本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，尤其是涉及在運(yùn)動(dòng)工況下獲得靜態(tài)采集精度的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

1、目前，現(xiàn)有技術(shù)中對于運(yùn)動(dòng)工況下采集高精度數(shù)據(jù)的技術(shù)沿用的是運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)。專利一種數(shù)據(jù)采集方法及隧道檢測車，其基于檢測車在連續(xù)運(yùn)動(dòng)的工況下，光學(xué)系統(tǒng)在檢測車上往復(fù)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償成像，具體模式為當(dāng)光學(xué)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方向與檢測車的運(yùn)行方向相反，且相對于隧道襯砌可看作相對靜止時(shí)進(jìn)行成像。上述運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償成像的效果是使數(shù)據(jù)采集設(shè)備與目標(biāo)處于相對靜止?fàn)顟B(tài)下進(jìn)行數(shù)據(jù)或圖像的采集，成像時(shí)刻成像系統(tǒng)在運(yùn)行狀態(tài)的檢測車上做反向運(yùn)動(dòng)，并非真正的靜止成像，只是其運(yùn)動(dòng)造成的影響低于某一個(gè)閾值而被接受。因此運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償成像拍攝圖像的清晰度不能達(dá)到靜止成像的清晰度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及方法，能夠在獲得清晰圖像同時(shí)，提高運(yùn)動(dòng)工況下高分辨率成像的效率。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

3、第一方面，本發(fā)明提供一種數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括采集單元以及搭載采集單元做仿尺蠖運(yùn)動(dòng)或蠕行運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，所述采集單元設(shè)置在所述運(yùn)動(dòng)平臺(tái)仿尺蠖運(yùn)動(dòng)或蠕行運(yùn)動(dòng)過程中具有間歇靜止的工位上，所述采集單元用于在所述工位處于間歇靜止或低速狀態(tài)時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。

4、進(jìn)一步的，所述工位處于低速狀態(tài)的階段包括工位處于減速但是尚未到達(dá)靜止?fàn)顟B(tài)的階段，或/和靜止?fàn)顟B(tài)后的加速階段。

5、進(jìn)一步的，所述低速狀態(tài)也包括所述工位降速運(yùn)動(dòng)并沒有降速至靜止就開始加速運(yùn)動(dòng)的階段。

6、進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)一組獨(dú)立使用。

7、進(jìn)一步的，所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)多組集成使用時(shí)，各組所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)之間的組合模式為級聯(lián)模式連接，各組所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)協(xié)同運(yùn)行。

8、進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)多組集成使用，所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)多組集成使用時(shí)，各組所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)之間的組合模式為并聯(lián)模式連接，各組所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)協(xié)同運(yùn)行。

9、進(jìn)一步地，所述運(yùn)動(dòng)平臺(tái)自身可做仿尺蠖運(yùn)動(dòng)或蠕行運(yùn)動(dòng)，尺蠖或蠕行運(yùn)動(dòng)過程中間歇靜止的空間位置可以根據(jù)采集數(shù)據(jù)的要求設(shè)定，相鄰間歇靜止位置之間的距離相同或不同。

10、進(jìn)一步地，所述運(yùn)動(dòng)平臺(tái)集成有多個(gè)做仿尺蠖運(yùn)動(dòng)或蠕行運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。

11、進(jìn)一步的，多個(gè)做仿尺蠖運(yùn)動(dòng)或蠕行運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)可以采取在運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上疊加設(shè)置運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的集成模式，形成運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)多層級集成配合的模式，層級數(shù)量為一層或多層。

12、進(jìn)一步的，每一層級包括一個(gè)或多個(gè)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。

13、進(jìn)一步的，各個(gè)所述運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)具有相同或不同的運(yùn)動(dòng)規(guī)律或動(dòng)作周期，所述不同運(yùn)動(dòng)規(guī)律相應(yīng)的參數(shù)包括尺蠖運(yùn)動(dòng)相鄰的靜止點(diǎn)之間的距離，尺蠖運(yùn)動(dòng)中的加速度、最高速度等，所述動(dòng)作周期的初相位相同或不同。

14、進(jìn)一步地，所述運(yùn)動(dòng)平臺(tái)配置的多個(gè)所述仿尺蠖運(yùn)動(dòng)或蠕行運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)中，各個(gè)所述運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)在與所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)行進(jìn)方向平行、垂直或斜交的空間連接。

15、進(jìn)一步地，所述采集單元設(shè)置在所述運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)具有間歇靜止的工位上，所述采集單元具有位姿調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)與位姿參數(shù)記錄裝置。

16、進(jìn)一步地，還包括能量轉(zhuǎn)化裝置，所述能量轉(zhuǎn)化裝置用于將所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在尺蠖或蠕行運(yùn)動(dòng)過程中減速所產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)慣量機(jī)械能的機(jī)械能儲(chǔ)能和/或機(jī)械能轉(zhuǎn)換為第一能量。

17、進(jìn)一步地，所述能量轉(zhuǎn)化裝置所轉(zhuǎn)換的所述第一能量用于為所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)自身和/或其他數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的運(yùn)行提供輔助能量。

18、進(jìn)一步地，當(dāng)多組所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)組合使用時(shí)，至少一組所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)配置有動(dòng)力源，所述動(dòng)力源輸出的能量通過機(jī)械力、電力、磁耦合力中的至少一種驅(qū)動(dòng)至少一組所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)。

19、第二方面，本發(fā)明還提供一種數(shù)據(jù)采集方法，其特征在于，包括：

20、將采集單元安裝在做尺蠖運(yùn)動(dòng)或蠕行運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上具有間歇靜止或低速運(yùn)動(dòng)的位置，利用所述尺蠖/蠕行運(yùn)動(dòng)中運(yùn)動(dòng)與靜止交替發(fā)生的特點(diǎn)，在所述采集單元處于靜止或低速運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)下采集數(shù)據(jù)。

21、進(jìn)一步地，所述低速的數(shù)值是以該速度下所述采集單元采集的數(shù)據(jù)值與工位靜止?fàn)顟B(tài)下所述采集單元采集的數(shù)據(jù)值的差值不能被所述采集單元感知或其差值在給定的范圍內(nèi)而確定的值，相關(guān)于所述采集單元的精確度和/或應(yīng)用需求精度。

22、本發(fā)明提供的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及方法能產(chǎn)生如下有益效果：

23、相對于現(xiàn)有技術(shù)來說，本發(fā)明第一方面提供的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)置有能夠做仿尺蠖運(yùn)動(dòng)或蠕行運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，采集單元設(shè)置在運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上具有間歇靜止的位置，能夠在工位處于間歇靜止?fàn)顟B(tài)下進(jìn)行圖像采集或數(shù)據(jù)采集，實(shí)現(xiàn)真正的靜止采集作業(yè)，相對于運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償方式實(shí)現(xiàn)的相對靜止態(tài)下的數(shù)據(jù)采集，穩(wěn)定性更好、更可控，并且上述運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)模式下采集數(shù)據(jù)比采集單元直接安裝在做“停止－啟動(dòng)－停止”的平臺(tái)上采集數(shù)據(jù)作業(yè)的效率與獲得的數(shù)據(jù)質(zhì)量都更高。應(yīng)用于成像作業(yè)時(shí)，在獲得清晰圖像的同時(shí)，提高了運(yùn)動(dòng)工況下對高分辨率成像的效率。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在工位低速狀態(tài)下進(jìn)行圖像采集或數(shù)據(jù)采集是以該速度下采集單元采集的數(shù)據(jù)值與工位靜止?fàn)顟B(tài)下采集單元采集的數(shù)據(jù)值的差值不能被感知或誤差在給定的范圍內(nèi)為原則。

24、本發(fā)明第二方面提供的數(shù)據(jù)采集方法采用采集單元以及做尺蠖運(yùn)動(dòng)或蠕行運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，因此具有本發(fā)明第一方面提供的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)所具有的一切有益效果。

技術(shù)特征：

1.一種數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括采集單元以及搭載采集單元做仿尺蠖運(yùn)動(dòng)或蠕行運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)平臺(tái)(1)，所述采集單元設(shè)置在所述運(yùn)動(dòng)平臺(tái)(1)仿尺蠖運(yùn)動(dòng)或蠕行運(yùn)動(dòng)過程中具有間歇靜止的工位上，所述采集單元用于在所述工位處于間歇靜止或低速狀態(tài)時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)一組獨(dú)立使用或多組集成使用，所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)多組集成使用時(shí)，各組所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)之間的組合模式為級聯(lián)或并聯(lián)模式連接，各組所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)協(xié)同運(yùn)行。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于，所述運(yùn)動(dòng)平臺(tái)(1)自身可做仿尺蠖運(yùn)動(dòng)或蠕行運(yùn)動(dòng)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于，所述運(yùn)動(dòng)平臺(tái)(1)集成有多個(gè)做仿尺蠖運(yùn)動(dòng)或蠕行運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)(12)，多層級集成配合的層級數(shù)量為一層或多層，每一層級包括一個(gè)或多個(gè)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，各個(gè)所述運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)(12)具有相同或不同的運(yùn)動(dòng)規(guī)律或動(dòng)作周期，所述動(dòng)作周期的初相位相同或不同。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于，所述運(yùn)動(dòng)平臺(tái)(1)配置的多個(gè)所述仿尺蠖運(yùn)動(dòng)或蠕行運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)(12)中，各個(gè)所述運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)(12)在與所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)行進(jìn)方向平行、垂直或斜交的空間連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于，所述采集單元設(shè)置在所述運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)(12)具有間歇靜止的工位上，所述采集單元具有位姿調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)與位姿參數(shù)記錄裝置。

7.根據(jù)權(quán)利要求1－6任一項(xiàng)所述的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于，還包括能量轉(zhuǎn)化裝置，所述能量轉(zhuǎn)化裝置用于將所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在尺蠖或蠕行運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)慣量機(jī)械能的機(jī)械能儲(chǔ)能和/或機(jī)械能轉(zhuǎn)換為第一能量，所述第一能量用于為所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)自身和/或其他數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的運(yùn)行提供輔助能量。

8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)多組所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)組合使用時(shí)，至少一組所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)配置有動(dòng)力源，所述動(dòng)力源輸出的能量通過機(jī)械力、電力、磁耦合力中的至少一種驅(qū)動(dòng)至少一組所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)。

9.一種數(shù)據(jù)采集方法，其特征在于，包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的數(shù)據(jù)采集方法，其特征在于，所述低速的數(shù)值是以該速度下所述采集單元采集的數(shù)據(jù)值與工位靜止?fàn)顟B(tài)下所述采集單元采集的數(shù)據(jù)值的差值不能被所述采集單元感知或其差值在給定的范圍內(nèi)而確定的值，相關(guān)于所述采集單元的精確度和/或應(yīng)用需求精度。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及方法，涉及采集系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，本發(fā)明提供的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括采集單元以及搭載采集單元做仿尺蠖運(yùn)動(dòng)或蠕行運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，采集單元設(shè)置在運(yùn)動(dòng)平臺(tái)仿尺蠖運(yùn)動(dòng)或蠕行運(yùn)動(dòng)過程中具有間歇靜止的工位上，采集單元用于在工位處于間歇靜止或低速狀態(tài)時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。本發(fā)明提供的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)能夠在獲得清晰圖像同時(shí)，提高運(yùn)動(dòng)工況下高分辨率成像的效率。

技術(shù)研發(fā)人員：秦軍
受保護(hù)的技術(shù)使用者：成都中信華瑞科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8