一种基于CMOS传感器的嵌入式纠偏仪制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于CMOS传感器的嵌入式纠偏仪，包括支架，固定在支架底部的环形光源模块，固定在支架上部并位于环形光源模块上方的壳体，设置在壳体内的STM32主运算控制器、蓝牙模块和WiFi模块，设置在壳体的下端面的CMOS图像传感器，设置在壳体的上端面的状态显示与按键控制模块和TFT液晶显示模块；所述环形光源模块、蓝牙模块、WiFi模块、CMOS图像传感器、状态显示与按键控制模块和TFT液晶显示模块均与STM32主运算控制器电连接。本实用新型专利技术能有效防止错纠误纠的现象，提高了纠偏的准确性和可靠性，能够适应实际带材生产的综合要求。

An embedded deviation correcting instrument based on CMOS sensor

The utility model discloses an embedded correction instrument based on CMOS sensor comprises a bracket, a fixed ring light source module at the bottom of the bracket, the casing is fixed on the upper part of the bracket ring and located above the light source module, which is arranged in the shell of STM32 main operation controller, Lan Yamo block and WiFi module, CMOS image sensor set in the lower end of the the housing is arranged on the upper end surface of the shell of the display and key control module and TFT display module; the annular light source module, Bluetooth module, WiFi module, CMOS image sensor, display and key control module and TFT display module and STM32 controller is electrically connected with the main operation. The utility model can effectively prevent the mistake correcting and the wrong correcting, thereby improving the accuracy and reliability of the rectification, and can meet the comprehensive requirement of actual strip production.

【技术实现步骤摘要】
一种基于CMOS传感器的嵌入式纠偏仪
本技术涉及一种基于CMOS传感器的嵌入式纠偏仪。
技术介绍
目前，国内纠偏控制本技术使用的主要是可见光传感器，即光电传感器，虽然已经有对红外线传感器和CCD传感器的研究，但应用到实际中去的并不多。可见光传感器输出的是偏移量的开关信号，它只能说明其是否偏移以及偏移的方向，导致控制存在振动和精度不高的问题；与此同时此传感器受光干扰比较大，抗干扰能力差，导致适用的范围一直比较窄；最后考虑到实际工业带材边缘不可避免存在一定的缺陷，若对边缘缺陷部位带材实施纠偏，势必适得其反，甚至导致带材的断裂。综上所述，现有可见光传感器已不能满足实际带材生产的综合要求。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种基于CMOS传感器的嵌入式纠偏仪，能够实时识别带材边缘缺陷，精确寻迹纠偏。实现本技术目的的技术方案是：一种基于CMOS传感器的嵌入式纠偏仪，包括支架，固定在支架底部的环形光源模块，固定在支架上部并位于环形光源模块上方的壳体，设置在壳体内的STM32主运算控制器、蓝牙模块和WiFi模块，设置在壳体的下端面的CMOS图像传感器，设置在壳体的上端面的状态显示与按键控制模块和TFT液晶显示模块；所述环形光源模块、蓝牙模块、WiFi模块、CMOS图像传感器、状态显示与按键控制模块和TFT液晶显示模块均与STM32主运算控制器电连接；所述STM32主运算控制器通过蓝牙模块与被纠偏设备的电机驱动模块无线通信联接。所述环形光源模块位于CMOS图像传感器镜头正下方10-15cm位置处。所述STM32主运算控制器采用STM32F4系列芯片。所述CMOS图像传感器采用OV系列摄像头。采用了上述技术方案，本技术具有以下的有益效果：(1)本技术不仅可以实时捕获带材边缘偏移的方向，而且可以获取偏移的度量(像素单位)，同时还可以在纠偏前先对带材的边缘进行缺陷检测，只对检测出无缺陷带材边缘部分实施纠偏，有效防止错纠误纠的现象，提高了纠偏的准确性和可靠性，能够适应实际带材生产的综合要求。(2)本技术在CMOS图像传感器镜头正下方设置环形光源模块，可以通过按键对其光源的进行调制，一方面提高了对带材边缘图像提取的精度以及准确度，另一方面提高了本技术对实际带材生产中外界光的抗干扰能力。(3)本技术的STM32主运算控制器通过蓝牙模块与被纠偏设备的电机驱动模块无线通信联接，使得本技术的安装不再受工业环境的限制。(4)本技术设置WiFi模块，使得用户可以直接通过手机APP，实现对本技术运行状态的获取以及对本技术的手动调节，使本技术操作更加智能更加方便。附图说明为了使本技术的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本技术作进一步详细的说明，其中图1为本技术的结构示意图。图2为图1的俯视图。图3为本技术的原理框图。图4为本技术的纠偏方法的流程图。图5为本技术的STM32主运算控制器通过CMOS图像传感器对目标带材边缘图像的有效采集的流程图。图6为本技术进入非手动调节状态下，STM32主运算控制器对采集的图像信息进行实时图像处理的流程图。附图中的标号为：纠偏仪1、支架1、环形光源模块2、壳体3、STM32主运算控制器4、蓝牙模块5、WiFi模块6、CMOS图像传感器7、状态显示与按键控制模块8、TFT液晶显示模块9；具体实施方式(实施例1)见图1至图3，本实施例的基于CMOS传感器的嵌入式纠偏仪，包括支架1，固定在支架1底部的环形光源模块2，固定在支架1上部并位于环形光源模块2上方的壳体3，设置在壳体3内的STM32主运算控制器4、蓝牙模块5和WiFi模块6，设置在壳体3的下端面的CMOS图像传感器7，设置在壳体3的上端面的状态显示与按键控制模块8和TFT液晶显示模块9。环形光源模块2、蓝牙模块5、WiFi模块6、CMOS图像传感器7、状态显示与按键控制模块8和TFT液晶显示模块9均与STM32主运算控制器4电连接。STM32主运算控制器4通过蓝牙模块5与被纠偏设备的电机驱动模块无线通信联接。环形光源模块2位于CMOS图像传感器7镜头正下方10-15cm位置处。STM32主运算控制器4采用STM32F4系列芯片。CMOS图像传感器7采用OV系列摄像头。见图4，本实施例的基于CMOS传感器的嵌入式纠偏仪的纠偏方法，包括以下步骤：①、首先STM32主运算控制器4及CMOS图像传感器7上电初始化，然后STM32主运算控制器4捕获CMOS图像传感器7的场同步信号、行同步信号和像同步信号，按信号时序实现对目标带材边缘图像的有效采集；②、STM32主运算控制器4将采集的信息以二维数组形式保存到自身的SRAM存储器中，并实时在TFT液晶显示模块9上显示；③、STM32主运算控制器4实时读取WiFi指令以及按键检测，判断本纠偏仪是否进入手动调节状态；若本纠偏仪进入手动调节状态，则STM32主运算控制器4将采集的图像信息通过WiFi模块6上传至用户手机，并实时检测是否进行光源调试以及电机驱动控制；反之若本纠偏仪进入非手动调节状态，则STM32主运算控制器4对采集的图像信息进行实时图像处理，然后判断带材是否存在边缘缺陷，若有缺陷则返回图像采集，若无缺陷则根据带材边沿质心位置，计算相对于CMOS图像传感器7视场中心的误差，并对误差采用模糊PID控制，最后通过蓝牙模块5将控制结果发送至被纠偏设备的电机驱动模块，对被纠偏设备的驱动电机实施闭环驱动，使得带材边沿质心位置始终保持在CMOS图像传感器7的视场中心，以实现对目标材料位置的精密纠偏。见图5，步骤①中STM32主运算控制器4通过CMOS图像传感器7对目标带材边缘图像的有效采集的流程为：CMOS图像传感器7初始化后依次进行行计数清零和列计数清零；然后STM32主运算控制器4检测CMOS图像传感器7的场同步是否达到下降沿；当场同步达到下降沿后，检测行计数器是否达到480，若是则一帧图像采集结束，若为否则检测CMOS图像传感器7的行同步是否达到上升沿；当行同步达到上升沿后，检测CMOS图像传感器7的像同步是否达到下降沿；当像同步达到下降沿后，采集一个像素值，并且列计数器加1；然后检测列计数器是否达到640，若未达到640则返回检测CMOS图像传感器7的像同步是否达到下降沿，若达到640则行计数器加1，然后返回检测行计数器是否达到480。见图6，步骤③中本纠偏仪进入非手动调节状态下，STM32主运算控制器4对采集的图像信息进行实时图像处理的流程为：先对图像进行预处理，然后对图像边缘进行提取，再对图像边缘进行拟合；然后对图像边缘的进行识别，若为曲线则判断为带材边缘的缺陷，若为直线则对目标边缘进行定位，获取边缘的误差。以上所述的具体实施例，对本技术的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本技术的具体实施例而已，并不用于限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于CMOS传感器的嵌入式纠偏仪，其特征在于：包括支架(1)，固定在支架(1)底部的环形光源模块(2)，固定在支架(1)上部并位于环形光源模块(2)上方的壳体(3)，设置在壳体(3)内的STM32主运算控制器(4)、蓝牙模块(5)和WiFi模块(6)，设置在壳体(3)的下端面的CMOS图像传感器(7)，设置在壳体(3)的上端面的状态显示与按键控制模块(8)和TFT液晶显示模块(9)；所述环形光源模块(2)、蓝牙模块(5)、WiFi模块(6)、CMOS图像传感器(7)、状态显示与按键控制模块(8)和TFT液晶显示模块(9)均与STM32主运算控制器(4)电连接；所述STM32主运算控制器(4)通过蓝牙模块(5)与被纠偏设备的电机驱动模块无线通信联接。

【技术特征摘要】
1.一种基于CMOS传感器的嵌入式纠偏仪，其特征在于：包括支架(1)，固定在支架(1)底部的环形光源模块(2)，固定在支架(1)上部并位于环形光源模块(2)上方的壳体(3)，设置在壳体(3)内的STM32主运算控制器(4)、蓝牙模块(5)和WiFi模块(6)，设置在壳体(3)的下端面的CMOS图像传感器(7)，设置在壳体(3)的上端面的状态显示与按键控制模块(8)和TFT液晶显示模块(9)；所述环形光源模块(2)、蓝牙模块(5)、WiFi模块(6)、CMOS图像传感器(7)、状态显示与按键控制模块(8)和TFT液晶显示模块(9)均与...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘文，汪奇遇，方刚，赵长金，路超群，
申请(专利权)人：常州光电技术研究所，
类型：新型
国别省市：江苏,32