[发明专利]基于模拟图像采集的非接触式细丝直径测量装置及方法

摘要

本发明提供一种基于模拟图像采集的非接触式细丝直径测量装置及方法，用于测量细丝直径，包括光学装置、拍摄单元、信号分离单元、波形处理单元、FPGA微处理器、显示单元，拍摄单元将光学装置输入的光学图像转化为复合模拟电压信号，通过信号分离单元和波形处理单元，得到行信号、场信号、模拟图像电压信号并送入FPGA微处理器，经过处理将待测细丝长度显示在显示单元中，所述的光学装置包括LED线光源、黑色吸光底板、密闭箱、镜头，拍摄单元由驱动模块、CCD传感器、信号处理模块、时序控制模块组成，所述的FPGA微处理器包括脉冲计数模块、数据处理模块、显示驱动模块，本发明可以实现高速可靠、高精度、低成本测量细丝直径。

主权项

1.一种基于模拟图像采集的非接触式细丝直径测量装置，其特征在于包括光学装置(1)、拍摄单元(2)、信号分离单元(3)、波形处理单元(4)、FPGA微处理器(5)、显示单元(6)，所述的光学装置(1)包括LED线光源(19)、黑色吸光底板(20)、含有过丝孔(17)的密闭箱(16)、镜头(21)，其中密闭箱(16)底部放置一块所述的黑色吸光底板(20)，密闭箱(16)左右两侧等高位置放置两个所述的LED线光源(19)，密闭箱(16)前后两侧中心轴向上与所述的LED线光源(19)等高的位置开有两个过丝孔(17)，待测细丝(18)从所述的两个过丝孔(17)中穿过，所述的镜头(21)的镜头光学输入端(22)从密闭箱(16)上部伸入密闭箱(16)中并对准所述的待测细丝(18)，拍摄单元(2)由驱动模块(8)、CCD传感器(9)、信号处理模块(11)、时序控制模块(10)组成，其中光学装置(1)中镜头(21)的镜头光学输出端(23)与拍摄单元(2)的CCD传感器(9)的光学输入端对接，拍摄单元(2)中的驱动模块(8)的输出端与CCD传感器(9)的电学输入端连接，CCD传感器(9)的输出端与信号处理模块(11)的信号输入端连接，时序控制模块(10)与信号处理模块(11)的控制输入端连接，信号处理模块(11)的输出分别与信号分离单元(3)和波形处理单元(4)连接，所述的FPGA微处理器(5)包括脉宽计数模块(12)、数据处理模块(13)、显示驱动模块(14)，串口通信模块(15)，FPGA微处理器(5)中脉宽计数模块(12)的控制输入端与信号分离单元(3)的输出端相连、脉宽计数模块(12)的脉宽输入端与波形处理单元(4)的输出端相连，脉宽计数模块(12)的输出端与数据处理模块(13)的输入相连，数据处理模块(13)的输出端与显示驱动模块(14)的输入端相连，显示驱动模块(14)的输出端与显示单元(6)的输入端相连。