[發(fā)明專(zhuān)利]基于機(jī)器視覺(jué)的電纜護(hù)套拉伸長(zhǎng)度測(cè)量裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610374243.0
• 申請(qǐng)日: 2016-05-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105910539B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-05-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 甄少華;李靜昆;吳亞鵬;高振斌
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 河北工業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01B11/02
• 分類(lèi)號(hào): G01B11/02;G01N3/06;G01N3/08
• 代理公司: 天津翰林知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)12210
• 代理人: 趙鳳英,付長(zhǎng)杰

1.一種基于機(jī)器視覺(jué)的電纜護(hù)套拉伸長(zhǎng)度測(cè)量裝置，包括拉力傳感器、拉力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和伺服電機(jī)，其特征在于該測(cè)量裝置還包括上位機(jī)、嵌入式控制器和工業(yè)相機(jī)，嵌入式控制器、工業(yè)相機(jī)、拉力傳感器、拉力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和伺服電機(jī)構(gòu)成下位機(jī)；

所述嵌入式控制器包括觸摸屏顯示模塊、拉力傳感器處理模塊、相機(jī)圖像處理模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和上位機(jī)通信模塊，觸摸屏顯示模塊的輸入端、相機(jī)圖像處理模塊的輸出端和上位機(jī)通信模塊的輸入端均與數(shù)據(jù)處理模塊連接，所述數(shù)據(jù)處理模塊同時(shí)通過(guò)拉力傳感器處理模塊與拉力傳感器相連接，相機(jī)圖像處理模塊的輸入端通過(guò)USB線和工業(yè)相機(jī)相連接；上位機(jī)通信模塊通過(guò)網(wǎng)線和上位機(jī)相連接，所述拉力傳感器安裝在拉力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上，拉力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與伺服電機(jī)連接；拉力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由伺服電機(jī)控制，所述上位機(jī)內(nèi)存有機(jī)器視覺(jué)軟件；

所述上位機(jī)機(jī)器視覺(jué)軟件的軟件流程是：首先初始化界面，開(kāi)辟畫(huà)圖線程和網(wǎng)口接收線程，此時(shí)存在主線程，畫(huà)圖線程和網(wǎng)口接收線程三個(gè)線程；網(wǎng)口接收線程中首先判斷是否連接嵌入式控制器，如果不連接，繼續(xù)監(jiān)聽(tīng)此信號(hào)；如果連接，則通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接下位機(jī)；然后通過(guò)網(wǎng)口接收數(shù)據(jù)，并保存到數(shù)據(jù)緩沖區(qū)；刷新顯示拉伸長(zhǎng)度和拉力；判斷網(wǎng)絡(luò)斷開(kāi)標(biāo)志是否為1，如果為1，則馬上斷開(kāi)網(wǎng)絡(luò)連接；否則，判斷電纜護(hù)套是否斷裂；如果電纜護(hù)套沒(méi)有斷裂，重復(fù)通過(guò)網(wǎng)口接收數(shù)據(jù)，并保存到數(shù)據(jù)緩沖區(qū)；如果電纜護(hù)套斷裂，則將斷裂標(biāo)志設(shè)置為1，然后斷開(kāi)網(wǎng)絡(luò)；

在畫(huà)圖線程中，首先畫(huà)坐標(biāo)軸，然后判斷是否連接嵌入式控制器，如果連接嵌入式控制器，根據(jù)緩沖區(qū)內(nèi)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)繪制電纜護(hù)套拉伸長(zhǎng)度和拉力的二維曲線，判斷網(wǎng)絡(luò)斷開(kāi)標(biāo)志是否為1，如果為1，直接停止繪制曲線；如果不為1，則判斷斷裂標(biāo)志是否為1，如果斷裂標(biāo)志為1，則停止繪制曲線；如果斷裂標(biāo)志不為1，則繼續(xù)繪制曲線，即返回根據(jù)緩沖區(qū)內(nèi)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)繪制電纜護(hù)套拉伸長(zhǎng)度和拉力的二維曲線；如果不連接嵌入式控制器，則進(jìn)入判斷網(wǎng)絡(luò)斷開(kāi)標(biāo)志是否為1，重復(fù)上述過(guò)程；

在主線程中，首先判斷是否斷開(kāi)與嵌入式控制器的連接，如果斷開(kāi)連接，則將網(wǎng)絡(luò)斷開(kāi)標(biāo)志設(shè)置為1，如果沒(méi)有斷開(kāi)與嵌入式控制器的連接，則不設(shè)置，直接判斷是否打印報(bào)表；網(wǎng)絡(luò)斷開(kāi)標(biāo)志設(shè)置為1以后，判斷斷裂標(biāo)志是否為1，如果不為1，則判斷是否打印報(bào)表，如果斷斷裂標(biāo)志為1，則生成報(bào)表；再判斷是否打印報(bào)表；如果打印報(bào)表，則生成打印報(bào)表，并打印，否則返回判斷是否斷開(kāi)與嵌入式控制器的連接；打印報(bào)表后，判斷是否退出程序，如果是，則退出程序，否則，繼續(xù)重復(fù)主線程剛開(kāi)始的操作。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于機(jī)器視覺(jué)的電纜護(hù)套拉伸長(zhǎng)度測(cè)量裝置，其特征在于所述拉力傳感器處理模塊的軟件程序流程是：首先對(duì)嵌入式控制器的拉力傳感器處理模塊的串口進(jìn)行初始化，即波特率、校驗(yàn)位、數(shù)據(jù)字節(jié)長(zhǎng)度和停止位的初始化，然后發(fā)送請(qǐng)求拉力傳感器傳輸數(shù)據(jù)，采集一組拉力傳感器傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行變換，將計(jì)算所得的拉力值存放入數(shù)據(jù)處理模塊作為拉力數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，之后數(shù)據(jù)處理模塊向拉力傳感器處理模塊發(fā)送是否斷裂的系統(tǒng)消息，判斷電纜護(hù)套是否已經(jīng)斷裂，如果被拉斷，那么停止采集拉力值并發(fā)送停止采集操作的系統(tǒng)消息，系統(tǒng)停止；如果沒(méi)被拉斷，則需判斷是否需要手動(dòng)停止，如果需要手動(dòng)停止試驗(yàn)，停止采集拉力值并發(fā)送停止采集操作的系統(tǒng)消息，系統(tǒng)停止，如果不需要手動(dòng)停止試驗(yàn)，則重新返回采集一組拉力傳感器傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于機(jī)器視覺(jué)的電纜護(hù)套拉伸長(zhǎng)度測(cè)量裝置，其特征在于所述相機(jī)圖像處理模塊的軟件程序流程是：通過(guò)工業(yè)相機(jī)采集一幅圖像，自動(dòng)從USB接口讀取圖像數(shù)據(jù)，通過(guò)工作人員手指在觸摸顯示屏上滑動(dòng)手指，設(shè)置圖像處理的感興趣區(qū)域，即劃定感興趣區(qū)域，對(duì)圖像的感興趣區(qū)域的內(nèi)容進(jìn)行標(biāo)記點(diǎn)顏色信息增強(qiáng)，得到標(biāo)記點(diǎn)顏色增強(qiáng)圖像，找到標(biāo)記點(diǎn)輪廓，計(jì)算標(biāo)記點(diǎn)間的像素距離，從而得到標(biāo)記點(diǎn)之間的實(shí)際距離，用來(lái)作為電纜護(hù)套的拉伸長(zhǎng)度；上位機(jī)監(jiān)聽(tīng)拉力傳感器是否停止試驗(yàn)的系統(tǒng)消息，如果停止試驗(yàn)，則停止采集圖像信息，如果不停止試驗(yàn)，則繼續(xù)采集一幅圖像信息。