一种机器视觉智能采集与控制系统的制作方法

本发明涉及机器视觉技术领域，具体涉及一种机器视觉智能采集与控制系统。

背景技术：

机器视觉是一项综合技术，包括图像处理、机械工程技术、控制、电光源照明、光学成像、传感器、模拟与数字视频技术、计算机软硬件技术(图像增强和分析算法、图像卡、i/o卡等)。一个典型的机器视觉应用系统包括图像捕捉、光源系统、图像数字化模块、数字图像处理模块、智能判断决策模块和机械控制执行模块。机器视觉是利用机器对景物的图像进行识别和定位，以实现对人视觉功能的扩展，利用这一技术可以解决许多工业图像检测环节的问题，以取代落后的人工检测，提高检测效率和工业自动化水平。

技术实现要素：

本发明的目的就是提供一种机器视觉智能采集与控制系统来取代落后的人工检测，提高检测效率和工业自动化水平。

为实现以上述目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种机器视觉智能采集与控制系统，包括控制器、高分辨图像采集模块、定位模块、报警器、显示器、电源、无线收发模块、上位机、运动控制模块、电机控制器、步进电机；高分辨图像采集模块、定位模块、报警器、显示器、电源、无线收发模块、运动控制模块分别与控制器相连；上位机通过无线收发模块与控制器进行无线通信；运动控制模块通过电机控制器驱动步进电机。

优选的，所述高分辨图像采集模块包括图像采集单元和结构光图像采集单元，所述图像采集单元用于获取受检测表面的灰度信息，所述结构光图像采集单元用于获取受检测表面的三维信息。

优选的，所述定位模块包括多个超声波测距单元，所述超声波测距单元用于获取所述高分辨图像采集模块与受检测表面之间的距离，多个所述超声波测距单元均匀分布于所述高分辨图像采集模块四周。

优选的，所述控制器为单片机。

优选的，所述图像采集单元包括多个工业相机和光源。

优选的，所述结构光图像采集单元包括多个3d相机和线扫描式红外激光器，所述3d相机用于获取受检测表面的三维信息，所述线扫描式红外激光器用于对受检测表面发射激光，多个所述3d相机和所述线扫描式红外激光器分别呈一定夹角设置。

优选的，所述单片机为at89c51或at89c52。

优选的，所述光源为led光源。

优选的，所述光源led光源为前光源、背光源、环形光源或可调光源。

优选的，所述工业相机为ccd相机或cmos相机。

本发明的有益效果是：机器视觉是利用机器对景物的图像进行识别和定位，以实现对人视觉功能的扩展，利用这一技术解决了许多工业图像检测环节的问题，取代了落后的人工检测，提高检测效率和工业自动化水平。

附图说明

图1为本发明机器视觉智能采集与控制系统的原理框图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的描述。

一种机器视觉智能采集与控制系统，包括控制器、高分辨图像采集模块、定位模块、报警器、显示器、电源、无线收发模块、上位机、运动控制模块、电机控制器、步进电机；高分辨图像采集模块、定位模块、报警器、显示器、电源、无线收发模块、运动控制模块分别与控制器相连；上位机通过无线收发模块与控制器进行无线通信；运动控制模块通过电机控制器驱动步进电机。控制器为机器视觉智能控制系统的核心，用于完成运算控制，控制器可以为单片机，单片机可以为at89c51或at89c52；电源为控制系统提供电能；显示器可以实时显示一些数据或工业相机采集的图像；报警器用于发出报警信息；上位机可以实现对控制器的远程控制。无线收发模块采用cc2530。

相机采用工业级镜头，此类型镜头的主要优势是成像质量好、畸变小、价格高，能有效获取齿轮元件的详细图像信息特征。在应用过程中，主要考虑视场角和焦距两项技术参数，通过这两项参数的调整达到理想的成像效果。同时，在部分生产环境中，需要ccd镜头配备相应的滤光镜以提升成像效果。工业相机的核心部分是ccd或cmos图像传感器，通过信号产生电路、视频信号电路的共同作用实现前端图像获取功能。工业相机的成像效果对于软件平台后期图像处理准确度和效率有着关键性的影响。

高分辨图像采集模块包括图像采集单元和结构光图像采集单元，所述图像采集单元用于获取受检测表面的灰度信息，所述结构光图像采集单元用于获取受检测表面的三维信息。

定位模块包括多个超声波测距单元，所述超声波测距单元用于获取所述高分辨图像采集模块与受检测表面之间的距离，多个所述超声波测距单元均匀分布于所述高分辨图像采集模块四周。

led光源在机器视觉作为系统照明光源。在led照明过程中，具体照明方式按照实际需求确定，主要包括前光源、背光源、环形光源和可调光源等。

运动控制模块通常选用四轴独立控制器，每个运动控制模块提供两个通信通道，且提供存储器，用于存储应用程序、参数、变量、数组。运动控制模块的主要功能是执行机构动作的控制，主要包括点动、点到点定位、矢量定位。运动控制模块可以为dmc1380，控制异步电机在xy方向运动。

综上所述，本发明施例，一种机器视觉智能采集与控制系统，通过机器视觉来替代人工视觉，应用于大批量重复性工业生产过程中，大大提高生产的效率和自动化程度，提高生产的灵活性和自动化程度；上位机通过无线收发模块与控制器进行无线通信，实现上位机对控制器的远程控制。

技术特征：

技术总结
一种机器视觉智能采集与控制系统，包括控制器、高分辨图像采集模块、定位模块、报警器、显示器、电源、无线收发模块、上位机、运动控制模块、电机控制器、步进电机；高分辨图像采集模块、定位模块、报警器、显示器、电源、无线收发模块、运动控制模块分别与控制器相连；上位机通过无线收发模块与控制器进行无线通信；运动控制模块通过电机控制器驱动步进电机。本发明通过机器视觉来替代人工视觉检测，应用于大批量重复性工业生产过程中，大大提高生产的效率和自动化程度，提高生产的灵活性和自动化程度；上位机通过无线收发模块与控制器进行无线通信，实现上位机对控制器的远程控制。

技术研发人员：钱建生
受保护的技术使用者：徐州华讯科技有限公司
技术研发日：2018.12.13
技术公布日：2019.04.09