(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210399746.9 (22)申请日 2022.04.15 (71)申请人 华中科技大 学 地址 430074 湖北省武汉市洪山区珞 瑜路 1037号 (72)发明人 杨柳　董慧鑫　汪金剑　王巍　 郭嘉豪　闫佳欣　 (74)专利代理 机构 北京汇泽知识产权代理有限 公司 11228 专利代理师 代婵 (51)Int.Cl. H02J 7/34(2006.01) H02J 7/00(2006.01) H02J 50/20(2016.01) H04N 5/232(2006.01) (54)发明名称 一种无源无线图像采集系统 (57)摘要 本发明涉及一种无源 无线图像采集系统， 包 括主控模块、 能量收集模块、 低功耗图像采集模 块、 通信模块， 所述能量收集模块用于收集能量， 并利用外接的超级电容存储能量 以及释放能量 给整个系统供电， 所述低功耗图像采集模块用于 采集图像信息并传递给主控模块， 所述主控模块 用于将图像信息进行压缩与编码后通过通信模 块进行发送。 本发明设计的无源 无线图像采集系 统使用低功耗电路、 器件， 减少了系统的能耗。 并 且本发明通过检测储能单元的两端的电压可以 判断系统的电量状态并合理设计duty ‑cycle占 空比， 使系统工作于duty ‑cycle机制， 并通过检 测系统的充电状态， 有效的优化图像编码， 减少 系统的能耗， 保证系统的稳定 工作。 权利要求书2页 说明书5页 附图2页 CN 114865761 A 2022.08.05 CN 114865761 A 1.一种无源无线图像采集系统， 其特征在于： 包括主控模块、 能量收集模块、 图像采集 模块、 通信模块， 所述能量收集模块用于收集能量， 并利用储能单元存储能量以及释放能量 给整个系统供电， 所述图像采集模块用于采集图像信息并传递给主控模块， 所述主控模块 用于将图像信息进行压缩与编码后通过通信模块进行发送。 2.如权利要求1所述的无源无线图像采集系统， 其特征在于： 所述图像采集模块用于通 过摄像头采集的图像信息， 并将采集的模拟电压值进 行PWM调制； 所述图像采集模块包括滤 波电路与第一比较器， 所述第一比较器的第一输入端与摄像头连接， 所述滤波电路的输入 端与主控模块或波形发生器连接， 用于接 收主控模块或波形发生器输出 的方波， 所述滤波 电路的输出端与第一比较器的第二输入端连接， 所述第一比较器的输出端与主控模块的第 一输入端连接 。 3.如权利要求2所述的无源无线图像采集系统， 其特征在于： 所述第 一比较器的输出端 设有上变频模块， 所述上变频模块用于对第一比较器输出 的信号进行上变频； 上变频模块 位于主控模块内或外， 当上变频模块位于主控模块外时， 上变频模块的输入端与第一比较 器的输出端连接， 上变频模块的输出端与主控 模块的第一输入端连接 。 4.如权利要求2所述的无源无线图像采集系统， 其特征在于： 所述滤波电路采用无源RC 电路； 无源RC电路包括电阻R4、 电容C3， 所述第一比较器的第二输入端分别与电阻R3的一 端、 电阻R4的一端、 电容C3的一端 连接， 电阻R3的另一端与主控模块的第一输出端或波 形发 生器连接， 所述电阻R4的另一端、 电容C3的另一端接地； 所述第一比较器的输出端与 异或门 的第一输入端连接， 异或门的第二输入端连接副载波， 所述异或门的输出端与主控模块的 第一输入端连接 。 5.如权利要求1所述的无源无线图像采集系统， 其特征在于： 还包括充电检测模块， 所 述充电检测模块用于检测储能单元两端的电压， 并传递给主控模块； 所述主控模块用于根 据检测到的储能单元两端的电压， 计算储能单元储存的能量， 根据储能单元储存的能量调 整系统工作方式， 使系统按照duty ‑cycle机制工作。 6.如权利要求1所述的无源无线图像采集系统， 其特征在于： 所述通信模块采用背向散 射通信电路， 设计背向散射 通信电路在不同阻抗间切换， 实现对电磁波的发射和接收。 7.如权利要求1所述的无源无线图像采集系统， 其特征在于： 还包括信号检测电路， 所 述信号检测电路用于检测信道的状态信息， 并传递给主控 模块。 8.如权利要求7所述的无源无线图像采集系统， 其特征在于： 所述信号检测电路包括包 络检波器、 阈值计算电路和第二比较器， 所述包络检波器的输入端与用于接 收射频信号的 第二天线连接， 所述包络检波器的输出端与阈值计算电路的输入端、 第二比较器的第一输 入端连接， 所述阈值计算电路的输出端与第二比较器的第二输入端连接， 所述阈值计算电 路用于对包络检波器输出的信号进行低通滤波得到其平均值， 所述第二比较器用于将包络 检波器输出 的信号与其平均值进行比较， 对包络检波器得到的数字信号进行整形， 所述第 二比较器的输出端与主控 模块的第二输入端连接 。 9.如权利要求8所述的无源无线图像采集系统， 其特征在于： 所述包络检波器包括二极 管D1， 所述二极管D1的正极用于接收射频信号， 所述二极管D1的负极分别与电容C1的一端、 电阻R1的一端、 第二比较器的第一输入端 连接， 电容C1的另一端接地， 电阻R1的另一端分别 与电容C2的一端、 电阻R2的一端、 第二比较器的第二输入端连接， 电容C2的另一端、 电阻R2权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114865761 A 2的另一端接地。 10.如权利要求1所述的无源无线图像采集系统， 其特征在于： 能量收集模块外接储能 单元； 所述储能单元的一端与能量收集模块连接， 储能单元的另一端接地； 所述充电检测模 块包括ADC模块， 所述AD C模块的输入端与储能单元的一端 连接， ADC模块的输出端与主控模 块的第三输入端连接； 所述储能单 元为超级电容； 所述主控 模块采用低功耗 微处理器。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114865761 A 3