[发明专利]基于显微放大和视角传感的高空微粒辨识装置及方法

权利要求书

1.一种基于显微放大和视角传感的高空微粒辨识装置，其特征在于，包括激光照射单元(1)、显微单元(13)和信号采集单元，其中：

所述激光照射单元(1)具体为：激光二极管(8)产生的激光(10)经透镜(9)照射于微粒腔(2)；设置有光吸收构件(11)，所述光吸收构件(11)用于吸收激光(10)经微粒作用后的杂散光；激光照射微粒产生的散射光在显微单元(13)放大后进一步分析获得微粒的形态特征；

所述显微单元(13)具体为：在微粒腔(2)一侧设置有物镜(3)，物镜(3)、棱镜(4)、镜筒(5)、目镜(6)和图像传感模块(7)依次相连；所述棱镜(4)左右两端都具有三棱镜，进而使得光信号从物镜(3)接收后通过一个三棱镜反射至另一个三棱镜，最终棱镜(4)输出的光信号传输至目镜(6)；

所述信号采集单元具体为：包括微粒检测模块、图像传感模块(7)及树莓派，所述微粒检测模块由依次相连的光电检测电路和放大电路组成；所述图像传感模块(7)由依次相连的CCD新型采集电路、滤波电路和AD转换电路组成，所述图像传感模块(7)的输出信号传输至树莓派；所述树莓派还连接有Lora通信模块，所述Lora通信模块用于将采集的信息向云数据管理中心发送，同时接收云数据管理中心的控制命令。

2.如权利要求1所述的基于显微放大和视角传感的高空微粒辨识装置，其特征在于，所述树莓派还连接有存储模块，存储模块将采集到的图片信息进行存储。

3.如权利要求1所述的基于显微放大和视角传感的高空微粒辨识装置，其特征在于，所述树莓派包含与图像传感模块(7)相连接的USB接口和以太网控制器，所述以太网控制器的型号为LAN9512。

4.如权利要求1所述的基于显微放大和视角传感的高空微粒辨识装置，其特征在于，所述树莓派中的树莓派芯片型号为BCM2835。

5.一种如权利要求1所述的基于显微放大和视角传感的高空微粒辨识装置的辨识方法，其特征在于，包括以下步骤：

初始化基于显微放大和视角传感的高空微粒辨识装置的各设备以及各种基本参数；

检测高空设备是否正常运行，检测地面设备是否正常运行；

通过激光照射单元(1)产生激光，通过显微单元(13)接收由激光照射单元(1)作用微粒后产生的散射光，通过图像传感模块(7)将显微单元(13)的输出光信号转换为电信号；

将载有微粒图像信息的电信号传输至树莓派；

所述树莓派通过Lora通信模块将数据发送到云数据管理中心，同时所述Lora通信模块也接收云数据管理中心的控制命令。

6.如权利要求5所述的辨识方法，其特征在于，还包括步骤：访问云数据管理中心，检测在终端是否正常获取微粒图像信息，根据获取到的微粒图像信息直接得出微粒的形态特征，包括拖影长度、宽度和光滑度。

7.如权利要求6所述的辨识方法，其特征在于，还包括步骤：对云数据管理中心获取的微粒图像信息进行灰度处理和二值化处理，使微粒的形态特征易于观测。