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视觉控制系统

视觉控制系统 1 引言 本文引用地址:http:/?/?www.eepw.c÷om.cn/article/16…

视觉控制系统

1 引言

本文引用地址:http:/?/?www.eepw.c÷om.cn/article/161509.htm

?  ℡结构光传感器是应用较早、♀发展较㏄成熟的视觉传感器,因此本系统采用结构光?¥传感?器来采集图像并经图像采集卡送给计算机处?理。由于视觉?传感器视觉测?量中担负着视频?图像信号(测量数据)的?采集、切换与∑传输。因此,如何让视觉传感器测控系统快速、精确地获得≧理想的视频图像信息,进而为?后期的图像处理提供可靠的支持,亦?即视觉≌?传感器‰的测控系统的设计显得尤为重要。

  2 视觉系统的概述

  视觉?检测系统中采集被?测物体?图像的㎞视觉传⊙∽感器有单目和双目两种之分,本测控系统可以使用单?目视觉传感?器≈也可以使用双目视觉传感器来采集数据,本文主要讨论由多个双目视觉传感器组成的多视?觉传感器测控系统=,其中的每个视觉£传感器采用的是目前技术已经比?较成熟的线∨结构光视觉传感器﹥,其㎏结构是由双CCD摄像机、一个激光投射器和一块MCU控制电路组成,基于立体视差?原≮理,利用两台摄像机来模仿实现人眼的功能,利用空间点在两摄像机像面上的透视§或像3点坐标来求取空间点的三维坐标。当被测工件较大需要不止一个视觉传感器时,上述多个视觉传感?器加上多路视频切换开?关就构成了多视觉传√感器测控系统。如对汽车车身上的很多特征点进行检测时,就需要几十甚至上百个传感器来测量,由于控制?器局部网CA?N(?controller area n?et?work)?总线具有很强的带负载?能力,一个CAN网络上最多2能接110个节点,所以本系统采用?CAN总线进行通讯和网络控制。

  

  ?视℅觉传感器?中MCU控制电路提供CCD摄像机、激?光投射器的电源并且∪控制着它们的开启与关闭,为3避免激光投射器使用·时间过长激光器发热引起线结构?光光能分布不稳从而影?响测量精度,当传感∩器开始测量时,先上电初始化,再打开激光﹢器,测量完毕后即关闭以延长投射器?寿命。

? ± 本系统中,上位机为PC机,下位机为8㎎051单片机?控制单元,?上、下位机之?间用C№AN总线进行通讯,由?于PC℉机中并不带C′AN总线接口,因?此必需一个CAN接口卡,∧这里选用广州周立功公司的≠USBCAN智能接¬口卡来通信,因mol其具有-体积小、外置且?即插即用等特点。这样,PC可通?过USB?总≥ml线∷方便地+连接‖至CAN总线网络控制各个CAN节点∟进行数据采集和处理。USBCAN智能C?℃AN接口卡可以与ZLGCANTest通用CAN-bus测∴试软?件连?接运行∮,执行CAN-bus?总线数据的接收㏒、发送测试任?务,较易于实?现CμAN-bus产品开%发和数据分析。USBCAN?智能∣CAN接口卡采用周?立功公司提供的通?用的ZL﹣GVCI驱?动库,支持WI㎝N?98、2000和XP操作系统并支持Linux平台。?用户通过接口卡提供的ZLG⊥V?CI动态开发库可以方便快捷的开发出CAN∶系统应用产品。﹣为了把模拟CCD相机输出的被测物体的模拟视频图像转换成数字信号并由计算机?进行处理,这里采用了北京大恒图像㏕公司?的◎CG400?型图像采集卡,其采?用PCI总$线,所采集的图?像数据传输基本不占用?CPU时间,并㎡可将图像直?接传送㈱=的计算机内存或显?存。

 ∠ 3 CAN总线简*介

 1° CAN总线?是德国BOSCH公司从80年∵代初为解决现代汽车中众多的控制与测试仪器之?间的数据%交换而开发的一种串行数据通信×?协议,它是一?种多主总线,通信介质可以是双⊿@?绞线、?同轴电缆≤或光导纤?维。通信速率可达1?Mbp※s。CAN总线通信接口中?集o成了CA∏N协议?的??物理层和数?据链路层功能,可完?成对通信数据的成帧处理,包括位填充、 ?数据块编码、循环冗余检验、优先级判别等项?工作。C≦AN协议的?一个最大特点是废除了传统的站地址编码,而代之以对通信数据块进行编码。采用m这种方?法的优点可使?网?络内的节点≯个数在理论上不受?限制,数据∈块的标识码?可由11?位或2?9位二进制数组成m,因此可以定义211或22∷9个不同的数据块,?这种?按数据块编码的方式,还可使?不同的节点同时接收到相同£的数据,这一点在分布式控制系?统中非常有用。㏑数据段长度最多为8个字节∝,可满足通常工业?领域中控制命令、〒工作状态及视觉控制系统测试数据的一般要求。同时,8个字节不会占用总线时间过长,从而保证了通信的实时性。㎜CA?N协议采用CRC检验并可提供相应的?错误处理功能,保证了数据通信的可靠?性。CAN⊕卓越的特性、极高的可靠性和独?特的设计,特别适合工业×过程监控设备的互¤连,因此,越来越受到工业界的重视,并已公认为最有前途的现场总线之一。

  为了满足大尺寸物体的三维轮*廓⌒的检测/,本系统要求最少能带64个传感器,每个视觉传?感器里有两个摄像机,即共≒有128路视频输入,而任一时刻系统只选取其中一路视频图♂像传给?计算机进行图像采集处理,如对∫汽车车身?周围布置了几十个传感器来检测车身上关键尺寸∞如挡风玻璃″窗尺寸、车门安装棱边缝隙、定位孔位置,测?量其相应的棱边、孔表面的空间位置尺寸。视觉¥传感器可以按要求顺﹤序进行工作,¢也可以选取被测对象?的特定点并通≡过CAN控制网络选择特定传感器来﹢检测,计算机<采集检测点?图像并进行处理,将计算值与标准值比对,从?而?得出视觉检测的结果。

关于更多视觉控制系统内容,可以收藏本网页。h罩杯 一种多视觉传感器控制系统的实现

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作者: mgnqyz

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