[发明专利]一种三维近场矢量的扫描方法和装置

说明书

【技术领域】

本发明涉及电磁场检测领域，特别涉及一种三维近场矢量的扫描方法和装置。

【背景技术】

磁场与电磁波在现代社会的各个领域的广泛应用，例如应用于医疗器械领域，用激发的磁场侦测人体的各种病症，已经取得了很好的效果。人们对于三维近场矢量的认识、磁场场强与方向的分布以及特性的测量有了进一步的了解。因此，高效、精确、可视化的三维空间磁场矢量扫描系统对各种磁性元器件如永磁体、电磁体的测量效率对加速其在不同技术和工程领域的应用显得格外重要。

测量一件介质对电磁波的响应特征，需要检测穿过该介质后的电磁波其空间各个点的电磁特性，然后利用一定的处理设备将检测到的空间各点的电磁特性值记录下来并进行分析。电磁场检测过程中，数据的采集和分析效率显得尤为重要。

现有技术只能对指定的方形区域进行扫描和数据采集，而且采用电机停止采集数据方式，使得数据的采集速度非常缓慢，在大面积的样本扫描时，经常要耗费很长时间才能完成。采集数据的过程是串行代码控制的，每移动到一个扫描点都需要停止50毫秒至500毫秒，获取采集设备中的数据后保存至一数据文件，再移动至下一个点，直到所有扫描点都完成数据采集。

如图2所示，现有技术每移动至一个扫描点需要静止一段时间，等待数据采集设备完成数据采集后再继续移动，这就造成扫描时间过长的问题，因为当扫描区域很大，扫描间隔很小的情况下，扫描点的数量非常惊人，这样总的静止等待时间就不能接受了，例如，每一个扫描点静止50毫秒，当扫描点一片区域为500mm*500mm时，扫描间隔为1mm时，光等待数据采集时间都需要54个小时，如果扫描间隔设成0.1mm时，扫描任务所需要的时间简直不敢想像。

在现有技术背景下，对如何改进现有技术，提高样本的扫描速度，对三维近场矢量扫描装置的数据采集和分析效率有着至关重要的作用。

【发明内容】

本发明针对现有的扫描方法，在每移动至一个扫描点需要静止一段时间等待数据采集完成后才继续移动，从而致使效率底下，提供了一种三维近场矢量的扫描方法，方法由主线程以及第一线程同时进行，

主线程包括以下步骤：获取扫描信息，驱动电机至目标位置，触发执行数据收集的第一线程。

在本发明的三维近场矢量的扫描方法中，第一线程触发之后执行数据输出的第二线程。

在本发明的三维近场矢量的扫描方法中，获取扫描信息，驱动电机至目标位置的步骤具体包括：

S01：获取用户输入的扫描曲线或扫描范围；

S02：将扫描曲线或扫描范围转化成相应扫描点信息，并存入扫描点队列；

S03：判断扫描点队列是否为空，若是，程序结束，若否，跳至步骤S04；

S04：读取扫描点队列中的头指针所指的扫描点；

S05：驱动电机移动至扫描点队列中头指针所指的扫描点的位置，跳至S03。

在本发明的三维近场矢量的扫描方法中，执行数据收集的第二线程的步骤包括：

S11：判断电机是否移动至头指针所指的扫描点的位置，若是，跳至S12；

S12：启动设备，收集数据；

S13：将数据存入缓存队列，跳至S11。

在本发明的三维近场矢量的扫描方法中，第二线程触发之后执行数据输出的第三线程。

在本发明的三维近场矢量的扫描方法中，第二线程执行的数据输出的步骤包括：

S21：判断缓存队列是否有数据，若是，跳至S22，若否，跳至S21；

S22：打印或输出数据。

在本发明的三维近场矢量的扫描方法中，在步骤S02中，扫描点信息，包括扫描点坐标信息以及是否完成该点扫描的标记。

在本发明的三维近场矢量的扫描方法中，在步骤S02中，使用三次样条插值的方法，将扫描曲线或扫描范围转化成相应扫描点信息。

在本发明的三维近场矢量的扫描方法中，在步骤S05中，电机为伺服电机，具有反馈机制，不断检测移动中伺服电机的位置。

在本发明的三维近场矢量的扫描装置中，装置包括：

主线程工作模块100，用于获取扫描信息，驱动电机至目标位置，触发第一线程模块工作；

第一线程工作模块101，用于执行数据收集；

第二线程工作模块102，用于执行数据输出

主线程工作模块100、第一线程工作模块101、第二线程工作模块102并行工作。