非接觸體積測量

1、學(xué)院：長江大學(xué)物電學(xué)院 小組成員：陳森林 王猛 王格林指導(dǎo)老師：李太全 孫先松1、選題的目的及意義2、設(shè)計的基本思路3、系統(tǒng)硬件設(shè)計4、系統(tǒng)軟件設(shè)計5、設(shè)計成果6、致謝1、選題的目的及意義測量技術(shù)的發(fā)展在一定程度上標(biāo)志著一個國家的科技水平。目前，隨著生產(chǎn)與科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，對物體測量方法的精確度、測量效率以及測量的自動化程度提出了越來越高的要求，而在工業(yè)生產(chǎn)中，工件的在線檢測常常要求非接觸式測量。本文以全國大學(xué)生光電設(shè)計競賽為背景，向大家介紹一種基于Opencv驅(qū)動攝像頭獲取物體像素的非接觸式體積測量的初步想法與實現(xiàn)。2、設(shè)計的基本思路將物體置于步進(jìn)電機(jī)上方，給步進(jìn)電機(jī)均勻變化的電平，使得電

2、機(jī)帶動物體勻速旋轉(zhuǎn)，通過計算機(jī)運行vc6.0，使用Opencv 庫來驅(qū)動攝像頭，提取并分析物體每一幀的信息，通過這些信息來得到物體體積。由于被測物體為白色，而我們所制造的環(huán)境較為黑暗，在這種環(huán)境下，攝像頭很容易分辨物體的輪廓，來得到物體最大截面的像素，有了這些像素，根據(jù)擬合所得的經(jīng)驗公式可以求得物體的實際體積。測量模塊步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)3、系統(tǒng)硬件設(shè)計系統(tǒng)硬件總框架單片機(jī)模塊步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路電機(jī)被測物體攝像頭計算機(jī)輸出穩(wěn)定的方波驅(qū)動電機(jī)運作帶動物體旋轉(zhuǎn)獲取物體像素驅(qū)動按程序工作單片機(jī)模塊本系統(tǒng)采用的是ATMEL公司推出的最普通的51單片機(jī)，圖中所示的最小系統(tǒng)板是由我們自己焊接而成。該模塊主要功能

3、是為輸出方波和供電。步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器接收到單片機(jī)傳來的脈沖信號之后，將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，然后由步進(jìn)電機(jī)來執(zhí)行這一過程，并帶動物體旋轉(zhuǎn)。測量模塊測量模塊的這一部分主要是計算機(jī)。攝像頭的驅(qū)動，提取物體像素，對提取結(jié)果的計算，均由計算機(jī)來完成。4、系統(tǒng)軟件設(shè)計系統(tǒng)的軟件分為步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動和對物體體積的測量計算兩個部分。1.步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動2.對物體體積的測量計算其中對物體體積的測量計算這部分程序?qū)儆谡麄€系統(tǒng)的重點。開始定時器初始化num+P1.0取反num=0num772n772是是否否對物體體積的測量計算流程圖將物體的的截面分為很多層，在轉(zhuǎn)動一圈的情況下，每一層大概都可以看成是一個單像素組成的圓面，將這些圓面的面積疊加起來，得到物體體積。這是整個程序設(shè)計的核心思路。5、設(shè)計成果設(shè)計成果