一种小型背景抑制光电传感器的制作方法

1.本发明涉及电子信息技术领域，特别涉及一种小型背景抑制光电传感器。


背景技术：

2.在工业和物流领域，光电传感器有着广泛的应用，特别是在人们研究出了低成本的背景抑制的技术之后，在降低了光电传感器制造成本的同时也提高了物品检测的效率，使得检测物在形状、颜色上不受背景影响，应用范围更加广泛。传统的光电传感器一般采用可调节式的接收透镜来自适应调节检测距离，针对不同的检测距离需要设置相应数量的光敏二极管作为感应器件，这种方案并不利于光电传感器的小型化。随着技术的发展，人们研究出了使用psd（position sensitive detector，位置敏感探测器）作为感应器件的光电传感器，根据入射光的光斑所落入的psd上的位置来适应动态的检测距离，使得光电传感器的进一步小型化成为可能。然而无论是采用机械式调节接收透镜还是采用psd来自适应检测距离的光电传感器，其都是只接收特定距离范围内的物体的反射光，将大于特定距离的物体作为背景进行滤除，虽然在大多数应用场景下能够有效屏蔽背景对物品检测的影响，但对于一些检测物比如水果或其它不规则形状容易滚动的物品，需要使用托盘、篮子等装载进行检测，其容易受到不同形状的承载物的影响而无法得到有效的检测结果。


技术实现要素：

3.本发明正是基于上述问题，提出了一种小型背景抑制光电传感器，能够检测承载物内装载的物品。
4.有鉴于此，本发明提出了一种小型背景抑制光电传感器，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发光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。
5.进一步的，在上述的小型背景抑制光电传感器中，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部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：。
6.进一步的，在上述的小型背景抑制光电传感器中，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；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。
7.进一步的，在上述的小型背景抑制光电传感器中，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。
8.进一步的，在上述的小型背景抑制光电传感器中，还包括：预先配置第一时间差匹配阈值、第二时间差匹配阈值以及幅值差匹配阈值，所述第一时间差匹配阈值以及幅值差匹配阈值为固定阈值，所述第二时间差匹配阈值为动态阈值，且所述第二时间差匹配阈值大于所述第一时间差匹配阈值；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的步骤中，所述处理器被配置为：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对应的幅值差与波峰序列中的相应波峰对应的幅值差之间的差值小于所述幅值差匹配阈值，以及第个波峰对应的时间差与第个波峰对应的时间差之间的差值、第个波峰对应的时间差与第个波峰对应的时间差之间的差值小于所述第一时间差匹配阈值，其间的时间差之间的差值小于所述第二时间差匹配阈值。
9.进一步的，在上述的小型背景抑制光电传感器中，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的步骤中，所述处理器被配置为：获取第个波峰以及第个波峰对应的时间和；获取波峰序列中除第个波峰以及第个波峰外的其它波峰的宽度，其中；计算所述第二时间差匹配阈值：
。
10.进一步的，在上述的小型背景抑制光电传感器中，所述构造参数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多个高度数据，所述的多个高度数据在所述目标物体和所述辅助承载物体平行于运动方向的检测平面上，在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的步骤中，所述处理器被配置为：根据所述目标物体以及所述辅助承载物体在检测方向上的多个高度数据分别构建所述目标物体在所述检测平面上的第一构造参数曲线以及所述辅助承载物体在所述检测平面上的第二构造参数曲线；对所述特征曲线进行等比例缩放以使所述特征曲线的宽度与所述第二构造参数曲线的宽度相同；匹配所述特征曲线与所述第二构造参数曲线的边缘形状；当所述特征曲线与所述第二构造参数曲线的边缘形状匹配成功时，提取所述特征曲线与所述第二构造参数曲线的差异曲线；将所述差异曲线与所述第一构造参数曲线相匹配。
11.进一步的，在上述的小型背景抑制光电传感器中，匹配所述特征曲线与所述第二构造参数曲线的边缘形状的步骤中，所述处理器被配置为：获取所述特征曲线第一个波峰的宽度以及最后一个波峰的宽度；获取所述第二构造参数曲线第一个波峰的宽度以及最后一个波峰的宽度；当与的差值、与的差值均小于所述第一时间差匹配阈值时，确定所述特征曲线与所述第二构造参数曲线的边缘形状相匹配。
12.进一步的，在上述的小型背景抑制光电传感器中，提取所述特征曲线与所述第二构造参数曲线的差异曲线的步骤中，所述处理器被配置为：构建所述特征曲线的曲线函数以及所述第二构造参数曲线的曲线函数；构建所述特征曲线与所述第二构造参数曲线的差异曲线的曲线函数：。
13.进一步的，在上述的小型背景抑制光电传感器中，将所述差异曲线与所述第一构造参数曲线相匹配的步骤中，所述处理器被配置为：获取所述第一构造参数曲线的波峰数量；获取所述特征曲线与所述第二构造参数曲线的差异曲线的波峰数量；当所述第一构造参数曲线的波峰数量与所述特征曲线与所述第二构造参数曲线的差异曲线的波峰数量相等时，获取所述第一构造参数曲线上每个波峰的宽度以及所述特征曲线与所述第二构造参数曲线的差异曲线上每个波峰的宽度，其中
；当对于任一个值满足：时，确定所述差异曲线与所述第一构造参数曲线相匹配。
14.本发明提出了一种小型背景抑制光电传感器，通过实时检测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，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，能够检测承载物内装载的物品。
附图说明
15.图1是本发明一个实施例提供的小型背景抑制光电传感器的示意结构图；图2是本发明一个实施例提供的背景抑制方法的示意流程图。
具体实施方式
16.为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
17.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
18.在本发明的描述中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可 以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个
”ꢀ
的含义是两个或两个以上。
19.在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施方式”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
20.下面参照附图来描述根据本发明一些实施方式提供的一种小型背景抑制光电传感器。
21.如图1所示，本发明提出了一种小型背景抑制光电传感器，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。
22.如图2所示，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发光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。
23.例如，当所述小型背景抑制光电传感器的检测方向为纵向时，所述小型背景抑制光电传感器安装在检测区的上方，通过所述发光二极管向下发射检测光到所述检测区，从而所述信号接收部获得检测区上的物体反射的光线以实现对检测区的物体的检测，在该实施方式的技术方案中，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即为所述目标物体以及所述辅助承载物体的顶部到底部之间的距离。又例如，当所述小型背景抑制光电传感器的检测方向为横向时，所述小型背景抑制光电传感器安装在检测区的一侧，通过所述发光二极管横向发射检测光到所述检测区，从而所述信号接收部获得检测区上的物体反射的光线以实现对检测区的物体的检测，在该实施方式的技术方案中，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即为所述目标物体以及所述辅助承载物体对应所述信号发射部的高度位置处沿着检测光的发射方向的一个表面到达另一个表面之间的距离。
24.在本发明的一些实施方式中，所述目标物体和所述辅助承载物体的构造参数为所述目标物体和所述辅助承载物体的立体模型。例如，当所述目标物体为多种不同形状的零配件时，每一个或多个零配件使用托盘或开口的包装盒装载通过所述检测区，所述小型背景抑制光电传感器通过所述目标物体和所述辅助承载物体的立体模型获取其高度数据以
和所检测到的特征曲线进行匹配，从而得到检测结果。
25.在上述的小型背景抑制光电传感器中，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部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：。
26.具体的，由于不同位置敏感探测器、透镜之间的个体差异，经验常数在不同的光电传感器上往往会有所不同，所述经验常数可以通过使用多个不同的标准距离使用以下公式：进行测试得到，同时在使用过程中，也可以采用相同的方案对其进行校准。
27.在上述的小型背景抑制光电传感器中，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；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。
28.在上述的小型背景抑制光电传感器中，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。
29.在上述的小型背景抑制光电传感器中，还包括：预先配置第一时间差匹配阈值、第二时间差匹配阈值以及幅值差匹配阈值，所述第一时间差匹配阈值以及幅值差匹配阈值为固定阈值，所述第二时间差匹配阈值为动态阈值，且所述第二时间差匹配阈值大于所述第一时间差匹配阈值；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的步骤中，所述处理器被配置为：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对应的幅值差与波峰序列中的相应波峰对应的幅值差之间的差值小于所述幅值差匹配阈值，以及第个波峰对应的时间差与第个波峰对应的时间差之间的差值、第个波峰对应的时间差与第个波峰对应的时间差之间的差值小于所述第一时间差匹配阈值，其间的时间差之间的差值小于所述第二时间差匹配阈值。
30.在上述的小型背景抑制光电传感器中，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的步骤中，所述处理器被配置为：获取第个波峰以及第个波峰对应的时间和；获取波峰序列中除第个波峰以及第个波峰外的其它波峰的宽度，其中；
计算所述第二时间差匹配阈值：。
31.在上述的小型背景抑制光电传感器中，所述构造参数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多个高度数据，所述的多个高度数据在所述目标物体和所述辅助承载物体平行于运动方向的检测平面上，在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的步骤中，所述处理器被配置为：根据所述目标物体以及所述辅助承载物体在检测方向上的多个高度数据分别构建所述目标物体在所述检测平面上的第一构造参数曲线以及所述辅助承载物体在所述检测平面上的第二构造参数曲线；对所述特征曲线进行等比例缩放以使所述特征曲线的宽度与所述第二构造参数曲线的宽度相同；匹配所述特征曲线与所述第二构造参数曲线的边缘形状；当所述特征曲线与所述第二构造参数曲线的边缘形状匹配成功时，提取所述特征曲线与所述第二构造参数曲线的差异曲线；将所述差异曲线与所述第一构造参数曲线相匹配。
32.在上述的小型背景抑制光电传感器中，匹配所述特征曲线与所述第二构造参数曲线的边缘形状的步骤中，所述处理器被配置为：获取所述特征曲线第一个波峰的宽度以及最后一个波峰的宽度；获取所述第二构造参数曲线第一个波峰的宽度以及最后一个波峰的宽度；当与的差值、与的差值均小于所述第一时间差匹配阈值时，确定所述特征曲线与所述第二构造参数曲线的边缘形状相匹配。
33.在上述的小型背景抑制光电传感器中，提取所述特征曲线与所述第二构造参数曲线的差异曲线的步骤中，所述处理器被配置为：构建所述特征曲线的曲线函数数以及所述第二构造参数曲线的曲线函数；构建所述特征曲线与所述第二构造参数曲线的差异曲线的曲线函数：。
34.在上述的小型背景抑制光电传感器中，将所述差异曲线与所述第一构造参数曲线相匹配的步骤中，所述处理器被配置为：获取所述第一构造参数曲线的波峰数量；获取所述特征曲线与所述第二构造参数曲线的差异曲线的波峰数量；当所述第一构造参数曲线的波峰数量与所述特征曲线与所述第二构造参数曲线的差异曲线的波峰数量相等时，获取所述第一构造参数曲线上每个波峰的宽度
以及所述特征曲线与所述第二构造参数曲线的差异曲线上每个波峰的宽度，其中；当对于任一个值满足：时，确定所述差异曲线与所述第一构造参数曲线相匹配。
35.本发明提出了一种小型背景抑制光电传感器，通过实时检测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，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，能够检测承载物内装载的物品。
36.应当说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
37.依照本发明的实施例如上文所述，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明以及在本发明基础上的修改使用。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

技术特征：
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。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，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：。3.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；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。4.根据权利要求3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。5.根据权利要求4所述的小型背景抑制光电传感器，其特征在于，所述处理器被配置为：预先配置第一时间差匹配阈值、第二时间差匹配阈值以及幅值差匹配阈值，所述第一时间差匹配阈值以及幅值差匹配阈值为固定阈值，所述第二时间差匹配阈值为动态阈值，且所述第二时间差匹配阈值大于所述第一时间差匹配阈值；在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的步骤中，所述处理器被配置为：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对应的幅值差与波峰序列中的相应波峰对应的幅值差之间的差值小于所述幅值差匹配
阈值，以及第个波峰对应的时间差与第个波峰对应的时间差之间的差值、第个波峰对应的时间差与第个波峰对应的时间差之间的差值小于所述第一时间差匹配阈值，其间的时间差之间的差值小于所述第二时间差匹配阈值。6.根据权利要求5所述的小型背景抑制光电传感器，其特征在于，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的步骤中，所述处理器被配置为：获取第个波峰以及第个波峰对应的时间和；获取波峰序列中除第个波峰以及第个波峰外的其它波峰的宽度，其中；计算所述第二时间差匹配阈值：。7.根据权利要求5-6任一项所述的小型背景抑制光电传感器，其特征在于，所述构造参数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多个高度数据，所述的多个高度数据在所述目标物体和所述辅助承载物体平行于运动方向的检测平面上，在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的步骤中，所述处理器被配置为：根据所述目标物体以及所述辅助承载物体在检测方向上的多个高度数据分别构建所述目标物体在所述检测平面上的第一构造参数曲线以及所述辅助承载物体在所述检测平面上的第二构造参数曲线；对所述特征曲线进行等比例缩放以使所述特征曲线的宽度与所述第二构造参数曲线的宽度相同；匹配所述特征曲线与所述第二构造参数曲线的边缘形状；当所述特征曲线与所述第二构造参数曲线的边缘形状匹配成功时，提取所述特征曲线与所述第二构造参数曲线的差异曲线；将所述差异曲线与所述第一构造参数曲线相匹配。8.根据权利要求7所述的小型背景抑制光电传感器，其特征在于，匹配所述特征曲线与所述第二构造参数曲线的边缘形状的步骤中，所述处理器被配置为：获取所述特征曲线第一个波峰的宽度以及最后一个波峰的宽度；获取所述第二构造参数曲线第一个波峰的宽度以及最后一个波峰的宽度；当与的差值、与的差值均小于所述第一时间差匹配阈值时，确定所述特征曲线与所述第二构造参数曲线的边缘形状相匹配。9.根据权利要求8所述的小型背景抑制光电传感器，其特征在于，提取所述特征曲线与所述第二构造参数曲线的差异曲线的步骤中，所述处理器被配置为：
构建所述特征曲线的曲线函数以及所述第二构造参数曲线的曲线函数；构建所述特征曲线与所述第二构造参数曲线的差异曲线的曲线函数：。10.根据权利要求9所述的小型背景抑制光电传感器，其特征在于，将所述差异曲线与所述第一构造参数曲线相匹配的步骤中，所述处理器被配置为：获取所述第一构造参数曲线的波峰数量；获取所述特征曲线与所述第二构造参数曲线的差异曲线的波峰数量；当所述第一构造参数曲线的波峰数量与所述特征曲线与所述第二构造参数曲线的差异曲线的波峰数量相等时，获取所述第一构造参数曲线上每个波峰的宽度以及所述特征曲线与所述第二构造参数曲线的差异曲线上每个波峰的宽度，其中；当对于任一个值满足：时，确定所述差异曲线与所述第一构造参数曲线相匹配。

技术总结
本发明提出了一种小型背景抑制光电传感器，通过实时检测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，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，能够检测承载物内装载的物品。承载物内装载的物品。承载物内装载的物品。


技术研发人员：罗杰 王怡心 肖仁义 苏财兴
受保护的技术使用者：深圳市华众自动化工程有限公司
技术研发日：2023.07.07
技术公布日：2023/8/9