基于ARM的亞像元級高精度線徑測量系統(tǒng)設計.pdf

1、在線材生產(chǎn)過程中，線徑是線材質(zhì)量控制的一項重要指標，它直接影響線材的產(chǎn)品質(zhì)量、成本，線材質(zhì)量偏差將會帶來資源浪費和經(jīng)濟損失等問題。線徑測量的方法有很多種類，其中平行光投影法就是比較常見的線徑測量方法，該方法結構比較簡單、成本比較低。但是，其測量精度受到CCD像元尺寸和光源平行度限制。雖然可通過選用更小像元尺寸CCD和復雜的擴束準直系統(tǒng)來提高測量精度，但需增加測量系統(tǒng)的制作成本和難度。因此，針對平行光投影法存在的問題，本文設計了一種基于A

2、RMCortex-M4微處理器采用亞像元邊緣檢測算法提高測量精度的非接觸式線徑測量系統(tǒng)。
　　論文設計的線徑測量系統(tǒng)分為了三個部分:(1)投影法光學系統(tǒng)設計、(2)電子學設計及(3)系統(tǒng)軟件設計。其中:在光學系統(tǒng)設計中，通過對比多種線徑測量方法，最終選擇改進后的正交結構平行光投影法作為系統(tǒng)的測徑方法，帶有待測線材信息的光束經(jīng)過濾波片后，投影到線陣CCD光敏面上。而在硬件電路設計中，以ARMM453VG6AE作為系統(tǒng)主控芯片，將相關

3、電路分為:CCD驅(qū)動模塊、視頻信號采樣模塊、數(shù)據(jù)通信模塊和LCD顯示模塊。由M453VG6AE實現(xiàn)對線陣CCD TCD1103GFG驅(qū)動時序控制。視頻采樣則采用內(nèi)置式12位高速ADC完成數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。數(shù)據(jù)通信采用PL2303實現(xiàn)系統(tǒng)與上位機之間的數(shù)據(jù)交換。LCD1602A用于顯示測量結果。最后，在系統(tǒng)軟件設計中，使用C語言實現(xiàn)硬件電路各模塊聯(lián)動工作的軟件設計。
　　重點研究了亞像元邊緣檢測算法對線徑測量系統(tǒng)測量數(shù)據(jù)的處理，用差分算子進