关于提高光电传感器可靠性一点想法
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本人略为思考了下怎么让用于底盘定位的光电传感器工作得更加稳定。
由于太久没露面,本人早就OUT了,而且还要保持一段时间不露面,也想不出什么很有用的东西,不过觉得既然想都想了,故不管有用没用都抖出来了,欢迎拍砖。另外鉴于目前隐居的处境,故把想法写下来好交流。
先说说本人思考的出发点。我们给传感器设定的目标是可靠地区分出地面上的白线和绿格(红格蓝格暂时忽略),这就可能存在两个问题:
●传感器受到央视大厅大型舞台灯光及其他外界光的干扰,难以正常工作
●比赛场地的光学参数未知,我们在自己的场地调的参数到了比赛场地可能会完
全失灵。
下面分别说说本人对以上两个问题的看法。
关于第一个问题
没什么好说的,只要将传感器及其所要检测的区域遮住,使之与外界光源完全隔离,这样无论外界光有多复杂多猛烈都浮云了。
这个问题的解决同时也为第二个问题的解决提供了前提。
关于第二个问题
第二个问题主要是由于一部分参数的不确定性造成的。
这个问题很难完全解决,一方面我们要留下相应手段方便在比赛场地调整参数,不过这里不作讨论;另一方面我们可以想办法提高白线与绿块间的区分度,从而减少误判几率。我们先可以分析下场地有哪些比较确定的参数(或者说相对确定的),从而在我们的设计上依赖已知的参数,避开未知的参数从而提高稳定性。
根据以上废话一般的条件,本人有以下建议:
1.依赖可见光信号进行判断,而非不可见光
这传感器接收头依赖的光源最好是某种可见光。因为无论央视场地材料如何变幻莫测,我们肯定能确定的是白线和绿块一眼看过去分别就是白色和绿色的,这也就意味着他们对可见光的漫射率是大体确定的,必然有明显的区分度。如果我们采用非可见光光源,比如假定我们采用红外线作为光源,万一央视场地的白线和绿块对红外线的反射率
极为相近(肉眼看不出来),那么即便我们预留了现场方便调整传感器阀值的功能,由于区分度不明显,还是很难或无法调到合适的值。
当然本人不知道这种肉眼看去颜色差别很大,但红外线反射率几乎相同的情况会不会出现,估计也比较少见,但为稳妥起见,本人建议依赖可见光,具体方案还没想。
2.避免光源垂直射向地面(或曰,依赖漫射光信号,排除镜面反射干扰)
比赛场地还有一个不确定的因素,就是材料的镜面反射率。据上一届参赛人员口述以及网上一些视频,可知央视比赛场地的绿块具有一定的镜面反射率,大小未知。镜面反射带来的主要问题就是降低了绿块和白线间的区分度,若镜面反射率过高,容易让传感器把绿块也误判为白线。
解决方法就是让光电传感器的光源以一定的角度斜射入地面,这样接收头只能接收
顺便说下的是那个回归反射率,回归反射率一般比较少见(定义百度下),当它浮云了。如果真的要考虑回归反射率的影响,可以在上图的基础上,将发射管和接收管的位置再做些调整,让它们稍微分开。