本发明专利技术提供了一种能实现无极调光的智能光源控制装置，主要用于眩晕眼震数据采集系统的光源控制。该智能光源控制装置包括电源系统，红外光源，可见光源，光敏传感器，光源控制器及片上系统；光源控制器包括中央处理单元，I2C总线控制器，串行总线控制器，通用输入输出控制器，可见光源脉宽调制模块，红外光源脉宽调制模块，模拟/数字转换器，寄存器列表，加密模块。中央处理单元与各个模块分别相互连接，寄存器分别与加密模块，可见光源脉宽调制器，红外光源脉宽调制器，模拟/数字转换器连接。光源控制器支持对LED可见光源和红外光源的无极调光控制，使可控制红外光源发出均匀光强照射眼球虹膜的纹理，呈现清晰的眼球瞳孔。
【技术实现步骤摘要】
一种能实现无极调光的智能光源控制装置
本专利技术属于涉及一种光源控制装置，尤其涉及一种能实现无极调光的智能光源控制装置，主要用于眩晕眼震数据采集系统的光源控制。
技术介绍
眩晕是一种常见的医疗症状，表现为暂时性地出现目眩(一种感知的旋转运动，或一种整体不平衡感)，眼球出现不自主眼震。因此，对于眼震数据采集，需要对眼球拍摄视频图像，要求光源可以很好地照亮眼球虹膜的纹理，从而拍摄出清晰的眼球瞳孔图像，得到精确的眼震数据；同时，被观测者在眼球被拍照时，需要一个眼球舒适的亮度环境。目前，在眼震数据采集
，对眼球的眼震现象进行动态图像数据采集时，尚没有能够满足上述条件的专用智能光源控制装置。中国专利申请201110108503.7公开了一种裂隙灯显微镜光源控制系统及控制方法，该系统使用LED作为光源，由CPU控制提供预览图像及成像时所需的亮度。但该显微镜装置不能检测并生成眼震数据，只能由医生观察拍摄的图像从而进行诊断。该装置的光源控制系统不支持无极调光，没有使用红外光源，即不能呈现清晰的眼球瞳孔周边的纹理。中国专利200820035457.6公开了一种用于手指静脉图像采集的红外光源控制器，使用由I2C总线连接的芯片TMS320DM6446(集成了 ARM CPU)对光源亮度进行调节，但该光源控制器也同样不能实现无极调光，不支持光源反馈，不支持热插拔功能。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术中存在的问题，提供一种能实现无极调光的智能光源控制装置，用于眼震检测设备以解决现有眼震检测设备中光源调节的问题。本专利技术的智能光源控制装置，包括电源系统，红外LED光源，可见LED光源，光敏传感器，光源控制器及片上系统；其中，光源控制器包括中央处理单元，I2C总线控制器，串行总线控制器，输入输出控制器，可见光源脉宽调制模块，红外光源脉宽调制模块，模拟/数字转换器，寄存器列表，加密模块；中央处理单元与各模块分别连接；寄存器分别与可见光源脉宽调制器、红外光源脉宽调制器、模拟/数字转换器、加密模块连接；可见光源脉宽调制器与可见LED光源连接；红外光源脉宽调制器与红外LED光源连接；光敏传感器与模拟/数字转换器连接；片上系统通过I2C总线与光源控制器连接。红外LED光源照射眼球虹膜纹理，呈现清晰的眼球瞳孔；白色高亮LED光源提供眼球舒适光强，对拍照产生合适的曝光效果；光敏传感器接收外界环境光线强度信号发送给光源控制器；光源控制器对红外LED光源、白色高亮LED光源进行无极调光产生所需光强；片上系统通过I2C总线与光源控制器连接，引导光源控制器安全加载到外部设备，实现光源控制器的热插拔功能；电源子系统对整个装置供电。中央处理单元CPU用来处理从外部送来的信号，对其作出响应，并协同内部组件正常工作。串行总线控制器UART的异步串口以一个字符为传输单位，通过UART串口，可对CPU输入控制指令，获取CPU输出的调试信息，方便编程操作。输入输出控制器GP1通用编程I/o接口，提供对CPU的编程接口，完成对光源控制器的可控操作。可见光源脉宽调制模块PWM1、红外光源脉宽调制模块PWM2分别控制可见光源与红外光源的光强，并实现无极调光。模拟/数字转换模块ADC将输入的模拟信号转换成CPU可以识别、处理的数字信号。加密模块用于验证与光源控制器连接的设备(如眩晕眼震数据采集设备)，具有唯一识别性。寄存器列表模块中寄存器所存储的数值可表示光源控制器当前的运行状态、光线强度和芯片的验证信息等。CPU可以读取和改变寄存器列表中的寄存器的值。当某个寄存器的值被改变时，CPU会控制相应的功能部件作出响应。片上系统固化有基于I2C通信协议的B1S模块，该模块通过安全加载光源控制器原理引导该光源控制器加载到外部设备，实现光源控制器的热插拔功能。安全加载光源控制器原理:当光源控制器加载到I2C总线上时，CPU运行加密算法得到一个结果并保存到寄存器中。片上系统会主动的发送验证信息给光源控制器。在I2C控制器的作用下，验证信息被CPU接收，CPU会用从片上系统传来的验证信息和加密结果进行验证，得到验证结果并保存在寄存器列表模块的验证寄存器中。在片上系统下次访问光源控制器时，如果上次验证的结果代表成功，顺利完成所有的访问操作，否则，光源控制器拒绝片上系统的访问，LED红外光源与LED可见光源就不能正常工作。当片上系统接收到用户改变当前的LED红外光源或LED可见光源强度的请求时，在I2C总线控制器的作用下，片上系统产生的相应的指令经I2C总线送到CPU中。CPU把指令译码之后，反应光强的数据保存到寄存器中。在CPU的控制下，刚才存储在寄存器中的数据被PWMl或者PWM2所接收，控制LED光源做出相应的改变。本专利技术相对现有技术，具有以下特点: 1、无极调光特性:通过光源控制器实现了对红外LED光源、白色高亮LED光源进行无极调光，产生所需光强，用户能自定义亮度，亮度转变平滑，支持0-255级光强调光控制； 2、智能控制特性:光敏传感器接收外界环境光线强度信号发送给光源控制器，光源控制器可以根据需要自动调节红外光源、和可见光源的光强； 3、支持I2C总线接口，硬件设计简单，程序设计易行，降低CPU占用率，成本低； 4、硬件设计采用低耦合，高内聚的模式，使用输入输出控制器GP10，通过基于I2C通信协议的B1S程序，实现了光源控制器的热插拔功能； 5、采用加密机制，具有对眼震检测设备的唯一识别性，在一定程度上对用户数据提供了安全保障。【附图说明】图1是光源控制器在系统中的工作原理图。图2是光源控制器的逻辑结构图。【具体实施方式】下面结合附图和对本专利技术能实现无极调光的智能光源控制装置的结构和工作原理进行详细说明。参照图1、2，一种智能光源控制装置，包括电源系统，红外LED光源，可见LED光源，光敏传感器，光源控制器及片上系统；其中，光源控制器包括中央处理单元CPU，I2C总线控制器，串行总线控制器，输入输出控制器，可见光源脉宽调制模块，红外光源脉宽调制模块，模拟/数字转换器，寄存器列表，加密模块；中央处理单元与各模块分别连接；寄存器分别与可见光源脉宽调制器、红外光源脉宽调制器、模拟/数字转换器、加密模块连接；可见光源脉宽调制器与可见LED光源连接；红外光源脉宽调制器与红外LED光源连接；光敏传感器与模拟/数字转换器连接；片上系统通过I2C总线与光源控制器连接。片上系统上固化了一段基于I2C通信协议的B1S模块，通过安全加载光源控制器原理引导光源控制器加载到外部设备(眼震数据采集装置)，实现光源控制器的热插拔功能:当光源控制器加载到I2C总线上时，CPU运行加密算法得到一个结果并保存到寄存器中。片上系统会主动的发送验证信息给光源控制器。在I2C控制器的作用下，验证信息被CPU接收，CPU会用从片上系统传来的验证信息和加密结果进行验证，得到验证结果并保存在寄存器列表中的验证寄存器中。在片上系统下次访问光源控制器时，如果上次验证的结果代表成功，顺利完成所有的访问操作，否则，光源控制器拒绝片上系统的访问，红外光源与可见光源就不能正常工作。片上系统与光源控制器之间采用统一接口，当片上系统接收到用户改变当前的红外光或者可见光强度的请求时，在I2C总线本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种能实现无极调光的智能光源控制装置，其特征在于：包括电源系统，红外LED光源，可见LED光源，光敏传感器，光源控制器及片上系统；其中，光源控制器包括中央处理单元，I2C总线控制器，串行总线控制器，输入输出控制器，可见光源脉宽调制模块，红外光源脉宽调制模块，模拟/数字转换器，寄存器列表；中央处理单元与各模块分别连接；寄存器分别与可见光源脉宽调制器、红外光源脉宽调制器、模拟/数字转换器连接；可见光源脉宽调制器与可见LED光源连接；红外光源脉宽调制器与红外LED光源连接；光敏传感器与模拟/数字转换器连接；片上系统通过I2C总线与光源控制器连接。
【技术特征摘要】
1.一种能实现无极调光的智能光源控制装置，其特征在于:包括电源系统，红外LED光源，可见LED光源，光敏传感器，光源控制器及片上系统；其中，光源控制器包括中央处理单元，I2C总线控制器，串行总线控制器，输入输出控制器，可见光源脉宽调制模块，红外光源脉宽调制模块，模拟/数字转换器，寄存器列表；中央处理单元与各模块分别连接；寄存器分别与可见光源脉宽调制器、红外光源脉宽调制器、模拟/数字转换器连接；可见光源脉宽调制器与可见LED...
【专利技术属性】
技术研发人员：屈志毅，阎石，黄锐，张玉，刘小东，任月庆，康位位，张翀，
申请(专利权)人：兰州大学，
类型：发明
国别省市：甘肃;62
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