[发明专利]基于CMOS传感器的带材对中检测系统及其检测方法

摘要

基于CMOS传感器的带材对中检测系统及其检测方法，包括红外光源，红外光源上部隔着机组传输线设置有检测模块，检测模块包括分别设置在生产机组两侧上部的传感器A和传感器B，传感器A和传感器B的结构相同，均包括由下至上依次设置的镜头、滤光片和CMOS图像传感器，滤光片只允许红外光通过，两个CMOS图像传感器共同连接有复杂逻辑器件，复杂逻辑器件连接有微控制器，微控制器与PLC控制器通信，PLC控制器连接有液压伺服装置，微控制器还通过以太网与上位机进行通信。解决了现有技术中存在的带材对中检测系统易受环境光干扰、检测范围有限的问题。

主权项

1.基于CMOS传感器的带材对中检测方法，其特征在于，运用基于CMOS传感器的带材对中检测系统进行带材对中检测，包括红外光源(1)，所述红外光源(1)上部隔着机组传输线设置有检测模块，检测模块包括分别设置在生产机组两侧上部的传感器A(2)和传感器B(3)，传感器A(2)和传感器B(3)的结构相同，均包括由下至上依次设置的镜头、滤光片和CMOS图像传感器，所述滤光片只允许红外光通过，两个CMOS图像传感器共同连接有复杂逻辑器件，复杂逻辑器件连接有微控制器(4)，所述微控制器(4)与PLC控制器(6)通信，PLC控制器(6)连接有液压伺服装置，所述微控制器(4)还通过以太网与上位机(5)进行通信；/n具体过程如下：/n步骤1，将带材(7)安装在生产机组上，带材(7)两侧边缘分别位于传感器A(2)和传感器B(3)的监测范围内，利用CMOS图像传感器对运动过程中的带材(7)两侧边缘的图像信息进行采集；/n步骤2，根据所述步骤1得到的图像信息在微控制器中计算带材(7)两侧边缘位置对应的点位信息；/n具体步骤为：/n步骤2.1，CMOS图像传感器将采集到的图像信息输入复杂逻辑器件，复杂逻辑器件对图像中的像素点进行列累加求和，并将列累加求和结果传输给微控制器(4)；/n步骤2.2，微控制器(4)接收列累加求和结果并作出累加曲线，在累加曲线上通过窗口滑动做差的方法得到带材两侧边缘位置所对应的点位信息；/n具体为：/n设CMOS图像传感器采集到的图像包含k行n列的像素点，对其进行列累加求和得到数组a[j]，并作累加曲线，j表示其中的一列，0≤j＜n；设宽度为m的脉冲矩形窗口最小值为：b[i]＝min{a[j]}，0≤i＜m/2，最大值为：b[i]＝max{a[j]}，m/2≤i＜m；/n在累加曲线上滑动脉冲矩形窗口进行作差，得到累计差值Sum[j]：/n带材(7)左侧边缘对应的累加曲线呈下降趋势，找到累计差值最大的数据C₁：C₁＝max{Sum[j]}；C₁对应的点位即为带材(7)左侧边缘对应的点位，记为A_position，0≤j＜n-m，m为偶数；/n带材(7)右侧边缘对应的累加曲线呈上升趋势，找到累计差值最小的数据C₂：C₂＝min{Sum[j]}；C₂对应的点位即为带材(7)右侧边缘对应的点位，记为B_position，0≤j＜n-m，m为偶数；/n步骤3，微控制器(4)将所述步骤2得到的点位信息送入PLC控制器(6)，PLC控制器(6)计算带材(7)两侧实际位置后得到带材(7)的偏移量，即纠偏量；/n步骤4，微控制器(4)通过以太网将带材(7)的实时特征信息传给上位机(5)，同时PLC控制器(6)驱动液压伺服装置对带材(7)进行纠偏，实现带材中心的位置和生产机组的中线重合。/n