CN106647640A - 一种全息3d技术切割计算机控制系统以及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种全息3D技术切割计算机控制系统以及方法，包括GPU，所述GPU的输入端与采集模块的输入端电连接，所述GPU的输入端与电源模块的输出端电连接，所述GPU的输出端与全息投影模块的输入端电连接，所述GPU与信息对比模块双向电连接，所述GPU的输出端与控制节点的输入端电连接，所述控制节点的输出端与FPGA的输入端电连接，所述FPGA的输入端与反馈模块的输出端电连接，该岩石雕刻计算机控制系统，利用多种方式的信息采集方式，在对物料进行分析和雕刻之前率先收集物料的总体信息，再将信息输入到GPU主要对图像数据进行处理，得出一个比较综合且契合原物料本身特性的雕刻图案然后将分析结果传输至全息投影模块展示最终效果。

Description

一种全息3D技术切割计算机控制系统以及方法
技术领域
本发明涉及计算机控制技术领域，具体为一种全息3D技术切割计算机控制系统以及方法。
背景技术
在艺术品加工方面人们一直提倡精雕细琢，传统的雕刻方式需要多年经验的老师傅观察和计算，在心中有了初步的想法方能一步步的雕刻，这种方式虽然容易出一些精品，但是这样的加工方式存在效率低下的特点，同时还因为人肉眼的观察可能会导致一些关键细微角度的误差，从而影响整个物品的美观性和艺术性，在一个熟练的雕刻师成长起来以前需要大量的练习，在练习过程中也会导致大量的物料的浪费，这对于追求效率和效益的企业是无法接受的，因此需要一种具备精妙设计和精确操作的系统来取代传统的人工操作。
发明内容
本发明的目的在于提供一种岩石雕刻计算机控制系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种全息3D技术切割计算机控制系统以及方法，包括GPU，所述GPU的输入端与采集模块的输入端电连接，所述GPU的输入端与电源模块的输出端电连接，所述GPU的输出端与全息投影模块的输入端电连接，所述GPU与信息对比模块双向电连接，所述GPU的输出端与控制节点的输入端电连接，所述控制节点的输出端与FPGA的输入端电连接，所述FPGA的输入端与反馈模块的输出端电连接，所述反馈模块的输入端与信息对比模块的输出端电连接，所述信息对比模块的输入端与微处理器的输出端电连接，所述微处理器的输入端与FPGA的输出端电连接，所述微处理器的输出端与切割执行器的输入端电连接。
优选的，所述采集模块由全息摄影机、光感模块和输入按键组成。
优选的，所述电源模块由UPS和市电电网组成。
优选的，所述FPGA由数据选择器和EDA模块组成。
优选的，所述控制节点由主刻刀控制节点、副刻刀控制节点、激光控制节点和速度调节控制节点组成。
优选的，所述数据选择器由主刻刀角度选择、副刻刀角度选择和激光强度选择组成。
优选的，所述EDA模块由ROM图谱存储表、角度预置器和图谱比较器组成。
优选的，所述主刻刀控制节点的输出端与主刻刀角度选择的输入端电连接，所述副刻刀控制节点的输出端与副刻刀角度选择的输入端电连接，所述激光控制节点的输出端与激光强度选择的输入端电连接，激光强度选择的输入端与ROM图谱存储表的输出端电连接，所述反馈模块的输出端与图谱比较器的输入端电连接，所述速度调节控制节点的输出端与图谱比较器的输入端电连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、该计算机控制系统，利用多种方式的信息采集方式，在对物料进行分析和雕刻之前率先收集物料的总体信息，再将信息输入到GPU主要对图像数据进行处理，然后利用控制节点和FPG可以根据现有的雕刻成品和计算机角度分析，调节主刻刀、副刻刀以及激光的角度和强度，得出一个比较综合且契合原物料本身特性的雕刻图案然后将分析结果传输至全息投影模块展示最终效果。
2、该计算机控制系统在雕刻方面采取了刻刀和激光结合的方式，能够在刻刀无法达到相应的效果时直接采取激光雕刻，快速有效的实现整个切割的完成。
3、该计算机控制系统内置ROM图谱存储表，能够很好的将为雕刻的岩石与自身存储的各种成品的图谱进行对比和分析，确定一种适合现有岩石的雕刻方式，使雕刻的效果更好。
4、该计算机控制系统采集模块使用了全息摄影机、光感模块和输入按键，能够在机器自行采集信息的基础上，再进行人工的输入，进一步提供更多的信息，使整个系统得到的数据更加准确。
5、该计算机控制系统在信息传输到切割执行器的过程中采用了滤波器和D/A转换器可以很好的保证传输的信号的清楚和不被干扰。
附图说明
图1为本发明系统示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种全息3D技术切割计算机控制系统以及方法，包括GPU，GPU的输入端与采集模块的输入端电连接，GPU的输入端与电源模块的输出端电连接，GPU的输出端与全息投影模块的输入端电连接，GPU与信息对比模块双向电连接，GPU的输出端与控制节点的输入端电连接，控制节点的输出端与FPGA的输入端电连接，FPGA的输入端与反馈模块的输出端电连接，反馈模块的输入端与信息对比模块的输出端电连接，信息对比模块的输入端与微处理器的输出端电连接，微处理器的输入端与FPGA的输出端电连接，微处理器的输出端与切割执行器的输入端电连接。
采集模块由全息摄影机、光感模块和输入按键组成。
电源模块由UPS和市电电网组成。
FPGA由数据选择器和EDA模块组成。
控制节点由主刻刀控制节点、副刻刀控制节点、激光控制节点和速度调节控制节点组成。
数据选择器由主刻刀角度选择、副刻刀角度选择和激光强度选择组成。
EDA模块由ROM图谱存储表、角度预置器和图谱比较器组成。
主刻刀控制节点的输出端与主刻刀角度选择的输入端电连接，副刻刀控制节点的输出端与副刻刀角度选择的输入端电连接，激光控制节点的输出端与激光强度选择的输入端电连接，激光强度选择的输入端与ROM图谱存储表的输出端电连接，反馈模块的输出端与图谱比较器的输入端电连接，速度调节控制节点的输出端与图谱比较器的输入端电连接。
工作时，采集模块采集到需要雕刻岩石的情况，全息摄影机是采集岩石外部的整体情况，光感模块可以采集整个岩石的透光和反射情况，同时输入按键人们可以输入岩石相关的情况，例如岩石的材质等，这些光影图像信号传输进GPU，进行图像处理，并且得到的信息会输出到信息对比模块内部，信息对比模块将得到的信息与从EDA模块内部得到的预先存储的数据对比，能够很好的为GPU处理分析提供数据，便于GPU的工作和分析，GPU为图像处理工具，GPU将得到的对比数据传输至全息投影模块上，全息投影模块为全系投影仪，能够向使用者清楚的展示整个岩石切割效果图和切割前后对比图，同时根据自身对比的情况控制刻刀的角度，对主刻刀、副刻刀以及激光切割进行控制，同时由速度调节控制器来综合这些情况和数据确定速度的快慢，FPGA，即现场可编程门阵列，它是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点，控制节点将得到的数据传入FPGA，FPGA内部的EDA和数据选择器，数据选择器对数据进行选择，能够根据EDA内部存储的各个风格和各个流派的分割和设计理念对需要雕刻和处理的岩石进行分析和设计，达到最优的设计理念，EDA模块是电子设计自动化的简称，EDA可以帮助人们进行设计，同时EDA模块传出的数据给微型处理器，微型处理器再通过D/A转换器和滤波器将信号给切割执行器。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种全息3D技术切割计算机控制系统，包括GPU，其特征在于：所述GPU的输入端与采集模块的输入端电连接，所述GPU的输入端与电源模块的输出端电连接，所述GPU的输出端与全息投影模块的输入端电连接，所述GPU与信息对比模块双向电连接，所述GPU的输出端与控制节点的输入端电连接，所述控制节点的输出端与FPGA的输入端电连接，所述FPGA的输入端与反馈模块的输出端电连接。
2.根据权利要求1所述的一种全息3D技术切割计算机控制系统，其特征在于：所述采集模块由全息摄影机、光感模块和输入按键组成，所述反馈模块的输入端与信息对比模块的输出端电连接，所述信息对比模块的输入端与微处理器的输出端电连接，所述微处理器的输入端与FPGA的输出端电连接，所述微处理器的输出端与切割执行器的输入端电连接。
3.根据权利要求1所述的一种全息3D技术切割计算机控制系统，其特征在于：所述电源模块由UPS和市电电网组成。
4.根据权利要求1所述的一种全息3D技术切割计算机控制系统，其特征在于：所述FPGA由数据选择器和EDA模块组成。
5.根据权利要求1所述的一种全息3D技术切割计算机控制系统，其特征在于：所述控制节点由主刻刀控制节点、副刻刀控制节点、激光控制节点和速度调节控制节点组成。
6.一种全息3D技术切割计算机控制方法，其特征在于：采集模块采集到需要雕刻岩石的情况，全息摄影机是采集岩石外部的整体情况，光感模块可以采集整个岩石的透光和反射情况，同时输入按键人们可以输入岩石相关的情况，例如岩石的材质等，这些光影图像信号传输进GPU，进行图像处理，并且得到的信息会输出到信息对比模块内部，信息对比模块将得到的信息与从EDA模块内部得到的预先存储的数据对比，能够很好的为GPU处理分析提供数据，便于GPU的工作和分析，GPU为图像处理工具，GPU将得到的对比数据传输至全息投影模块上，全息投影模块为全系投影仪，能够向使用者清楚的展示整个岩石切割效果图和切割前后对比图，同时根据自身对比的情况控制刻刀的角度，对主刻刀、副刻刀以及激光切割进行控制，同时由速度调节控制器来综合这些情况和数据确定速度的快慢。
7.一种全息3D技术切割计算机控制方法，其特征在于：控制节点将得到的数据传入FPGA，FPGA内部的EDA和数据选择器，数据选择器对数据进行选择，能够根据EDA内部存储的各个风格和各个流派的分割和设计理念对需要雕刻和处理的岩石进行分析和设计，达到最优的设计理念，EDA模块是电子设计自动化的简称，EDA可以帮助人们进行设计，同时EDA模块传出的数据给微型处理器，微型处理器再通过D/A转换器和滤波器将信号给切割执行器。
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