[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

说明书

本发明公开了一种基于CMOS传感器的嵌入式纠偏系统及其纠偏方法，其中基于CMOS传感器的嵌入式纠偏系统包括纠偏仪和控制盒；所述纠偏仪包括支架，固定在支架底部的环形光源模块，固定在支架上部并位于环形光源模块上方的壳体，设置在壳体内的STM32主运算控制器、第一蓝牙模块和WiFi模块，设置在壳体的下端面的CMOS图像传感器，设置在壳体的上端面的状态显示与按键控制模块和TFT液晶显示模块；所述控制盒内设有电机驱动模块和与电机驱动模块电连接的第二蓝牙模块。本发明可以在纠偏前先对带材的边缘进行缺陷检测，有效防止错纠误纠的现象，提高了纠偏的准确性和可靠性，能够适应实际带材生产的综合要求。

技术领域

本发明涉及一种基于CMOS传感器的嵌入式纠偏系统及其纠偏方法。

背景技术

目前，国内纠偏控制系统使用的主要是可见光传感器，即光电传感器，虽然已经有对红外线传感器和CCD传感器的研究，但应用到实际中去的并不多。可见光传感器输出的是偏移量的开关信号，它只能说明其是否偏移以及偏移的方向，导致控制存在振动和精度不高的问题；与此同时此传感器受光干扰比较大，抗干扰能力差，导致适用的范围一直比较窄；最后考虑到实际工业带材边缘不可避免存在一定的缺陷，若对边缘缺陷部位带材实施纠偏，势必适得其反，甚至导致带材的断裂。综上所述，现有可见光传感器已不能满足实际带材生产的综合要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于CMOS传感器的嵌入式纠偏系统及其纠偏方法，能够实时识别带材边缘缺陷，精确寻迹纠偏。

实现本发明目的的技术方案是：一种基于CMOS传感器的嵌入式纠偏系统，包括纠偏仪和控制盒；所述纠偏仪包括支架，固定在支架底部的环形光源模块，固定在支架上部并位于环形光源模块上方的壳体，设置在壳体内的STM32主运算控制器、第一蓝牙模块和WiFi模块，设置在壳体的下端面的CMOS图像传感器，设置在壳体的上端面的状态显示与按键控制模块和TFT液晶显示模块；所述环形光源模块、第一蓝牙模块、WiFi模块、CMOS图像传感器、状态显示与按键控制模块和TFT液晶显示模块均与STM32主运算控制器电连接；所述控制盒内设有电机驱动模块和与电机驱动模块电连接的第二蓝牙模块；所述电机驱动模块与被纠偏设备的驱动电机电连接；所述纠偏仪的STM32主运算控制器和控制盒的电机驱动模块之间通过第一蓝牙模块和第二蓝牙模块实现通信。

所述纠偏仪的环形光源模块位于CMOS图像传感器镜头正下方10-15cm位置处。

所述纠偏仪的STM32主运算控制器采用STM32F4系列芯片。

所述纠偏仪的CMOS图像传感器采用OV系列摄像头。

上述基于CMOS传感器的嵌入式纠偏系统的纠偏方法，包括以下步骤：

①、首先STM32主运算控制器及CMOS图像传感器上电初始化，然后STM32主运算控制器捕获CMOS图像传感器的场同步信号、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液晶显示模块上显示；

③、STM32主运算控制器实时读取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主运算控制器将采集的图像信息通过WiFi模块上传至用户手机，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将控制结果发送至电机驱动模块，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图像传感器的视场中心，以实现对目标材料位置的精密纠偏。