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魔术贴粘扣带​要用的有哪些方面

作者: 发布时间:2020-03-12 17:48:08点击:303

魔术贴粘扣带有较好的抗拉性、不易断裂,因此采用间接控制法,即控制 2 个伺服电机速度来控制张力。在正常情况下 2 个进给滚轮的速度相等,程序开始后,实时读取张力值、魔术贴粘扣带速度、电机速度; 检测张力值偏差超过正常范围( 即魔术贴粘扣带没有绷紧) 之后,减小第 2 个进给滚轮的速度,使张力回归正常范围之后,第 2 个滚轮的速度复原( 即与第1 个滚轮速度一致) 。当张力测定值与设定值偏差较大时,取消积分作用,以免由于积分作用使系统稳定性降低,超调量增大; 当张力测定值接近给定值时,引入积分控制,以便消除静差,提高控制精度。


在魔术贴粘扣带的前景采用带有漫射板的白色环形光源,背景采用吸光白布,获得良好的照明效果。

采用 2 个 MER-504-10GM/GC-P 型号的 500 万像素CCD 工业相机。正面图像一次拍摄长 60 mm、宽 47 mm 的魔术贴粘扣带,1 s 拍摄 5 帧。由于魔术贴粘扣带以 0.3 m/s 运动,因此选择曝光时间短的工业 CCD 相机,满足曝光时间内的拖影远小于拍摄精度的要求。


图像检测算法边缘毛刺及宽度检测为了达到测量的目的,采用先“一维边缘提取”再“拟合直线”的方法。原始图像如图 4a) 所示。首先假设出魔术贴粘扣带两侧的理想边缘( 即两条直线线段) ,将线段等距分割成一段段等距线,生成一个个包含一段段等距线的矩形状的感兴趣区域( ROI)2 条绿色的长条,每个长条有许多个矩形 ROI 组成,4c)放大图。在每一个 ROI 内部沿着矩形长边方向垂直投影,得到每条投影线的平均强度。计算公式( 1) 中 fi 表示第 c+i 列的灰度值平均值,这种方式类似在一个方向上的均值滤波,可以有效减少测量区域中的噪点引起的误差。然后对投影线的平均强度进行微分处理,设置边缘敏感度为 20。对于更高差异波形几个邻近的像素点采用最邻近插值运算,测量边缘位置。


一个个 ROI 得到一段段小直线边缘,采用最小平方的拟合直线法,以降低远离点( 即异常点) 的影响。将每个点引入权重 ωi,约束条件 α2+β2 = 1 作为拉格朗日乘子,点到直线的距离的平方( ε2) 的最小化过程为式( 2) ,引入Tukey 权重函数来削弱距离( δ) 大于 τ 的点,τ 这里也是削波系数,如式( 3) 。边缘毛刺处的边缘点作为异常点直接被舍弃,最终拟合成直线( 即魔术贴粘扣带的理想直线边缘) ,边缘毛刺在拟合的直线外面,可以很容易分割出毛刺。

魔术贴粘扣带脏污等原因导致白点缺陷。白点灰度值与背景纹理灰度值较接近,难区分,需采用傅里叶变换的方式进行图像预处理。

傅里叶变换中通过定制的滤波器来滤除图像中特定频段的频率,消除背景纹理干扰。采用更为优化的实部傅里叶变换( RFT) 可得更快的运算速度。图像右半部分的值是图像左半部分中对应值的复共轭,仅通过计算和存储复合图像的左半部分就可以节省运行时间和内存。

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