CN105136030A - 一种自动检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动检测系统，包括无线检测装置、监控装置，其中，监控装置包括数据处理模块、无线接收模块、显示界面，所述无线检测装置包括L形中空圆柱体支架、图像采集模块、信号发射模块、控制模块、显示模块、光线传导模块、无线发送模块，通过控制模块控制信号发射模块发射光信号，发射出的光信号遇到待测物体时发射后通过光线传导模块传输至图像采集模块，控制模块对图像采集模块采集到的图像进行处理，发送至监控装置，然后经过数据处理模块处理后发送至显示界面进行显示。本系统能够将采集到的数据直观的进行检测，装置减小了三维快速检测仪的体积，更加方便携带进行测量，去除了连接线对测量的局限，同时保证了检测的效率。

Description

一种自动检测系统

技术领域

本发明涉及一种自动检测系统，属于机器视觉检测技术领域。

背景技术

现用的大部分三维检测装置，大多安装在生产线上，对于某些固定的特征进行检测，而对于一些大型部件上的微小特征却无能为力。还有一部分特征所在的位置比较隐蔽，大型的三维检测装置无法进行检测。由于没有小型便捷的检测设备，很多设备的检测过程还沿用传统手工检测的方法。这样的检测存在以下问题：第一，效率比较低，与现代工业流水线、高速的节奏严重脱节；第二，由于人为的操作带来的误差及错误远远大于检测装置，对产品的质量有影响；第三，需要耗费大量的人力及物力。

三维测量，顾名思义就是被测物进行全方位测量，确定被测物的三维坐标测量数据。其测量原理分为测距、角位移、扫描、定向四个方面。根据三维技术原理研发的仪器包括拍照式（结构光）三维扫描仪、激光三维扫描仪和三坐标测量机三种测量仪器。

1)将被测物体置于三坐标测量空间，可获得被测物体上各测点的坐标位置，这项技术就是三坐标测量机的原理。三坐标测量机是测量和获得尺寸数据的最有效的方法之一，可以替代多种表面测量工具，减少复杂的测量任务所需的时间，为操作者提供关于生产过程状况的有用信息。

2)三维激光扫描仪是通过发射激光来扫描被测物，以获取被测物体表面的三维坐标。三维激光扫描技术又被称为实景复制技术，具有高效率、高精度的测量优势。有人说，三维激光扫描是继GPS技术以来测绘领域的又一次技术革命。三维激光扫描仪被广泛应用于结构测量、建筑测量、船舶制造、铁路以及工程的建设等领域，近些年来，三维激光扫描仪已经从固定朝移动方向发展，最具代表性的就是车载三维激光扫描仪和机载三维激光雷达。

3)拍照式三维扫描仪采用一种结合结构光技术、相位测量技术、计算机视觉技术的复合三维非接触式测量技术。这种测量原理，使得对物体进行照相测量成为可能。所谓拍照测量，就是类似于照相机对视野内的物体进行照相，不同的是照相机摄取的是物体的二维图象，而研制的测量仪获得的是物体的三维信息。

三维检测装置目前存在一个问题就是，操作比较复杂，价钱高，适用性不强。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种自动检测系统，解决了现有技术中三维检测装置操作复杂成本高的问题。

本发明为解决上述技术问题，采用如下技术方案：

一种自动检测系统，包括无线检测装置、监控装置，其中，监控装置包括数据处理模块、无线接收模块、显示界面，所述无线检测装置包括L形中空圆柱体支架、图像采集模块、信号发射模块、控制模块、显示模块、光线传导模块、无线发送模块，所述L形中空圆柱体支架包括折弯部、第一端部、第二端部，其中，图像采集模块固定于第一端部的内部，光线传导模块固定于折弯部，信号发射模块固定于第二端部的出口处，控制模块、显示模块、无线发送模块均固定于L形中空圆柱体支架的外侧，通过控制模块控制信号发射模块发射光信号，发射出的光信号遇到待测物体时发射后通过光线传导模块传输至图像采集模块，控制模块对图像采集模块采集到的图像进行处理，发送至显示模块进行显示，无线发送模块将处理后的数据发送至监控装置的无线接收模块，然后经过数据处理模块处理后发送至显示界面进行显示。

所述光线传导模块为直角三棱镜，直角三棱镜的斜边固定于折弯部，两个直角边分别面对第一端部和第二端部的出口。

所述图像采集模块包括智能相机，其中，智能相机的镜头面向第一端部的内侧，且镜头的中心点与相对直角三棱镜直角边的中心点位于同一条直线上。

所述无线发送模块和无线接收模块之间为Zigbee方式通信。

所述控制模块包括中央处理器、图像处理模块、控制按钮，所述控制按钮用于控制信号发射模块的工作，所述图像处理模块用于对采集到的图像进行处理，中央处理器将处理结果发送至显示模块进行显示。

所述中央处理器为FPGA芯片、ARM芯片、DSP芯片中的一种。

所述中央处理器为Xilinx公司的Spartan-6系列芯片中的一种。

所述中央处理器为XC6SLX16。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、本系统能够将采集到的数据直观的进行检测，装置减小了三维快速检测仪的体积，更加方便携带进行测量，去除了连接线对测量的局限，同时保证了检测的效率。

2、通过对物体台阶及隙缝特征进行区分，对不同的特征分别进行检测。

3、只需要计算所关注的信息，减少了计算量。

具体实施方式

下面对本发明的技术方案进行详细说明：

本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

一种自动检测系统，包括无线检测装置、监控装置，其中，监控装置包括数据处理模块、无线接收模块、显示界面，所述无线检测装置包括L形中空圆柱体支架、图像采集模块、信号发射模块、控制模块、显示模块、光线传导模块、无线发送模块，所述L形中空圆柱体支架包括折弯部、第一端部、第二端部，其中，图像采集模块固定于第一端部的内部，光线传导模块固定于折弯部，信号发射模块固定于第二端部的出口处，控制模块、显示模块、无线发送模块均固定于L形中空圆柱体支架的外侧，通过控制模块控制信号发射模块发射光信号，发射出的光信号遇到待测物体时发射后通过光线传导模块传输至图像采集模块，控制模块对图像采集模块采集到的图像进行处理，发送至显示模块进行显示，无线发送模块将处理后的数据发送至监控装置的无线接收模块，然后经过数据处理模块处理后发送至显示界面进行显示。

所述光线传导模块为直角三棱镜，直角三棱镜的斜边固定于折弯部，两个直角边分别面对第一端部和第二端部的出口。

所述图像采集模块包括智能相机，其中，智能相机的镜头面向第一端部的内侧，且镜头的中心点与相对直角三棱镜直角边的中心点位于同一条直线上。

所述无线发送模块和无线接收模块之间为Zigbee方式通信。

所述控制模块包括中央处理器、图像处理模块、控制按钮，所述控制按钮用于控制信号发射模块的工作，所述图像处理模块用于对采集到的图像进行处理，中央处理器将处理结果发送至显示模块进行显示。

所述中央处理器为FPGA芯片、ARM芯片、DSP芯片中的一种。

所述中央处理器为Xilinx公司的Spartan-6系列芯片中的一种。

所述中央处理器为XC6SLX16。

本实施例采用Xilinx公司的Spartan-6系列芯片中的XC6SLX16芯片作为主处理器，Spartan-6系列不仅拥有业界领先的系统集成能力，同时还能实现适用于大批量应用的最低总成本。该系列由13个成员组成，可提供的密度从3840个逻辑单元到147443个逻辑单元不等。与上一代Spartan系列相比，该系列功耗仅为其50%，且速度更快、连接功能更丰富全面。Spartan-6系列采用成熟的45nm低功耗铜制程技术制造，实现了性价比与功耗的完美平衡，能够提供全新且更高效的双寄存器6输入查找表(LUT)逻辑和一系列丰富的内置系统级模块，其中包括18Kb(2x9Kb)BlockRAM、第二代DSP48A1Slice、SDRAM存储器控制器、增强型混合模式时钟管理模块、SelectIO?技术、功率优化的高速串行收发器模块、PCIExpress?兼容端点模块、高级系统级电源管理模式、自动检测配置选项，以及通过AES和DeviceDNA保护功能实现的增强型IP安全性。这些优异特性以前所未有的易用性为定制ASIC产品提供了低成本的可编程替代方案。Spartan-6FPGA可为大批量逻辑设计、以消费类为导向的DSP设计以及成本敏感型嵌入式应用提供最佳解决方案。Spartan-6FPGA奠定了坚实的可编程芯片基础，非常适用于可提供集成软硬件组件的目标设计平台，以使设计人员在开发工作启动之初即可将精力集中到创新工作上。

1.Spartan-6FPGA逻辑单元评级充分体现了最新6输入LUT架构所具备的更强大的逻辑单元能力。

2.每个Spartan-6FPGASlice均包含4个LUT和8个触发器。

3.每个DSP48A1Slice内含一个18x18乘法器、一个加法器及一个累加器。

4.BlockRAM大小基本为18Kb。每个模块还可以作为两个独立的9Kb模块使用。

5.每个CMT内含两个DCM和一个PLL。

6.在-3N速度级别下不支持存储器控制器模块。

技术人员可根据涉及输入的需要选择适合项目的具体型号。

所述控制器的中央处理器还可以为ARM9系列单片机。

控制器的中央处理器采用ARM9系列单片机，ARM架构，是一个32位精简指令集（RISC）处理器架构，其广泛地使用在许多嵌入式系统设计。由于节能的特点，ARM处理器非常适用于移动通信领域，符合其主要设计目标为低成本、高性能、低耗电的特性。

以上所述仅是本发明的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种自动检测系统，其特征在于：包括无线检测装置、监控装置，其中，监控装置包括数据处理模块、无线接收模块、显示界面，所述无线检测装置包括L形中空圆柱体支架、图像采集模块、信号发射模块、控制模块、显示模块、光线传导模块、无线发送模块，所述L形中空圆柱体支架包括折弯部、第一端部、第二端部，其中，图像采集模块固定于第一端部的内部，光线传导模块固定于折弯部，信号发射模块固定于第二端部的出口处，控制模块、显示模块、无线发送模块均固定于L形中空圆柱体支架的外侧，通过控制模块控制信号发射模块发射光信号，发射出的光信号遇到待测物体时发射后通过光线传导模块传输至图像采集模块，控制模块对图像采集模块采集到的图像进行处理，发送至显示模块进行显示，无线发送模块将处理后的数据发送至监控装置的无线接收模块，然后经过数据处理模块处理后发送至显示界面进行显示。

2.根据权利要求1所述的自动检测系统，其特征在于：所述光线传导模块为直角三棱镜，直角三棱镜的斜边固定于折弯部，两个直角边分别面对第一端部和第二端部的出口。

3.根据权利要求1所述的自动检测系统，其特征在于：所述图像采集模块包括智能相机，其中，智能相机的镜头面向第一端部的内侧，且镜头的中心点与相对直角三棱镜直角边的中心点位于同一条直线上。

4.根据权利要求1所述的自动检测系统，其特征在于：所述无线发送模块和无线接收模块之间为Zigbee方式通信。

5.根据权利要求1所述的自动检测系统，其特征在于：所述控制模块包括中央处理器、图像处理模块、控制按钮，所述控制按钮用于控制信号发射模块的工作，所述图像处理模块用于对采集到的图像进行处理，中央处理器将处理结果发送至显示模块进行显示。

6.根据权利要求5所述的自动检测系统，其特征在于：所述中央处理器为FPGA芯片、ARM芯片、DSP芯片中的一种。

7.根据权利要求6所述的自动检测系统，其特征在于：所述中央处理器为Xilinx公司的Spartan-6系列芯片中的一种。

8.根据权利要求7所述的自动检测系统，其特征在于：所述中央处理器为XC6SLX16。