本發(fā)明涉及一種計米器，尤其涉及一種基于非接觸式激光成像技術的計米器，屬于計算測量領域。

背景技術：

計米器作為一種基本的長度測量設備，廣泛應用于電線電纜，光纖光纜，建筑型材，食品制造，管材，塑料制品，非機織物和造紙包裝等各個工業(yè)領域。目前各生產企業(yè)廣泛使用的計米器主要分為機械式和電子式，無論是機械式還是電子式計米器，均依靠計米輪與線纜的摩擦來獲得計米數據。在計米啟動、停止和暫停時，由于計米輪旋轉的慣性作用，計米輪會與線纜之間產生打滑現象，從而影響計米精度。

為了減少打滑的發(fā)生，提高計米精度，人們多從計米輪與線纜的摩擦結構提出改進措施，采用雙輪、三輪以及履帶式結構來增加線纜與計米輪之間的摩擦力，減少打滑現象的發(fā)生。專利CN201510459454設計了一種線纜與計米輪之間的摩擦力監(jiān)測裝置，實時監(jiān)測計米輪和線纜之間的摩擦力，從而可以實時調整線纜與計米輪之間的摩擦力，減少打滑的發(fā)生。專利CN201510177783和專利CN201510177379分別將紅外線和激光技術引入計米設備中，這兩個專利的核心思想是線纜帶動計米履帶運動，然后通過計數紅外脈沖和激光脈沖來測算長度。由于采用了履帶式結構，相比于輪式結構，線纜與計米設備之間的摩擦更為可靠，打滑現象得到改善，但是基本原理還是依靠線纜與設備之間的摩擦，因此無法從根本上完全杜絕打滑現象。

技術實現要素：

本發(fā)明所要解決的技術問題是針對背景技術的不足提供了一種基于非接觸式激光成像技術的計米器。

本發(fā)明為解決上述技術問題采用以下技術方案

一種基于非接觸式激光成像技術的計米器，包含激光組件、成像傳感器、數字信號處理器、主控制器、顯示單元和上位機；所述激光組件、成像傳感器、數字信號處理器和主控制器依次連接，所述顯示單元和上位機連接在主控制器上的相應端口上；所述激光組件包含依次連接的激光源、透光組件和光學引擎；

其中，激光組件，用于將激光源發(fā)出的激光通過透光組件折射到光學引擎上成像；

成像傳感器，用于實時采集激光組件連續(xù)產生的成像圖片，進而傳輸至數字信號處理器；

數字信號處理器，用于通過對每張圖片的前后對比得出線纜移動的方向及位移，進而計算出線纜左右方向的移動數值傳輸至主控制器；

主控制器，用于將接收的線纜左右方向的移動數值通過顯示單元實時顯示，同時上傳至上位機。

作為本發(fā)明一種基于非接觸式激光成像技術的計米器的進一步優(yōu)選方案，所述數字信號處理器采用安華科技公司的ADNS-9500芯片。

作為本發(fā)明一種基于非接觸式激光成像技術的計米器的進一步優(yōu)選方案，所述主控制器選用Silicon Laboratories的C8051F347控制芯片。

作為本發(fā)明一種基于非接觸式激光成像技術的計米器的進一步優(yōu)選方案，所述成像傳感器采用CMOS圖像傳感器。

作為本發(fā)明一種基于非接觸式激光成像技術的計米器的進一步優(yōu)選方案，所述數字信號處理器通過SPI串行外設借口連接主控制器。

本發(fā)明采用以上技術方案與現有技術相比，具有以下技術效果：

1、本發(fā)明采用非接觸式激光成像技術對運動電纜實現激光成像，然后通過高速數字信號處理器對每張圖片的前后對比分析處理，以判斷線纜移動的方向以及位移，從而得出左右方向的移動數值，將所有的移動數值進行累積積分處理，得到最終的線纜長度，由于采用了非接觸式激光成像技術，線纜和計米設備之間無需接觸，因此可以從根本上杜絕線纜與計米設備之間打滑現象的發(fā)生；

2、在日益激烈的市場競爭中，金屬價格的不穩(wěn)定，使電纜的成本控制顯得尤為重要，采用高精度的計米器就可以獲得較大的經濟效益，有效的避免了企業(yè)不必要的經濟損失。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的機構原理圖；

圖2是本發(fā)明ADNS-9500與C8051F347的電路連接圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明的技術方案做進一步的詳細說明：

如圖1所示，一種基于非接觸式激光成像技術的計米器，包含激光組件、成像傳感器、數字信號處理器、主控制器、顯示單元和上位機；所述激光組件、成像傳感器、數字信號處理器和主控制器依次連接，所述顯示單元和上位機連接在主控制器上的相應端口上；所述激光組件包含依次連接的激光源、透光組件和光學引擎；

其中，激光組件，用于將激光源發(fā)出的激光通過透光組件折射到光學引擎上成像；

成像傳感器，用于實時采集激光組件連續(xù)產生的成像圖片，進而傳輸至數字信號處理器；

數字信號處理器，用于通過對每張圖片的前后對比得出線纜移動的方向及位移，進而計算出線纜左右方向的移動數值傳輸至主控制器；

主控制器，用于將接收的線纜左右方向的移動數值通過顯示單元實時顯示，同時上傳至上位機。

其中，所述數字信號處理器采用安華科技公司的ADNS-9500芯片，所述主控制器選用Silicon Laboratories的C8051F347控制芯片，如圖2所示，本發(fā)明ADNS-9500與C8051F347的電路連接圖。

所述成像傳感器采用CMOS圖像傳感器，所述數字信號處理器通過SPI串行外設借口連接主控制器。

激光組件主要由三部分的核心器件構成，分別是激光源、透鏡組件、光學引擎組成。非接觸式激光計米器通過底部的激光源產生相干光，激光以30度角射向線纜，照射出粗糙的表面所產生的陰影，然后再通過平面的折射透過另外一塊透鏡反饋到光學引擎上，當線纜移動的時候，成像傳感器錄得連續(xù)的圖案，然后通過“數字信號處理器”(DSP)對每張圖片的前后對比分析處理，以判斷線纜移動的方向以及位移，從而得出左右方向的移動數值。再通過SPI傳給激光計米器的微型控制單元。激光計米器的處理器對這些數值處理之后，傳給主控制器，主控制器負責顯示實時長度及與相關設備遠程通信。

在日益激烈的市場競爭中，金屬價格的不穩(wěn)定，使電纜的成本控制顯得尤為重要。電纜是按長度來交貨的，不精確的電纜計米器帶來長度計量誤差，直接導致生產企業(yè)制造成本的增加。日積月累中，造成的浪費是驚人的，按一個一億人民幣產值的電纜企業(yè)來說，如果在長度上能節(jié)約0.5%，即每年能節(jié)約50萬元，或者說增加利潤50萬元。采用高精度的計米器就可以獲得以上的經濟效益。

本發(fā)明采用非接觸式激光成像技術對運動電纜實現激光成像，然后通過高速數字信號處理器對每張圖片的前后對比分析處理，以判斷線纜移動的方向以及位移，從而得出左右方向的移動數值，將所有的移動數值進行累積積分處理，得到最終的線纜長度，由于采用了非接觸式激光成像技術，線纜和計米設備之間無需接觸，因此可以從根本上杜絕線纜與計米設備之間打滑現象的發(fā)生。