本發(fā)明涉及變色裝置，特別是一種能夠根據(jù)環(huán)境顏色進行自適應(yīng)變色的裝置。

背景技術(shù)：

隨著信息技術(shù)不斷發(fā)展，軍隊的各種車輛及電子裝備日益增多，偽裝技術(shù)應(yīng)用于軍隊中，能夠?qū)囕v以及軍人行軍作戰(zhàn)起到很好的保護作用?，F(xiàn)階段的偽裝手段大多采用偽裝網(wǎng)等純物理偽裝技術(shù)實現(xiàn)，已經(jīng)難以滿足現(xiàn)代化行軍作戰(zhàn)要求；而現(xiàn)在市場上并沒有能夠自動調(diào)節(jié)變色的偽裝涂層或裝置，當(dāng)今軍隊作戰(zhàn)對顏色可變偽裝有著迫切的需求。因此一種可隨環(huán)境自適應(yīng)的變色偽裝技術(shù)對軍工的發(fā)展、乃至作戰(zhàn)的樣式都將產(chǎn)生顛覆性影響。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是提供一種基于太陽能供電的自適應(yīng)變色裝置，能夠基于太陽能發(fā)電技術(shù)根據(jù)環(huán)境顏色改變自身色彩，起到偽裝防護作用。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案如下。

太陽能自供電的自適應(yīng)變色裝置，包括用于獲取周圍圖像信息的圖像識別單元、用于對圖像進行處理并發(fā)出變色信號的圖像處理及控制單元、用于根據(jù)圖像處理及控制單元指令進行變色并能進行光電轉(zhuǎn)換和透射光吸收的變色發(fā)電機構(gòu)以及用于儲存電能并供電的儲能單元，所述圖像識別單元的輸出端連接圖像處理及控制單元的輸入端，圖像處理及控制單元的輸出端連接變色發(fā)電機構(gòu)的受控端，所述變色發(fā)電機構(gòu)的電能輸出端連接儲能單元的充電端，儲能單元用于為其他各單元供電。

上述太陽能自供電的自適應(yīng)變色裝置，所述圖像識別單元包括若干個用于獲取物體周圍360度圖像信息的圖像采集器，各圖像采集器的輸出端分別連接圖像處理及控制單元的輸入端。

上述太陽能自供電的自適應(yīng)變色裝置，所述變色發(fā)電機構(gòu)包括設(shè)置在底層的太陽能發(fā)電涂層以及設(shè)置太陽能發(fā)電涂層上方的兩電極層，兩電極層之間設(shè)置有對特定波長的光線進行反射的納米晶體層；所述兩電極層的電源端連接圖像處理及控制單元的信號輸出端。

上述太陽能自供電的自適應(yīng)變色裝置，位于納米晶體層上方的電極層上附著有透明保護蓋板。

上述太陽能自供電的自適應(yīng)變色裝置，所述儲能單元的電源端還連接有備用電源。

由于采用了以上技術(shù)方案，本發(fā)明所取得技術(shù)進步如下。

本發(fā)明能夠自動識別環(huán)境顏色，其中的變色發(fā)電機構(gòu)中的納米晶體層能夠根據(jù)圖像處理及控制單元的指令改變自身導(dǎo)電納米晶體的排列方式和形狀，以反射特定波長的光線，從而實現(xiàn)呈現(xiàn)不同視覺顏色的效果；變色發(fā)電機構(gòu)中的太陽能發(fā)電涂層能夠?qū)⑼高^光轉(zhuǎn)換為電能供裝置自身使用。本發(fā)明可應(yīng)用于軍用車輛、營房、重要基地中，也可使用柔性材料應(yīng)用在單兵服裝上，作為偽裝層能夠基于太陽能發(fā)電技術(shù)根據(jù)環(huán)境顏色改變自身色彩，起到偽裝防護作用。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為本發(fā)明所述變色發(fā)電機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明所述變色發(fā)電機構(gòu)進行光反射以及光電轉(zhuǎn)換的原理圖。

其中：1.太陽能發(fā)電涂層，2.下電極層，3.上電極層，4.納米晶體層，5.透明保護蓋板；a.入射光線，b.特定反射光線，c.透過光線。

具體實施方式

物體是沒有顏色的，而是不同物體吸收了光里面的部分顏色，并將剩余的顏色反射到我們眼睛，從而產(chǎn)生了我們看到的顏色。我們眼睛看到一樣?xùn)|西的顏色，其實就是混合光波照到該物體上后反射出來的光射入我們的眼睛所形成的；根據(jù)不同物質(zhì)的不同分子結(jié)構(gòu)，他們并不是將光全部反射出來的，大多數(shù)情況下，是吸收了其中的大部分頻率段的光波，再將剩余的反射到我們眼睛；也就是說，一樣?xùn)|西如果它不吸收某種頻率段的光波，那么這種頻率段的光波所顯現(xiàn)的顏色就是我們看到的這個物體的顏色，如果是兩種或多種，那么我們看到的就是混合色。

下面將結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進行進一步詳細說明。

一種太陽能自供電的自適應(yīng)變色裝置，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括圖像識別單元、圖像處理及控制單元、變色發(fā)電機構(gòu)以及儲能單元，圖像識別單元的輸出端連接圖像處理及控制單元的輸入端，圖像處理及控制單元的輸出端連接變色發(fā)電機構(gòu)的受控端，所述變色發(fā)電機構(gòu)的電能輸出端連接儲能單元的充電端，儲能單元用于為其他各單元供電。

圖像識別單元用于獲取周圍圖像信息，圖像識別單元包括若干個用于獲取物體周圍360度圖像信息的圖像采集器，各圖像采集器的輸出端分別連接圖像處理及控制單元的輸入端。圖像識別單元為本發(fā)明獲取所安裝本發(fā)明的物體周圍環(huán)境顏色的關(guān)鍵部件，通過各個角度的圖像采集器獲得360度全景的圖像，可以準(zhǔn)確的反映周圍物體的顏色分布，供圖像處理及控制單元識別周圍環(huán)境的顏色，克服了傳統(tǒng)偽裝網(wǎng)技術(shù)造型單一、不同環(huán)境需多次更換偽裝結(jié)構(gòu)的問題。

圖像處理及控制單元用于對圖像進行處理并發(fā)出變色信號。圖像處理及控制單元的核心部件為微處理器，能夠根據(jù)圖像采集器采集的圖像信息自動分析周圍環(huán)境的顏色分布，并根據(jù)周圍環(huán)境的顏色分布來控制變色發(fā)電機構(gòu)進行相應(yīng)顏色的改變，做到因地制宜、自適應(yīng)變色偽裝。

變色發(fā)電機構(gòu)用于根據(jù)圖像處理及控制單元指令進行變色，并進行光電轉(zhuǎn)換產(chǎn)生電能，供裝置使用。

變色發(fā)電機構(gòu)的結(jié)構(gòu)如圖2所示，包括太陽能發(fā)電涂層1、下電極層2、上電極層3、納米晶體層4以及透明保護蓋板5；其中，太陽能發(fā)電涂層1設(shè)置在最底層，附著在使用物體上，下電極層2緊貼太陽能發(fā)電涂層1設(shè)置，納米晶體層4位于下電極層2和上電極層3之間，透明保護蓋板5附著在上電極層3上，用于保護其它層。

透明保護蓋板5可以保證光線能夠很好的穿過蓋板進入到下方的納米晶體層和太陽能發(fā)電涂層，且蓋板具有一定的強度，能夠起到保護其他各層的作用。上述兩電極層的電源端連接圖像處理及控制單元的信號輸出端，起到傳輸電能的作用，用于將圖像處理及控制單元輸出端的變色指令電信號傳導(dǎo)至納米晶體層。

納米晶體層4中的納米晶體是指具有晶體結(jié)構(gòu)的納米顆粒，納米晶體的電學(xué)性與尺寸有很大關(guān)系，因此可以通過細致的電學(xué)變化來控制納米晶體的結(jié)構(gòu)和排布形式。在不同的晶體結(jié)構(gòu)、大小、和排列方式下，反射和透過的光也不相同，因此當(dāng)不同波長光入射納米晶體組成的陣列層時，會表現(xiàn)出不同的反射光線，從而呈現(xiàn)不同的視覺顏色。本發(fā)明中，通過圖像處理及控制單元向上下電極層輸入相應(yīng)的電壓信號，來控制變色發(fā)電機構(gòu)中納米晶體層結(jié)構(gòu)的改變，反射特定波長光線。

本發(fā)明所述納米晶體層4中的納米晶體可以設(shè)計為模塊化的小單元結(jié)構(gòu)，不同單元結(jié)構(gòu)的電極層電壓不同，從而可在微處理器的控制下，做到精準(zhǔn)控制每個單元區(qū)域反射不同光線的波長，以實現(xiàn)與環(huán)境顏色更相匹配的變色特性。本發(fā)明中納米晶體的晶粒尺寸約為1-250納米，因此可以呈現(xiàn)很高的圖像分辨率，達到人眼無法分辨的程度，更有利于偽裝。

太陽能發(fā)電涂層起到將光能轉(zhuǎn)化為電能的作用，并吸收透射到涂層表面的光線，表面對納米晶體層反射的光線造成干擾，如圖3所示。

儲能單元用于儲存電能并給其他單元供電，儲能單元主要包括充電電池以及充放電控制電路，充放電控制電路用于控制充電電池進行充放電操作。為保證裝置時刻有電，本發(fā)明的儲能單元還可連接備用電源。

本發(fā)明的工作原理為：通過安裝在物體各個表面的圖像采集器，獲取周圍360度環(huán)境的圖像，圖像信號傳輸入圖像處理及控制單元進行圖像分析，圖像處理及控制單元根據(jù)物體反射特定頻率段的光波特性，將圖像轉(zhuǎn)換為電信號，傳輸?shù)阶兩l(fā)電機構(gòu)的電極層向晶體納米層施加電源，納米晶體層根據(jù)施加的電壓值變換不同排列方式和形狀，利用光的偏振特性反射特定光線，表現(xiàn)出不同的視覺顏色，來達到變換顏色的目的；透過晶體納米層的光線被太陽能發(fā)電涂層吸收轉(zhuǎn)換為電能，存儲至儲能單元中，供裝置使用。本發(fā)明可以在電能不足情況下，可接入備用電源。