基于图像处理伺服系统精度测量方法与装置.PDF

第26卷 第9期 电子设计工程 2018年5月 Vol.26 No.9 ElectronicDesignEngineering May.2018 基于图像处理的伺服系统精度测量方法及装置 庞增拴，李欣 （河北省机电一体化中试基地 河北石家庄050081） 摘要：为了满足高精度光电跟踪控制和智能控制等系统对电机伺服控制的高精度要求，提出了一 种基于图像处理的亚像素电机伺服控制系统的定位精度测量方法。首先针对伺服控制的特点设 计了一种简便易行的精度测试平台；测试平台以ARM为控制核心，搭建了激光发射模块和图像采 集模块。激光发射模块固定在伺服控制系统上，发射的激光斑打在一定距离的十字分划板上，通 过图像采集模块得到该幅图像。然后采用最大类间方差法和形态学开闭方法对图像进行预处理， 再根据图像灰度信息分布规律，采用最小二乘和重心法获取图像的亚像素中心。得到激光斑移动 的距离并用以太网传送给PC机；最后实验结果表明，该测量方法的最大绝对误差[≤7″]具有较高的 测量精度。 关键词：图像处理；伺服系统；亚像素；光斑中心；最小二乘 中图分类号：TN249 文献标识码：A 文章编号：1674-6236（2018）09-0167-05 Themeasuringmethodanddeviceofmotorservosystembasedonimageprocessing PANGZeng⁃shuan，LIXin （HebeiMechatronicsIntermediatePilotProductionBase，Shijiazhuang050081，China） Abstract: In ordertomeetthehigh accuracyofmotorservosystem in electro-opticaltrackingand intelligentcontrolsystem，a high-precision sub-pixellocation algorithm based on image processis proposed. Firstly，a simple and easy precision testing platform is designed according to the characteristicsofservocontrol.TheplatformisconsistedofARMcontroller，laseremissionmoduleand imageacquisitionmodule.Thelaseremissionmoduleisfixedontheservocontrolsystem，thelaserspot ison crosspartition board through acertain distance，and theimageisobtained through theimage acquisitionmodule.Thentheimageisprocessedusingthemaximumbetween-classvariancemethodand morphologicalmethod，andthesub-pixelcenterwasgotbyleastsquaresandcenterofgravityaccording to the distribution of image gray information.So the movement distance of laser spot is got，and is transmittedtocomputer.Finally，theexperimentshowsthemaximumabsoluteerroris[≤7.2″]，andthe methodhashighaccuracy. Keywords:imageprocess；servosystem；su