[发明专利]基于光标定位的黑板智能补光设备及其控制系统

权利要求书

1.基于光标定位的黑板智能补光设备，包括安装在教室前墙体侧面的黑板(1)以及水平滑轨(2)；所述水平滑轨(2)位于黑板(1)上方，其特征在于，所述水平滑轨(2)上滑动安装滑动装置；所述滑动装置上安装照明装置以及智能补光终端(3)；所述智能补光终端(3)分别与图像采集终端以及光标定位终端无线通信连接；所述智能补光终端(3)用于控制滑动装置滑动；

所述滑动装置包括滑动安装在水平滑轨(2)侧面的滑动箱(41)；所述滑动箱(41)上表面安装照明装置以及智能补光终端(3)；所述照明装置包括转动杆(51)、电动伸缩杆(52)以及补光灯管(53)；所述转动杆(51)与电动伸缩杆(52)均铰接在滑动箱(41)上表面；所述电动伸缩杆(52)的输出端铰接在转动杆(51)侧面；所述补光灯管(53)垂直安装在转动杆(51)末端；

所述光标定位终端用于向黑板(1)侧面发射定位光标并传递拍摄指令至图像采集终端；所述图像采集终端接收到拍摄指令后，拍摄包含定位光标的黑板图像并传递至智能补光终端(3)；所述智能补光终端(3)接收到黑板图像后，分析定位光标位置并控制滑动装置滑动以及控制照明装置照明。

2.根据权利要求1所述的基于光标定位的黑板智能补光设备，其特征在于，所述水平滑轨(2)侧面开设水平槽道(21)；所述水平槽道(21)上下两侧面对称开设第一限位槽(211)以及第二限位槽(212)；位于下侧的所述第一限位槽(211)底面固定齿条。

3.根据权利要求2所述的基于光标定位的黑板智能补光设备，其特征在于，所述滑动装置包括滑动箱(41)、正反转伺服电机(42)以及转动齿轮(43)；所述正反转伺服电机(42)安装在滑动箱(41)内；所述正反转伺服电机(42)的输出轴伸出滑动箱(41)侧面的一端同轴心安装转动齿轮(43)；所述转动齿轮(43)安装在第一限位槽(211)内且第一限位槽(211)底面的齿条与转动齿轮(43)啮合连接。

4.根据权利要求3所述的基于光标定位的黑板智能补光设备，其特征在于，所述滑动装置还包括两L型限位滑块(44)；两所述L型限位滑块(44)横块固定在滑动箱(41)侧面；两所述L型限位滑块(44)关于正反转伺服电机(42)输出轴对称；所述L型限位滑块(44)的竖块对应滑动安装在第二限位槽(212)内。

5.根据权利要求4所述的基于光标定位的黑板智能补光设备，其特征在于，所述光标定位终端包括控制模块、开关按钮、激光发射模块以及第一无线传输模块；所述控制模块分别与开关按钮、激光发射模块以及第一无线传输模块电信号连接；所述控制模块接收到开关按钮传递的开信号后，控制激光发射模块发射定位光标并通过第一无线传输模块传递拍摄指令至图像采集终端。

6.根据权利要求5所述的基于光标定位的黑板智能补光设备，其特征在于，所述图像采集终端包括高清摄像头、微处理器以及第二无线传输模块；所述微处理器分别与高清摄像头以及第二无线传输模块电信号连接；所述图像采集终端接收到拍摄指令后，控制高清摄像头拍摄黑板图像并通过第二无线传输模传递至智能补光终端(3)。

7.根据权利要求6所述的基于光标定位的黑板智能补光设备，其特征在于，所述智能补光终端(3)包括控制单元、图像分析模块、存储模块以及第三无线传输模块；所述控制单元分别与图像分析模块、存储模块以及第三无线传输模块电信号连接；所述图像分析模块对黑板图像分析获取定位光标在黑板上的位置坐标并传递至控制单元；所述控制单元根据位置坐标控制正反转伺服电机(42)旋转以移动滑动箱(41)和照明装置。

8.根据权利要求7所述的基于光标定位的黑板智能补光设备，其特征在于，所述控制单元根据位置坐标控制电动伸缩杆(52)伸缩以调整补光灯管(53)与黑板(1)的相对位置。

9.根据权利要求8所述的基于光标定位的黑板智能补光设备，其特征在于，所述存储模块内存储记录滑动箱(41)的当前位置以及转动杆(51)的当前夹角；所述当前夹角为转动杆(51)与黑板(1)间的夹角。

10.基于光标定位的黑板智能补光设备的控制系统，其特征在于，包括：智能补光终端(3)、图像采集终端以及光标定位终端；所述所述光标定位终端包括控制模块、开关按钮、激光发射模块以及第一无线传输模块；所述控制模块分别与开关按钮、激光发射模块以及第一无线传输模块电信号连接；所述控制模块接收到开关按钮传递的开信号后，控制激光发射模块发射定位光标并通过第一无线传输模块传递拍摄指令至图像采集终端；

所述图像采集终端包括高清摄像头、微处理器以及第二无线传输模块；所述微处理器分别与高清摄像头以及第二无线传输模块电信号连接；所述图像采集终端接收到拍摄指令后，控制高清摄像头拍摄黑板图像并通过第二无线传输模传递至智能补光终端(3)；

所述智能补光终端(3)包括控制单元、图像分析模块、存储模块以及第三无线传输模块；所述控制单元分别与图像分析模块、存储模块以及第三无线传输模块电信号连接；所述图像分析模块对黑板图像分析获取定位光标在黑板上的位置坐标并传递至控制单元；所述控制单元根据位置坐标控制正反转伺服电机(42)旋转以移动滑动箱(41)和照明装置；

所述存储模块内存储记录滑动箱(41)的当前位置以及转动杆(51)的当前夹角；所述当前夹角为转动杆(51)与黑板(1)间的夹角；所述控制单元根据位置坐标控制电动伸缩杆(52)伸缩以调整补光灯管(53)与黑板(1)的相对位置。