生产线疵品图像检测与分拣系统

论文编号:ZD1086    论文字数:18089,页数:50

摘要
 工厂生产的产品在出厂前都要进行质量检测。传统的分拣系统由于自动化程度低，分拣速度慢，效率低，误差率高，已经难以适应生产的需要。针对实际生产的问题，本文设计了基于图像处理的疵品自动分拣系统。该系统采用了操作简单，运算快速的图像处理软件包XCaliper，配合高精度的CCD，很好的解决了实时性与准确性的矛盾。运动控制部分采用了固高的连续轨迹运动控制器。该控制器采用了DSP+FPGA的混合结构，实现高性能的控制计算。该控制器以IBM-PC及其兼容机为主机，方便配置系统。而且该运动控制器提供C语言函数库和Windows动态链接库，实现复杂的控制功能。配合伺服电机或步进电机能完成复杂的运动控制。此分拣系统的实时性好，可靠性高，速度快，能很好地满足工业生产的要求，大大提高了生产线的自动化与智能化。

关键词：XCaliper、运动控制器、DSP、分拣系统、图像处理

Abstract
 The factory’s production must carry on the quality detection before sale.The traditional sorting system is low degree of automation,sorting slow, low accuracy, high error rate, has been difficult to meet the production needs. Lowered in view of the actual production need, this article has designed based on the image detection automatic sort system. The system is based on the XCaliper image processing software of simple and quick operation, with high precision CCD, well solved the contradiction of real-time and veracity. The part of motion controlling based on the Googol high-trajectory motion controller,using the DSP + FPGA hybrid structure,to achieve the control of high-performance computing.The controller and the IBM-PC compatible for the host to facilitate the configuration of the system.And that the motion controller to provide C language library and Windows dynamic link library, and complicated control functions,With servo motor or stepper motor to complete the complex motion control. This sort system''s timeliness is good, the reliability is high,high speed,can satisfy the industrial production request well, enhanced production line''s automation and the intellectualization greatly.

Keywords：XCaliper、Motion controller、DSP、Sorting system、Image processing

目录
摘要 I
Abstract II
1 绪论 1
1.1 本课题的意义 1
1.2 分拣系统的组成 1
1.3 分拣系统的发展 2
2 固高运动控制系统 3
2.1 运动控制器简介 3
2.2 运动控制器的初始设置 3
2.2.1运动控制器初始化 4
2.2.2专用输入信号参数设置 4
2.2.3控制轴初始化 4
2.2.4控制轴实际位置设置 5
2.2.5轴状态寄存器 6
2.3 控制电机的选型 6
2.3.1电机控制系统的基本组成 6
2.3.2交流伺服电机 7
2.3.3直流伺服电机 11
2.3.4步进电机 13
3 Visual C++ 6.0 集成开发环境 16
3.1 启动 16
3.2 建立工程 16
3.3 保存工程 18
3.4 打开工程 18
3.5 编译源程序 19
3.6 链接程序 19
3.7 运行程序 20
4 XCaliper图像开发软件 21
4.1 XCaliper简介 21
4.2 XCaliper的特点 21
4.3 获取XCaliper工具 21
4.3.1Image Device、Image View、IO Tool 22
4.3.2Image Tool 22
4.3.3放置一个图像工具到Image Device上 22
4.3.4添加一个图像工具到Image Device上 23
4.3.5添加图像工具到VC++工程中 23
4.4 XCaliper程序的创建 24
4.4.1创建工程 24
4.4.2添加Image Device控件 25
4.4.3Image Device属性的设置 25
5 系统的整体设计 26
5.1 图像采集系统的配置 26
5.2 图像的处理原理 27
5.3 Image Device的使用 28
5.3.1创建一个工程 28
5.3.2交互的工具摆放和Image Device的设置 29
5.3.3添加Line Edge Locator工具 30
5.3.4添加Blob Analyzer工具 32
5.4 运动控制卡的硬件配置 33
5.5 VC中运动控制器的编程 34
5.5.1轨迹运动中轨迹切向速度、加速度设置 35
5.5.2Home/Index高速捕获 36
5.5.3控制轴驱动器报警处理 37
5.5.4限位状态处理 37
5.6 系统的误差控制 38
6 总结 39
致谢 40
参考文献 41
附录一 43
附录二 45