基于圖像的格雷碼標(biāo)的定位系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬于行車(chē)定位技術(shù)領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種基于圖像的格雷碼標(biāo)的定位系 統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，信息化水平不斷的提高，提高生產(chǎn)效率和安全保障越來(lái) 越被重視，實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動(dòng)化是大型企業(yè)目前常用手段。行車(chē)作為現(xiàn)代化生產(chǎn)不可缺少的設(shè) 備，被廣泛地應(yīng)用于冶金、煤炭、電力等各行業(yè)的各種物料的起重、運(yùn)輸、裝卸安裝和人員輸 送等作業(yè)中，從而大大減輕了體力勞動(dòng)的強(qiáng)度，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)效率。
[0003] 目前行車(chē)定位系統(tǒng)大多采用的是光電編碼器裝置、激光位移傳感器、行走限位開(kāi) 關(guān)或RFID方式。其中，光電編碼器裝置相對(duì)定位的機(jī)械接觸工作方式，在車(chē)輪打滑時(shí)會(huì)形成 累計(jì)誤差;激光位移傳感器在不潔凈環(huán)境會(huì)失去作用，軌道沉降導(dǎo)致車(chē)輛走行抖動(dòng)會(huì)使反 光板祀位不準(zhǔn)，亦會(huì)導(dǎo)致位置檢測(cè)不準(zhǔn);行走限位開(kāi)關(guān)由于是點(diǎn)定位，對(duì)連續(xù)性位置檢測(cè)存 在盲區(qū)；RFID方式是無(wú)線點(diǎn)定位，存在漏讀現(xiàn)象，延時(shí)較大。并且，由于行車(chē)屬于大型設(shè)備， 其慣性較大，在啟動(dòng)和停止時(shí)也是硬性的，所W在工作過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生很大的撞擊和震動(dòng)，噪 音污染嚴(yán)重，嚴(yán)重影響其安全性和有關(guān)零部件的壽命，易于損壞設(shè)備。因此，目前的行車(chē)定 位系統(tǒng)均存在靈敏度低、壽命短、故障率高、可靠性低的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 有鑒于此，為解決目前行車(chē)定位系統(tǒng)靈敏度低、壽命短、故障率高、可靠性低的技 術(shù)問(wèn)題，提出一種基于圖像的格雷碼標(biāo)的定位系統(tǒng)。
[0005] 為了對(duì)披露的實(shí)施例的一些方面有一個(gè)基本的理解，下面給出了簡(jiǎn)單的概括。該 概括部分不是泛泛評(píng)述，也不是要確定關(guān)鍵/重要組成元素或描繪運(yùn)些實(shí)施例的保護(hù)范圍。 其唯一目的是用簡(jiǎn)單的形式呈現(xiàn)一些概念，W此作為后面的詳細(xì)說(shuō)明的序言。
[0006] 所采用的技術(shù)方案:提供一種基于圖像的格雷碼標(biāo)的定位系統(tǒng)，包括:格雷碼標(biāo)簽 帶和智能相機(jī)，所述智能相機(jī)固定安裝在行車(chē)上，所述格雷碼標(biāo)簽帶鋪設(shè)在沿行車(chē)運(yùn)行軌 道的單側(cè)邊;所述智能相機(jī)包括控制模塊、編碼器及相機(jī)定位模塊，所述編碼器連接至所述 控制模塊的輸入端，所述控制模塊與所述相機(jī)定位模塊相連接。
[0007] 在一些可選的實(shí)施例中，所述的基于圖像的格雷碼標(biāo)的定位系統(tǒng)，還包括:與所述 智能相機(jī)連接的監(jiān)控工作站，所述監(jiān)控工作站與所述控制模塊的輸出端連接。
[000引在一些可選的實(shí)施例中，所述控制模塊通過(guò)RS232串口或RJ45網(wǎng)口與所述監(jiān)控工 作站連接。
[0009] 在一些可選的實(shí)施例中，所述監(jiān)控工作站為手持式終端、膝上型計(jì)算機(jī)和桌上型 計(jì)算機(jī)中的一種。
[0010] 在一些可選的實(shí)施例中，所述控制模塊為可編程邏輯控制器。
[0011] 在一些可選的實(shí)施例中，所述相機(jī)定位模塊的輸入口連接至所述控制模塊的I/O 口，輸出口通過(guò)PROFI腳S總線連接至所述控制模塊的輸入口。
[0012] 有益效果:實(shí)現(xiàn)對(duì)行車(chē)位置的精確定位，并且無(wú)機(jī)械性接觸磨損，靈敏度和可靠性 高，降低了定位系統(tǒng)整體的故障率，延長(zhǎng)使用壽命，安裝維護(hù)簡(jiǎn)單。
【附圖說(shuō)明】
[0013] 圖1是本實(shí)用新型基于圖像的格雷碼標(biāo)的定位系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014] 圖2是本實(shí)用新型計(jì)算偏移距離的原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015] W下描述和附圖充分地示出本發(fā)明的具體實(shí)施方案，W使本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠 實(shí)踐它們。其他實(shí)施方案可W包括結(jié)構(gòu)的、邏輯的、電氣的、過(guò)程的W及其他的改變。實(shí)施例 僅代表可能的變化。除非明確要求，否則單獨(dú)的部件和功能是可選的，并且操作的順序可W 變化。一些實(shí)施方案的部分和特征可W被包括在或替換其他實(shí)施方案的部分和特征。
[0016] 在一些說(shuō)明性的實(shí)施例中，如圖1所示，提供一種基于圖像的格雷碼標(biāo)的定位系 統(tǒng)，包括格雷碼標(biāo)簽帶1和智能相機(jī)2。格雷碼標(biāo)簽帶1是每隔一段相同距離就按照格雷碼規(guī) 律編制的標(biāo)簽帶，鋪設(shè)在沿行車(chē)運(yùn)行軌道的單側(cè)邊，需要檢測(cè)多長(zhǎng)的位移就鋪設(shè)多長(zhǎng)的標(biāo) 簽帶，格雷碼標(biāo)簽帶1在彎道上無(wú)盲區(qū)。智能相機(jī)2固定安裝在行車(chē)上，行車(chē)工作時(shí)沿運(yùn)行軌 道移動(dòng)，此時(shí)，智能相機(jī)2隨著行車(chē)在運(yùn)行軌道上移動(dòng)，智能相機(jī)2通過(guò)識(shí)別運(yùn)行軌道上的格 雷碼標(biāo)簽帶1，并分析抓拍到的照片，來(lái)確定行車(chē)所在的位置。
[0017] 所述智能相機(jī)2包括控制模塊3、編碼器4及相機(jī)定位模塊5。
[0018] 在一些說(shuō)明性的實(shí)施例中，控制模塊3為可編程邏輯控制器，可編程邏輯控制器采 用一類可編程的存儲(chǔ)器，用于內(nèi)部存儲(chǔ)程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)與算術(shù)操 作面向用戶的指令，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的監(jiān)控管理。
[0019] 所述編碼器4連接至所述控制模塊3的輸入端，行車(chē)在行進(jìn)過(guò)程中，編碼器4將直線 位移轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，并傳輸至控制模塊3。在一些說(shuō)明性的實(shí)施例中，所述相機(jī)定位模塊5的 輸入口連接至所述控制模塊4的I/O口，輸出口通過(guò)PROFIBUS總線連接至所述控制模塊3的 輸入口?？刂颇K3接收電信號(hào)后，通過(guò)I/O口發(fā)送抓拍信號(hào)至相機(jī)定位模塊5，智能相機(jī)2開(kāi) 始抓拍。相機(jī)定位模塊5識(shí)別進(jìn)入相機(jī)視野的格雷碼標(biāo)簽，由此確定行車(chē)行進(jìn)的整數(shù)距離， 例如5米，然后相機(jī)定位模塊5對(duì)抓拍所得圖片進(jìn)行分析，采用相對(duì)應(yīng)的距離換算公式，獲取 偏移距離，來(lái)確定行車(chē)的真實(shí)位置。
[0020] 所述偏移距離通過(guò)下述方式得到：由于格雷碼標(biāo)簽帶1的大小固定統(tǒng)一，因此格雷 碼標(biāo)簽帶1的實(shí)際長(zhǎng)度已知，如圖2所示，可W讀出格雷碼標(biāo)簽帶1所占像素點(diǎn)的個(gè)數(shù)，也可 讀出格雷碼標(biāo)簽帶1中屯、到智能相機(jī)2中屯、的X軸距離的像素點(diǎn)個(gè)數(shù)。通過(guò)W下比例公式，可 W得到格雷碼標(biāo)簽帶1中屯、到智能相機(jī)帥屯、的X軸的實(shí)際距離，即偏移距離：
[0021]
[0022]標(biāo)簽位置加上偏移距離就是行車(chē)的實(shí)際位置。所述相機(jī)定位模塊5通過(guò)PR0FIBUS 總線傳輸識(shí)別完成信號(hào)，將計(jì)算完成的定位信息，即行車(chē)的真實(shí)位置數(shù)據(jù)傳送給控制模塊 3。
[0023] 在一些說(shuō)明性的實(shí)施例中，所述的基于圖像的格雷碼標(biāo)的定位系統(tǒng)，還包括:監(jiān)控 工作站6,所述監(jiān)控工作站6與所述控制模塊3的輸出端連接。所述控制模塊3通過(guò)RS232串口 或RJ45網(wǎng)口將定位信息輸送至監(jiān)控工作站6，由監(jiān)控工作站6進(jìn)行校對(duì)處理后，進(jìn)行顯示。由 于抓拍至結(jié)果輸出過(guò)程中有時(shí)間差，可到現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)試，繪制補(bǔ)償曲線，對(duì)智能相機(jī)2傳來(lái) 的定位信息進(jìn)行校正。最后，由監(jiān)控工作站6顯示經(jīng)過(guò)校對(duì)的定位信息。
[0024] 在一些說(shuō)明性的實(shí)施例中，所述監(jiān)控工作站6為手持式終端、膝上型計(jì)算機(jī)和桌上 型計(jì)算機(jī)中的一種。
[0025] 上述實(shí)施例為本實(shí)用新型較佳的實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式并不受上述 實(shí)施例的限制，其他任何未背離本實(shí)用新型的精神實(shí)質(zhì)與原理下所做的改變，修飾，替代， 組合，簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 基于圖像的格雷碼標(biāo)的定位系統(tǒng)，其特征在于，包括:格雷碼標(biāo)簽帶和智能相機(jī)，所 述智能相機(jī)固定安裝在行車(chē)上，所述格雷碼標(biāo)簽帶鋪設(shè)在沿行車(chē)運(yùn)行軌道的單側(cè)邊;所述 智能相機(jī)包括控制模塊、編碼器及相機(jī)定位模塊，所述編碼器連接至所述控制模塊的輸入 端，所述控制模塊與所述相機(jī)定位模塊相連接。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于圖像的格雷碼標(biāo)的定位系統(tǒng)，其特征在于，還包括:與所 述智能相機(jī)連接的監(jiān)控工作站，所述監(jiān)控工作站與所述控制模塊的輸出端連接。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于圖像的格雷碼標(biāo)的定位系統(tǒng)，其特征在于，所述控制模塊 通過(guò)RS232串口或RJ45網(wǎng)口與所述監(jiān)控工作站連接。4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的基于圖像的格雷碼標(biāo)的定位系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)控 工作站為手持式終端、膝上型計(jì)算機(jī)和桌上型計(jì)算機(jī)中的一種。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于圖像的格雷碼標(biāo)的定位系統(tǒng)，其特征在于，所述控制模塊 為可編程邏輯控制器。6. 根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的基于圖像的格雷碼標(biāo)的定位系統(tǒng)，其特征在于，所述相機(jī) 定位模塊的輸入口連接至所述控制模塊的I/O口，輸出口通過(guò)PROFIBUS總線連接至所述控 制模塊的輸入口。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)一種基于圖像的格雷碼標(biāo)的定位系統(tǒng)，包括：格雷碼標(biāo)簽帶和智能相機(jī)，智能相機(jī)固定安裝在行車(chē)上，格雷碼標(biāo)簽帶鋪設(shè)在沿行車(chē)運(yùn)行軌道的單側(cè)邊；智能相機(jī)包括控制模塊、編碼器及相機(jī)定位模塊，編碼器連接至控制模塊的輸入端，控制模塊與相機(jī)定位模塊相連接。實(shí)現(xiàn)對(duì)行車(chē)位置的精確定位，并且無(wú)機(jī)械性接觸磨損，靈敏度和可靠性高，降低了定位系統(tǒng)整體的故障率，延長(zhǎng)使用壽命，安裝維護(hù)簡(jiǎn)單。
【IPC分類】G01B11/00
【公開(kāi)號(hào)】CN205373633
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201521077748
【發(fā)明人】尤文杰, 辛建平
【申請(qǐng)人】無(wú)錫市同威軟件有限公司
【公開(kāi)日】2016年7月6日
【申請(qǐng)日】2015年12月22日