[发明专利]一种基于单目视觉的十字滑台自动校准系统

权利要求书

1.一种基于单目视觉的十字滑台自动校准系统，包括十字滑台机构、单目视觉单元、图像采集卡、运动控制装置，其特征在于：所述十字滑台机构安装在底座上，由滚珠丝杠螺母带动滑块和工作平台在导轨上运动，工作平台在X、Y方向均可直线运动；所述单目视觉单元，固定在十字滑台机构上方，摄取目标刀具图像以及信号的转换、传输、将光信号转化成电信号存入图像采集卡缓冲区；所述图像采集卡，用于将相机传输的模拟或数字信号转换成一定格式的图像数字信号，经过高速PCI总线将采集图像数字信号传输到计算机；所述运动控制装置，用于将计算机处理的信号输入给系统运动控制器，控制器给电机驱动器发送控制指令，电机驱动器根据控制指令给步进电机发送脉冲指令驱动十字滑台按照期望的轨迹运动，完成自动校准整个过程。

2.根据权利要求1所述的一种基于单目视觉的十字滑台自动校准系统，其特征在于：所述十字滑台机构包括导轨座、移动滑块、工作平台、步进电动机、滚珠丝杠螺母副和光栅尺；所述步进电动机为执行元件，驱动滚珠丝杠；所述滚珠丝杠螺母带动滑块和工作平台在导轨上运动，实现工作平台在X、Y方向的直线运动；所述光栅尺用于单目视觉单元在滚动导轨移动时，产生的信号经过处理后传输到计算机。

3.根据权利要求1所述的一种基于单目视觉的十字滑台自动校准系统，其特征在于：所述十字滑台机构还包括联轴器、限位开关；所述联轴器为莲花弹性联轴器，于连接步进电机轴和滚珠丝杠；所述限位开关安装在底座上限制十字滑台的移动极限位置。

4.根据权利要求1所述的一种基于单目视觉的十字滑台自动校准系统，其特征在于：所述单目视觉单元由涡轮蜗杆步进电机驱动，具有反行程自锁功能，涡轮蜗杆步进电机通过弹性联轴器、轴上安装键带动旋转轴旋转，旋转轴与旋转臂连接，通过深沟球轴承安装在轴承支架上。

5.根据权利要求4所述的一种基于单目视觉的十字滑台自动校准系统，其特征在于：所述单目视觉单元从功能上包括数字图像的获取、图像的预处理、图像分割和图像识别。

6.根据权利要求4所述的一种基于单目视觉的十字滑台自动校准系统，其特征在于：所述单目视觉单元是一种安装在十字滑台上方用于刀具图像的摄取以及信号的转换、储存与传输的CCD摄像机。

7.根据权利要求6所述的一种基于单目视觉的十字滑台自动校准系统，其特征在于：所述CCD摄像机输出标准的单色视频、复合信号、RGB信号，或是非标准的逐行扫描信号、线扫描信号、高分辨率信号。

8.根据权利要求1所述的一种基于单目视觉的十字滑台自动校准系统，其特征在于：所述图像采集卡将电信号转换成图像数字信号并将处理结果通过PCI总线串口与上位PC机通信。

9.根据权利要求1所述的一种基于单目视觉的十字滑台自动校准系统，其特征在于：所述运动控制装置包括运动控制卡、电机驱动器、步进电机、增量式编码器；所述运动控制卡接收计算机发送的图像处理信号，且运动控制卡与电机驱动器连接，由运动控制卡发送控制指令给电机驱动器。

10.根据权利要求9所述的一种基于单目视觉的十字滑台自动校准系统，其特征在于：所述电机驱动器根据控制指令给步进电机发送脉冲指令驱动十字滑台按照期望的轨迹运动，完成自动校准整个过程；所述增量式编码器作为位置反馈元件参与闭环控制用来反馈电机速度信息，并将反馈信息输送给运动控制卡。