测控体系快速、精确地取得抱负的视频图画信息,进而为后期的图画处理供给牢靠的支撑,亦即视觉传感器的测控体系的规划显得尤为重要。
视觉检测体系中收集被测物体图画的视觉传感器有单目和双目两种之分,本测控体系能够运用单目视觉传感器也能够运用双目视觉传感器来收集数据,本文首要评论由多个双目视觉传感器组成的多视觉传感器测控体系,其间的每个视觉传感器选用的是现在技能现已比较老练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操控电路组成,根据立体视差原理,使用两台摄像机来仿照完成人眼的功用,使用空间点在两摄像机像面上的透视或像点坐标来求取空间点的三维坐标。当被测工件较大需求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体系。如对轿车车身上的许多特征点进行检测时,就需求几十乃至上百个传感器来丈量,因为操控器部分网CAN(controller area network)总线具有很强的带负载才能,一个CAN网络上最多能接110个节点,所以本体系选用CAN总线进行通讯和网络操控。
视觉传感器中MCU操控电路供给CCD摄像机、激光投射器的电源而且操控着它们的敞开与封闭,为防止激光投射器运用时间过长激光器发热引起线结构光光能散布不稳然后影响丈量精度,当传感器开端丈量时,先上电初始化,再翻开激光器,丈量结束后即封闭以延伸投射器寿数。
本体系中,上位机为PC机,下位机为8051单片机操控单元,上、下位机之间用CAN总线进行通讯,因为PC机中并不带CAN总线接口,因而必需一个CAN接口卡,这儿选用广州周建功公司的USBCAN智能接口卡来通讯,因其具有体积小、外置且即插即用等特色。这样,PC可经过USB总线方便地衔接至CAN总线网络操控各个CAN节点进行数据收集和处理。USBCAN智能CAN接口卡能够与ZLGCANTest通用CAN-bus测验软件衔接运转,履行CAN-bus总线数据的接纳、发送测验使命,较易于完成CAN-bus产品开发和数据分析。USBCAN智能CAN接口卡选用周建功公司供给的通用的ZLGVCI驱动库,支撑WIN98、2000和XP操作体系并支撑Linux渠道。用户经过接口卡供给的ZLGVCI动态开发库能够方便快捷的开宣布CAN体系使用产品。为了把模仿CCD相机输出的被测物体的模仿视频图画转换成数字信号并由核算机进行处理,这儿选用了北京大恒图画公司的CG400型图画收集卡,其选用PCI总线,所收集的图画数据传输根本不占用CPU时间,并可将图画直接传送的核算机内存或显存。
CAN总线是德国BOSCH公司从80年代初为处理现代轿车中很多的操控与测验仪器之间的数据交换而开发的一种串行数据通讯协议,它是一种多主总线,通讯介质能够是双绞线、同轴电缆或光导纤维。通讯速率可达1Mbps。CAN总线通讯接口中集成了CAN协议的物理层和数据链路层功用,可完成对通讯数据的成帧处理,包含位填充、数据块编码、循环冗余查验、优先级判别等项作业。CAN协议的一个最大特色是废除了传统的站地址编码,而代之以对通讯数据块进行编码。选用这种办法的长处可使网络内的节点个数在理论上不受约束,数据块的标识码可由11位或29位二进制数组成,因而能够界说211或229个不同的数据块,这种按数据块编码的方法,还可使不同的节点一起接纳到相同的数据,这一点在散布式操控体系中非常有用。数据段长度最多为8个字节,可满意一般工业领域中操控指令、作业状况及测验数据的一般要求。一起,8个字节不会占用总线时间过长,然后确保了通讯的实时性。CAN协议选用CRC查验并可供给相应的错误处理功用,确保了数据通讯的牢靠性。CAN杰出的特性、极高的牢靠性和共同的规划,特别合适工业进程监控设备的互连,因而,越来越遭到工业界的注重,并已公认为最有出路的现场总线之一。
为了满意大尺度物体的三维概括的检测,本体系要求最少能带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,而任一时间体系只选取其间一路视频图画传给核算机进行图画收集处理,如对轿车车身周围安置了几十个传感器来检测车身上要害尺度如挡风玻璃窗尺度、车门装置棱边缝隙、定位孔方位,丈量其相应的棱边、孔外表的空间方位尺度。视觉传感器能够按要求次序进行作业,也能够选取被测目标的特定点并经过CAN操控网络挑选特定传感器来检测,核算机收集检测点图画并进行处理,将核算值与规范值比对,然后得出视觉检测的成果。