專利名稱：一種基于isa總線帶有濾波功能的線陣掃描工業(yè)相機(jī)的觸發(fā)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種線陣掃描工業(yè)相機(jī)觸發(fā)方法。
背景技術(shù)：
線陣掃描工業(yè)相機(jī)是視覺工業(yè)相機(jī)的一個(gè)類別，具有高分辨率，適合高精度測(cè)量場(chǎng)合，可以準(zhǔn)確測(cè)量到微米。正事由于此相機(jī)的高精度特性，要求相機(jī)每移動(dòng)25um即觸發(fā)一次，而現(xiàn)有觸發(fā)方法中不能使相機(jī)每移動(dòng)25um觸發(fā)一次，且不能保證機(jī)械橫梁只有在一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)到目標(biāo)位置時(shí)才觸發(fā)相機(jī)，反向運(yùn)動(dòng)則不觸發(fā)相機(jī)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決現(xiàn)有觸發(fā)方法中不能使相機(jī)每移動(dòng)25um觸發(fā)一次，且不能保證機(jī)械橫梁只有在一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)到目標(biāo)位置時(shí)才觸發(fā)相機(jī)，反向運(yùn)動(dòng)則不觸發(fā)相機(jī)的問題，從而提供一種基于ISA總線帶有濾波功能的線陣掃描工業(yè)相機(jī)的觸發(fā)方法。一種基于ISA總線帶有濾波功能的線陣掃描工業(yè)相機(jī)的觸發(fā)方法，它包括如下步驟:步驟一:系統(tǒng)上電，令系統(tǒng)進(jìn)行復(fù)位；所述復(fù)位為利用運(yùn)動(dòng)控制板卡上CPLD控制器依次初始化磁柵尺脈沖數(shù)目計(jì)數(shù)器、磁柵尺A相信號(hào)移位計(jì)數(shù)器、磁柵尺B相信號(hào)移位計(jì)數(shù)器、目標(biāo)觸發(fā)位置計(jì)數(shù)器和觸發(fā)信號(hào)寬度計(jì)數(shù)器；
`
步驟二:工控機(jī)通過ISA總線向運(yùn)動(dòng)控制板卡發(fā)出啟動(dòng)機(jī)械橫梁的指令，運(yùn)動(dòng)控制板卡控制機(jī)械橫梁運(yùn)動(dòng)；步驟三:標(biāo)記步驟二所述機(jī)械橫梁運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的磁柵尺A相信號(hào)和磁柵尺B相信號(hào)，并將所述信號(hào)反饋給運(yùn)動(dòng)控制板卡；步驟四:當(dāng)CPLD控制器的時(shí)鐘信號(hào)clock的信號(hào)出現(xiàn)上升沿時(shí)進(jìn)入步驟五；步驟五:運(yùn)動(dòng)控制板卡對(duì)步驟三所述的磁柵尺A相信號(hào)和磁柵尺B相信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，判斷磁柵尺A相信號(hào)和磁柵尺B相信號(hào)的相位；當(dāng)磁柵尺A相信號(hào)超前磁柵尺B相信號(hào)90°時(shí)，磁柵尺脈沖數(shù)目計(jì)數(shù)器進(jìn)行加計(jì)數(shù)；當(dāng)磁柵尺B相信號(hào)超前磁柵尺A相信號(hào)90 °時(shí)，磁柵尺脈沖數(shù)目計(jì)數(shù)器進(jìn)行減計(jì)數(shù)；其中，加計(jì)數(shù)與減計(jì)數(shù)的步長均為I ;步驟六:計(jì)算磁柵尺計(jì)數(shù)器中的數(shù)值與目標(biāo)觸發(fā)位置計(jì)數(shù)器中的數(shù)值；當(dāng)兩者相等時(shí)啟動(dòng)觸發(fā)相機(jī)的信號(hào)，同時(shí)置位相機(jī)已觸發(fā)標(biāo)志，并在每一次相機(jī)觸發(fā)后將目標(biāo)觸發(fā)位置計(jì)數(shù)器的數(shù)值加上下一個(gè)觸發(fā)位置與當(dāng)前觸發(fā)位置的距離差值；若不相等則不進(jìn)行任何操作。
本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了線陣掃描相機(jī)每移動(dòng)25um觸發(fā)一次，充分發(fā)揮了線陣掃描相機(jī)高精度的特性，并能夠保證機(jī)械橫梁只有在一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)到目標(biāo)位置時(shí)才觸發(fā)相機(jī)，反向運(yùn)動(dòng)則不觸發(fā)相機(jī)。


圖1為本發(fā)明一種基于ISA總線帶有濾波功能的線陣掃描工業(yè)相機(jī)的觸發(fā)方法的流程圖；圖2為具體實(shí)施方式
二所述的方法的流程圖；圖3為具體實(shí)施方式
三所述的方法的流程圖；圖4為本發(fā)明一種基于ISA總線帶有濾波功能的線陣掃描工業(yè)相機(jī)的觸發(fā)方法的仿真結(jié)果圖。
具體實(shí)施例方式具體實(shí)施方式
一、結(jié)合圖1說明本具體實(shí)施方式
。一種基于ISA總線帶有濾波功能的線陣掃描工業(yè)相機(jī)的觸發(fā)方法，它包括如下步驟:步驟一:系統(tǒng)上電，令系統(tǒng)進(jìn)行復(fù)位；所述復(fù)位為利用運(yùn)動(dòng)控制板卡上CPLD控制器依次初始化磁柵尺脈沖數(shù)目計(jì)數(shù)器、磁柵尺A相信號(hào)移位計(jì)數(shù)器、磁柵尺B相信號(hào)移位計(jì)數(shù)器、目標(biāo)觸發(fā)位置計(jì)數(shù)器和觸發(fā)信號(hào)寬度計(jì)數(shù)器；步驟二:工控機(jī)通過ISA總線向運(yùn)動(dòng)控制板卡發(fā)出啟動(dòng)機(jī)械橫梁的指令，運(yùn)動(dòng)控制板卡控制機(jī)械橫梁 運(yùn)動(dòng)；步驟三:標(biāo)記步驟二所述機(jī)械橫梁運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的磁柵尺A相信號(hào)和磁柵尺B相信號(hào)，并將所述信號(hào)反饋給運(yùn)動(dòng)控制板卡；步驟四:當(dāng)CPLD控制器的時(shí)鐘信號(hào)clock的信號(hào)出現(xiàn)上升沿時(shí)進(jìn)入步驟五；步驟五:運(yùn)動(dòng)控制板卡對(duì)步驟三所述的磁柵尺A相信號(hào)和磁柵尺B相信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，判斷磁柵尺A相信號(hào)和磁柵尺B相信號(hào)的相位；當(dāng)磁柵尺A相信號(hào)超前磁柵尺B相信號(hào)90°時(shí)，磁柵尺脈沖數(shù)目計(jì)數(shù)器進(jìn)行加計(jì)數(shù)；當(dāng)磁柵尺B相信號(hào)超前磁柵尺A相信號(hào)90°時(shí)，磁柵尺脈沖數(shù)目計(jì)數(shù)器進(jìn)行減計(jì)數(shù)；其中，加計(jì)數(shù)與減計(jì)數(shù)的步長均為I ;步驟六:計(jì)算磁柵尺計(jì)數(shù)器中的數(shù)值與目標(biāo)觸發(fā)位置計(jì)數(shù)器中的數(shù)值；當(dāng)兩者相等時(shí)啟動(dòng)觸發(fā)相機(jī)的信號(hào)，同時(shí)置位相機(jī)已觸發(fā)標(biāo)志，并在每一次相機(jī)觸發(fā)后將目標(biāo)觸發(fā)位置計(jì)數(shù)器的數(shù)值加上下一個(gè)觸發(fā)位置與當(dāng)前觸發(fā)位置的距離差值；若不相等則不進(jìn)行任何操作。
具體實(shí)施方式
二、本具體實(shí)施方式
與具體實(shí)施方式
一不同的是所述步驟六中啟動(dòng)觸發(fā)相機(jī)的信號(hào)后還包括步驟七:計(jì)算目標(biāo)觸發(fā)位置計(jì)數(shù)器中的數(shù)值減去磁柵尺計(jì)數(shù)器中的數(shù)值結(jié)果，判斷所述結(jié)果是否大于機(jī)械橫梁的擾動(dòng)值disturbance_value ；若不大于機(jī)械橫梁的擾動(dòng)值disturbance_value則返回步驟六；
若大于機(jī)械橫梁的擾動(dòng)值disturbance_value則將目標(biāo)觸發(fā)位置計(jì)數(shù)器中的數(shù)值減去機(jī)械橫梁的擾動(dòng)值disturbance_value,再減去相鄰目標(biāo)位置的差值。目標(biāo)位置就是觸發(fā)位置(相機(jī)運(yùn)動(dòng)到此處時(shí)需要觸發(fā)相機(jī)的位置)，在相機(jī)整個(gè)運(yùn)動(dòng)行程中有一系列的觸發(fā)位置(即為目標(biāo)位置)，相鄰目標(biāo)位置差值就是兩個(gè)相鄰觸發(fā)位置之間的距離。當(dāng)相機(jī)處于返程狀態(tài)時(shí)，執(zhí)行此步驟，在返程過程中用這種方法更新目標(biāo)觸發(fā)位置計(jì)數(shù)器。這一步的目的是解決相機(jī)在返程過程中怎么更新目標(biāo)觸發(fā)位置計(jì)數(shù)器。采用具體實(shí)施方式
二所述方法能夠?yàn)V除機(jī)械橫梁在啟動(dòng)、運(yùn)行和停止過程中出現(xiàn)的抖動(dòng)，保證相機(jī)采集的圖像清晰，不出現(xiàn)重影。不需要在柵格尺上設(shè)置據(jù)對(duì)原點(diǎn)，保證了相機(jī)的靈活性，相機(jī)可以返回到任意位置從而開始下一次掃描過程，而不是非要返回到絕對(duì)原點(diǎn)之后才能開始下一次掃描過程。
具體實(shí)施方式
三、本具體實(shí)施方式
與具體實(shí)施方式
二不同的是所述步驟七中減去相鄰目標(biāo)位置的差值后還包括步驟 八:判斷相機(jī)已觸發(fā)標(biāo)志camera_flag是否已被置位；若已被置位，則在每次CPLD控制器的時(shí)鐘信號(hào)clock上升沿到來時(shí)，將觸發(fā)信號(hào)寬度計(jì)數(shù)器中的數(shù)值減去I ;當(dāng)觸發(fā)信號(hào)寬度計(jì)數(shù)器中的數(shù)值減為O時(shí)，停止觸發(fā)相機(jī)的信號(hào)camera_line和將觸發(fā)標(biāo)志camera_f lag復(fù)位；若未被置位，則不進(jìn)行操作。此步使得觸發(fā)相機(jī)的信號(hào)camera_line寬度等于觸發(fā)信號(hào)寬度計(jì)數(shù)器乘以CPLD時(shí)鐘信號(hào)clock的周期，通過改變觸發(fā)信號(hào)寬度計(jì)數(shù)器中的數(shù)值即可任意設(shè)置觸發(fā)相機(jī)的信號(hào)camera_line的寬度。才用本具體實(shí)施方式
使觸發(fā)相機(jī)的信號(hào)寬度可以任意設(shè)置，充分保證系統(tǒng)的靈活性，以適用于不同型號(hào)的線陣掃描相機(jī)。具體實(shí)施例:在CPLD控制器上利用verilog硬件編程語言運(yùn)行如下程序，進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)獲得圖2。在軟件Quartus 119.0上實(shí)現(xiàn)，以下是此段程序代碼:
權(quán)利要求
1.一種基于ISA總線帶有濾波功能的線陣掃描工業(yè)相機(jī)的觸發(fā)方法，其特征在于它包括如下步驟: 步驟一:系統(tǒng)上電，令系統(tǒng)進(jìn)行復(fù)位； 所述復(fù)位為利用運(yùn)動(dòng)控制板卡上CPLD控制器依次初始化磁柵尺脈沖數(shù)目計(jì)數(shù)器、磁柵尺A相信號(hào)移位計(jì)數(shù)器、磁柵尺B相信號(hào)移位計(jì)數(shù)器、目標(biāo)觸發(fā)位置計(jì)數(shù)器和觸發(fā)信號(hào)寬度計(jì)數(shù)器； 步驟二:工控機(jī)通過ISA總線向運(yùn)動(dòng)控制板卡發(fā)出啟動(dòng)機(jī)械橫梁的指令，運(yùn)動(dòng)控制板卡控制機(jī)械橫梁運(yùn)動(dòng)； 步驟三:標(biāo)記步驟二所述機(jī)械橫梁運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的磁柵尺A相信號(hào)和磁柵尺B相信號(hào)，并將所述信號(hào)反饋給運(yùn)動(dòng)控制板卡； 步驟四:當(dāng)CPLD控制器的時(shí)鐘信號(hào)clock的信號(hào)出現(xiàn)上升沿時(shí)進(jìn)入步驟五； 步驟五:運(yùn)動(dòng)控制板卡對(duì)步驟三所述的磁柵尺A相信號(hào)和磁柵尺B相信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，判斷磁柵尺A相信號(hào)和磁柵尺B相信號(hào)的相位； 當(dāng)磁柵尺A相信 號(hào)超前磁柵尺B相信號(hào)90°時(shí)，磁柵尺脈沖數(shù)目計(jì)數(shù)器進(jìn)行加計(jì)數(shù)； 當(dāng)磁柵尺B相信號(hào)超前磁柵尺A相信號(hào)90°時(shí)，磁柵尺脈沖數(shù)目計(jì)數(shù)器進(jìn)行減計(jì)數(shù)； 其中，加計(jì)數(shù)與減計(jì)數(shù)的步長均為I ; 步驟六:計(jì)算磁柵尺計(jì)數(shù)器中的數(shù)值與目標(biāo)觸發(fā)位置計(jì)數(shù)器中的數(shù)值；當(dāng)兩者相等時(shí)啟動(dòng)觸發(fā)相機(jī)的信號(hào)，同時(shí)置位相機(jī)已觸發(fā)標(biāo)志，并在每一次相機(jī)觸發(fā)后將目標(biāo)觸發(fā)位置計(jì)數(shù)器的數(shù)值加上下一個(gè)觸發(fā)位置與當(dāng)前觸發(fā)位置的距離差值；若不相等則不進(jìn)行任何操作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于ISA總線帶有濾波功能的線陣掃描工業(yè)相機(jī)的觸發(fā)方法，其特征在于所述步驟六中啟動(dòng)觸發(fā)相機(jī)的信號(hào)后還包括步驟七:計(jì)算目標(biāo)觸發(fā)位置計(jì)數(shù)器中的數(shù)值減去磁柵尺計(jì)數(shù)器中的數(shù)值結(jié)果，判斷所述結(jié)果是否大于機(jī)械橫梁的擾動(dòng)值 di sturbance_value ； 若不大于機(jī)械橫梁的擾動(dòng)值disturbance_value則返回步驟六； 若大于機(jī)械橫梁的擾動(dòng)值disturbance_value則將目標(biāo)觸發(fā)位置計(jì)數(shù)器中的數(shù)值減去機(jī)械橫梁的擾動(dòng)值disturbance_value,再減去相鄰目標(biāo)位置的差值。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于ISA總線帶有濾波功能的線陣掃描工業(yè)相機(jī)的觸發(fā)方法，其特征在于所述步驟七中減去相鄰目標(biāo)位置的差值后還包括步驟八:判斷相機(jī)已觸發(fā)標(biāo)志camera_flag是否已被置位； 若已被置位，則在每次CPLD控制器的時(shí)鐘信號(hào)clock上升沿到來時(shí)，將觸發(fā)信號(hào)寬度計(jì)數(shù)器中的數(shù)值減去I ; 當(dāng)觸發(fā)信號(hào)寬度計(jì)數(shù)器中的數(shù)值減為O時(shí)，停止觸發(fā)相機(jī)的信號(hào)camera_line和將觸發(fā)標(biāo)志camera_flag復(fù)位； 若未被置位，則不進(jìn)行操作。
全文摘要
一種基于ISA總線帶有濾波功能的線陣掃描工業(yè)相機(jī)的觸發(fā)方法，涉及一種線陣掃描工業(yè)相機(jī)觸發(fā)方法，解決現(xiàn)有觸發(fā)方法中不能使相機(jī)每移動(dòng)25um觸發(fā)一次，且不能保證機(jī)械橫梁只有在一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)到目標(biāo)位置時(shí)才觸發(fā)相機(jī)，反向運(yùn)動(dòng)則不觸發(fā)相機(jī)的問題。包括步驟系統(tǒng)上電，令系統(tǒng)進(jìn)行復(fù)位；工控機(jī)通過ISA總線向運(yùn)動(dòng)控制板卡發(fā)出啟動(dòng)機(jī)械橫梁的指令，運(yùn)動(dòng)控制板卡控制機(jī)械橫梁運(yùn)動(dòng)；標(biāo)記磁柵尺A相信號(hào)和磁柵尺B相信號(hào)，并將所述信號(hào)反饋給運(yùn)動(dòng)控制板卡；判斷相位計(jì)算磁柵尺計(jì)數(shù)器中的數(shù)值與目標(biāo)觸發(fā)位置計(jì)數(shù)器中的數(shù)值。本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于線陣掃描工業(yè)相機(jī)的觸發(fā)過程。
文檔編號(hào)H04N5/232GK103237174SQ201310187889
公開日2013年8月7日 申請(qǐng)日期2013年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月20日
發(fā)明者高會(huì)軍, 徐世東, 任雨, 張?jiān)鼋? 謝文麟 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)