一種基于試樣運(yùn)動(dòng)的機(jī)器視覺自動(dòng)跟蹤控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于試樣運(yùn)動(dòng)的機(jī)器視覺自動(dòng)跟蹤控制系統(tǒng)，主控制器同控制中心連接，圖像處理系統(tǒng)包括CCD圖像采集傳感器、第一分控制器、存儲(chǔ)CCD圖像采集傳感器采集信息的圖像存儲(chǔ)裝置，圖像存儲(chǔ)裝置同第一分控制器連接；激光標(biāo)記系統(tǒng)包括激光器和反射棱鏡，待測(cè)試樣自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)包括待測(cè)試樣、第二分控制器和驅(qū)動(dòng)待測(cè)試樣運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，待測(cè)試樣上設(shè)有待檢測(cè)區(qū)域A，運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)同第二分控制器連接；激光器發(fā)出激光光線射在反射棱鏡上，激光光線在反射棱鏡上發(fā)生反射并反射到待測(cè)試樣上形成標(biāo)記區(qū)域B。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，實(shí)現(xiàn)了在高溫環(huán)境下的非接觸式測(cè)量，解決了接觸式測(cè)量不能測(cè)知超大應(yīng)變范圍至斷裂的材料性能的問題。
【專利說明】 一種基于試樣運(yùn)動(dòng)的機(jī)器視覺自動(dòng)跟蹤控制系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)器視覺跟蹤【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種基于試樣運(yùn)動(dòng)的機(jī)器視覺自動(dòng)跟蹤控制系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代社會(huì)的進(jìn)步與發(fā)展，工程材料的種類日益豐富其應(yīng)用領(lǐng)域也不斷擴(kuò)大。為了生產(chǎn)與科學(xué)研宄中快捷、準(zhǔn)確地測(cè)知材料的機(jī)械性能等參數(shù)，則對(duì)材料測(cè)試儀器的性能提出了更高的要求。應(yīng)力應(yīng)變測(cè)量是材料物理特性檢測(cè)中最基本環(huán)節(jié)之一，通常采用專業(yè)的測(cè)量工具一引伸計(jì)，對(duì)試件施加載荷的同時(shí)進(jìn)行橫向、縱向變形的測(cè)量。其方法可分為兩大類即接觸式測(cè)量與非接觸式測(cè)量。
[0003]在接觸式測(cè)量中，接觸式引伸計(jì)能夠測(cè)得剛性材料的應(yīng)變特性，然對(duì)纖維、薄膜、泡沫或軟塑性材料和微小試件的應(yīng)變特性卻難以測(cè)得。此外，接觸式引伸計(jì)不能測(cè)知超大應(yīng)變范圍至斷裂的材料性能；在一些高溫環(huán)境、特殊場合下，其應(yīng)用也受到限制。因此，尋求一種非接觸式測(cè)量的方法迫在眉睫。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決【背景技術(shù)】中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種基于試樣運(yùn)動(dòng)的機(jī)器視覺自動(dòng)跟蹤控制系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡單，實(shí)現(xiàn)了在高溫環(huán)境下的非接觸式測(cè)量，解決了接觸式測(cè)量不能測(cè)知超大應(yīng)變范圍至斷裂的材料性能的問題。
[0005]本發(fā)明提出的一種基于試樣運(yùn)動(dòng)的機(jī)器視覺自動(dòng)跟蹤控制系統(tǒng)，包括主控制器、圖像處理系統(tǒng)、激光標(biāo)記系統(tǒng)和待測(cè)試樣自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)；主控制器同控制中心連接，圖像處理系統(tǒng)包括CCD圖像采集傳感器、第一分控制器、存儲(chǔ)CCD圖像采集傳感器采集信息的圖像存儲(chǔ)裝置，圖像存儲(chǔ)裝置同第一分控制器連接；激光標(biāo)記系統(tǒng)包括激光器和反射棱鏡，待測(cè)試樣自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)包括待測(cè)試樣、第二分控制器和驅(qū)動(dòng)待測(cè)試樣運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，待測(cè)試樣上設(shè)有待檢測(cè)區(qū)域A，運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)同第二分控制器連接；激光器發(fā)出激光光線射在反射棱鏡上，激光光線在反射棱鏡上發(fā)生反射并反射到待測(cè)試樣上形成標(biāo)記區(qū)域B ;第一分控制器、第二分控制器均同主控制器連接，CCD圖像采集傳感器采集待測(cè)試樣上待檢測(cè)區(qū)域A、標(biāo)記區(qū)域B的位置信息并存儲(chǔ)在圖像存儲(chǔ)裝置中，圖像存儲(chǔ)裝置將CCD圖像采集傳感器采集待測(cè)試樣上待檢測(cè)區(qū)域A、標(biāo)記區(qū)域B的位置信息傳輸給第一分控制器，并由第一分控制器傳輸給主控制器，主控制器與第二分控制器通訊，第二分控制器控制運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)待測(cè)試樣運(yùn)動(dòng)使得其上的待檢測(cè)區(qū)域A與標(biāo)記區(qū)域B重疊。
[0006]優(yōu)選地，第一分控制器、第二分控制器分別通過第一通訊模塊、第二通訊模塊與主控制器連接。
[0007]優(yōu)選地，第一通訊模塊、第二通訊模塊均采用RS-通訊線。
[0008]優(yōu)選地，運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括第一運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和第二運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，第一運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方向與第二運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方向垂直。
[0009]優(yōu)選地，第一運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)待測(cè)試樣在預(yù)設(shè)方向做橫向運(yùn)動(dòng)，第二運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)待測(cè)試樣在垂直預(yù)設(shè)方向做縱向運(yùn)動(dòng)。
[0010]優(yōu)選地，在激光器和反射棱鏡之間設(shè)有入射分劃板，入射分劃板上設(shè)有調(diào)節(jié)其透光孔大小的透光孔縫隙調(diào)節(jié)裝置。
[0011]優(yōu)選地，透光孔縫隙調(diào)節(jié)裝置包括遮擋透光孔的擋板，以及調(diào)節(jié)擋板在入射分劃板上移動(dòng)的手動(dòng)調(diào)節(jié)裝置。
[0012]本發(fā)明提供的一種基于試樣運(yùn)動(dòng)的機(jī)器視覺自動(dòng)跟蹤控制系統(tǒng)，采用激光器在反射棱鏡上發(fā)生反射并反射到待測(cè)試樣上形成標(biāo)記區(qū)域B，CCD圖像采集傳感器采集待測(cè)試樣上待檢測(cè)區(qū)域A、標(biāo)記區(qū)域B的位置信息并存儲(chǔ)在圖像存儲(chǔ)裝置中，圖像存儲(chǔ)裝置將CCD圖像采集傳感器采集待測(cè)試樣上待檢測(cè)區(qū)域A、標(biāo)記區(qū)域B的位置信息傳輸給第一分控制器，并由第一分控制器傳輸給主控制器，主控制器與第二分控制器通訊，第二分控制器控制運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)待測(cè)試樣運(yùn)動(dòng)使得其上的待檢測(cè)區(qū)域A與標(biāo)記區(qū)域B重疊。本發(fā)明通過待測(cè)試樣運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)其上的待檢測(cè)區(qū)域A與標(biāo)記區(qū)域B重疊，實(shí)現(xiàn)在高溫環(huán)境、特殊場合下的非接觸式測(cè)量；驅(qū)動(dòng)待測(cè)試樣運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括第一運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和第二運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，第一運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)待測(cè)試樣在預(yù)設(shè)方向做橫向運(yùn)動(dòng)，第二運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)待測(cè)試樣在垂直預(yù)設(shè)方向做縱向運(yùn)動(dòng)，這樣待測(cè)試樣在平面二維方向內(nèi)做直線運(yùn)動(dòng)，并運(yùn)動(dòng)至待檢測(cè)區(qū)域A與標(biāo)記區(qū)域B重疊，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)跟蹤。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明提出的一種基于試樣運(yùn)動(dòng)的機(jī)器視覺自動(dòng)跟蹤控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0014]如圖1所示，圖1為本發(fā)明提出的一種基于試樣運(yùn)動(dòng)的機(jī)器視覺自動(dòng)跟蹤控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]參照?qǐng)D1，本發(fā)明提出的一種基于試樣運(yùn)動(dòng)的機(jī)器視覺自動(dòng)跟蹤控制系統(tǒng)，包括主控制器11、圖像處理系統(tǒng)、激光標(biāo)記系統(tǒng)和待測(cè)試樣自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)；主控制器11同控制中心連接，圖像處理系統(tǒng)包括CCD圖像采集傳感器21、第一分控制器22、存儲(chǔ)CCD圖像采集傳感器21采集信息的圖像存儲(chǔ)裝置23，圖像存儲(chǔ)裝置23同第一分控制器22連接；激光標(biāo)記系統(tǒng)包括激光器31和反射棱鏡32，待測(cè)試樣自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)包括待測(cè)試樣41、第二分控制器42和驅(qū)動(dòng)待測(cè)試樣41運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)43，待測(cè)試樣41上設(shè)有待檢測(cè)區(qū)域A，運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)43同第二分控制器42連接；激光器31發(fā)出激光光線射在反射棱鏡32上，激光光線在反射棱鏡32上發(fā)生反射并反射到待測(cè)試樣41上形成標(biāo)記區(qū)域B ;第一分控制器22、第二分控制器42均同主控制器11連接，CXD圖像采集傳感器21采集待測(cè)試樣41上待檢測(cè)區(qū)域A、標(biāo)記區(qū)域B的位置信息并存儲(chǔ)在圖像存儲(chǔ)裝置23中，圖像存儲(chǔ)裝置23將CCD圖像采集傳感器21采集待測(cè)試樣41上待檢測(cè)區(qū)域A、標(biāo)記區(qū)域B的位置信息傳輸給第一分控制器22，并由第一分控制器22傳輸給主控制器11，主控制器11與第二分控制器42通訊，第二分控制器42控制運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)43驅(qū)動(dòng)待測(cè)試樣41運(yùn)動(dòng)使得其上的待檢測(cè)區(qū)域A與標(biāo)記區(qū)域B重疊。
[0016]本發(fā)明中，第一分控制器22、第二分控制器42分別通過第一通訊模塊、第二通訊模塊與主控制器11連接，第一通訊模塊、第二通訊模塊均采用RS-232通訊線。
[0017]本發(fā)明中，運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)43包括第一運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和第二運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，第一運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)待測(cè)試樣在預(yù)設(shè)方向做橫向運(yùn)動(dòng)，第二運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)待測(cè)試樣在垂直預(yù)設(shè)方向做縱向運(yùn)動(dòng)。這樣待測(cè)試樣41在平面二維方向內(nèi)做直線運(yùn)動(dòng)，激光器31通過反射棱鏡32反射在待測(cè)試樣41的標(biāo)記區(qū)域是不動(dòng)的，待測(cè)試樣41上的待檢測(cè)區(qū)域A隨待測(cè)試樣41運(yùn)動(dòng)至于標(biāo)記區(qū)域B重疊，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)跟蹤。本發(fā)明中，待檢測(cè)區(qū)域A由控制中心發(fā)出光線照射在待測(cè)試樣41上，控制中心和待測(cè)試樣41同步運(yùn)動(dòng)。
[0018]在具體實(shí)施例中，在激光器31和反射棱鏡32之間設(shè)有入射分劃板33，入射分劃板33上設(shè)有調(diào)節(jié)其透光孔大小的透光孔縫隙調(diào)節(jié)裝置，透光孔縫隙調(diào)節(jié)裝置包括遮擋透光孔的擋板，以及調(diào)節(jié)擋板在入射分劃板33上移動(dòng)的手動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，通過調(diào)節(jié)入射分劃板33上透光孔的大小來調(diào)節(jié)激光器發(fā)出激光光線折射在待測(cè)試樣41上的標(biāo)記區(qū)域B的大小。
[0019]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于試樣運(yùn)動(dòng)的機(jī)器視覺自動(dòng)跟蹤控制系統(tǒng)，其特征在于，包括主控制器(11)、圖像處理系統(tǒng)、激光標(biāo)記系統(tǒng)和待測(cè)試樣自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)；主控制器(11)同控制中心連接，圖像處理系統(tǒng)包括CCD圖像采集傳感器(21)、第一分控制器(22)、存儲(chǔ)CCD圖像采集傳感器(21)采集信息的圖像存儲(chǔ)裝置(23)，圖像存儲(chǔ)裝置(23)同第一分控制器(22)連接；激光標(biāo)記系統(tǒng)包括激光器(31)和反射棱鏡(32)，待測(cè)試樣自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)包括待測(cè)試樣(41)、第二分控制器(42)和驅(qū)動(dòng)待測(cè)試樣(41)運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)(43)，待測(cè)試樣(41)上設(shè)有待檢測(cè)區(qū)域A，運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)(43)同第二分控制器(42)連接；激光器(31)發(fā)出激光光線射在反射棱鏡(32)上，激光光線在反射棱鏡(32)上發(fā)生反射并反射到待測(cè)試樣(41)上形成標(biāo)記區(qū)域B ;第一分控制器(22)、第二分控制器(42)均同主控制器(11)連接，CXD圖像采集傳感器(21)采集待測(cè)試樣(41)上待檢測(cè)區(qū)域A、標(biāo)記區(qū)域B的位置信息并存儲(chǔ)在圖像存儲(chǔ)裝置(23)中，圖像存儲(chǔ)裝置(23)將CCD圖像采集傳感器(21)采集待測(cè)試樣(41)上待檢測(cè)區(qū)域A、標(biāo)記區(qū)域B的位置信息傳輸給第一分控制器(22)，并由第一分控制器(22)傳輸給主控制器(11)，主控制器(11)與第二分控制器(42)通訊，第二分控制器(42)控制運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)(43)驅(qū)動(dòng)待測(cè)試樣(41)運(yùn)動(dòng)使得其上的待檢測(cè)區(qū)域A與標(biāo)記區(qū)域B重疊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于試樣運(yùn)動(dòng)的機(jī)器視覺自動(dòng)跟蹤控制系統(tǒng)，其特征在于，第一分控制器(22)、第二分控制器(42)分別通過第一通訊模塊、第二通訊模塊與主控制器(11)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于試樣運(yùn)動(dòng)的機(jī)器視覺自動(dòng)跟蹤控制系統(tǒng)，其特征在于，第一通訊模塊、第二通訊模塊均采用RS-232通訊線。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于試樣運(yùn)動(dòng)的機(jī)器視覺自動(dòng)跟蹤控制系統(tǒng)，其特征在于，運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)(43)包括第一運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和第二運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，第一運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方向與第二運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方向垂直。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于試樣運(yùn)動(dòng)的機(jī)器視覺自動(dòng)跟蹤控制系統(tǒng)，其特征在于，第一運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)待測(cè)試樣在預(yù)設(shè)方向做橫向運(yùn)動(dòng)，第二運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)待測(cè)試樣在垂直預(yù)設(shè)方向做縱向運(yùn)動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于試樣運(yùn)動(dòng)的機(jī)器視覺自動(dòng)跟蹤控制系統(tǒng)，其特征在于，在激光器(31)和反射棱鏡(32)之間設(shè)有入射分劃板(33)，入射分劃板(33)上設(shè)有調(diào)節(jié)其透光孔大小的透光孔縫隙調(diào)節(jié)裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于試樣運(yùn)動(dòng)的機(jī)器視覺自動(dòng)跟蹤控制系統(tǒng)，其特征在于，透光孔縫隙調(diào)節(jié)裝置包括遮擋透光孔的擋板，以及調(diào)節(jié)擋板在入射分劃板(33)上移動(dòng)的手動(dòng)調(diào)節(jié)裝置。
【文檔編號(hào)】G05D3/12GK104503486SQ201410820607
【公開日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年12月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月25日
【發(fā)明者】呂月林 申請(qǐng)人:安徽科鳴三維科技有限公司