基于平行激光线的带材宽度及中心测量系统和方法

摘要

本发明公开了一种基于平行激光线的带材宽度及中心测量系统，本发明还公开了一种基于平行激光线的带材宽度及中心测量方法，将面阵CCD固定，使平行激光线光源与带材垂直，面阵CCD通过检测平行激光线，获得带材边沿位置相关的信号，此信号经过外部高速A/D转换器，得到数字信号，然后通过FPGA处理器，对相关信号进行处理，将此信号再通过USB2.0传送到上位机中，最后将结果显示出来。本发明的系统和方法，具有检测精度高、稳定性好及设计结构简单的特点。

主权项

一种带材宽度及中心测量方法，利用一种基于平行激光线的带材宽度及中心测量系统，该系统结构是，包括设置在输送线正上方的平行激光源(6)和检测传感器，检测传感器另与FPGA处理器(3)连接；所述的平行激光源(6)采用波长为635nm～650nm的平行激光器，能够向输送线上的带材发射出平行激光线，平行激光源(6)垂直向下照射的平行激光线要与带材平面垂直，照在带材上的平行激光线与带材前进方向垂直；所述的FPGA处理器(3)通过USB信号线(2)与上位机(1)连接；所述的检测传感器包括面阵CCD(5)以及配套连接的外部高速A/D(4)，外部高速A/D(4)与FPGA处理器(3)连接，另外，FPGA处理器(3)的驱动信号通过CCD驱动与面阵CCD(5)控制连接，FPGA处理器(3)的A/D控制信号与外部高速A/D(4)控制连接，在面阵CCD(5)的镜头前安装有滤光片，利用上述的基于平行激光线的带材宽度及中心测量系统，其特征在于，该方法按照以下过程实施：在平行激光线与带材垂直的理想情况下，平行激光线与带材边沿为直角，通过检测平行激光线以便得到带材的边沿信息，以平行激光线与带材的理想中心线位置的交点为坐标原点O，则图像中带材的右端点A在空间的坐标为(x₁,y₁)、带材的左端点D在空间的坐标为(x′₁,y′₁)，则带材的中心对应的坐标应为将此坐标与理想中心坐标相比，如果两坐标相等说明带材的位置不应调整，否则需根据坐标的偏差量进行带材中心的调整；在带材偏离状态时，以第一条平行激光线与理想中心线的交点为坐标原点O建立二维空间坐标系，同时检测三条平行激光线同带材的右端点A、B、C和左端点D、E、F，分别计算该六个端点的坐标，而后借助于三条平行激光线之间的间距d，得到平行激光线与带材的夹角α，即为带材的偏离角度，同时将带材的宽度信息转化成为A、D两点之间的距离，从而得到带材斜偏角度以及带材的中心位置。