视频分划技术在钢卷尺零位位置自动识别中的应用

　　1 前 言

　　在钢卷尺生产过程中, 有一道工序是钢卷尺切零位:钢卷尺在线纹印刷完成后, 是上千米长的尺带连接在一起形成的一个个尺带盘, 所以需要对每个尺带盘按每根尺带印刷的长度, 在其零刻度线纹处切断, 然后再进行后续的工序。目前, 钢卷尺切零位的过程是: 首先通过一大功率步进电机将尺带盘中的尺带沿着送带导轨快速向前送带, 其送带的长度可通过数控系统设定。由于受快速送带结构限制, 其送带误差在±2 mm 范围内; 然后通过人眼瞄准, 手动调整送带误差, 将钢卷尺零位准确送到切带位置; 最后数控系统控制切带机构自动切带, 至此完成了钢卷尺切零位全过程。图 1 为半自动切零位机工作流程图。在进行人眼瞄准时, 钢卷尺零位与切带位置间的相对位置关系是通过人眼观察进行判断和识别。人眼瞄准有其固有的缺陷, 比如瞄准精度低且不稳定, 劳动强度高等,所以企业需要将切零位工序中的人工瞄准改为自动瞄准以实现切带全过程的自动化。图 1 中虚线框内部分为需要改造的环节。然而要实现自动瞄准, 首要解决的问题是如何在快速送带完成后自动判断钢卷尺零刻度线位置与切带位置间的相对位置关系, 在此基础上控制器才能决定瞄准运动的方向, 进而实现钢卷尺零位的自动瞄准。因此, 如何判断钢卷尺零位与切带位置的相对位置关系, 是实现钢卷尺零位自动瞄准的前提, 本文为此以视频分划技术为基础, 进行了技术上的研究和应用。

　　2 视频分划技术

　　视频分划[1]生成是在视频信号的基础上, 对视频信号[2]进行同步分离得到视频信号中的复合同步信号[3～4],以此信号为基准产生脉冲信号, 再把这些脉冲信号与视频信号叠加, 即把视频信号中的某些图像信号用脉冲信号替代, 在叠加后的视频信号的控制下电子束从左到右扫描时, 脉冲信号在屏幕相应位置有相应显示。

　　2.1 视频竖线分划生成技术

　　视频电视信号经同步分离电路后, 得到行同步信号和场同步信号, 在每个行同步信号上升沿或下降沿进行适当延时, 在视频电视信号在正程扫描时的每一行上加一定宽度的正脉冲信号, 即可在每一行上形成“ 亮点”, 此脉冲信号与行同步信号保持严格同步, 帧扫描结束时, 在显示屏上形成一条一定宽度竖线, 其左右位置可调。图 2为竖线发生的波形图。

　　2.2 视频横线分划生成技术

　　视频电视信号经同步分离电路后, 得到的行同步信号和场同步信号, 在每一场同步信号的上升沿或下降沿到来时进行触发延时, 选取每一场的某一行图像被一定脉冲宽度( 不大于行正程时间) 的正脉冲信号替代, 即可在显示屏上形成一条横线。横线长度、左右和上下位置均可调。图 3 为横线发生波形图。