圖像監(jiān)控技術(shù)是將圖像技術(shù)和制造技術(shù)以及計(jì)算機(jī)控制技術(shù)結(jié)合起來，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)床等被控制對(duì)象的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，同時(shí)還可以通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。圖像監(jiān)控技術(shù)在數(shù)控機(jī)床上的應(yīng)用，可以使機(jī)床具有更好的可控性，這種技術(shù)被集成于機(jī)床控制系統(tǒng)過程中，對(duì)于制造業(yè)的發(fā)展將具有重要的意義。卷板是用數(shù)控卷板機(jī)對(duì)板料進(jìn)行連續(xù)三點(diǎn)彎曲的過程。其卷板工藝過程為：預(yù)彎、對(duì)中、卷圓、矯圓。在預(yù)彎時(shí)，剩余直邊是影響卷板質(zhì)量的敏感因素，剩余直邊是指，在卷板時(shí)由于接觸不到上輥而不發(fā)生彎曲的平板兩端的一部分”。提出了應(yīng)用數(shù)字圖像處理技術(shù)，對(duì)卷板加工進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，減少剩余直邊的新方法。

　　并以WindowsXP為開發(fā)平臺(tái)，開發(fā)出了圖像監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控功能。

1 系統(tǒng)框架

　　1.1 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)

　　系統(tǒng)主要由光源、鏡頭、CCD攝像機(jī)、圖像采集卡、工控機(jī)、后臺(tái)圖像處理程序等組成。CCD攝像機(jī)安裝在卷板機(jī)的前后下輥端部，以更好地對(duì)加工情況進(jìn)行監(jiān)視。圖像采集卡插在工控機(jī)的主板上，可以實(shí)時(shí)處理ccD攝像機(jī)采集的信號(hào)。CCD攝像機(jī)與圖像采集卡通過電纜相連接。工控機(jī)負(fù)責(zé)控制圖像的采集和圖像的處理。

　　相對(duì)來說，目前LED光源最常用。主要在于它的使用壽命長，(10000-30000)h。并且由于LED光源是采用多顆LED排列而成，可以設(shè)計(jì)成復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)不同的光源照射角度。有多種顏色可選，包括紅、綠、藍(lán)、白，還有紅外、紫外。針對(duì)不同檢測(cè)物體的表面特征和材質(zhì)，選用不同顏色，也就是不同波長的光源，達(dá)到理想效果。CCD攝像機(jī)是一種半導(dǎo)體成像器件，具有靈敏度高、抗強(qiáng)光、畸變小、體積小、壽命長、抗震動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)。它使用一種高感光度的半導(dǎo)體材料制成，能把光線轉(zhuǎn)變成電荷，通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器芯片轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，數(shù)字信號(hào)經(jīng)過壓縮以后由相機(jī)內(nèi)部的閃速存儲(chǔ)器或內(nèi)置硬盤卡保存，因而可以輕而易舉地把數(shù)據(jù)傳輸給計(jì)算機(jī)，并借助于計(jì)算機(jī)的處理手段，根據(jù)需要和想像來修改圖像。CCD由許多感光單位組成，通常以百萬像素為單位。當(dāng)CCD表面受到光線照射時(shí)，每個(gè)感光單位會(huì)將電荷反映在組件上，所有的感光單位所產(chǎn)生的信號(hào)加在一起，就構(gòu)成了一幅完整的畫面四。

　　圖像采集卡可安裝在工控機(jī)的PC擴(kuò)展槽上，采集傳輸圖像數(shù)據(jù)基本不占用CPU時(shí)間，并可將圖像直接傳送到計(jì)算機(jī)內(nèi)存或顯存，具有使用靈活、集成度高、功耗低、速度快等特點(diǎn)。圖像的輸入由攝像機(jī)輸入，卡上的視頻輸入端可輸入信號(hào)。輸出圖像能在顯示器上顯示。選擇采集卡時(shí)，一方面要考慮經(jīng)其處理的圖像信號(hào)顯示分辨率能達(dá)到多高；一方面要考慮不要占用過多的顯示卡內(nèi)存，因?yàn)轱@示卡內(nèi)存主要支持運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)及有關(guān)參數(shù)的顯示。

　　1.2 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

　　系統(tǒng)軟件分為兩部分。一部分為對(duì)圖像采集卡的操作，如圖像獲取、圖像預(yù)處理等，主要通過調(diào)用圖像采集卡自帶的動(dòng)態(tài)連接庫來實(shí)現(xiàn)。另一部分是圖像監(jiān)控，包括:預(yù)處理，取定監(jiān)控區(qū)域，與原始圖像進(jìn)行差影運(yùn)算等。其流程圖如圖2所示。

2 實(shí)驗(yàn)示例

如果板材超出監(jiān)控區(qū)域，則通過運(yùn)動(dòng)控制器調(diào)整各運(yùn)動(dòng)部件不致使板材脫離。

3 結(jié)束語

　　介紹了采用圖像處理監(jiān)控技術(shù)對(duì)卷板過程中的剩余直邊進(jìn)行監(jiān)控的新方法，這類研究的成果，提高了加工自動(dòng)化與智能化。接下來需要解決的是，一方面如何高效地獲取圖像使其自動(dòng)化程度更高，另一方面還要研究運(yùn)行效率更高的圖像處理算法。