[发明专利]基于线阵CCD的尺寸测量装置无效

专利信息
申请号: 201310417678.5 申请日: 2013-09-14
公开(公告)号: CN104457560A 公开(公告)日: 2015-03-25
发明(设计)人: 徐世铭;乔俊;丁晨辉 申请(专利权)人: 徐世铭
主分类号: G01B11/00 分类号: G01B11/00
代理公司: 暂无信息 代理人: 暂无信息
地址: 110180 辽宁省沈阳市浑南*** 国省代码: 辽宁;21
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摘要:
搜索关键词: 基于 ccd 尺寸 测量 装置
【说明书】:

技术领域

发明属于测量领域,尤其是涉及一种基于线阵CCD的尺寸测量装置。

背景技术

在一般应用场合,一维尺寸的测量是采用接触方式完成的,如利用游标卡尺测量工件尺寸。但是接触方式不适合一些特殊场合,如连续运行的生产线上;一些环境恶劣或被测对象材料不允许接触的场合。

发明内容

本发明就是针对上述问题,提供一种非接触手段完成测量的基于线阵CCD的尺寸测量装置。

为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案,本发明包括成像系统,其结构要点是:成像系统通过线阵CCD、视频信号处理模块、二值化处理模块与单片机相连,线阵CCD与驱动电路相连、单片机还与显示模块、键盘、和脉冲模块相连。

作为一种优选方案,所述的单片机采用AT89C51单片机。

本发明有益效果。

本发明包括成像系统,其结构要点是:成像系统通过线阵CCD、视频信号处理模块、二值化处理模块与单片机相连,线阵CCD与驱动电路相连、单片机还与显示模块、键盘、和脉冲模块相连。外购CCD仅用了1024像元、14mm成像区,使光学部分的测量精度受到影响。若将光学成像系统设计到同一基座上,并增加瞄准系统,可以确保成像清晰准确。电路部分由于采用提高计数频率、双字节运算、用软件剔除系统误差等措施使装置精度有所提高,本装置适用于低成本、精度要求不高的非接触测量场合。

附图说明

为本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及具体实施方式,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

图1是本发明电路原理框图。

具体实施方式

如图所示,本发明包括成像系统,成像系统通过线阵CCD、视频信号处理模块、二值化处理模块与单片机相连,线阵CCD与驱动电路相连、单片机还与显示模块、键盘、和脉冲模块相连。

作为一种优选方案,所述的单片机采用AT89C51单片机。

光学系统的选择。

CCD像敏元上所成像的稳定性与准确性对系统精度影响很大。这就要求光学系统成像好、杂散光少、像面照度分布均匀、成像几何畸变小。我们选用氦-氖激光器作为光源,激光的最大特点是方向性好。将激光器发出的细束激光扩束、准直后可直接作为测量用光源。外购CCD自带驱动电路,成像系统采用与CCD标准接口的成像物镜。选择物镜主要应该考虑物镜的像场大小,应根据CCD的像面尺寸选择合适的物镜,使被测尺寸部分能完全对称地成像于CCD的像面上。物镜的焦距应根据测量范围、物距远近来确定,焦距越短、视场越大、检测目标尺寸越大,但检测精度随之降低。

电路部分。

CCD的视频信号经二值化处理后,转变成矩形波信号,矩形波的宽度直接与被测尺寸对应,用标准脉冲(CCD的复位脉冲2MHz)对矩形波进行填充计数,对计数值进行处理可以直接得到尺寸值,然后用数码管显示输出。键盘可以用来设定标定系数,以消除系统误差的影响。填充计数的频率越高,同样宽度的矩形波所计数值越大,测量精度越高。而51系列单片机本身虽然具有定时/计数功能,但是单片机的最高计数频率是其晶振频率的1/24,若晶振频率为6MHz,那么所允许的最大计数频率仅为6/24MHz,所以我们扩展8254接口芯片作为专门计数用,8254计数频率最高为10MHz,可以满足要求。填充计数脉冲选用CCD自带的2MHz的复位脉冲。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明作的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明,对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本发明所提交的权利要求书确定的保护范围。

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