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研討剖析：視頻分劃技能的軸承同軸度檢測(cè)使用
來源:軸承網(wǎng) 時(shí)間:2017-12-25
石墨軸承查驗(yàn)原理
將石墨軸承放置于檢測(cè)作業(yè)臺(tái)上,通過人工主動(dòng)定心設(shè)備,使石墨軸承定坐落正確的方位上,選用背光透射照明,確保石墨軸承的中間與CCD光軸根本重合,圖畫清 晰.通過攝像物鏡與CCD接納石墨軸承的圖畫,把視頻圖畫信號(hào)送往視頻疊加器,在顯現(xiàn)器上顯現(xiàn).CCD視頻圖畫經(jīng)視頻疊加器,對(duì)三個(gè)同心圓環(huán)進(jìn)行疊加,三 個(gè)同心圓環(huán)的中間同步可調(diào);內(nèi)圓作為基準(zhǔn)圓,檢測(cè)時(shí)對(duì)準(zhǔn)石墨軸承的內(nèi)圓;兩個(gè)外圓直徑對(duì)應(yīng)石墨軸承的同軸度公役且同步可調(diào),以確保規(guī)范公役不變.檢測(cè)時(shí), 只需石墨軸承的外邊際落在兩個(gè)外圓之間,斷定為石墨軸承的同軸度合格.
首要目標(biāo)與功用
石墨軸承查驗(yàn)的首要技能目標(biāo)是圖形分辨率和檢測(cè)分辨率.目標(biāo)分別為512×512像素和0。03mm.首要功用是主動(dòng)斷定表里圓同軸度合格性(人工上料,半主動(dòng)定位).
精度剖析
這里,攝像頭水平方向分辨率為Sx,筆直方向分辨率為Sy,圖形分辨率為512 ×512 像素,本設(shè)備CCD 攝像機(jī)視場(chǎng)規(guī)模為7。95mm ×6。04mm ,則：
Sx=7。95/512=15。5mm,
Sy=6。04/512=11。8mm.
設(shè)人眼對(duì)準(zhǔn)差錯(cuò)為d1,對(duì)準(zhǔn)石墨軸承的辦法是用同心圓環(huán)中內(nèi)圓作為適宜的圓瞄準(zhǔn)石墨圓環(huán)的內(nèi)圓.兩個(gè)外圓的半徑差作為公役規(guī)模,石墨圓環(huán)的外圓落在兩個(gè)圓環(huán)內(nèi),分辨差錯(cuò)為一個(gè)像素, Sx較大,
同心圓調(diào)整差錯(cuò),調(diào)整同心圓與石墨軸承內(nèi)圓套準(zhǔn)的差錯(cuò)為一個(gè)像素.
因?yàn)閿嚁_發(fā)生的差錯(cuò)為一個(gè)像素d3=±15。5mm.因?yàn)樯鲜鼍鶠殡S機(jī)差錯(cuò), 依據(jù)隨機(jī)差錯(cuò)歸納準(zhǔn)則有：
單片機(jī)完成的視頻疊加器
依據(jù)以上數(shù)據(jù)剖析可以曉得,理論上只需攪擾隨機(jī)差錯(cuò)大于±26。8mm就可以斷定表里圓同軸度合格.這里,體系設(shè)定. 視頻疊加器是本體系的要害,視頻圖畫信號(hào)通過CCD吸取輸入,制式為PAL制式.視頻圖形信號(hào)由視頻疊加器發(fā)生,它的掃描方法和圖畫信號(hào)共同同步.該體系 需求發(fā)生三個(gè)同心圓環(huán)圖形,該圖形通過按鈕調(diào)理,在顯現(xiàn)器所顯現(xiàn)的CCD吸取圖畫上自在挪動(dòng),且半徑主動(dòng)擴(kuò)大和減少.本體系選用AT89C51和地址改寫 電路設(shè)計(jì)視頻圖形圖畫疊加器.
硬件電路
硬件電路框圖如圖1所示.AT89C51單片 機(jī)體系首要功用是向RAM寫圖形數(shù)據(jù),其間,WR操控二選一地址選通,單片機(jī)15位地址總線主動(dòng)改寫RAM地址總線,WR操控線操控RAM的讀寫狀況與緩 沖器.圖形數(shù)據(jù)可通過緩沖器由RAM的數(shù)據(jù)總線寫入RAM.從RAM中讀取圖形數(shù)據(jù)時(shí),WR操控選通地址改寫電路的15位地址總線,一起RAM地址主動(dòng)刷 新,讀出圖形數(shù)據(jù),通過并串變換,輸出串行數(shù)據(jù),操控模仿開關(guān)IC4053.當(dāng)操控電平為高電平時(shí),模仿開關(guān)輸出可調(diào)的圖形灰度電平,操控電平為低電平 時(shí),模仿開關(guān)輸出視頻圖畫信號(hào),由此完成圖形信號(hào)和視頻圖畫信號(hào)的疊加.
圖1 硬件框圖
地址改寫電路的使命是與視頻信號(hào)同步主動(dòng)改寫RAM地址.它由同步別離、像素振動(dòng)器、八分頻電路、字節(jié)計(jì)數(shù)器、行計(jì)數(shù)器、二選一開關(guān)組成.同步別離使用于 CCD視頻圖畫信號(hào),別離出行同步、場(chǎng)同步脈沖和奇偶場(chǎng)脈沖;像素振動(dòng)器受行同步脈沖操控,進(jìn)行行正程振動(dòng)和行逆程停振.振動(dòng)器周期就是圖畫點(diǎn)時(shí)鐘脈寬, 其輸出就是圖畫點(diǎn)脈沖;八分頻電路的輸入為圖畫點(diǎn)脈沖,輸出作為字節(jié)時(shí)鐘;字節(jié)計(jì)數(shù)器對(duì)字節(jié)計(jì)數(shù),低六位對(duì)應(yīng)RAM地址總線的A0~A5位.字節(jié)計(jì)數(shù)器每 計(jì)一個(gè)脈沖就對(duì)RAM改寫一次.行同步信號(hào)作為字節(jié)計(jì)數(shù)器的清零信號(hào),每計(jì)滿64個(gè)字節(jié)脈沖,就由行同步信號(hào)清零,從頭開始對(duì)下一行的字節(jié)脈沖計(jì)數(shù).行計(jì) 數(shù)器對(duì)行同步信號(hào)計(jì)數(shù), 行計(jì)數(shù)器每計(jì)滿512行,由場(chǎng)同步信號(hào)清零,從頭對(duì)下一場(chǎng)的行同步脈沖計(jì)數(shù).行計(jì)數(shù)器的八位輸出對(duì)應(yīng)RAM地址總線的A7~A14位,相同,計(jì)數(shù)器每計(jì)一 個(gè)脈沖,RAM地址換行改寫.關(guān)于隔行掃描的CCD,一幀圖畫分為奇數(shù)場(chǎng)和偶數(shù)場(chǎng),若是圖形數(shù)據(jù)在RAM中是逐行寄存,又直接用字節(jié)計(jì)數(shù)器和行計(jì)數(shù)器的輸 出去改寫RAM,那么將得到過錯(cuò)的圖形數(shù)據(jù).若是希望疊加一個(gè)圓,屏幕大將顯現(xiàn)上下兩個(gè)橢圓.將奇偶場(chǎng)脈沖信號(hào)與RAM的A6相連,可以處置隔行掃描和逐 行寫圖形之間的對(duì)立.
二選一開關(guān)輸出由單片機(jī)操控.寫圖形數(shù)據(jù)時(shí),由單片機(jī)地址總線主動(dòng)改寫RAM地址,讀圖形數(shù)據(jù)時(shí)由高速地址總線主動(dòng)改寫RAM地址.
軟件設(shè)計(jì)
軟件設(shè)計(jì)流程框圖如圖2所示.程序首要進(jìn)行鍵盤初始化圖形存儲(chǔ)RAM清零,二選一開關(guān)切換至單片機(jī),依據(jù)圓心和半徑的巨細(xì)調(diào)用畫圓子程序,核算同心圓坐標(biāo)并 寫入顯現(xiàn)RAM.然后將開關(guān)切換至地址改寫電路,在顯現(xiàn)器上得到初始的圖形之后,體系處于等候.按鍵選用中止方法呼應(yīng),分辨鍵號(hào),對(duì)圖形的中間方位或同心 圓巨細(xì)改動(dòng)進(jìn)行剖析,對(duì)顯現(xiàn)RAM內(nèi)容進(jìn)行修正,使顯現(xiàn)的圖形方位和半徑巨細(xì)發(fā)生改變.
圖2 軟件框圖
使用該硬件電路,依據(jù)核算機(jī)圖形學(xué)編寫軟件,可以完成直線、十字線、橢圓等圖形的視頻疊加,也可以完成漢字或數(shù)字的視頻疊加.
調(diào)試和定論
在 CCD視頻信號(hào)通過同步別離后,先通過一個(gè)延時(shí)電路再操控像素振動(dòng)器,這樣改寫電路發(fā)生的地址方位會(huì)在屏幕上改變.而單片機(jī)存儲(chǔ)在RAM中的圖形數(shù)據(jù)沒有 改變,這相當(dāng)于在屏幕上對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)(0,0)是跟著延時(shí)電路的調(diào)理而改變,在SRAM中數(shù)據(jù)不變的情況下,地址改寫電路改寫RAM時(shí)依照新的坐標(biāo)疊加圖 形,完成了三個(gè)同心圓在屏幕上同步挪動(dòng).該體系避免了通過軟件完成三個(gè)同心圓的同步挪動(dòng),大大減少了軟件調(diào)試的作業(yè)量.
字符疊加的視頻輸 入需求2。5V以上,而體系中CCD視頻信號(hào)的電壓在1。0V左右,因而需要把CCD視頻信號(hào)的電壓上拉.這里選用三極管電壓擴(kuò)大,將視頻上拉2V的電 壓,確保字符疊加的正常作業(yè).可是,視頻輸出信號(hào)若是不處置,直接在顯現(xiàn)器上顯現(xiàn),則會(huì)發(fā)現(xiàn)屏幕過亮.因而,在字符疊加器出后,要去掉上拉的直流電壓,這 里選用電容濾波和三極管跟從,確保視頻信號(hào)不失真.
因?yàn)轱@現(xiàn)器水平方向像素之間的點(diǎn)距與筆直方向上的點(diǎn)距出現(xiàn)4：3的聯(lián)系,在圖形軟件的圓算法中,得到將是一個(gè)橢圓形.因而,在圓的算法中,坐標(biāo)系中的圓在水平方向上減少1/4,再通過屏幕坐標(biāo)與RAM的變換后存儲(chǔ)在RAM中,然后就得到一個(gè)圓,且.
試驗(yàn)標(biāo)明,該體系可疾速完成對(duì)石墨軸承的質(zhì)量查驗(yàn),其精度可以滿足需求,且安穩(wěn)牢靠.一起,也大大降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,得到電能表公司的使用.
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