CN219037896U - 一种影像测量仪的误差补偿控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种影像测量仪的误差补偿控制系统，其特征在于，包括：主控模块、光栅尺数据采集模块、光源控制模块、误差补偿模块以及数据存储模块；所述光栅尺数据采集模块用于记录影像测量仪各运动轴的实际坐标值；所述光源控制模块用于调节光源亮度；所述误差补偿模块用于对设备进行误差补偿，所述数据存储模块用于存储补偿数据；所述主控模块分别与所述光栅尺数据采集模块、所述光源控制模块、所述误差补偿模块以及所述数据存储模块连接，用于向所述光栅尺数据采集模块、所述光源控制模块和所述误差补偿模块发送同步信号。本实用新型实施例的技术方案可以高效的对测量结果进行修正，以达到更高的测量精度。

Description

一种影像测量仪的误差补偿控制系统

技术领域

本实用新型涉及电子设备技术领域，尤其涉及一种影像测量仪的误差补偿控制系统。

背景技术

影像测量技术是以机械视觉为研究基础的一门新兴测试技术。它代表的是数字影像科技融入计量领域，进行空间几何运算的先进测量技术。影像测量仪建立在微米级精确数控的硬件与人性化操作软件的基础上，将各种功能完美集成，最终实现高精度、多功能、智能化、现代化的测量。影像测量仪发展起来了人工智能型的现代光学非接触测量技术，传承了数字化仪器优异测量精度与操控性能，融合了机器视觉软件的灵活性、智能化与自动化的特征，属于当今最前沿的光学尺寸检测设备。

控制系统是影像测量系统中的重要组成部分，在影像测量仪的实际应用中，控制系统的精度直接影响图片拼接的质量。因此，设计一种用于影像测量仪的高效的控制系统至关重要。

现有的影像测量设备中，由于光学尺数据采集、光源控制采用不同的驱动控制程序，这些程序运行于非实时的Windows操作系统平台之上，会导致各控制装置无法高效协调工作，现有技术至少存在以下缺陷或不足：

1、灯光控制要外接光源控制系统，加重了影像测量系统的安装和调试过程；同时，在操作人员作业时，也带来了不便。因为要外接光源控制系统，也降低了整个测量系统的稳定性。

2、控制器与电脑通信采用USB通信或PCI总线通信。其中USB需要独立安装驱动程序；PCI则无法去连接太多的设备，而且总线的扩展性是比较差的，线间干扰将导致系统无法正常工作。

3、测量机台不可避免会存在机构误差，光栅尺测量器件也会存在一定的标定误差。

实用新型内容

本实用新型提供了一种影像测量仪的误差补偿控制系统，以解决影像测量仪测量结果存在误差的问题。

根据本实用新型的一方面，提供了一种影像测量仪的误差补偿控制系统，包括：主控模块、光栅尺数据采集模块、光源控制模块、误差补偿模块以及数据存储模块；

所述光栅尺数据采集模块用于记录影像测量仪各运动轴的实际坐标值；

所述光源控制模块用于调节光源亮度；

所述误差补偿模块用于对设备进行误差补偿；

所述数据存储模块用于存储补偿数据；

所述主控模块分别与所述光栅尺数据采集模块、所述光源控制模块、所述误差补偿模块以及所述数据存储模块连接，用于向所述光栅尺数据采集模块、所述光源控制模块和所述误差补偿模块发送同步信号。

可选的，在用户调试时期，用户使用标准尺对设备进行误差补偿，并将所述补偿数据存储在所述补偿模块中。

可选的，在用户使用时期，主控模块调用所述补偿数据对测量结果进行补偿修正。

可选的，所述影像测量仪的误差补偿控制系统还包括：USB数据通信模块；

所述USB数据通信模块与所述主控模块连接，用于所述主控模块与上位计算机进行数据交换。

可选的，所述影像测量仪的误差补偿控制系统还包括：电源模块；

所述电源模块与所述主控模块连接，用于为所述影像测量仪的误差补偿控制系统的其它模块供电。

本实用新型实施例提供了一种影像测量仪的误差补偿控制系统，包括：主控模块、光栅尺数据采集模块、光源控制模块、误差补偿模块以及数据存储模块；所述光栅尺数据采集模块用于记录影像测量仪各运动轴的实际坐标值；所述光源控制用于调节光源亮度；所述误差补偿模块用于对设备进行误差补偿；所述数据存储模块用于存储补偿数据；所述主控模块分别与所述光栅尺数据采集模块、所述光源控制模块、所述误差补偿模块以及所述数据存储模块连接，用于向所述光栅尺数据采集模块、所述光源控制模块和所述误差补偿模块发送同步信号。本实用新型实施例的技术方案可以高效的对测量结果进行修正，以达到更高的测量精度。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本实用新型的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本实用新型的范围。本实用新型的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本实用新型实施例一提供的一种影像测量仪的误差补偿控制系统。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例一

图1为本实用新型实施例一提供的一种影像测量仪的误差补偿控制系统，参考图1，所述误差补偿控制系统包括：主控模块100、光栅尺数据采集模块200、光源控制模块300、误差补偿模块400以及数据存储模块500。

其中，光栅尺数据采集模块200用于记录影像测量仪各运动轴的实际坐标值。

具体的，光栅尺数据采集模块200将光栅尺发出的采集信号，经过滤波、信号放大处理、正交译码后记录影像测量仪各运动轴的实际坐标值。

其中，光源控制模块300用于调节光源亮度。

具体的，光源控制模块300通过与上位计算机通信使主控模块100得到光源控制信号，主控模块100跟椐光源控制信号对表面光、底光和同轴光进行不同亮度、不同角度的调节。光源控制模块300采用了脉冲宽度调制(PWM)利用微处理器的数字输出来对MOS管栅极的偏置，来实现MOS管导通时间的改变，从而实现光源输出的改变。这种方式能使光源的输出电压在工作条件变化时保持恒定。

其中，误差补偿模块400用于对设备进行误差补偿。

具体的，误差补偿模块400将补偿数据存储在控制器的储存模块中。然后在用户使用时期调用储存模块中的补偿数据对测量结果进行补偿修正。

其中，数据存储模块500通过SPI与主控模块100通信，完成设备参数和用户数据和误差补偿数据的存储和读取工作。

在用户调试时期，用户可以用标准尺对设备进行误差补偿，并将补偿数据存储在控制器的数据储存模块500中。然后在用户使用时期调用数据储存模块500中的补偿数据对测量结果进行补偿修正，以达到更高的测量精度。

其中，主控模块100分别与光栅尺数据采集模块200、光源控制模块300、误差补偿模块400以及数据存储模块500连接，用于向光栅尺数据采集模块200、光源控制模块300和误差补偿模块400发送同步信号。

继续参考图1，所述影像测量仪的误差补偿控制系统还包括：USB数据通信模块600。

其中，USB数据通信模块600与主控模块100连接，用于主控模块100与上位计算机进行数据交换。

具体的，控制器与电脑通信在USB数据通信模块600中，采用HID协议，操作系统自带了HID类的驱动程序，而用户无需去开发很麻烦的驱动程序，只要直接使用API调用即可完成通信。这样就可以不用安装驱动而直接使用。

继续参考图1，所述影像测量仪的误差补偿控制系统还包括：电源模块700。

其中，电源模块700与主控模块100连接，用于为所述影像测量仪的误差补偿控制系统的其它模块供电。

本实用新型的误差补偿控制系统由于采用一体化独立式的设计，利用集成、同步协调方式使得光学尺位置反馈紧密联系，结合板上主控模块100可在控制器内部实现实时性更高的位置反馈，大幅提高了测量精度。并且由于采用人机交互装置使得操作人员操控设备实时性显著提高，减少操纵滞后，改善了操控性。并且由于采用光源控制装置与光学尺数据采集装置同步机制，结合控制软件使得CCD途经预设位置时可立即触发频闪光源，实现运动状态下测量，避免停止下来测量反复启停造成时间浪费。使得本实用新型所述的控制系统的测量控制软件在板上主控模块上实时运行，提高了测量响应及时性和安全性。本实用新型提高了测量效率和工作可靠性，降低了用户使用难度，提高了测量精度。

本实用新型实施例的误差补偿控制系统包括：光栅尺数据采集模块200、光源控制模块300、误差补偿模块400、数据存储模块500、USB数据通信模块600、电源模块700，在主控模块100的协调下使所述控制系统中包括的各装置相互协调的高效率运行。本实用新型的光源控制模块300中，采用了脉冲宽度调制(PWM)利用微处理器的数字输出来对MOS管栅极的偏置，来实现MOS管导通时间的改变，从而实现光源输出的改变。这种方式能使光源的输出电压在工作条件变化时保持恒定。控制器与电脑通信在USB数据通信模块中，采用HID协议，操作系统自带了HID类的驱动程序，而用户无需去开发很麻烦的驱动程序，只要直接使用API调用即可完成通信。这样就可以不用安装驱动而直接使用。本实用新型在用户调试时时期，用户可以用标准尺对设备进行误差补偿，并将补偿数据存储在控制器的数据储存模块500中。然后在用户使用时期调用数据储存模块500中的补偿数据对测量结果进行补偿修正，以达到更高的测量精度。

上述具体实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型保护范围之内。

Claims (5)

1.一种影像测量仪的误差补偿控制系统，其特征在于，包括：主控模块、光栅尺数据采集模块、光源控制模块、误差补偿模块以及数据存储模块；

所述光栅尺数据采集模块用于记录影像测量仪各运动轴的实际坐标值；

所述光源控制模块用于调节光源亮度；

所述误差补偿模块用于对设备进行误差补偿；

所述数据存储模块用于存储补偿数据；

所述主控模块分别与所述光栅尺数据采集模块、所述光源控制模块、所述误差补偿模块以及所述数据存储模块连接，用于向所述光栅尺数据采集模块、所述光源控制模块和所述误差补偿模块发送同步信号。

2.根据权利要求1所述的影像测量仪的误差补偿控制系统，其特征在于，在用户调试时期，用户使用标准尺对设备进行误差补偿，并将所述补偿数据存储在所述补偿模块中。

3.根据权利要求1所述的影像测量仪的误差补偿控制系统，其特征在于，在用户使用时期，主控模块调用所述补偿数据对测量结果进行补偿修正。

4.根据权利要求1所述的影像测量仪的误差补偿控制系统，其特征在于，所述影像测量仪的误差补偿控制系统还包括：USB数据通信模块；

所述USB数据通信模块与所述主控模块连接，用于所述主控模块与上位计算机进行数据交换。

5.根据权利要求1所述的影像测量仪的误差补偿控制系统，其特征在于，所述影像测量仪的误差补偿控制系统还包括：电源模块；

所述电源模块与所述主控模块连接，用于为所述影像测量仪的误差补偿控制系统的其它模块供电。

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