一种基于视觉的电缆长度测量系统技术方案

本实用新型专利技术公开了视觉应用技术领域的一种基于视觉的电缆长度测量系统，测量系统包括控制系统，所述控制系统与显示操作系统和高速电喷系统连接，显示操作系统与图像采集处理系统连接，高速电喷系统、图像采集处理系统下方设有快速移动的电缆，图像采集处理系统下方还设有传感器和标记点擦除装置，电缆穿过传感器和标记点擦除装置。本实用新型专利技术测量系统基于视觉的电缆长度测量装置具有测量精度高、成本低，系统设计简单，设备安装便捷，系统稳定，能够有效提高长度计量的精度，同时大大降低设备的投入成本，减轻电缆生产企业成本负担。减轻电缆生产企业成本负担。减轻电缆生产企业成本负担。

【技术实现步骤摘要】
一种基于视觉的电缆长度测量系统


[0001]本技术涉及视觉应用
，具体是一种基于视觉的电缆长度测量系统。

技术介绍

[0002]电缆在生产过程中，都需要长度计量。在单芯线电缆生产中，产品出厂时需要将电缆裁剪成一定长度并打包成卷。目前电缆厂家在计量时，通常采用滚轮时计量方式，滚轮计量中，常常因为滚轮打滑引起计量误差。在多芯线缆生产过程中，每芯铜(铝)导线单独计量，然后合成在一起。在计量时，由于计量每芯导线的计量误差，导致多芯金属导线长短不齐，在实际生产中，只能以最短的金属导线为基准，裁剪掉多余的部分，造成很大的浪费。采用激光计量仪可提高长单独计量的精度，但激光测量仪价格昂贵。一条多芯生产上就要安装多台激光测量仪，高昂的设备投入对电缆生产企业也是沉重的成本负担。为此我们提出一种基于视觉的电缆长度测量系统用于解决上述问题。

技术实现思路

[0003]本技术的目的在于提供一种基于视觉的电缆长度测量系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0004]为解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案：
[0005]一种基于视觉的电缆长度测量系统，测量系统包括控制系统，所述控制系统与显示操作系统和高速电喷系统连接，显示操作系统与图像采集处理系统连接，高速电喷系统、图像采集处理系统下方设有快速移动的电缆，图像采集处理系统下方还设有传感器和标记点擦除装置，电缆穿过传感器和标记点擦除装置；
[0006]所述控制系统向高速点喷系统发送测量启动信号，高速点喷系统开启高速电磁阀1和高速电磁阀2，向快速运动的电缆上点喷一对色标点，色标点采用可擦除墨水，第二个色标点经过传感器时触发图像采集处理系统，图像采集处理系统内的高速相机采集图像，通过已知的色标点对的固定距离L，计算出点对之间的距离l，通过高速相机采集图像后，电缆会通过标记点擦拭装置，擦除墨水。
[0007]优选地，所述高速电磁阀喷射色标的间隔时间t可调节。
[0008]优选地，所述显示操作系统采用电容式触摸屏，触摸屏内设有显示计量长度界面、快速运行电缆线芯的瞬时速度界面、平均速度界面、计量精度界面、点喷色标点间隔时间界面。
[0009]优选地，所述控制系统采用通用单片机为主控芯片，主控芯片和触摸屏采用总线方式通信，主控芯片和高速点喷系统采用开关量控制，主控芯片和图像采集处理系统的高速摄像头通过颜色传感器触发控制。
[0010]优选地，所述高速电喷系统高速点喷系统采用200HZ高速电磁阀位执行器件。
[0011]优选地，所述图像采集处理系统采用240帧高速相机为检测元件。
[0012]与现有技术相比，本技术的有益效果在于：
[0013]1.本技术测量系统通过高速点喷装置内在电缆、线芯上喷射的一对固定距离的可消失色标墨水做标点，利用传感去检测到第二个标记点时触发相机采集图像，根据标记点对的实际固定长度通过图像处理算法计算出采集电缆的长度，通过不断的触发采集，将所有采集到距离汇聚计算出电缆、线芯的实时长度；
[0014]2.本技术测量系统基于视觉的电缆长度测量装置具有测量精度高、成本低，系统设计简单，设备安装便捷，系统稳定，能够有效提高长度计量的精度，同时大大降低设备的投入成本，减轻电缆生产企业成本负担。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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技术的一些实施例，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。
[0016]图1是本技术系统整体结构图；
[0017]图2是本技术初次运行时拍摄电缆示意图；
[0018]图3是本技术运行中拍摄电缆示意图；
[0019]图4是本技术相机拍摄图像示意图；
[0020]图5是本技术相机与测量物的位置关系图。
具体实施方式
[0021]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。
[0022]请参阅图1所示，一种基于视觉的电缆长度测量系统，测量系统包括控制系统，控制系统与显示操作系统和高速电喷系统连接，显示操作系统与图像采集处理系统连接，高速电喷系统、图像采集处理系统下方设有快速移动的电缆，图像采集处理系统下方还设有传感器和标记点擦除装置，电缆穿过传感器和标记点擦除装置。
[0023]测量系统测量开始时，先通过控制系统向高速点喷系统发送测量启动信号，高速点喷系统开启高速电磁阀1和高速电磁阀2，向快速运动的电缆上点喷一对色标点，色标点采用可擦除墨水，第二个色标点经过传感器时触发图像采集处理系统，图像采集处理系统内的高速相机采集图像，通过已知的色标点对的固定距离L，计算出点对之间的距离l，通过高速相机采集图像后，电缆会通过标记点擦拭装置，将可擦除墨水，由于电缆的移动速度不是固定不变的，如果电磁阀的喷射时间也固定不变时，当速度过快，导致两色标点对之间的距离l过大，两组色标点对无法在相机视野范围内，导致无法测量距离l，因此高速电磁阀喷射色标的间隔时间t需要设置可调节的，每次采集图象时计算采集时间为 t
i
，当l的距离过长时，缩短电磁阀喷射间隔时间t，当l距离过短时，增长电磁阀的喷射间隔时间t，确保每次采集都能将两组色标点对采集到。
[0024]试验方案：
[0025]显示操作系统采用电容式触摸屏，在触摸屏上设计由显示计量长度界面，快速运行电缆、线芯等的瞬时速度界面、平均速度界面，同时设计用户设置计量精度界面、点喷色标点间隔时间界面等。
[0026]当电缆刚开始进行检测时，电缆的传输速度缓慢进入检测区域，电磁阀设置初始喷射间隔时间t，此时相机只能采集到电缆的首端部分如图2所示。
[0027]因此在首次采集时，只需计算出L1的长度，此时的电缆平均速度为由于电缆初始运输时速度缓慢，电磁阀设置很短的喷射间隔时间，在第二次传感器触发相机采集时，能采集到两组色标点对，如图3所示。
[0028]为防止速度过快或过慢，而导致只能采集到一组或大于两组的色标点时，无法判断如何累加计算总长度，因此根据电缆的运输速度合理控制电磁阀的喷射间隔时间，电缆短时平均速度此时的平均加速度为设相机视野长度为S,则可以推断出，调节电磁阀喷射间隔时间为时，正好两组色标点位于视野边缘，为防止当下一次采集时，加速度突然增大，或较小，无法满足采集到两组色标点的需求，需确保前面色标对在3s/4处，为下次留有缓冲调节距离，此时下次电磁阀喷射间隔时间应调整为由此推导第i次采集时，电缆短时平均速度加速度为下次电磁阀时间隔为电缆的测量长度为
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于视觉的电缆长度测量系统，测量系统包括控制系统，其特征在于，所述控制系统与显示操作系统和高速电喷系统连接，显示操作系统与图像采集处理系统连接，高速电喷系统、图像采集处理系统下方设有快速移动的电缆，图像采集处理系统下方还设有传感器和标记点擦除装置，电缆穿过传感器和标记点擦除装置；所述控制系统向高速点喷系统发送测量启动信号，高速点喷系统开启高速电磁阀1和高速电磁阀2，向快速运动的电缆上点喷一对色标点，色标点采用可擦除墨水，第二个色标点经过传感器时触发图像采集处理系统，图像采集处理系统内的高速相机采集图像，通过已知的色标点对的固定距离L，计算出点对之间的距离l，通过高速相机采集图像后，电缆会通过标记点擦拭装置，擦除墨水。2.根据权利要求1所述的一种基于视觉的电缆长度测量系统,其特征在于，所述高速电磁阀喷射色标的间隔时间...

【专利技术属性】
技术研发人员：高伟，李致金，江凯强，刘忠洋，
申请(专利权)人：南京信息工程大学，
类型：新型
国别省市：