[发明专利]一种小型背景抑制光电传感器

权利要求书

1.一种小型背景抑制光电传感器，其特征在于，包括信号发射部、信号接收部和控制部，所述信号发射部包括第一透镜、发光二极管以及发光二极管控制电路，所述信号接收部包括第二透镜、一维位置敏感探测器以及输出信号处理电路，所述一维位置敏感探测器包括第一输出电极和第二输出电极，所述输出信号处理电路包括与所述第一输出电极连接的第一放大器和第一模数转换器以及与所述第二输出电极连接的第二放大器和第二模数转换器，所述控制部包括处理器和存储器，所述发光二极管控制电路、所述输出信号处理电路、所述存储器与所述处理器连接，所述处理器被配置为执行所述存储器存储的计算机程序实现以下方法：

通过所述输出信号处理电路实时检测所述一维位置敏感探测器的两路输出电流的大小；

根据所述一维位置敏感探测器的两路输出电流的大小计算信号反射点与所述小型背景抑制光电传感器的相对距离，所述信号反射点为所述信号发射部的发光二极管发出的光线经由所述第一透镜照射到检测区的物体表面的光点的位置；

根据所述信号反射点与所述小型背景抑制光电传感器的相对距离的变化构建所述信号反射点的距离变化曲线；

从所述距离变化曲线上提取特征曲线，所述特征曲线为所述距离变化曲线上重复出现的具有相同宽度以及相同边缘形状的动态曲线段；

获取目标物体和辅助承载物体的构造参数，所述构造参数至少包括所述目标物体以及所述辅助承载物体在检测方向上的高度数据；

将所述特征曲线与所述目标物体和所述辅助承载物体的构造参数进行匹配；

输出匹配结果作为检测结果；

在根据所述一维位置敏感探测器的两路输出电流的大小计算信号反射点与所述小型背景抑制光电传感器的相对距离的步骤中，所述处理器被配置为：

获取所述一维位置敏感探测器的两路输出电流和，其中为所述一维位置敏感探测器的近端电流，为所述一维位置敏感探测器的远端电流；

根据所述一维位置敏感探测器的两路输出电流和计算所述信号反射点的反射光通过所述第二透镜落到所述一维位置敏感探测器上的光点的位置：

，

其中为所述第一输出电极和所述第二输出电极之间的距离，为经验常数；

获取所述第一透镜与所述第二透镜的光轴线间距以及所述第二透镜与所述一维位置敏感探测器的距离；

计算得到所述信号反射点与所述第一透镜中心点的距离：

。

2.根据权利要求1所述的小型背景抑制光电传感器，其特征在于，从所述距离变化曲线上提取特征曲线的步骤中，所述处理器被配置为：

构建所述距离变化曲线上的波峰序列，其中，为当前所述距离变化曲线上的波峰数量，为检测到第个波峰的时间，为第个波峰的幅值；

构建所述波峰序列对应的时间差序列和幅值差序列，所述时间差序列中的时间差为，所述幅值差序列中的幅值差为；

从所述时间差序列和所述幅值差序列中提取同步周期；

根据所述同步周期提取所述特征曲线。

3.根据权利要求2所述的小型背景抑制光电传感器，其特征在于，从所述时间差序列和所述幅值差序列中提取同步周期的步骤中，所述处理器被配置为：

从第个波峰开始以倒序的方式遍历所述时间差序列和所述幅值差序列；

当遍历至第个波峰时，将其对应的时间差与所述时间差序列中的在先时间差中的每一个进行顺序匹配，以及将其对应的幅值差与所述幅值差序列中的在先幅值差中的每一个进行顺序匹配；

当第个波峰对应的时间差和幅值差与第个波峰对应的时间差和幅值差相匹配时，判断第个波峰对应的时间差和幅值差与第个波峰对应的时间差和幅值差是否匹配；

当第个波峰对应的时间差和幅值差与第个波峰对应的时间差和幅值差相匹配时，顺序往前匹配以确定一个波峰数量，使得波峰序列中的每个波峰与波峰序列中的每个波峰对应的时间差和幅值差一一匹配；

当存在个波峰序列满足上述匹配条件且，时，将确定为所述同步周期。