本實用新型涉及一種基于CMOS傳感器的嵌入式糾偏儀。

背景技術：

目前，國內糾偏控制本實用新型使用的主要是可見光傳感器，即光電傳感器，雖然已經有對紅外線傳感器和CCD傳感器的研究，但應用到實際中去的并不多?？梢姽鈧鞲衅鬏敵龅氖瞧屏康拈_關信號，它只能說明其是否偏移以及偏移的方向，導致控制存在振動和精度不高的問題；與此同時此傳感器受光干擾比較大，抗干擾能力差，導致適用的范圍一直比較窄；最后考慮到實際工業(yè)帶材邊緣不可避免存在一定的缺陷，若對邊緣缺陷部位帶材實施糾偏，勢必適得其反，甚至導致帶材的斷裂。綜上所述，現有可見光傳感器已不能滿足實際帶材生產的綜合要求。

技術實現要素：

本實用新型的目的是提供一種基于CMOS傳感器的嵌入式糾偏儀，能夠實時識別帶材邊緣缺陷，精確尋跡糾偏。

實現本實用新型目的的技術方案是：一種基于CMOS傳感器的嵌入式糾偏儀，包括支架，固定在支架底部的環(huán)形光源模塊，固定在支架上部并位于環(huán)形光源模塊上方的殼體，設置在殼體內的STM32主運算控制器、藍牙模塊和WiFi模塊，設置在殼體的下端面的CMOS圖像傳感器，設置在殼體的上端面的狀態(tài)顯示與按鍵控制模塊和TFT液晶顯示模塊；所述環(huán)形光源模塊、藍牙模塊、WiFi模塊、CMOS圖像傳感器、狀態(tài)顯示與按鍵控制模塊和TFT液晶顯示模塊均與STM32主運算控制器電連接；所述STM32主運算控制器通過藍牙模塊與被糾偏設備的電機驅動模塊無線通信聯接。

所述環(huán)形光源模塊位于CMOS圖像傳感器鏡頭正下方10-15cm位置處。

所述STM32主運算控制器采用STM32F4系列芯片。

所述CMOS圖像傳感器采用OV系列攝像頭。

采用了上述技術方案，本實用新型具有以下的有益效果：(1)本實用新型不僅可以實時捕獲帶材邊緣偏移的方向，而且可以獲取偏移的度量(像素單位)，同時還可以在糾偏前先對帶材的邊緣進行缺陷檢測，只對檢測出無缺陷帶材邊緣部分實施糾偏，有效防止錯糾誤糾的現象，提高了糾偏的準確性和可靠性，能夠適應實際帶材生產的綜合要求。

(2)本實用新型在CMOS圖像傳感器鏡頭正下方設置環(huán)形光源模塊，可以通過按鍵對其光源的進行調制，一方面提高了對帶材邊緣圖像提取的精度以及準確度，另一方面提高了本實用新型對實際帶材生產中外界光的抗干擾能力。

(3)本實用新型的STM32主運算控制器通過藍牙模塊與被糾偏設備的電機驅動模塊無線通信聯接，使得本實用新型的安裝不再受工業(yè)環(huán)境的限制。

(4)本實用新型設置WiFi模塊，使得用戶可以直接通過手機APP，實現對本實用新型運行狀態(tài)的獲取以及對本實用新型的手動調節(jié)，使本實用新型操作更加智能更加方便。

附圖說明

為了使本實用新型的內容更容易被清楚地理解，下面根據具體實施例并結合附圖，對本實用新型作進一步詳細的說明，其中

圖1為本實用新型的結構示意圖。

圖2為圖1的俯視圖。

圖3為本實用新型的原理框圖。

圖4為本實用新型的糾偏方法的流程圖。

圖5為本實用新型的STM32主運算控制器通過CMOS圖像傳感器對目標帶材邊緣圖像的有效采集的流程圖。

圖6為本實用新型進入非手動調節(jié)狀態(tài)下，STM32主運算控制器對采集的圖像信息進行實時圖像處理的流程圖。

附圖中的標號為：

糾偏儀1、支架1、環(huán)形光源模塊2、殼體3、STM32主運算控制器4、藍牙模塊5、WiFi模塊6、CMOS圖像傳感器7、狀態(tài)顯示與按鍵控制模塊8、TFT液晶顯示模塊9；

具體實施方式

(實施例1)

見圖1至圖3，本實施例的基于CMOS傳感器的嵌入式糾偏儀，包括支架1，固定在支架1底部的環(huán)形光源模塊2，固定在支架1上部并位于環(huán)形光源模塊2上方的殼體3，設置在殼體3內的STM32主運算控制器4、藍牙模塊5和WiFi模塊6，設置在殼體3的下端面的CMOS圖像傳感器7，設置在殼體3的上端面的狀態(tài)顯示與按鍵控制模塊8和TFT液晶顯示模塊9。

環(huán)形光源模塊2、藍牙模塊5、WiFi模塊6、CMOS圖像傳感器7、狀態(tài)顯示與按鍵控制模塊8和TFT液晶顯示模塊9均與STM32主運算控制器4電連接。STM32主運算控制器4通過藍牙模塊5與被糾偏設備的電機驅動模塊無線通信聯接。環(huán)形光源模塊2位于CMOS圖像傳感器7鏡頭正下方10-15cm位置處。STM32主運算控制器4采用STM32F4系列芯片。CMOS圖像傳感器7采用OV系列攝像頭。

見圖4，本實施例的基于CMOS傳感器的嵌入式糾偏儀的糾偏方法，包括以下步驟：

①、首先STM32主運算控制器4及CMOS圖像傳感器7上電初始化，然后STM32主運算控制器4捕獲CMOS圖像傳感器7的場同步信號、行同步信號和像同步信號，按信號時序實現對目標帶材邊緣圖像的有效采集；

②、STM32主運算控制器4將采集的信息以二維數組形式保存到自身的SRAM存儲器中，并實時在TFT液晶顯示模塊9上顯示；

③、STM32主運算控制器4實時讀取WiFi指令以及按鍵檢測，判斷本糾偏儀是否進入手動調節(jié)狀態(tài)；若本糾偏儀進入手動調節(jié)狀態(tài)，則STM32主運算控制器4將采集的圖像信息通過WiFi模塊6上傳至用戶手機，并實時檢測是否進行光源調試以及電機驅動控制；反之若本糾偏儀進入非手動調節(jié)狀態(tài)，則STM32主運算控制器4對采集的圖像信息進行實時圖像處理，然后判斷帶材是否存在邊緣缺陷，若有缺陷則返回圖像采集，若無缺陷則根據帶材邊沿質心位置，計算相對于CMOS圖像傳感器7視場中心的誤差，并對誤差采用模糊PID控制，最后通過藍牙模塊5將控制結果發(fā)送至被糾偏設備的電機驅動模塊，對被糾偏設備的驅動電機實施閉環(huán)驅動，使得帶材邊沿質心位置始終保持在CMOS圖像傳感器7的視場中心，以實現對目標材料位置的精密糾偏。

見圖5，步驟①中STM32主運算控制器4通過CMOS圖像傳感器7對目標帶材邊緣圖像的有效采集的流程為：CMOS圖像傳感器7初始化后依次進行行計數清零和列計數清零；然后STM32主運算控制器4檢測CMOS圖像傳感器7的場同步是否達到下降沿；當場同步達到下降沿后，檢測行計數器是否達到480，若是則一幀圖像采集結束，若為否則檢測CMOS圖像傳感器7的行同步是否達到上升沿；當行同步達到上升沿后，檢測CMOS圖像傳感器7的像同步是否達到下降沿；當像同步達到下降沿后，采集一個像素值，并且列計數器加1；然后檢測列計數器是否達到640，若未達到640則返回檢測CMOS圖像傳感器7的像同步是否達到下降沿，若達到640則行計數器加1，然后返回檢測行計數器是否達到480。

見圖6，步驟③中本糾偏儀進入非手動調節(jié)狀態(tài)下，STM32主運算控制器4對采集的圖像信息進行實時圖像處理的流程為：先對圖像進行預處理，然后對圖像邊緣進行提取，再對圖像邊緣進行擬合；然后對圖像邊緣的進行識別，若為曲線則判斷為帶材邊緣的缺陷，若為直線則對目標邊緣進行定位，獲取邊緣的誤差。

以上所述的具體實施例，對本實用新型的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本實用新型的具體實施例而已，并不用于限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。