造低成本、简单便携、高精度、高效性等特点。

本实用新型的技术方案是：一种基于PSD的简易鱼群探测仪，包括：

PSD探测模块，用于获取水下鱼群距离信息；

数据处理模块，包括：信号放大与处理模块、数据采集与控制模块；所述信号放大与处理模块用于处理PSD的输出信号，所述数据采集与控制模块，用于将信号送入单片机进行处理,单片机控制AD转换及液晶显示；

显示模块，用于显示水下鱼群的距离值及方位；

所述PSD探测模块包括：激光器、准直透镜、接收透镜以及PSD；所述激光器的轴线、接收透镜的光轴以及PSD三者位于同一平面，其中激光器采用斜入射方式，与PSD形成三角测距；

所述信号放大与处理模块包括：电流电压转换电路，用于把PSD输出的微弱电路信号转换为电压信号并将其信号进行滤波和放大；

所述数据采集与控制模块包括：MSP430单片机及附带的ADC12；MSP430单片机是16位高性能混合信号处理器；

所述显示模块是LCD液晶显示屏，采用LCD12864；

如上所述一种基于PSD的简易鱼群探测仪，其特征在于：所述激光器采用可输出532nm的绿光激光器。其有益效果是：可以有效在水下传输，避免了水体浑浊中杂质造成的吸收和散射的影响。

本实用新型一种基于PSD的简易鱼群探测仪，其激光器通过准直透镜将激光光束经水面折射到被测目标表面，漫反射的光线经水面折射后将形成最终反射光束，将其作为传感信号，通过接收透镜成像会聚在PSD上，从而可以通过计算得到被测目标的距离信息。激光三角测距法能有效屏蔽掉水面的直接反射光束，从而实现探测器能在水面上操作的功能。没有鱼群时，激光直接入射到水底，探测仪显示的距离值为水深，当有鱼群经过时，探测仪上的距离值将发生跳变，此时表示有鱼群经过，且距离值为鱼群的方位。

在探测前，先测出背景信号并将其记录，后期数据采集中将处理后的信号送入单片机，通过软件编写图像去噪和复原优化算法，减去含有无用杂质的背景信号获得有用信号，并对其经过精确计算得出具体值，然后单片机控制LCD显示数值。

所述单片机，可以使用电池电源进行长时间工作，具有处理能力强、运算速度快、集成度高、超低功耗等优点。依靠该系列单片机芯片特有的高速AD采集功能和高速运算功能对PSD的输出电路信号进行修正，可以得到更高精度的干扰消除，提高检测精度和非线性修正，进而获取更准确的位置信息。