[发明专利]一种基于微秒级定时的计算机精密裁切纸板系统及方法

权利要求书

1.一种基于微秒级定时的计算机精密裁切纸板控制系统，其特征在于，包括：工业计算机、纸板输送装置、设于纸板输送装置上的裁切装置、设于刀具进料端的图像采集装置以及裁切控制装置；所述图像采集装置与工业计算机的图像处理模块连接，所述图像处理模块与裁切控制装置连接，所述裁切控制装置用于控制裁切装置上刀具的裁切动作；

所述纸板输送装置用于带动纸板向刀具进料端移动；

所述图像采集装置，用于在初始裁切之后，每隔一定时间获取一次纸板上标志块的图像信息，其中，第a次图像采集和第a+1次图像采集之间的间隔时间为P_a+1，并将拍摄模块获取的纸板上裁切标志的图像信息传输到图像处理模块；

所述图像处理模块，用于根据图像采集模块采集到的标志块图像信息进行图像处理，从而完成纸板上裁切标志的定位；

所述裁切控制装置，用于根据图像处理模块计算得到的裁切标志的位置向裁切装置输出裁切信号；

所述图像处理模块，具体用于：

根据对采集切割标志逐行扫描，求出图像中的最大灰度值Z₁和最小灰度值Z₂，令初值为求出图像中的最大灰度值Z₁和最小灰度值Z₂；

令阈值为T₀=( Z₁+Z₂)/2，根据阈值T₀将图像分割为目标和背景两部分，求出新的阈值T₁=( T₀+Z₂)/2，若T_k=T_k+1，则T_k+1为所求阈值，否则转到上一步，迭代求解； P_a+1=l/v+t_1-2+t_2-3+……t_a-（a+1），其中，l为纸板上相邻两个标志块之间距离的最小值，v为纸板的传输速度，其中，t_a-（a+1）为裁切补偿时间，t_a-（a+1）=(n_a - n _a+1) / f，其中f为根据调用QueryPerformanceFrequency()函数获得计算机内部定时器的时钟频率，n_a为在执行第a次裁切动作时调用QueryPerformanceCounter()取得的计数值，n_a+1为在执行第a+1次裁切动作时调用QueryPerformanceCounter()取得的计数值；

得出所求阈值后，筛选灰度大于阈值的像素点，所有灰度大于阈值的像素点即为标志块感兴趣区域，利用边缘检测算法，对标志块的轮廓进行识别，得到标志块边界；

对标志块的正确性进行判断，计算标志块同样大小的模板w×h内像素总和为N，对标志块边界内的区域求像素和M，若M=N，则判断标志块正确，保留标注块，若M≠N，则判断标志块错误，去掉标志块；

找到标志块的位置（x₀, y₀），对该标志块的位置区域标识，所有所述标志块的形状大小均相同且尺寸已知，根据标志块的形状尺寸，计算出标志块的中心点位置（x, y），所述标志块的中心点位置（x, y）即为裁切标志。

2.根据权利要求1所述的一种基于微秒级定时的计算机精密裁切纸板控制系统，其特征在于,所述裁切控制装置包括精密定时裁切模块、CPLD控制模块、继电器和开关电源，所述精密定时裁切模块连接CPLD控制模块，所述CPLD控制模块连接继电器，所述继电器连接开关电源，所述开关电源连接裁切装置上的刀具；

所述CPLD控制模块包括Fenpin模块和Rxd子模块：

所述Fenpin模块，用于对时钟CLK进行分频处理；

所述Rxd子模块，用于实现八位数据的串并转换功能。