单CCD双光路三角法宽幅膜在线测厚研究

2022-07-24

CCD双光路三角法宽幅膜在线测厚研究


学位申请人:学科 专业:指 导教师:答 期:陈海平

测试测量技术及仪器赵斌教授

2013116


A Thesis Submitted in Partial Fulfillment of the Requirements for the Degree for the Master of Engineering

Design of a Single-CCD Dual-optical Path Laser

Triangulation Online Thickness Measurement System for Wide-film

Candidate    : Chen Haiping

Major    : Test and Measurement Technology and Instruments

Supervisor: Prof. Zhao Bin

Huazhong University of Science & Technology

Wuhan 430074, P.R.China January, 2013

独创性声明

本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除文中己经标明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体,均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。

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    日期:    年月   

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本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

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锂电池是目前较为理想的移动电源,被广泛应用于便携电子产品、电动交通工具、 UPS以及电力传输系统等。电池极片涂层厚度及其均匀性直接关系到锂电池的性能,包括其电容容量、使用寿命、安全性等。因此,对锂电池极片涂层厚度的在线测量有着非常重要的意义。本文对国内现有的涂层厚度测量方法进行分析比较,根据锂电池涂层厚度测量的需求,设计了一种单CCD双光路三角法宽幅膜在线测厚的系统。

本测量系统将上、下两束激光束聚焦到待测件的上、下表面,然后分别通过上、下光路将上、下两光斑成像到同一个CCD像面上。基于厚度值与成像光斑之间的关系,计算得到待测件的厚度。但是由于本系统上、下光路相对独立,而且光路都存在一定的非线性像差和光线偏转,因此待测件厚度与成像得到的两光斑之间不再是简单的关系。

本系统根据成像的特点,建立了一种非线性模型校正待测件厚度和成像光斑之间的关系。同时本文还通过实验分析了本系统的散斑影响、温度影响以及物面倾斜影响,并提出了相应的解决方法,得到较好的结果。

现场测量结果表明,在测量范围内,本系统的测量误差在± 2um以内,对同一厚度的物体进行动态测量时,其重复性精度在± lum以内。满足锂电池涂层厚度在线测量的要求。而且本系统可以应用于其他不透明薄膜、薄板的厚度在线测量。比较现有的其他测量系统,本系统具有对人体无害、可靠性高等优点。

关键词:激光三角法非接触测量厚度在线检测 双光路

Abstract

Nowadays, Lithium battery is a relatively ideal rmbile power. It's wilely used in portable electroni' products, Electric vehicles, uninterrupted power supply (UPS), and the power transmission system, etc. The thickness of pole piece's coating and its uniformity has a direct influence on the performance of lithium battery, such of its capacity, service life, security, etc. So, It's very important to measure the thickness of pole piece 's coating online. In this paper, some of the existing coating thickness measurement methods were analyzed and compared. According to the demand of lithium battery coating thickness measurement, a single CCD dual-optical path laser triangulation online thickness measurement system for wide-film is designed.

 In this system, the upper ( lower ) laser beam focused onto the upper( lower ) surface, and then the upper and lower two speckles were imaged onto the same CCD through the  system. The thickness for measurand can be calculated base on the relationship between the thickness value and the speckles on image plant. However, due to the relatively independence of the upper and lower optical path, the light deflection and the nonlinear aberration in this system, the relati)nship between the thickness value and the speckles on image plant is no longer simple. According to the imaging  a non-linear mdel is established to correct the relationship between the thickness value and the speckles on image plant in this system. In this paper, the impact of speckles, temperature and oblique of object plane in this system is analyzed through experiments. Some useful solutions also put forward in this paper.

The field results show that, in the measurement range, the measurement error of the system within ± and the repeatability within ± lum. So, the accuracy for this measurement system can meet the requirements of online thickness measurement for lithium battery pole coating. Furthermore, this system can be applied to online measurement for other opaque film and sheet. Compared with other measurement system, this system is not harmful to humans, and also higher reliability.

Keywor ds: Laser triangulation Non-contact measurement Online thickness measurement Dual-optical path

11

Abstract....V

1绪论

1.1课题来源与背景,,  12锂电池概论和锂电池涂布的现状与前景

13课题主要研究工作 2系统总体设计

21系统总体方案设计,,8

22系统总体设计功能模块组成,,    0丿 23本章小结 1 3光学结构设计 31光学原理设计 0

32光学设计的结果  33相关机械结构的设计和选型,,  34本章小结

6

4软件设计

41软件总体设计  42软件流程图,,


43 图像处理算法

44标定

45 本章小结

5 实验误差分析

51散斑对测量的影响,,

52 温度影响实验分析,,

53 物面倾斜影响实验分析.

54 本章小结

6 总结与展望

61 本文总结,5 62 展望. 5 谢. 7 参考文献.. 8

附录1攻读学位期间科研成果目录.. 61

IV

1绪论

11课题来源与背景

本课题来自深圳今朝时代新能源技术有限公司的电池极片涂布设备升级改造项目,产品也应用于鸣海通设备有限公司的快速高性能电池极片涂布设备研发项目。本项目研发的产品主要应用于锂电池涂布设备中涂层厚度的高精度在线测量,也可以应用于不透明薄膜、薄板等其他产品的厚度高精度在线测量。

12锂电池概论和锂电池涂布的现状与前景

1.21锂电池概述

锂电池是指电化学体系中含有锂(包括金属锂、锂合金、锂离子和锂聚合物)的电池。首个锂电池于1970年最早由埃克森将金属作为负极材料,硫化钛作为正极材料制成。随后上G。。denugh1980年发现钴酸锂可以作为锂离子电池正极材料,M.Thackeray、上G。。denugh等人于1983年发现性能更好的正极材料一一锰尖晶石。直到1991年索尼公司发布首个商用离子电池,锂离子电池革新了消费电子产品的面貌。之后padhi

Goodenough发现了比传统的正极材料更具优越性的橄榄石结构的磷酸盐正极材料,例如磷酸锂铁,使其成为现在锂电池的主流正极材料。日本索尼公司在前人的研究基础上发明了以碳材料为负极的锂电池,最终形成了现在主流的锂电池。

从锂电池的发展过程可以看出锂电池发展非常迅速,这与锂电池的优良特性有密不可分的关系。锂电池的优点如下团:

1.能量比高。锂电池具有高储存能量密度,己达到460600wh/kg,是铅酸电池的 6

2.循环寿命长。锂电池的充放电周期可超过500次,磷酸亚铁锂电池则可以达到 2000次:

3 无记忆效应;

4.额定电压高。锂电池单体工作电压为37V32V,约为镍镉或镍氢充电电池的 3倍:

5 充电速度快。锂电池在使用额定电压为42V的恒流恒压充电器的情况下,可以在巧、25个小时甚至更短的时间内就充满电;

6.具备高功率承受力。电动汽车用的磷酸亚铁锂电池可以达到1530C充放电的能力,便于高强度的启动加速:

7 自放电率很低。这是该电池最突出的优越性之一,目前可做到1/月以下,不到镍氢电池的1/20

8.重量轻。在相同体积下,锂电池的重量约为铅酸产品的1/61/5

9.高低温适应性强。锂电池一般可以在·20 ℃60 ℃的环境下使用:

10.绿色环保。锂电池在生产,使用和报废过程中都不含有铅、汞、镉等重金属物质。

锂电池如此众多的优点使其拥有了非常广阔的应用领域,主要包括如下几点。

 各种便携电子产品的电源

随着微电子技术的发展以及人们对生活质量的要求的不断提高,各式各样的小型化电子产品飞速发展,而电池是这些产品必不可缺的一部分,高性能的电池可以提高这些产品的性能和使用方便性,因此锂电池是这些产品常用的电源。现在锂电池广泛应用于手机、MP3/4、数码相机、导航仪、笔记本电脑、家用仪表等电子产品,给我们的生活带来更多方便和娱乐。同时,锂电池也应用于心脏起搏器、轮椅等医疗设备和仪器中,为人类提供更好的医疗条件。锂电池还应用于卫星定位装置、各种制导武器的定位系统等,提高国防武器性能。

 风力发电、光伏发电等再生能源发电安全并网

21世纪,能源是人类关注的焦点问题之一。随着工业的发展,人类对能源的需求不断增长。与此相反,地球上可用的化石能源(包括煤炭、石油、天然气等)却日益枯竭,寻找新的能源是人类必然面对的。风能、太阳能、核能等都是比较理想的替代能源。风能发电和太阳能发电是干净的可再生资源,然而风能发电和太阳能发电有着固有的随机性、间歇性和波动性等特性{2H3]。大规模的风力发电和光伏发电产生的电能如果直接输入电网将对电网造成重大的冲击,严重威胁电网的稳定运行。这些问题严重制约了再生能源发电并网和进一步发展。

电源管理技术和大容量储能技术可以解决局部电压控制问题,提高电能质量,使可再生能源成为连续、稳定的供电能源。锂电池是各种先进的二次电池中发展最为成熟的先进储能电池,也发展出了一系列的产品,例如UPS电源,超级电容等。因此,从现有的技术来看,锂电池是可再生能源大规模发电和安全并网之间最理想的纽带。


同时锂电池还为电网调峰、分布式电站等提供很好的解决方案,为提高电能的利用率做出贡献。数据显示当前我国电网负荷平均利用率仅约为55‰远小于理想的要求。因此目前发展高性能的储能和电能管理技术,使得发电和用电相对独立是提高电能利用率是满足人们生活和生产的用电需求的极为重要路径之一  电动交通工具

穿梭在城市中的各式各样的汽车己经成为城市污染的污染源之一,而且随着城市文明的不断发展,汽车的需求量也仍在以每年数百万的数量在增长。如何减小环境污染是汽车工业发展中亟需解决的问题,也是巨大的挑战。大力发展节能、环保的电动交通工具代替传统的燃油汽车己经成为人们的共识。如今,电动交通工具也开始穿梭于城市的大街小巷。然而电池技术仍是电动交通工具的研究难题。能量密度不高、充点速度慢、成本高等缺点严重制约着电动交通工具的发展和推广。新型锂电池(磷酸铁锂)的出现有望进一步提高锂电池的能量密度、充电速度等性能,使得锂电池能更好地推动电动交通工具的发展,让更多高性能的电动交通工具替代现有的燃油汽车,还城市一片蓝天。

122电池极片概述

锂电池的储能结构如下图11所示,包括负极板、正极板以及它们之间的隔膜。正极板由磷酸铁锂(或者其他正极材料)涂布在铝箔(或者其他可用箔材料)上形成,负极板由石墨化碳材料(或者其他负极材料)涂布在铜箔(或者其他可用箔材料)上形成,隔膜采用一种非常精细而且渗透性很强的聚乙烯薄膜,用于隔离正、负极。在电池内部,通常将这三中材料采用螺旋绕制的结构紧密地绕制形成锂电池的储能模块,然后加上封装,过流过压保护模块等形成锂电池产品。

负极端子

正极端子

11锂电池典型结构示意图

正、负极都是将相应的正负极材料涂布在厚度为几十微米的箔片上形成,涂布的质

量(包括粘合度、缺陷、厚度和均匀性等)直接关系到绕制形成得到的锂电池的性能,包括其电容容量、充放电速度、使用寿命、安全性等。而且在很多条件下,锂电池都是需要按照一定的模式组成电池组,在一定的电池管理程序下运行的,单个电池之间的差异性会影响电池组的寿命、安全性,也给其管理带来一定的麻烦。因此在电池极片的过程中,对极片厚度的测量具有不可或缺也的重要性。 123电池极片厚度在线测量技术国内外概述

调查表明,国内现有1000多家从事于电池极片生产的企业。其中60%以上的企业不具备极片在线测量的能力,依然沿用以前的人工测厚手段,通过千分尺离线采样,获取涂布后极片的厚度和均匀性好差。但是这样的方式不仅在花费了可观的人力物力,也很难保证产品的质量,而且严重影响了工厂的生产效率和经济效益。

一方面传统的接触式测量技术无法满足涂层材料对测量提出的无损要求;另一方面,传统的线下、静态测量技术又同样满足不了现代加工中实时测量的要求,也不能及时控制生产过程。因此传统的人工测量己成为提高生产效率和加工精度的制约因素,最终将影响到企业的经济效益[4]

其他那些企业中有60%左右企业安装了技术较为成熟的射线测厚仪。射线法的原理是首先测量材料对射线的透过率,然后用公式计算得到待测极片的厚度,主要的方法包括0射线、射线、Y射线、x射线等"6H7H8H9]。该类方法用0型架实现扫描测量的结构图如下图12示。


当射线穿过极片时,由于极片的吸收,透过的射线强度减弱,传感器输出电压U会降低。对于材料确定的极片,输出电压U与极片厚度d的关系为公式11

    U =U丿    11

公式24中,{JOd0时的电压;为与极片材料有关的系数:e为自然对数的

指数;d为极片的厚度。由此可以计算得到待测极片的厚度。式中的这些参数都可以通过标定或者其他方式获得。

该类仪器原理上并不是测量极片上某个点的厚度,而是通过测量极片某一个区域对射线的吸收程度,从而获得待测区域的面密度。

目前基于该原理制造测厚仪器的公司主要有美国NDC公司,北京赛默飞尔公司,日本横河机电设备有限公司,德国瑞安测量仪器有限公司等。这些公司的产品经历了几十年的发展之后,己经发展得比较成熟。德国瑞安公司的产品40/60 ×射线测厚仪在测量范围为10700um的条件下,仪器的分辨率高达0OlumNDC公司的N45NDC1000 定点伽马测厚仪测量范围为6umN25mm,其测量精度优于显示值的± 05%。由于极片的厚度通常在200um以下,该仪器的测量精度可以达到± lum,满足测量的要求。

目前射线测厚是极片测厚这个领域内应用的最广泛的形式,虽然其测量稳定性和测量精度能很好地满足极片厚度在线扫描测量。但是射线测厚存在需要定时标定,射线源需要定时更换而且更换成本高,射线对附近的工作人员有一定的伤害等不可避免的缺点。

这些缺点决定了射线测厚不会是一个非常理想的涂层厚度在线测量方式。

光学法是实现非接触测量的常用方法,主要包括干涉法、椭圆偏振法、光吸收法、激光三角法等。

基于经典干涉理论和现代相干理论的光干涉法,是目前最有发展前景的薄膜厚度测的方法。这种测量方法测量精度高、抗空气扰动性强、稳定性高、直观性好、成本低、方便实用性强[10]。白光扫描干涉法则可以检测到厚度约为50nn的薄膜,若能再采用傅立叶变换、相移其他等辅助方法,则可以提高到10nn {11]。由于其具有高精度高稳定性等特点,白光扫描干涉法己被广泛用于半导体工业中

随着纳米技术和对纳米材料的不断深入研究,如何准确地测量纳米级薄膜的厚度成为一个亟需解决的问题。王恩实等人结合迈克尔逊干涉仪、计算机技术以及图像处理技术,获得了测量分辨率高达6nm {1引的薄膜测厚方法。

虽然对于反光率较高的不透明薄膜,光干涉法可以很灵敏的测得其厚度{14L但是干涉法测量不适合用于黑色的不透明薄膜的测量。而且该方法由于处理方法过于复杂,很难应用于实时在线测量,而且一般用于透明薄膜的厚度检测,应用于不透明薄膜的厚度检测时需要做台阶处理[14]

椭圆干涉法能够实现薄膜厚度准单层分子或原子厚度量级精度四的测量,但是存

在测量过程复杂,椭偏仪需要受过一定训练的人才能操作,而且在测量厚度大于一个波长的厚度的薄膜时需要用其他的方法辅助测量,测量系统比较复杂,也难以实现对极片厚度进行在线测量。

光吸收法中最典型的是近红外光吸收法测厚,美国NDC公司己经有比较成熟的产品。光吸收法的原理与射线法类似,只是将射线源换成红外光源。但是由于近红外光吸收的特点,该类产品的测量分辨率和稳定性尚未能满足极片在线测厚的精度要求。

激光三角法是基于古老的三角测量思想,综合激光技术、计算机控制技术、电子技术、计算机信息处理技术、光学元器件制作技术等多方面技术而形成的高精度测量方式。该方法具有结构简单、测量精度高、实时性高、使用方便灵活、对材料的适应性强等特点,广泛应用与工业测长、微位移测量、厚度测量以及表面形貌测量等领域。

国内外都有很多人一直致力于激光三角位移传感器的研究,德国Micro-Epsion公司精密位移传感器中的optoNCDT系列、日本Keyence公司凵吒LKG5000LK-G, LK, LB1000 等系列、美国banner公司的LT3LT7LG050系列、日本OPTEX公司的CDICD3CD4 CD5, CD33系列、德国cankey的各种型号的位移传感器6],近距离微位移传感器PH50  23等己经形成了一系列品种繁多、种类齐全、性能稳定可靠的三角测量传感器产品。

11激光三角位移传感器的技术指标


厂家
型号
测量范围
线性
分辨率
M icro-Epsi on
180020
± 10mm
o 1
o 01
Micro-Epsion
220020
± 10mm
o 03
o 005
MTl
MicroTRAK7000
± 20mm

2 45um
Keyence
LS
± 40mm
o 05
o Olum
Keyence
LKG150/155
± 40mm
1
0.5um


激光三角法以其结构简单、测量实时性高、使用灵活、精确度高、非接触性等优点被广泛地应用于生产和科研的很多领域,包括儿何参数检测、表面形貌测量、三维建模、逆向工程等[17]

差分激光三角法厚度绝对测量是将两组三角测量系统组合起来,最后通过标定,计算等过程得到待测件的厚度。该方法可以广泛地应用于测厚领域,具有结构简单、实时性高、精度较高等优点。该测量方式的原理图如下图13所示。


激光器1探测器1

激光器2探瀏器2

1弓差分激光三角法厚度绝对测量原理图

欧洲以及美国等发达国家很早就致力于激光三角法测量平板厚度的基础理论研究及测量仪器的研制[18H19]并己经发展出一系列产品。日本的安立.岩通公司、英国的真尚有科技有限公司、美国邦纳工程国际有限公司等公司都有此类产品,他们的相关产品代表了目前差分激光三角法厚度绝对测量的技术水平。

虽然国内在这方面技术上起步比较晚,但鉴于传统的测量技术有着很大的局限性,国内非常注重该技术的研究,也取得了一些较好的结果。从19878月电子工业部第二十五研究所完成国内首台激光测厚仪,到1991年中国科技大学研制出JW-ICCD 激光测微仪,再到后来常州工学院研制出Antech-JGCH-01-380极片厚度在线测厚仪,国内的激光三角测厚研究也在快速发展,目前国内有多家公司活跃在电池极片激光测厚领域,包括佛山市枫莱尔自动化技术有限公司、上海达拉斯光电科技有限公司等。

但是由于两个探测器之间难以做到严格同步,当待测件存在较快的上下振动时,很难实现高精度的测量。同时该结构的激光出射角(图卜3中的e角)较大,粗糙表面形成的散斑对获得的图像有较大的影响,直接影响最后的测量精度。目前现有的技术能够将此类产品的测量精度做到十几个微米的精度,在进一步提高精度时遇到了较大的阻力,而且在测量锂电池极片这类表面对光的吸收较强的样品时,由于反射光太弱,直接导致测量的稳定性较差。

13课题主要研究工作

本课题的主要研究任务是针对现有的差分激光三角法厚度绝对测量的以上缺点,本文对其进行改进,研究出一种能满足与现有锂电池极片生产需求的测厚仪器。该仪器的主要组成结构包括激光器及成像系统、CCD、数据采集处理系统以及扫描系统等。全文内容分六章。

第一章:绪论,主要阐述课题的背景和意义,以及国内外现在的研究概况:

一早:系统总体设计,主要阐述系统的组成模块以及各个模块的功能要求;

一二早:光学结构设计,主要阐述本系统的光学原理、对设计结果进行分析评价以及相关的机械结构设计:

第四章:软件设计,描述本系统的软件功能需求,以及本系统的关键算法思想。最后根据本系统的特点,建立待测件厚度与像之间的非线性模型,并进行误差分析;

第五章.实验误差分析,针对本系统影响较大的几个因素做相关的实验及结果分析,并提出相应的解决方案:

第六章:总结和展望,课题所做工作并对课题的前景作一定展望,并提出以后需要做的工作。

2系统总体设计

本章根据电池极片生产的具体要求和实际情况,提出电池极片厚度在线测量仪的总体设计方案与结构组成,即得到单CCD双光路三角法宽幅膜在线测厚仪的总体设计方案和结构组成。

21系统总体方案设计

现有的极片测厚系统中,射线测厚的精度最高,其最高的分辨率高达001um,测量精度达到± lum研究本系统的目的是逐渐取代射线测厚这种对人体有伤害的测厚方式,在满足测量要求的情况下,根据需求确定该系统的动态测厚精度要求为± 2um。在生产线上,极片可处于三种状态:空箔、单面涂刷、双面涂刷,这三种状态下对应的厚度范围为十几到几十微米、一百多微米、两百多微米。通常在生产线上极片会上下振动, 般在Imm以内。因此,本系统的测量范围为03mm。同时,由于极片的均匀度也是一个需要关注的量,因此系统需要在垂直于极片运动的方向上做扫描测量。通常极片的宽度在300mm600mm之间,因此本系统的扫描范围为650mm,以满足大部分厂家的生产要求。

根据这些要求,提出单CCD双光路三角法宽幅膜在线测厚仪的系统工作原理:上下

两激光器发出的光经过聚焦后分别照射到极片某一点的上下表面,两束激光经极片上下表面的反射之后,分别经过上下两组光路的会聚和反射,最后会聚到光路后方的CCD 上,形成两个光斑。采集卡将CCD输出的电信号转换为数字信号,并传输给工控机处理系统,然后由处理程序获取CCD的图像信息,并处理图片得到待测点的厚度,并作发送数据、保存、显示及报警判断等处理。系统的原理框图以及光学结构示意图如下图所示.




原理框图


22系统总体设计功能模块组成

由图21可知,本系统由光源、成像系统、图像探测器以及数据处理系统组成,系统对这些模块都有一定的要求,本节内容描述每个模块的要求,并根据要求选择合适的器件。

21光源

激光作为一种新型光源,以其相干性好、亮度高、方向性好等优点广泛应用于加工、测量等领域。按照工作物质分类,激光器可以分为气体激光器、固体激光器、液体激光器、半导体激光器、自由电子激光器等。半导体激光器又称激光二极管,虽然在相干性方面比氦氖气体激光器差,但因具有其体积小,重量轻、效率高、运转可靠等优势,


在很多对相干性要求不高的领域(例如利用激光的高亮度、方向性好等特点的照明系统)得到广泛的应用。

本系统主要利用激光的亮度高、方向性好等特点,因此选用波长为650nm,功率为 5mw的半导体激光器作为系统的光源,并且由于激光器本身带有聚焦透镜,也使得本系统光源部分的结构相对简单。

222成像系统

如图22所示,成像系统由成像透镜,反射镜A以及反射镜BO由于成像系统的成像质量,包括焦距、像差以及能量分布等直接关系到整个仪器的可靠性和精度等,因此该系统需要专门设计并进行成像效果分析、像差分析等。

223图像探测器

图像探测器是将光信号转化为电信号的光电转换器件,常用的图像探测器有位置敏感器件(PSI))和电荷耦合器件(CCD)两种。

 PSD是连续型模拟器件,具有较高的分辨率(0203um),高于CCD的分辨率(微米量级),而且PSD也具有更高的响应速度,更优的线性度,更简单的后续处理等[20]。但是PSD在检测多个光斑时,其输出的结果是没有测量意义的。因此PSD无法对多个光斑进行检测。由于本系统成像结果是两个光斑,而且需要通过这两个光斑的位置来计算最后的测量结果,因此本系统最后选用CCD作为图像探测器。为了达到最后所需要的精度,图像处理过程中对CCD上光斑的定位需要做到亚像素级的精度。

24数据处理系统

数据处理系统的任务是将输入的数据信息进行加工、整理、运算等,输出人们容易接受的信息。常用的数据处理系统有基于单片机的数据处理系统、基于DSP技术的数据处理系统以及基于pc机的数据处理系统等。

本系统中的功能是将CCD上的电信号通过数据采集卡采集到处理系统中,通过编程对图像进行处理,最后计算得到待测物的厚度,并对测量结果作显示、输出和存储等处理,根据这些功能需求,本系统选用能满足使用要求,成本相对低廉的基于pc机的数据处理系统。并使用基于VC++开发该系统的软件处理系统。

软件功能主要包括设备的初始化,参数设定,数据采集处理,结果显示保存及输出,

超差报警,出错显示等。主要工作流程如下:首先对系统进行初始化,并对必要的参数进行设置,然后依次进行采集图片、处理图片、计算厚度,最后对计算出来的结果进行判断,根据判断的结果做出保存、输出或者报警等动作。

23本章小结

 本章主要根据系统的总体要求提出合理的系统方案,详细描述系统光源、成像系统、图像探测器、图像处理系统等模块的功能、要求以及方案的选择。

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