[发明专利]一种基于CMOS传感器的嵌入式纠偏系统及其纠偏方法

权利要求书

1.一种基于CMOS传感器的嵌入式纠偏系统的纠偏方法，所述CMOS传感器的嵌入式纠偏系统包括纠偏仪(1)和控制盒(2)；所述纠偏仪(1)包括支架(1-1)，固定在支架(1-1)底部的环形光源模块(1-2)，固定在支架(1-1)上部并位于环形光源模块(1-2)上方的壳体(1-3)，设置在壳体(1-3)内的STM32主运算控制器(1-4)、第一蓝牙模块(1-5)和WiFi模块(1-6)，设置在壳体(1-3)的下端面的CMOS图像传感器(1-7)，设置在壳体(1-3)的上端面的状态显示与按键控制模块(1-8)和TFT液晶显示模块(1-9)；所述环形光源模块(1-2)、第一蓝牙模块(1-5)、WiFi模块(1-6)、CMOS图像传感器(1-7)、状态显示与按键控制模块(1-8)和TFT液晶显示模块(1-9)均与STM32主运算控制器(1-4)电连接；所述控制盒(2)内设有电机驱动模块(2-1)和与电机驱动模块(2-1)电连接的第二蓝牙模块(2-2)；所述电机驱动模块(2-1)与被纠偏设备的驱动电机电连接；所述纠偏仪(1)的STM32主运算控制器(1-4)和控制盒(2)的电机驱动模块(2-1)之间通过第一蓝牙模块(1-5)和第二蓝牙模块(2-2)实现通信；所述纠偏仪(1)的环形光源模块(1-2)位于CMOS图像传感器(1-7)镜头正下方10-15cm位置处；

其特征在于：所述纠偏方法包括以下步骤：

①、首先STM32主运算控制器(1-4)及CMOS图像传感器(1-7)上电初始化，然后STM32主运算控制器(1-4)捕获CMOS图像传感器(1-7)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(1-4)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(1-9)上显示；

③、STM32主运算控制器(1-4)实时读取WiFi指令以及按键检测，判断系统是否进入手动调节状态；若系统进入手动调节状态，则STM32主运算控制器(1-4)将采集的图像信息通过WiFi模块(1-6)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；反之若系统进入非手动调节状态，则STM32主运算控制器(1-4)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(1-7)视场中心的误差，并对误差采用模糊PID控制，最后通过第一蓝牙模块(1-5)将控制结果发送至电机驱动模块(2-1)，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(1-7)的视场中心，以实现对目标材料位置的精密纠偏。

2.根据权利要求1所述的基于CMOS传感器的嵌入式纠偏系统的纠偏方法，其特征在于：所述纠偏仪(1)的STM32主运算控制器(1-4)采用STM32F4系列芯片。

3.根据权利要求1所述的基于CMOS传感器的嵌入式纠偏系统的纠偏方法，其特征在于：所述纠偏仪(1)的CMOS图像传感器(1-7)采用OV系列摄像头。

4.根据权利要求1所述的基于CMOS传感器的嵌入式纠偏系统的纠偏方法，其特征在于：所述步骤①中STM32主运算控制器(1-4)通过CMOS图像传感器(1-7)对目标带材边缘图像的有效采集的流程为：CMOS图像传感器(1-7)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(1-4)检测CMOS图像传感器(1-7)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(1-7)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(1-7)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(1-7)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。

5.根据权利要求1所述的基于CMOS传感器的嵌入式纠偏系统的纠偏方法，其特征在于：所述步骤③中系统进入非手动调节状态下，STM32主运算控制器(1-4)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。