一种柔软介质边缘检测装置制造方法及图纸

技术编号:10450076 阅读:100 留言:0更新日期:2014-09-18 13:25
本实用新型专利技术涉及一种柔软介质边缘检测装置。本实用新型专利技术中的不透光黑匣子顶部是与水平面成α角的斜面,在靠近斜面底部的中间部分有一个圆孔;黑匣子前后两面底边中央部分各有一个矩形豁口,以便待测介质穿过检测装置;黑匣子底座前后中间位置各固定一个条状耐磨固定环,固定框中间有圆孔,待测介质从此孔穿进黑匣子矩形豁口,并保证待测介质匀速穿过检测装置时,保持稳定的张紧力,所述光源系统位于斜面顶端中央下方。本实用新型专利技术检测精度高并且不受待测物表面、颜色以及外部光线、污物的干扰。

【技术实现步骤摘要】

本技术提供一种柔软介质的边缘检测装置,主要用于柔软介质分切领域。 一种柔软介质边缘检测装置
技术介绍
目前在工业控制领域中,很多情况下需要检测柔软介质(如薄膜、布料,纸张等) 的边缘位置,以确保介质沿正确的轨道运动。边缘检测,主要是对物体形状和尺寸进行精确 测量。以往公开的边缘检测器如图1所示,边缘检测器包括不透光黑匣子101,光源产生模 块102,平行于黑匣子底面和顶面的豁口 105,线性(XD传感器106和控制电路107。其中光 源产生模块包括光源103和光学凸透镜104,控制电路107直接为光源103供电,并通过光 学凸透镜104产生用于投影的平行光。 待测介质从豁口 105穿过边缘检测装置,在平行光照射下所得到的实像映射到线 性CCD传感器106的感光区,传感器通过光电之间的转化,将每个像素的电信号输出,通过 控制电路对电压信号进行处理可以获得介质边缘位置数据。 在电源产生电路中控制电路直接为光源供电,一旦边缘检测装置的电压由于外界 的影响而浮动,那么为光源供电的电流也就随之波动,在相同环境下线性CCD传感器所接 收的光能也就不同;当外界的光线从黑匣子豁口 105进入边缘检测器内部时也会对原有光 线有所干扰,这些都会影响线性C⑶传感器的检测精度。由于存在上述各种误差因素,采用 固定阈值的图像处理电路显然会增大数据误差。这些因素都将导致最终的测量数据出现较 大误差甚至错误的结果。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种柔软介质的边缘检测装置,以克服外部光源干 扰、污物玷污、检测精度差等缺点,并且不受待测物体形状、检测环境的限制。 为达到上述目的,本技术通过以下技术方案实现: 本技术包括不透光黑匣子、图像采集系统和光源系统,所述不透光黑匣子顶 部是与水平面成α角的斜面,在靠近斜面底部的中间部分有一个圆孔;用于安装图像采集 系统中的光学镜头,黑匣子内部四壁是黑色磨砂层,减少反射光线对测量精度的影响;黑匣 子前后两面底边中央部分各有一个矩形豁口,以便待测介质穿过检测装置;黑匣子底座前 后中间位置各固定一个条状耐磨固定环,固定框中间有圆孔,待测介质从此孔穿进黑匣子 矩形豁口,并保证待测介质匀速穿过检测装置时,保持稳定的张紧力,所述光源系统位于斜 面顶端中央下方。 本技术提出了一种检测精度高并且不受待测物表面、颜色以及外部光线、污 物的干扰的边缘检测装置。采用摄像机系统采集被切割薄膜边缘部分的宽度数据以确定薄 膜边缘相对刀具边缘的位置。 【附图说明】 图1是以往技术实施例中,边缘检测装置的结构框图。 图2是本技术实施例中,边缘检测装置结构左视图。 图3是本技术实施例中,边缘检测装置部分结构前视图。 图4是本技术实施例中,柔软介质切割示意图。 图5是本技术实施例中,LED光源结构示意图。 图中符号说明: 101 :不透光黑匣子,102 :光源产生模块,103 :光源,104 :光学凸透镜,105:豁口, 106 :线性CCD传感器,107 :控制电路,201 :图像采集系统外壳,202 :信号处理模块,203 :传 感器驱动模块,204 :线性C⑶传感器,205 :光学镜头,206 :不透光黑匣子,207 :光源系统外 壳,208 :光源驱动模块,209 :LED光源,210 :介质固定环,211 :豁口,31 :矩形豁口,32 :圆 孔,41 :柔软介质,42 :刀具,43 :待测介质,51 :发光二极管,52 :散光板。 【具体实施方式】 以下结合附图对本技术作进一步说明。 在本技术的实施例中,宽的柔软介质经过刀具分割成多条窄的介质,分割后 边缘的一条介质(即待测介质)进入边缘检测装置前后两侧固定框的圆孔和底部的豁口, 从黑匣子内部穿过,线阵图像传感器检测出待测介质的宽度,从而确定切割切片与柔软介 质边缘的相对位置。 本技术实施例边缘检测装置的内部结构左视图如图2所示,前视图(部分结 构)如图3所示,边缘检测装置包括:图像采集系统、光源系统207以及不透光黑匣子206。 所述的不透光黑匣子其上底面为一个与水平面成α角的斜面,在黑匣子前后两面靠近底 部的中间部分分别有一个矩形豁口 31,在两个豁口 211下方的底座上固定一个条状介质固 定环210如图3所示,其中间有一个圆孔32,黑匣子内部的四壁和底部附有黑色磨砂层。如 图4所示,柔软介质41经过刀具42分割后,将分割后的边缘介质43从检测装置前面的固 定环圆孔穿入到黑匣子底部的矩形豁口中,然后经过另一侧的矩形豁口并从固定环中的圆 孔穿出,保证待测介质在检测过程中有稳定的张紧力,并且检测位置相对固定,从而减少测 量过程中的误差。 所述光源系统207包括:光源驱动模块208和LED光源209。其中LED光源由一 个长方体构成,如图5所不,本实施例中光源由多个发光二极管51组成,并一字排列在长方 体内顶部,同时在与发光二极管相对的底面嵌入散光板52,保证光线的均匀度和平行度。在 固定LED光源之前,应调整LED光源两端高度,使之倾斜放置,与水平面夹角为β,保证光源 系统发出光线与黑匣子底面所形成的入射角为α。在检测过程中为确保检测的准确性,光 源的光线强度必须保持稳定,所以设计一个光源驱动模块,为发光二极管提供一个恒定不 变的可调电流。 所述图像采集系统由光学镜头205、线性(XD传感器204、传感器驱动模块203以 及信号处理模块202和图像采集系统外壳201组成。光学镜头与图像采集系统外壳组合在 一起嵌在黑匣子顶斜面中下侧,并且光学镜头和线性CCD传感器需与斜面平行。传感器驱 动模块为线性CCD传感器模块提供工作电压及合适的驱动脉冲信号,确保正常稳定工作。 线性CCD传感器模块与传感器驱动模块耦接至信号处理模块。光源系统发出的平行光照射 在待测介质表面及周围黑色区域,经反射后的光线进入光学镜头。可根据实际需要调节光 学镜头的光栅以及焦距,使进入线性CCD传感器的光线对比度达到最优,经过光学镜头后 可以获得一个放大的实像呈现在线性CCD传感器上。利用光学镜头不仅可以根据环境调整 曝光强度,提高对比度,使线性CCD传感器采集到一个清晰放大的图像。线性CCD传感器在 传感器驱动模块的作用下,将放大实像由光信号转换成对应的模拟电压信号并输出。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种柔软介质边缘检测装置,包括不透光黑匣子、图像采集系统和光源系统,其特征在于:所述不透光黑匣子顶部是与水平面成α角的斜面,在靠近斜面底部的中间部分有一个圆孔;用于安装图像采集系统中的光学镜头,黑匣子内部四壁是黑色磨砂层,减少反射光线对测量精度的影响;黑匣子前后两面底边中央部分各有一个矩形豁口,以便待测介质穿过检测装置;黑匣子底座前后中间位置各固定一个条状耐磨固定环,固定框中间有圆孔,待测介质从此孔穿进黑匣子矩形豁口,并保证待测介质匀速穿过检测装置时,保持稳定的张紧力,所述光源系统位于斜面顶端中央下方。

【技术特征摘要】
1. 一种柔软介质边缘检测装置,包括不透光黑匣子、图像采集系统和光源系统,其特 征在于:所述不透光黑匣子顶部是与水平面成α角的斜面,在靠近斜面底部的中间部分有 一个圆孔;用于安装图像采集系统中的光学镜头,黑匣子内部四壁是黑色磨砂层,减少反射 光线对测量精度的影响...

【专利技术属性】
技术研发人员:朱礼尧吴涛公晓丽
申请(专利权)人:杭州电子科技大学
类型:新型
国别省市:浙江;33

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