本實用新型涉及一種基于CMOS傳感器的嵌入式糾偏系統(tǒng)。

背景技術：

目前，國內糾偏控制系統(tǒng)使用的主要是可見光傳感器，即光電傳感器，雖然已經(jīng)有對紅外線傳感器和CCD傳感器的研究，但應用到實際中去的并不多?？梢姽鈧鞲衅鬏敵龅氖瞧屏康拈_關信號，它只能說明其是否偏移以及偏移的方向，導致控制存在振動和精度不高的問題；與此同時此傳感器受光干擾比較大，抗干擾能力差，導致適用的范圍一直比較窄；最后考慮到實際工業(yè)帶材邊緣不可避免存在一定的缺陷，若對邊緣缺陷部位帶材實施糾偏，勢必適得其反，甚至導致帶材的斷裂。綜上所述，現(xiàn)有可見光傳感器已不能滿足實際帶材生產(chǎn)的綜合要求。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是提供一種基于CMOS傳感器的嵌入式糾偏系統(tǒng)，能夠實時識別帶材邊緣缺陷，精確尋跡糾偏。

實現(xiàn)本實用新型目的的技術方案是：一種基于CMOS傳感器的嵌入式糾偏系統(tǒng)，包括糾偏儀和控制盒；所述糾偏儀包括支架，固定在支架底部的環(huán)形光源模塊，固定在支架上部并位于環(huán)形光源模塊上方的殼體，設置在殼體內的STM32主運算控制器、第一藍牙模塊和WiFi模塊，設置在殼體的下端面的CMOS圖像傳感器，設置在殼體的上端面的狀態(tài)顯示與按鍵控制模塊和TFT液晶顯示模塊；所述環(huán)形光源模塊、第一藍牙模塊、WiFi模塊、CMOS圖像傳感器、狀態(tài)顯示與按鍵控制模塊和TFT液晶顯示模塊均與STM32主運算控制器電連接；所述控制盒內設有電機驅動模塊和與電機驅動模塊電連接的第二藍牙模塊；所述電機驅動模塊與被糾偏設備的驅動電機電連接；所述糾偏儀的STM32主運算控制器和控制盒的電機驅動模塊之間通過第一藍牙模塊和第二藍牙模塊實現(xiàn)通信。

所述糾偏儀的環(huán)形光源模塊位于CMOS圖像傳感器鏡頭正下方10-15cm位置處。

所述糾偏儀的STM32主運算控制器采用STM32F4系列芯片。

所述糾偏儀的CMOS圖像傳感器采用OV系列攝像頭。

采用了上述技術方案，本實用新型具有以下的有益效果：(1)本實用新型不僅可以實時捕獲帶材邊緣偏移的方向，而且可以獲取偏移的度量(像素單位)，同時還可以在糾偏前先對帶材的邊緣進行缺陷檢測，只對檢測出無缺陷帶材邊緣部分實施糾偏，有效防止錯糾誤糾的現(xiàn)象，提高了糾偏的準確性和可靠性，能夠適應實際帶材生產(chǎn)的綜合要求。

(2)本實用新型在CMOS圖像傳感器鏡頭正下方設置環(huán)形光源模塊，可以通過按鍵對其光源的進行調制，一方面提高了對帶材邊緣圖像提取的精度以及準確度，另一方面提高了系統(tǒng)對實際帶材生產(chǎn)中外界光的抗干擾能力。

(3)本實用新型的糾偏儀的STM32主運算控制器和控制盒的電機驅動模塊之間通過第一藍牙模塊和第二藍牙模塊實現(xiàn)通信，使得兩模塊的安裝不再受工業(yè)環(huán)境的限制。

(4)本實用新型設置WiFi模塊，使得用戶可以直接通過手機APP，實現(xiàn)對系統(tǒng)運行狀態(tài)的獲取以及對系統(tǒng)的手動調節(jié)，使系統(tǒng)操作更加智能更加方便。

附圖說明

為了使本實用新型的內容更容易被清楚地理解，下面根據(jù)具體實施例并結合附圖，對本實用新型作進一步詳細的說明，其中

圖1為本實用新型的原理框圖。

圖2為本實用新型的糾偏儀的結構示意圖。

圖3為圖2的俯視圖。

圖4為本實用新型的糾偏方法的流程圖。

圖5為本實用新型的STM32主運算控制器通過CMOS圖像傳感器對目標帶材邊緣圖像的有效采集的流程圖。

圖6為本實用新型進入非手動調節(jié)狀態(tài)下，STM32主運算控制器對采集的圖像信息進行實時圖像處理的流程圖。

附圖中的標號為：

糾偏儀1、支架1-1、環(huán)形光源模塊1-2、殼體1-3、STM32主運算控制器1-4、第一藍牙模塊1-5、WiFi模塊1-6、CMOS圖像傳感器1-7、狀態(tài)顯示與按鍵控制模塊1-8、TFT液晶顯示模塊1-9；

控制盒2、電機驅動模塊2-1、第二藍牙模塊2-2。

具體實施方式

(實施例1)

見圖1至圖3，本實施例的基于CMOS傳感器的嵌入式糾偏系統(tǒng)包括糾偏儀1和控制盒2。

糾偏儀1包括支架1-1，固定在支架1-1底部的環(huán)形光源模塊1-2，固定在支架1-1上部并位于環(huán)形光源模塊1-2上方的殼體1-3，設置在殼體1-3內的STM32主運算控制器1-4、第一藍牙模塊1-5和WiFi模塊1-6，設置在殼體1-3的下端面的CMOS圖像傳感器1-7，設置在殼體1-3的上端面的狀態(tài)顯示與按鍵控制模塊1-8和TFT液晶顯示模塊1-9。環(huán)形光源模塊1-2、第一藍牙模塊1-5、WiFi模塊1-6、CMOS圖像傳感器1-7、狀態(tài)顯示與按鍵控制模塊1-8和TFT液晶顯示模塊1-9均與STM32主運算控制器1-4電連接。環(huán)形光源模塊1-2位于CMOS圖像傳感器1-7鏡頭正下方10-15cm位置處。STM32主運算控制器1-4采用STM32F4系列芯片。CMOS圖像傳感器1-7采用OV系列攝像頭。

控制盒2內設有電機驅動模塊2-1和與電機驅動模塊2-1電連接的第二藍牙模塊2-2。電機驅動模塊2-1與被糾偏設備的驅動電機電連接。糾偏儀1的STM32主運算控制器1-4和控制盒2的電機驅動模塊2-1之間通過第一藍牙模塊1-5和第二藍牙模塊2-2實現(xiàn)通信。

見圖4，本實施例的基于CMOS傳感器的嵌入式糾偏系統(tǒng)的糾偏方法，包括以下步驟：

①、首先STM32主運算控制器1-4及CMOS圖像傳感器1-7上電初始化，然后STM32主運算控制器1-4捕獲CMOS圖像傳感器1-7的場同步信號、行同步信號和像同步信號，按信號時序實現(xiàn)對目標帶材邊緣圖像的有效采集。

②、STM32主運算控制器1-4將采集的信息以二維數(shù)組形式保存到自身的SRAM存儲器中，并實時在TFT液晶顯示模塊1-9上顯示。

③、STM32主運算控制器1-4實時讀取WiFi指令以及按鍵檢測，判斷系統(tǒng)是否進入手動調節(jié)狀態(tài)；若系統(tǒng)進入手動調節(jié)狀態(tài)，則STM32主運算控制器1-4將采集的圖像信息通過WiFi模塊1-6上傳至用戶手機，并實時檢測是否進行光源調試以及電機驅動控制；反之若系統(tǒng)進入非手動調節(jié)狀態(tài)，則STM32主運算控制器1-4對采集的圖像信息進行實時圖像處理，然后判斷帶材是否存在邊緣缺陷，若有缺陷則返回圖像采集，若無缺陷則根據(jù)帶材邊沿質心位置，計算相對于CMOS圖像傳感器1-7視場中心的誤差，并對誤差采用模糊PID控制，最后通過第一藍牙模塊1-5將控制結果發(fā)送至電機驅動模塊2-2，對被糾偏設備的驅動電機實施閉環(huán)驅動，使得帶材邊沿質心位置始終保持在CMOS圖像傳感器1-7的視場中心，以實現(xiàn)對目標材料位置的精密糾偏。

見圖5，步驟①中STM32主運算控制器1-4通過CMOS圖像傳感器1-7對目標帶材邊緣圖像的有效采集的流程為：CMOS圖像傳感器1-7初始化后依次進行行計數(shù)清零和列計數(shù)清零；然后STM32主運算控制器1-4檢測CMOS圖像傳感器1-7的場同步是否達到下降沿；當場同步達到下降沿后，檢測行計數(shù)器是否達到480，若是則一幀圖像采集結束，若為否則檢測CMOS圖像傳感器1-7的行同步是否達到上升沿；當行同步達到上升沿后，檢測CMOS圖像傳感器1-7的像同步是否達到下降沿；當像同步達到下降沿后，采集一個像素值，并且列計數(shù)器加1；然后檢測列計數(shù)器是否達到640，若未達到640則返回檢測CMOS圖像傳感器1-7的像同步是否達到下降沿，若達到640則行計數(shù)器加1，然后返回檢測行計數(shù)器是否達到480。

見圖6，步驟③中系統(tǒng)進入非手動調節(jié)狀態(tài)下，STM32主運算控制器1-4對采集的圖像信息進行實時圖像處理的流程為：先對圖像進行預處理，然后對圖像邊緣進行提取，再對圖像邊緣進行擬合；然后對圖像邊緣的進行識別，若為曲線則判斷為帶材邊緣的缺陷，若為直線則對目標邊緣進行定位，獲取邊緣的誤差。

以上所述的具體實施例，對本實用新型的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本實用新型的具體實施例而已，并不用于限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。