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申请/专利权人：中科南京软件技术研究院

摘要：本发明公开了基于摄像头的一维滑轨控制方法，包括摄像头工作，电机预热，测量输入延迟和制动时间和位移，记录全程摄像头偏移量和电机计数并拟合摄像头偏移量和电机转动量的线性关系后进入就绪状态；就绪状态下判断是否空闲：如不空闲，则进行作业，对滑块位置实时跟踪，预判目标位置运动并判断停止位置是否准确，若不准确，则补偿位置偏移量并反馈制动时间距离量，若准确则进入就绪状态；若是长期空闲，则记录全程摄像头像素偏移量和电机计数，拟合摄像头偏移量和电机转动量的线性方程后进入就绪状态，若是短期空闲，则测量输入延迟、制动时间和距离，拟合位置与制动距离的线性关系后进入就绪状态。可提高滑块对目标位置定位的精确性和实时性。

主权项：1.基于摄像头的一维滑轨控制方法，应用于由电机驱动滑块的一维的滑轨上，所述摄像头安装于滑块上，配合上层图像识别应用，对目标物进行识别，来确定滑块的停止时间和距离；利用在闲时进行自测校准，和对于不同位置的电机停止测试，计算出在不同位置、不同负载情况下的制动预判，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤一、摄像头工作，电机预热，测量输入延迟和制动时间和位移，记录全程摄像头偏移量和电机计数并拟合摄像头偏移量和电机转动量的线性关系后进入就绪状态；步骤二、就绪状态下，判断是否空闲：如不空闲，则进行作业，对滑块位置进行实时跟踪，对目标位置进行运动预判，并判断最终停止位置是否准确，若不准确，则对位置偏移量进行补偿并对制动时间距离量进行反馈，若准确，则作业完成，重新进入就绪状态；若空闲，则进行是否长期空闲判断，若是长期空闲，则进入步骤四，若是短期空闲，则进入步骤三；步骤三、在不同位置，测量输入延迟，测量制动时间和距离，拟合位置与制动距离的线性关系后进入就绪状态；步骤四、记录全程摄像头像素偏移量和电机计数，拟合摄像头像素偏移量和电机转动量的线性方程后进入就绪状态；所述步骤一中，测量输入延迟和制动时间和位移，具体为：在滑块静止的情况下，发送指令使电机转动，该时刻记为t1，使电机驱动滑块向X轴正方向X+开始运动；当编码器计数从0到1时，该时刻记为t2；当摄像头画面从静止状态刚到运动状态时，该时刻设置为t3；从而计算得：发送指令至电机编码器计数变化的延迟为dmot＝mindmot,t2-t1，首次计算时dmot＝t2-t1，即电机延迟时间；发送指令至摄像头变化的延迟为dcam＝mindcam,t3-t1，首次计算时dcam＝t3-t1，即摄像头延迟时间；在滑块匀速运动时，停止对电机输出，该时刻记为t4，此时电机编码器的计数从m＝0开始计数；滑块因惯性逐渐停止运动；当摄像头画面从运动状态刚到静止状态时，该时刻记为t5，此时m＝mstop；从而计算出，从发送停止指令至实际停止，需要Δtstop＝t5-t4，滑行距离为m＝mstop-0；同理，使电机驱动滑块向X轴负方向X-开始运动，二次测量输入延迟；进入匀速状态后，停止对电机的输出，并记录负向运动的制动时间和位移；除首次执行，之后的每次执行将建立mstop与Loc的X+方向和X-方向的两组线性关系：mstop＝mstop1LocX+运动方向，mstop＝mstop2LocX-运动方向；所述步骤一中，记录全程摄像头偏移量和电机计数，具体为：将滑块从X＝0边界移动到另一端x＝xmax边界，此时n＝0，m＝0，当电机进入匀速状态时，记录为t6时刻；从t6+dcam时刻开始n＝n1，记录每一帧的像素偏移量ΔSn；当电机驱动滑块到边界x＝xmax处时，记录为t7时刻；在t7+dcam时刻，此时n＝nend；同时，在t6+dmot时刻，从m＝m1开始实时记录编码器的计数m和每一计数的记录时刻tm；直到滑块运动到另一端边缘x＝xmax处，t7时刻；在t7+dmot时刻，此时m＝mend；最终求出匀速状态的平均速率：v＝mend-m1t7-t6；同理，再从x＝xmax处运动到x＝0边界处，记录全程摄像头偏移量和电机计数；当正反行程的mend不一致时，取其最大值mend＝maxmend1,mend2；建立像素偏移量ΔSi与编码器计数Cj关系；像素偏移量ΔSi所对应的时间ti＝t6+dcam+n-n1fps与摄像头的帧率关联，而编码器计数Cj所对应的时间tj＝t6+dmot+m-m1v与计数的记录时刻关联，通过统一的时间单位的换算和插值后，建立像素偏移量ΔS与编码器计数C的关系图，并对两个来回的行程进行拼合，建立线性关系ΔSC。

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