基于CCD的激光切割機(jī)高度跟隨檢測系統(tǒng)的研究.pdf

1、激光切割機(jī)高度跟隨檢測系統(tǒng)用于在切割過程中實(shí)時(shí)檢測工件表面高度變化，使切割頭能夠跟隨其起伏做出相應(yīng)的調(diào)整，保證焦點(diǎn)始終處于理想位置。目前，國外已經(jīng)開發(fā)出帶有高度跟隨控制機(jī)制的激光切割機(jī)頭，但是價(jià)格昂貴，而國內(nèi)市場上尚未有相關(guān)產(chǎn)品出售。
　　 本文提出一種以CCD攝像機(jī)為檢測工具，以激光三角測量法為原理的激光切割機(jī)高度跟隨檢測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。該方案的系統(tǒng)硬件部分選用工業(yè)用黑白CCD攝像機(jī)作為拍攝工具，激光二極管作為參考光源，并采用

2、CCD專用窄帶濾光片增強(qiáng)畫面效果。圖像處理部分采用一階微分期望值算法代替直接灰度閾值截取法來確定光斑邊緣的位置；采用質(zhì)心法計(jì)算圓心位置，并利用雙線性插值法增加質(zhì)心計(jì)算點(diǎn)數(shù)，從而提高了光斑成像中心的計(jì)算精度，達(dá)到亞象素級(jí)別。在數(shù)值計(jì)算時(shí)，沒有直接套用傳統(tǒng)的三角測量公式，而是通過在系統(tǒng)標(biāo)定的時(shí)候建立關(guān)系表，實(shí)際測量時(shí)利用插值法查表求得工件表面高度偏移值，從而簡化了原本繁瑣的標(biāo)定過程。在采集卡控制部分，借助于VC++6.0開發(fā)工具，通過靜態(tài)調(diào)