本發(fā)明涉及無線充電領域，特別是涉及利用圖像處理技術定位充電設備的無線充電系統(tǒng)。

背景技術：

作為傳輸電力領域的一種新技術，無線電力傳輸與傳統(tǒng)傳輸方式相比有其明顯的優(yōu)點，這種技術解除了對于傳輸導線的依賴，從而可以更方便和靈活地加以應用，隨著市場需求擴大無線充電市場關注度在不斷提升，業(yè)界也更加看好無線充電技術發(fā)展前景。

放眼全球數(shù)碼電子產業(yè)，移動充電已經呈現(xiàn)出一種必然的發(fā)展方向。隨著具有全球性的統(tǒng)一行業(yè)協(xié)會qi、wpc等制定的標準已經得到普遍認同，各大廠商已經開始將無線充電功能納入其產品設計中去。比如手機行業(yè)巨頭蘋果、三星等，已經在其現(xiàn)有及新款的手機中，添加了無線充電功能。

各種類型的無線充電系統(tǒng)均具有發(fā)射臺和接收設備。無線充電系統(tǒng)中，接收設備和發(fā)射設備兩者的磁力充電線圈必須通過完全或者大部分面積重合才能產生耦合效應來實現(xiàn)充電功能。而為了使接收設備和發(fā)射設備兩者的磁力充電線圈完全或者大部分面積重合，現(xiàn)有技術主要通過3種方式去實現(xiàn)：

1、固定位置磁力吸附，通過結構設計固定位置或者人為的把接收設備的磁力充電線圈放置在發(fā)射設備的磁力充電線圈附近；

2、增大磁力發(fā)射設備的磁力充電線圈面積或者個數(shù)；

3、計算接收設備和發(fā)射設備兩者的磁力充電線圈的耦合度來確定接收設備的線圈的位置，即通過機械滑軌移動發(fā)射設備的磁力充電線圈的同時，計算接收設備和發(fā)射設備兩者的磁力充電線圈的耦合度來確定接收設備的線圈的位置；

但上述現(xiàn)有技術都有很大的局限性和不足：

1、固定位置磁力吸附的方式使用場景不夠靈活，需要人為擺放或者調整；

2、增大磁力發(fā)射設備的磁力充電線圈面積或者個數(shù)造成產品成本大幅增加，尤其在大面積的充電臺；

3、通過滑軌機械的移動發(fā)射設備的磁力充電線圈的方式效率太低，遍歷所有位置所花時間常常需要幾十秒，并且很難實現(xiàn)一對多(一臺發(fā)射設備同時對應多臺充電設備)。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種通過發(fā)射設備內部內嵌的攝像頭和光源，采集充電設備的圖像信息，利用圖像處理技術定位充電設備的無線充電系統(tǒng)。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案，利用圖像處理技術定位充電設備的無線充電系統(tǒng)，包括充電發(fā)射平臺、無線充電線圈、攝像頭模組、光源以及控制電聯(lián)接以上部件的控制模組，無線充電線圈設置在充電發(fā)射平臺下方，攝像頭模組位于充電發(fā)射平臺下方，光源設于充電發(fā)射平臺周圍，還包括位移組件，位移組件與無線充電線圈連接，控制模組控制電聯(lián)接位移組件。

在一些實施方式中，充電發(fā)射平臺為透光平臺。

在一些實施方式中，位移組件包括導軌和驅動電機，驅動電機與控制模組電聯(lián)接，導軌與無線充電線圈連接。

在一些實施方式中，還包括重力感應模組，重力感應模組與充電發(fā)射平臺感應連接，重力感應模組與控制模組電聯(lián)接。

在一些實施方式中，還包括光感應器，光感應器與控制模組電聯(lián)接。

在一些實施方式中，光源為led光源。

利用圖像處理技術定位充電設備的無線充電方法，包括如下方法步驟：

s1：重力感應模組感應到充電設備放置在充電發(fā)射平臺，攝像頭模組捕捉充電發(fā)射平臺圖像，并反饋信息發(fā)送至控制模組；

s2：控制模組接收圖像信息，分析圖像信息，檢測充電設備的個數(shù)，并分別計算出充電設備的幾何中心；

s3：控制模組根據(jù)充電設備在充電發(fā)射平臺的區(qū)域位置，計算分配無線充電線圈，并通過驅動位移組件將無線充電線圈移至充電設備下方；

s4：控制模組通過充電設備與無線發(fā)射線圈的耦合強度對無線充電線圈的位置進行微調，保證充電設備無線充電接收線圈的最高效位置，并開啟充電。

在一些實施方式中，其中s2步驟中，若圖像信息清晰可見，則檢測充電設備的個數(shù)，并分別計算出充電設備的幾何中心，并進入s3；若圖像光線不足造成不夠清晰，則啟動光源，攝像頭模組重新捕捉充電發(fā)射平臺圖像。

在一些實施方式中，其中s4步驟中，通過耦合的強弱也可以判定充電設備的充電狀態(tài)或是其他物品，若是其他物品，則無線充電線圈停止工作。

在一些實施方式中，其中s2步驟中，對圖像處理的步驟包括：①圖像前期處理；②邊緣檢出；③直線檢出；④幾何中心確立。

本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明利用圖像處理技術定位充電設備的無線充電系統(tǒng)及方法，1、場景靈活，不需要人為擺放或者調整充電設備位置即可完成高效的無線充電；2、能有效利用磁力發(fā)射設備的磁力充電線圈，尤其在大面積的充電臺；3、通過圖像定位后再微調的方式效率很高，容易實現(xiàn)一對多(一臺發(fā)射設備同時對應多臺充電設備)無線充電。

附圖說明

圖1為本發(fā)明利用圖像處理技術定位充電設備的無線充電系統(tǒng)的俯視結構示意圖；

圖2為圖1的正面結構示意圖；

圖3為本發(fā)明利用圖像處理技術定位充電設備的無線充電方法的圖片處理步驟圖；

圖4為圖3處理過程中的實例圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明作進一步詳細的說明。

如圖1、2所示，利用圖像處理技術定位充電設備的無線充電系統(tǒng)，包括充電發(fā)射平臺、無線充電線圈、攝像頭模組、光源以及控制電聯(lián)接以上部件的控制模組，無線充電線圈設置在充電發(fā)射平臺下方，攝像頭模組位于充電發(fā)射平臺下方，光源設于充電發(fā)射平臺周圍，還包括位移組件，位移組件與無線充電線圈連接，控制模組控制電聯(lián)接位移組件。

充電發(fā)射平臺即充電設備充電放置的平臺區(qū)域，是本發(fā)明的主體功能區(qū)，下方是無線充電模塊。要求有良好的可見光或不可見光的透過性，半透明或全透明，非電磁屏蔽材質。

無線充電線圈可以將電能轉化為變化的磁場和電磁波將能量輸出，充電設備的無線接收端再將磁場和電磁波轉化為電能，收發(fā)端相互作用，完成電能傳遞和耦合。除了實現(xiàn)能量傳遞外，也通過耦合狀態(tài)傳遞給控制模組，判斷無線接收線圈與無線發(fā)射線圈的重合度。

位移組件包括導軌和驅動電機，驅動電機與控制模組電聯(lián)接，導軌與無線充電線圈連接。驅動電機驅動導軌，在電機的驅動下，將固定在上面的無線發(fā)射線圈移動至指定位置。

還包括重力感應模組，重力感應模組與充電發(fā)射平臺感應連接，重力感應模組與控制模組電聯(lián)接。重力感應模塊能夠檢測到充電平臺的重力變化，用于檢測是否有設備放到充電平臺上。檢測到后觸發(fā)攝像頭模組開始捕捉圖像。

還包括光感應器，光感應器與控制模組電聯(lián)接。光傳感器用于感知環(huán)境光的強度。當環(huán)境光亮度不足時，將信號傳遞至控制模組。

光源為led光源，固定于充電發(fā)射平臺的周圍，接收控制模組的觸發(fā)信號。當環(huán)境光不足時，提供光源，保證捕捉到的圖像清晰有效。

利用圖像處理技術定位充電設備的無線充電方法，包括如下方法步驟：

s1：重力感應模組感應到充電設備放置在充電發(fā)射平臺，攝像頭模組捕捉充電發(fā)射平臺圖像，并反饋信息發(fā)送至控制模組；

s2：控制模組接收圖像信息，分析圖像信息，檢測充電設備的個數(shù)，并分別計算出充電設備的幾何中心；

s3：控制模組根據(jù)充電設備在充電發(fā)射平臺的區(qū)域位置，計算分配無線充電線圈，并通過驅動位移組件將無線充電線圈移至充電設備下方；

s4：控制模組通過充電設備與無線發(fā)射線圈的耦合強度對無線充電線圈的位置進行微調，保證充電設備接收無線充電線圈的最高效位置，并開啟充電。

其中s2步驟中，若圖像信息清晰可見，則檢測充電設備的個數(shù)，并分別計算出充電設備的幾何中心，并進入s3；若圖像光線不足造成不夠清晰，則啟動光源，攝像頭模組重新捕捉充電發(fā)射平臺圖像。

其中s4步驟中，通過耦合的強弱也可以判定充電設備的充電狀態(tài)或是其他物品，若是其他物品，則無線充電線圈停止工作。

其中s2步驟中，對圖像處理的步驟包括：①圖像前期處理；②邊緣檢出；③直線檢出；④幾何中心確立。

通過圖像處理技術定位充電設備的原理：

因為現(xiàn)有被充電電子設備，尤其是智能手機、平板電腦等，絕大多數(shù)外觀都為直線型的邊緣，使用圖像處理的技術可以準確而高精度的實現(xiàn)。其過程如圖3，通過光源照射后采集的設備陰影輪廓圖像，先進行圖像預處理，減少噪點，突出充電設備。利用圖像處理技術能夠準確的檢測出這些設備的邊緣和直線，即確定了各個充電設備的輪廓位置(圖4)，從而準確計算出充電設備的個數(shù)及其幾何中心。然后則可以控制發(fā)射線圈快速的移動到充電設備下進行無線充電。

本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明利用圖像處理技術定位充電設備的無線充電系統(tǒng)及方法，1、場景靈活，不需要人為擺放或者調整充電設備位置即可完成高校的無線充電；2、能有效利用磁力發(fā)射設備的磁力充電線圈，尤其在大面積的充電臺；3、通過圖像定位后再微調的方式效率很高，容易實現(xiàn)一對多(一臺發(fā)射設備同時對應多臺充電設備)無線充電。

以上所述的僅是本發(fā)明的一些實施方式。對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。