基于ARM的條碼精密測量系統(tǒng)*

本系統(tǒng)采用了等間隔周期性位移條碼，利用條碼等間距結(jié)構(gòu)，通過提取與條碼等間距對應(yīng)的特征譜線計算物像比，進(jìn)而得到條碼的等效寬度序列，最后根據(jù)條碼周期性實現(xiàn)解碼。

軟件架構(gòu)

整個軟件采用嵌入式操作系統(tǒng)mCOS-II作為主要載體，軟件主要分五個線程,系統(tǒng)上電啟動后五個線程并行工作。五個線程分別是:串口控制、I2C接口控制、以太網(wǎng)接口控制、系統(tǒng)菜單控制、數(shù)據(jù)采集和解碼。

測試結(jié)果

為了考察系統(tǒng)的性能，設(shè)計了與精度為0.004mm的螺旋測微計比對實驗。利用螺旋測微計測量條碼標(biāo)尺實際移動的數(shù)值，每次條碼標(biāo)尺移動0.500mm，總共測量11次數(shù)據(jù)，得到11個不同位置處的條碼值，計算差值進(jìn)行比對。測量結(jié)果如表1所示。

從測量數(shù)據(jù)看出，系統(tǒng)測量數(shù)據(jù)的偏差值在±0.0185mm以內(nèi)，說明系統(tǒng)的測量達(dá)到了一定的精度。

對系統(tǒng)分辨率作了初步測試。保持條碼和測量系統(tǒng)的相對位置不變，連續(xù)測量10次數(shù)據(jù)，如表2所示。

測量數(shù)據(jù)平均值為130.5049mm，系統(tǒng)測量算術(shù)偏差在±0.3mm內(nèi)，即現(xiàn)有系統(tǒng)的分辨率約為0.3mm。采用系統(tǒng)誤差標(biāo)定，軟件算法改進(jìn)等措施后，有望進(jìn)一步提高系統(tǒng)的測量精度。
　　
結(jié)語

本系統(tǒng)是一種基于ARM的精密視覺測量平臺，實現(xiàn)了條碼的精密測量功能。在該平臺上進(jìn)一步開發(fā)，形成的系統(tǒng)可以應(yīng)用于一維、二維長度的精密測量，具有較為廣闊的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)：

1.  王鳳鵬、王志興、張曉，一種新的數(shù)字水準(zhǔn)儀測量算法，江西科學(xué)，2007, 25(3),1
2.  ST產(chǎn)品目錄，2006
3.  張曉、王志興、李相銀等，利用正弦條碼尺實現(xiàn)位移測量，光電工程，2005,32(3)