涂膠工藝是汽車生產(chǎn)制造的重要工藝之一,該工藝覆蓋面廣,牽扯技術(shù)要求高,一直是汽車生產(chǎn)商長(zhǎng)期研究的技術(shù)。膠體的三維信息檢測(cè)是涂膠工藝的重中之重,包括膠高、膠寬、橫截面積以及斷膠等三維特征。傳統(tǒng)人工檢測(cè)膠體的方法已經(jīng)被淘汰,新型自主研發(fā)的膠體自動(dòng)實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)的開發(fā)需求迫在眉梢。在眾多檢測(cè)方法中基于線結(jié)構(gòu)光的檢測(cè)方法脫穎而出。在基于線結(jié)構(gòu)光檢測(cè)的方法中,采集系統(tǒng)的小型化、方便移動(dòng)、實(shí)時(shí)性至關(guān)重要,使用嵌入式處理器配合板級(jí)工業(yè)相機(jī)以及激光器對(duì)膠體進(jìn)行圖像信號(hào)的采集可以滿足要求。針對(duì)汽車零配件膠體三維信息檢測(cè)面臨的缺失高幀率、采集實(shí)時(shí)性的問題,本文設(shè)計(jì)了一套線結(jié)構(gòu)光三維檢測(cè)信號(hào)采集系統(tǒng)。該系統(tǒng)以NVIDIA Jeson-TX2主控器為核心,在Linux系統(tǒng)上通過IIC（Inter-Integrated Circuit）接口控制芯片PCA9685輸出四路PWM（Pulse Width Modulation）驅(qū)動(dòng)激光器,同時(shí)輸出兩路PWM外部觸發(fā)兩個(gè)雙目相機(jī),使激光器與相機(jī)觸發(fā)同步,以此實(shí)現(xiàn)了四路線結(jié)構(gòu)光采集系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以同時(shí)對(duì)其中兩路以灰度重心法提取線結(jié)構(gòu)光中心線,通過以太網(wǎng)TCP（Transm... 

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景和意義
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 涂膠機(jī)器人研究進(jìn)展
        1.1.3 課題研究意義
    1.2 線結(jié)構(gòu)光的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 線結(jié)構(gòu)光機(jī)器視覺的發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.2 線結(jié)構(gòu)光三維測(cè)量關(guān)鍵技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.3 圖像采集系統(tǒng)研究與進(jìn)展
    1.3 本文研究主要內(nèi)容及章節(jié)安排
第二章 線結(jié)構(gòu)光傳感器原理與系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    2.1 線結(jié)構(gòu)光測(cè)量原理
        2.1.1 斜入式激光三角法的原理
        2.1.2 線結(jié)構(gòu)光測(cè)量原理
    2.2 系統(tǒng)性能要求及分析
        2.2.1 系統(tǒng)總體要求和指標(biāo)
        2.2.2 系統(tǒng)框圖設(shè)計(jì)要求
    2.3 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)
        2.3.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        2.3.2 系統(tǒng)工作流程設(shè)計(jì)
        2.3.3 關(guān)鍵技術(shù)分析
    2.4 本章小結(jié)
第三章 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    3.1 系統(tǒng)主要器件選型介紹
        3.1.1 主控器資源連接介紹
        3.1.2 工業(yè)相機(jī)介紹
        3.1.3 激光器介紹
    3.2 5V電源設(shè)計(jì)
        3.2.1 LDO穩(wěn)壓電路
        3.2.2 DCDC穩(wěn)壓電路
        3.2.3 兩種方案的比較選擇
    3.3 0-5VPWM輸出設(shè)計(jì)
    3.4 電壓0-5V轉(zhuǎn)電流0-20MA設(shè)計(jì)
        3.4.1 芯片XTR111的實(shí)現(xiàn)方式
        3.4.2 芯片HX301B的實(shí)現(xiàn)方式
        3.4.3 兩種方式的選擇
    3.5 本章小結(jié)
第四章 圖像采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    4.1 PWM輸出軟件設(shè)計(jì)
        4.1.1 IIC總線協(xié)議
        4.1.2 PCA9685的初始化
        4.1.3 PWM脈沖輸出控制
    4.2 相機(jī)采集設(shè)計(jì)
        4.2.1 相機(jī)采集程序設(shè)計(jì)
        4.2.2 相機(jī)與激光器的配合
    4.3 多相機(jī)采集設(shè)計(jì)
    4.4 中心線坐標(biāo)的提取
        4.4.1 閾值分割
        4.4.2 中心線坐標(biāo)的提取方法
        4.4.3 灰度重心法在TX2上的實(shí)現(xiàn)
    4.5 本章小結(jié)
第五章 圖像信號(hào)的傳輸和操作界面設(shè)計(jì)
    5.1 中心線坐標(biāo)的傳輸
        5.1.1 網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)簡(jiǎn)介
        5.1.2 以太網(wǎng)傳輸中心線坐標(biāo)
    5.2 TX2系統(tǒng)與PC機(jī)系統(tǒng)界面設(shè)計(jì)
        5.2.1 QT簡(jiǎn)介
        5.2.2 TX2系統(tǒng)界面設(shè)計(jì)
        5.2.3 PC機(jī)系統(tǒng)界面設(shè)計(jì)
    5.3 本章小結(jié)
第六章 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與性能分析
    6.1 硬件系統(tǒng)的驗(yàn)證分析
    6.2 圖像采集的驗(yàn)證分析
        6.2.1 PWM時(shí)序相移測(cè)試
        6.2.2 圖像采集速度測(cè)試
        6.2.3 光條處理傳輸速度測(cè)試
        6.2.4 相機(jī)切換測(cè)試
    6.3 中心線坐標(biāo)傳輸?shù)尿?yàn)證分析
    6.4 系統(tǒng)調(diào)試與實(shí)驗(yàn)
    6.5 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論與展望
    7.1 本文的主要研究成果
    7.2 本文的不足與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動(dòng)及成果情況


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3684354