1  DMV雙攝像機檢測原理

激光切割機是利用經聚焦的高功率密度激光束照射工件
，使被照射的材料迅速熔化、汽化、燒shao蝕shi或huo達da到dao燃ran點dian
，同tong時shi借jie助zhu與yu光guang束shu同tong軸zhou的de高gao速su氣qi流liu吹chui除chu熔rong融rong物wu質zhi
，從cong而er實shi現xian將jiang工gong件jian割ge開kai。激ji光guang切qie割ge屬shu於yu熱re切qie割ge方fang法fa之zhi一yi。客ke戶hu目mu前qian的de需xu要yao激ji光guang切qie割ge的de板ban材cai尺chi寸cun約yue為wei1m×1.2m，需要利用激光切割出如圖1的一個個小矩形
，切割精度要求為0.05mm。由於被切割材料本體比較長，在上料的時候，往往很難保證其一致性，所以需要考慮采用視覺（又稱CCD）來檢測板材的傾斜角度以及偏移量。

圖1 板材切割形狀

由於材料本體尺寸比較大
，如果將被測物完全拍攝到，則其檢測精度必然無法達到要求。所以考慮隻拍攝該板材上的上下兩個MARK（標記）的位置

，獲知兩個MARK點的偏移量後可通過推導得出該板材的整體偏移量以及旋轉角度。

為確保檢測精度，所以考慮采用一個相機各拍攝一個MARK的方法。本係統中采用2個相機和4個光源的架構。

圖2 相機拍攝MARK

在材料無任何旋轉以及偏移的情況下，兩個MARK點的理論坐標為X1，Y1與X2

，Y2。在實際上料以後
，相機拍攝後會獲取實際的坐標X3，Y3和X4
，Y4。由此就可得：

ΔX1=X1-X3；ΔX2=X2-X4；ΔY1=Y1-Y3；ΔY2=Y2-Y2

根據上位機軟件的計算，實際坐標之間的連線與理論坐標的連線就可獲知該板材的旋轉角度θ角。結合水平ΔX1

，ΔX2以及垂直方向的ΔY1以及ΔY2，就可準確獲知板材的整體偏移及旋轉角度。

圖3 計算板材的整體偏移及旋轉角度

由於本案檢測精度要求較高
，MARK點的設置也變的尤為重要，經過多方討論，最終確定MARK采用如下方案：

圖4 精確確定MARK位置的方案示意

由於拍攝距離客戶要求330mm的物距，以及考慮到檢測精度要求，所以采用2個增倍鏡頭以及接環。由此可獲得如下視野：

圖5 拍攝視野

本項目都采用80萬像素的相機，分辨率為1024×768
，可根據分布像素推算檢測精度:

4mm/1024pixel= 0.004mm/pixel（一個像素值代表0.003mm）；考慮到係統存在檢測誤差以及外部光源幹擾與振動幹擾，可以計算
，本係統檢測精度在0.012mm。

 使用“邊形匹配”工具
，定位Mark點的位置：

圖6 確定MARK位置界麵界麵圖

使用“邊緣位置”工具，檢測Mark點的交叉點X，Y軸坐標。

圖7 確定MARK點坐標界麵顯示

同時
，本DMV係(xi)統(tong)支(zhi)持(chi)以(yi)太(tai)網(wang)通(tong)訊(xun)功(gong)能(neng)，可(ke)將(jiang)檢(jian)測(ce)到(dao)的(de)坐(zuo)標(biao)偏(pian)移(yi)量(liang)，通(tong)過(guo)以(yi)太(tai)網(wang)通(tong)訊(xun)的(de)方(fang)式(shi)送(song)到(dao)上(shang)位(wei)機(ji)，並(bing)進(jin)行(xing)處(chu)理(li)。本(ben)案(an)中(zhong)客(ke)戶(hu)采(cai)用(yong)的(de)上(shang)位(wei)機(ji)是(shi)工(gong)業(ye)電(dian)腦(nao)。

圖8 數據輸出界麵顯示

圖9 雙相機架設

2  係統配置

係統配置如表1所示。

表1 係統配置

3  結束語

在zai本ben切qie割ge係xi統tong中zhong，視shi覺jiao定ding位wei為wei其qi精jing度du的de切qie割ge提ti供gong了le最zui前qian端duan的de檢jian測ce數shu據ju。為wei其qi最zui終zhong獲huo得de滿man足zu要yao求qiu的de切qie割ge精jing度du提ti供gong了le保bao證zheng。視shi覺jiao檢jian測ce為wei許xu多duo先xian前qian無wu法fa檢jian測ce或huo者zhe難nan以yi檢jian測ce的de數shu據ju提ti供gong了le一yi種zhong全quan新xin的de解jie決jue方fang案an。

作者簡介：

宗偉，出生於1981 年 06 yue
，biyeyushanghaidianjixueyuanjixiexijixieshebeijizidonghuazhuanye


，xianjiuzhiyuzhongdadiantonggufenyouxiangongsiyibiaochanpinkaifachu，zhuyaozhuanzhuyutaidayibiaodejishuzhichiyijishichangkaifa。