双路ccd高精度线纹位置实时监控系统

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1、双路CCD高精度线纹位置实时监控系统

2、第1内容显示中常常会遇到尺寸在一毫米以内的狭缝或细丝直径的测量或定位问题。传统的测量方法是使用精密的量具进行测量，这些测量或定位方法速度慢、误差大，应用范围受到限制。采用CCD成像方法定位或测量细丝直径具有测量精度高、速度快、使用方便、易与计算机相连从而实现自动化监控等优点。双路CCD高精度线绞位置实时监控系统是西安应用光学研究所六室研制的非接触线纹在线定位测量仪器，能够完成大迭纸钞裁切之间的精确定位，配置一定的裁切工具，可实现纸钞的自动切割。仪器可安装在裁切机处，在下刀之前对大张钞票的定位线的位置进行精确、实时、非接触测量，并实时显示测试的

3、位置偏差结果；同时可将“正确”与“错误”的状态信息传送到上端PLC控制器，500)this.style.ouseg(this)">从而进行正确的操作。该系统具有方便的零位修正和绝对尺寸定标功能，并具有修正量值保存和系统自检保护等功能，可广泛应用于造纸厂、印钞厂、布匹厂等需精度定位的场合，亦可应用于细丝直径、线纹量具有在线测量等领域。1　　双路CCD高精度线纹位置实时监控系统

4、第1内容显示中常常会遇到尺寸在一毫米以内的狭缝或细丝直径的测量或定位问题。传统的测量方法是使用精密的量具进行测量，这些测量或定位方法速度慢、误差大，应用范围受到限制。采用CCD成像方法定位或测量细丝直径具有测

5、量精度高、速度快、使用方便、易与计算机相连从而实现自动化监控等优点。双路CCD高精度线绞位置实时监控系统是西安应用光学研究所六室研制的非接触线纹在线定位测量仪器，能够完成大迭纸钞裁切之间的精确定位，配置一定的裁切工具，可实现纸钞的自动切割。仪器可安装在裁切机处，在下刀之前对大张钞票的定位线的位置进行精确、实时、非接触测量，并实时显示测试的位置偏差结果；同时可将“正确”与“错误”的状态信息传送到上端PLC控制器，500)this.style.ouseg(this)">从而进行正确的操作。该系统具有方便的零位修正和绝对尺寸定标功能，并具有修正量值保存和系统自检保护等功能，可广泛应用于

6、造纸厂、印钞厂、布匹厂等需精度定位的场合，亦可应用于细丝直径、线纹量具有在线测量等领域。1工作原理双路CCD高精度线纹测量实时监控系统主要由双路CCD摄像头及光源和电路符等几部分组成，系统的功能块框图如图1所示。系统采用日本东芝公司的TCD142D（2048位）线阵CCD器件作为控测元件。光源均匀地照射在被测纸线的定位线处，定位线经光学系统按一定倍率成像在CCD器件的光敏面上，入射光子被排列成一排的光敏单元吸收，同时产生一定数量的光生电荷，在光积分期间，这些光生电荷被存储在彼此隔离的相应像元的势阱中。在电荷转移期间，各个像元中的光生电葆按奇偶数分配，同时转移到设置在像元上下两侧的

7、移位寄存器中，然后在传输脉冲的控制下，依次转移到输出端，因而在光敏面上形成了纹纹的影像，实现了对被测目标的一维扫描和信号读出。CCD输出信号大小与照射光强成正比，影像部分像元输出信号电压幅度较小，非影像部分像元输出电压幅度较大，因此线纹在CCD输出信号中形成了一个楔形的凹陷波形，只要统计出楔形在整个CCD输出信号波形中所占的单元数及其相对位置，就可得出纸张的位置是否发生了移动及其相对位移量。如在误差范围之内则通知上位机可以控制切刀下刀，否则通知上位机不能下刀并显示误差，由工作人员进行调整直至使纸张位置正确。整个过程中系统实时测量并显示误差，正确后显示“0000”，工作人员按确认键

8、后系统会立即通知上位机可以下刀。系统各模块的参数如表1所示。表1系统模块参数表序号项目参数1CCD摄像头采用2048元线阵CCD，配光学放大镜头（f=50mm)2照明光源模块卤钨灯，加装温反射镜，带方位俯仰调节3A/D转换器模块采用8-bit高速A/D转换芯片4数据显示模块采用8位的LED数码显示屏5电源转换模块24V→5V15单元及这些单元在RAM中的起始地址和结束地址的问题。500)this.style.ouseg(this)">3软件设计双路CCD高精度线纹测量实时监控系统的软件流程如图4所示。由于系统用于在线测量，探测装置安装于切裁器械上，每次下刀时都有一定的震动，机械结

9、构的加工装配难免存在一定的误差，照明光源的不完全均匀，都可影响系统的测量精度。为保证系统的精确稳定、使用方便，在软件上采取如下主要措施：（1）系统定标当系统的工作距离确定之后，为了用目标像所占的像元数N确定目标的实际尺寸，需在正式测量之前对系统进行定标。定标的方法应为：先将一已知尺寸的标准模块置于被测目标位置，然后通过读出数字量确定该模块的像所占CCD像元数，由此可得到目标在系统CCD成像的一个比例系数K。通常把K值存入计算机中，在对目标进行连续测量时，可随时通过软件计算出目标的