基于機器視覺的模切機紙張定位系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)
本文選題:平壓平模切機 + 定位精度。 參考:《南京理工大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:本課題針對平壓平模切機傳統(tǒng)的電子規(guī)與機械規(guī)對紙張定位精度不高,以天津長榮平壓平全清廢模切機1450ER為研究對象,設(shè)計開發(fā)了基于機器視覺的模切機紙張定位系統(tǒng),對紙張的邊緣或者印刷的色塊定位,定位精度不低于0.01mm,并能實時地傳輸數(shù)據(jù)。本文主要進行了以下研究:(1)系統(tǒng)總體方案設(shè)計。確立了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、所需設(shè)備和軟硬件設(shè)計需求。(2)成像光路及硬件設(shè)備選型。受前規(guī)、側(cè)規(guī)處狹小空間的限制,選取了一體化封裝式光源相機采集圖像,設(shè)計了成像光路圖,確定相機焦距與工作距離。(3)I/O控制板的設(shè)計。實現(xiàn)相機光源隔離式輸入輸出驅(qū)動控制,對輸入信號去抖濾波、脈沖延時整形處理以達到相機光源同步曝光的目的。(4)圖像處理算法與數(shù)據(jù)實時通訊研究。討論了邊緣檢測與亞像素級邊緣檢測原理,并實驗驗證了邊緣檢測方法的精度;對亞像素級的邊緣點作最小二乘法直線查找處理,通過數(shù)學(xué)幾何運算求取紙張偏移的角度與位移。選擇以太網(wǎng)Modbus/TCP協(xié)議將數(shù)據(jù)寫入到PLC的寄存器或內(nèi)存地址中,保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r性。(5)系統(tǒng)測試與人機操作界面設(shè)計。研究了工業(yè)相機標定原理與標定步驟,使用QT Designer設(shè)計了人機操作界面;在界面中,設(shè)置硬件設(shè)備和圖像處理工具的參數(shù)進行系統(tǒng)測試,使其滿足運行穩(wěn)定性要求。
[Abstract]:In view of the low positioning accuracy of the traditional electronic and mechanical rules of the flat die cutting machine, the paper designed and developed a paper positioning system for the die cutting machine based on machine vision, which is based on the machine vision. The positioning accuracy of the paper edge or printed color block is not less than 0.01mm, and the positioning accuracy is not less than that of the 1450ER. The following research is carried out in this paper: (1) the overall scheme design of the system. The structure of the system, the required equipment and the design requirements of the hardware and software are established. (2) the selection of the imaging optical path and the hardware equipment. By the restriction of the front gauge and the narrow space of the side gauge, the integrated package type light source camera is selected to collect the image, and the imaging optical path is designed. Figure, determine the focal distance and working distance of the camera. (3) the design of the I/O control board. The isolation type input and output drive control of the camera light source is realized, the input signal is shaken and filtered to achieve the purpose of the synchronous exposure of the camera light source. (4) the study of the image processing algorithm and the real-time communication of the data. The edge detection and sub pixel edge detection are discussed. The edge detection principle, and the experiment verifies the accuracy of the edge detection method; the sub pixel edge points are made by the least square method, and the angle and displacement of the paper offset are obtained by mathematical geometry operation. The Ethernet Modbus/TCP protocol is selected to write the data to the memory or memory address of the PLC, so as to ensure the real-time data transmission. (5) system testing and man-machine interface design. The calibration principle and calibration steps of industrial cameras are studied. QT Designer is used to design man-machine interface. In the interface, the parameters of hardware equipment and image processing tools are set up to meet the requirements of stable operation.
【學(xué)位授予單位】:南京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號】:TS885;TP391.41
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本文編號:1808846
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