[发明专利]一种条码测量系统

说明书

技术领域：

本发明是涉及控制领域，尤其涉及一种条码控制系统。

背景技术：

利用条码技术进行精密测量的典型仪器是1990年Leica公司开发成功的数字水准仪NA2000，这种光电一体化的新型仪器，实现了条码的精密测量功能。在该平台上进一步开发，形成的系统可以应用于一维、二维长度的精密测量，国内目前对该技术的研究较少，具有较为广阔的应用前景。

发明内容：

本发明就是针对上述问题，提供了一种具有测量速度快、精度高、操作简单、读数直观，能自动计算高差、高程，自动记录数据，计算机数据处理和容易实现基准测量一体化的一种条码测量系统。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案，本发明包括包括条码标尺、光学系统、CMOS图像采集模块、STR912主控板、键盘与液晶显示模块、电源模块和计算机测试系统；其特征在于带有精密位置信息的条码图像通过所述的光学系统，成像在所述的CMOS图像传感器光敏面上，所述的STR912主控板进行自动曝光控制后，采集图像信息，经过算法处理，获得条码带有的位置信息。当系统进行高速图像采集时，STR912处理器将采集信号通过以太网接口送往计算机测量系统，进行最终的数据处理。

本发明的有益效果：

本发明提供了一种具有测量速度快、精度高、操作简单、读数直观，能自动计算高差、高程，自动记录数据，计算机数据处理和容易实现基准测量一体化的一种条码测量系统。

附图说明：

图1是本发明的软件的流程图。

具体实施方式：

图像采集模块

图像采集模块主要由线阵CMOS图像传感器(LIS-1024)、运算放大器(TLV2221IDBVR)组成。视频信号经运算放大器放大后传送到STR912FW44X6主处理器进行A/D转换，转变为数字图像信号。

主机板模块

系统主芯片是基于ARM966E-S核的高性能嵌入式芯片STR912FW44X6，运算速度达96MIPS，支持单周期DSP指令。芯片的系统外围包括时钟、复位、电源管理、向量中断控制器(VIC)、内部PLL、RTC、定时器、9个可编程DMA通道和多达80个GPIO。还有8通道10位ADC、3相电机控制器、PWM输出和多种通讯接口。芯片内建双组Flash，可利用芯片上任意通讯口实现在系统编程功能。主芯片外接1片64MB内存(芯片ST-M25P64)来扩展存储空间。

主机板外围接口

主要有CMOS图像传感器接口、RS-232接口、I₂C接口和10/100M以太网接口。CMOS图像传感器的接口主要实现对图象传感器的自动曝光控制和图象采集；RS-232接口(芯片SP3222)实现程序下载，与上位机通讯，接受上位机指令控制；I₂C接口实现主芯片与键盘和液晶显示模块之间的通讯；10/100M以太网接口(芯片STE100P)配合计算机软件实现高速图像采集。键盘与液晶显示屏模块键盘模块选用ATMega48芯片实现键盘控制和I₂C通讯，以及LCD屏模块I₂C通讯。  软件架构整个软件采用嵌入式操作系统mCOS-II作为主要载体，软件主要分五个线程，系统上电启动后五个线程并行工作。五个线程分别是：串口控制、I₂C接口控制、以太网接口控制、系统菜单控制、数据采集和解码。

软件架构

整个软件采用嵌入式操作系统mCOS-II作为主要载体，软件主要分五个线程，系统上电启动后五个线程并行工作。五个线程分别是：串口控制、I₂C接口控制、以太网接口控制、系统菜单控制、数据采集和解码。

测试结果为了考察系统的性能，设计了与精度为0.004mm的螺旋测微计比对实验。利用螺旋测微计测量条码标尺实际移动的数值，每次条码标尺移动0.500mm，总共测量11次数据，得到11个不同位置处的条码值，计算差值进行比对。测量结果如表1所示。

从测量数据看出，系统测量数据的偏差值在±0.0185mm以内，说明系统的测量达到了一定的精度。

对系统分辨率作了初步测试。保持条码和测量系统的相对位置不变，连续测量10次数据，如表2所示。

测量数据平均值为130.5049mm，系统测量算术偏差在±0.3mm内，即现有系统的分辨率约为0.3mm。采用系统误差标定，软件算法改进等措施后，有望进一步提高系统的测量精度。