光電傳感器信息融合技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用研究

周義杰

（漢口學(xué)院 湖北 武漢 430212）

引言

光電傳感器的靈敏度很高，而且非常輕便，也因?yàn)檫@種優(yōu)勢(shì)被廣泛應(yīng)用，目前在自動(dòng)化領(lǐng)域內(nèi)，自動(dòng)化設(shè)備檢測(cè)裝置中大量使用了光電傳感器。光電傳感器是最早應(yīng)用于軍事領(lǐng)域，之后慢慢進(jìn)入到民用領(lǐng)域，而在未來(lái)，光電傳感器將會(huì)更加靈敏，極大地發(fā)揮其在民用和軍事兩個(gè)方面的助推作用。

1 光電傳感器信息融合技術(shù)的必要性

1.1 應(yīng)用剛需

由于光電傳感器獲取信息的過(guò)程是“多對(duì)一”的對(duì)應(yīng)抽樣過(guò)程，因此光電傳感器可以記錄客觀世界內(nèi)各個(gè)空間的信息，也可以把這些信息快速的傳遞到傳感器的信息交互領(lǐng)域之內(nèi)。目前對(duì)于光電傳感器的應(yīng)用主要在一些剛需的應(yīng)用范疇，比如，在軍事領(lǐng)域，利用光電傳感器處理繁多冗雜的數(shù)據(jù)，巧妙地解決信息綜合處理的難題，而在應(yīng)用環(huán)境領(lǐng)域內(nèi)，光電傳感器系統(tǒng)的發(fā)揮也是相對(duì)比較穩(wěn)定的，但目前尚未有一個(gè)國(guó)家能夠開(kāi)發(fā)出適合所有環(huán)境下的高性能光電傳感器。

1.2 應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

光電傳感器能夠有效地檢測(cè)到光強(qiáng)度的變化，也可以將光強(qiáng)度變化和電信號(hào)的變化結(jié)合在一起探測(cè)，光電傳感器作為一種小型設(shè)備，由發(fā)送器、接收器和檢測(cè)電路構(gòu)成，其中接收器能夠?qū)l(fā)動(dòng)機(jī)所發(fā)送的。光電傳感器的發(fā)光設(shè)備主要依托于發(fā)光二極管、激光二極管和紅外線二極管，通過(guò)不間斷發(fā)射的光束通過(guò)像光圈、透鏡之后，利用光電二極管和光電三極管的共同作用，將光束直接打入接收器之內(nèi)。此時(shí)光電傳感器的接收設(shè)備在收到光束之后就能夠通過(guò)傳輸確定信號(hào)的有效性，如果符合檢測(cè)需求，那么就可以利用檢測(cè)電路獲得光電傳感信號(hào)。光電傳感器的融合過(guò)程可以完成目標(biāo)分類實(shí)現(xiàn)信息的自動(dòng)化分析，并最終使用模糊技術(shù)分析處理綜合的結(jié)果，因此其具有典型的優(yōu)越性。

2 常見(jiàn)光電傳感器信息融合技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域

光電傳感器與信息技術(shù)的融合度非常緊密，因此在各個(gè)領(lǐng)域都擁有廣闊的應(yīng)用前景探究，常見(jiàn)光電傳感器的應(yīng)用常見(jiàn)有助于在下一步其中使用光電傳感器時(shí)做好信息的篩選工作，使其真正發(fā)揮所長(zhǎng)被應(yīng)用在可應(yīng)用的范圍和行業(yè)之內(nèi)。

2.1 抄表系統(tǒng)的應(yīng)用

光電傳感器的工作原理極具特色，作為光電信號(hào)的傳導(dǎo)裝置，光電傳感器采用了較為穩(wěn)固的三角形結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)穩(wěn)固性具有較強(qiáng)的應(yīng)用推廣性。利用光電傳感器的信息融合技術(shù)，及時(shí)結(jié)算用戶電費(fèi)，研制抄表系統(tǒng)不需要電力部門派專門的操作人員，而是在抄寫設(shè)置中實(shí)現(xiàn)電能的自動(dòng)控制，通過(guò)人工授權(quán)記錄計(jì)費(fèi)和收費(fèi)的情況。利用光電傳感器可以減少人工誤差造成的不必要損失。采用光電傳感器可以將鋁盤的轉(zhuǎn)數(shù)改成脈沖數(shù)，再配合反射式的光電發(fā)射接收對(duì)管，這樣就可以使得反射式光電發(fā)射器能夠檢測(cè)出鋁牌，在旋轉(zhuǎn)時(shí)局部涂黑產(chǎn)生脈沖的數(shù)。

2.2 節(jié)能燈具的設(shè)計(jì)和應(yīng)用

目前各家各戶都使用節(jié)能設(shè)備，節(jié)能LED照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，受到人們青睞，光電傳感器可以基于光敏傳感器、紅外傳感器之后，進(jìn)入到自控節(jié)能的設(shè)計(jì)階段，光電傳感器可以方便地自主控制燈光，而且在對(duì)于公共照明和居家照明燈具的優(yōu)化方面有很大的優(yōu)勢(shì)。研究者嘗試?yán)霉怆妭鞲衅鞲袘?yīng)人和車輛進(jìn)出，從而能夠控制開(kāi)關(guān)燈光和燈光亮度，能夠智慧地控制LED燈光開(kāi)啟的時(shí)間，這種方式極大程度上節(jié)省了能源，而且，利用光電傳感器可以直接實(shí)現(xiàn)使用者的意愿，后期還可以做到自動(dòng)調(diào)節(jié)光線，實(shí)現(xiàn)可控光線范圍的應(yīng)用更加科學(xué)合理。

2.3 光敏紅外傳感器的補(bǔ)充應(yīng)用

紅外熱釋電傳感器也被廣泛地應(yīng)用在LED照明之中，能夠智能化地控制各個(gè)全景視角，還可以搭配菲涅爾透鏡，使得光明檢測(cè)的探測(cè)區(qū)域非常廣泛。在移動(dòng)的熱源被檢測(cè)出來(lái)之后，使用菲尼爾透鏡實(shí)現(xiàn)了光度的聚焦，作用是熱釋紅外信號(hào)直接折射在PIR上，這樣就可以使所有進(jìn)入到探索區(qū)域內(nèi)的人，能夠以溫度變化的形式，以光敏紅外傳感器廠記錄，而且這種熱釋紅外信號(hào)的對(duì)話記錄是非常靈敏的，能夠?qū)⒄麄€(gè)光電傳感器視野下的變化均探測(cè)記錄，對(duì)信號(hào)的反應(yīng)是比較敏感的。

2.4 現(xiàn)代航天技術(shù)應(yīng)用

光電傳感器不僅僅被應(yīng)用在民用領(lǐng)域內(nèi)，還大量應(yīng)用在軍事領(lǐng)域，事實(shí)上，光電傳感器最早被應(yīng)用在軍事領(lǐng)域，而且應(yīng)用的范圍極為廣泛，比如在航天技術(shù)的應(yīng)用環(huán)節(jié)內(nèi)，光電傳感器發(fā)揮了極強(qiáng)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。在衛(wèi)星對(duì)接領(lǐng)域內(nèi) ，光電傳感器甚至能達(dá)到成百上千個(gè)對(duì)接的機(jī)構(gòu)和接口的要求都必須嚴(yán)絲合縫，沒(méi)有任何錯(cuò)漏。由于現(xiàn)代航天技術(shù)應(yīng)用的靈敏度要求極高，因此要求工作人員要考慮到不同程度下的挑戰(zhàn)。比如在航天技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)，衛(wèi)星的對(duì)接和每次的訓(xùn)練都要求不能出現(xiàn)誤差，這對(duì)于航天員和光電傳感器本身都提出了更高的要求，每次根據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)光電傳感器都可以得到精確的數(shù)值，慢慢在航天軍事領(lǐng)域里起到?jīng)Q定性的作用。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，光電傳感器技術(shù)擁有一系列的使用優(yōu)勢(shì)，采用非接觸性可控制的方式提供更高的響應(yīng)度，光電傳感器的性能非?？煽?，不僅可以應(yīng)用在工業(yè)領(lǐng)域、軍事領(lǐng)域還可以控制在民用領(lǐng)域，能夠從遠(yuǎn)距離調(diào)控的角度處理大量的數(shù)據(jù)信息。通過(guò)分析本文中光電傳感器非接觸性、響應(yīng)快，而且性能具有可靠性的特點(diǎn)，可以得知，目前光電傳感器的應(yīng)用范圍將越來(lái)越廣，隨著光電傳感器的不斷更新?lián)Q代，能夠更好地滿足商業(yè)經(jīng)濟(jì)和行業(yè)自動(dòng)化日新月異的發(fā)展需求。