DMV雙攝像機在激光切割定位應用
1 DMV雙攝像機檢測原理
激光切割機是利用經聚焦的高功率密度激光束照射工件，使被照射的材料迅速熔化、汽化、燒蝕或達到燃點，同時借助與光束同軸的高速氣流吹除熔融物質，從而實現將工件割開。激光切割屬于熱切割方法之一。客戶目前的需要激光切割的板材尺寸約為1m×1.2m，需要利用激光切割出如圖1的一個個小矩形，切割精度要求為0.05mm。由于被切割材料本體比較長，在上料的時候，往往很難保證其一致性，所以需要考慮采用視覺（又稱CCD）來檢測板材的傾斜角度以及偏移量。
由于材料本體尺寸比較大，如果將被測物完全拍攝到，則其檢測精度必然無法達到要求。所以考慮只拍攝該板材上的上下兩個MARK（標記）的位置，獲知兩個MARK點的偏移量后可通過推導得出該板材的整體偏移量以及旋轉角度。
為確保檢測精度，所以考慮采用一個相機各拍攝一個MARK的方法。本系統中采用2個相機和4個光源的架構。
圖2 相機拍攝MARK
在材料無任何旋轉以及偏移的情況下，兩個MARK點的理論坐標為X1，Y1與X2，Y2。在實際上料以后，相機拍攝后會獲取實際的坐標X3，Y3和X4，Y4。由此就可得：
ΔX1=X1-X3；ΔX2=X2-X4；ΔY1=Y1-Y3；ΔY2=Y2-Y2
根據上位機軟件的計算，實際坐標之間的連線與理論坐標的連線就可獲知該板材的旋轉角度θ角。結合水平ΔX1，ΔX2以及垂直方向的ΔY1以及ΔY2，就可準確獲知板材的整體偏移及旋轉角度。
本項目都采用80萬像素的相機，分辨率為1024×768，可根據分布像素推算檢測精度:
4mm/1024pixel= 0.004mm/pixel（一個像素值代表0.003mm）；考慮到系統存在檢測誤差以及外部光源干擾與振動干擾，可以計算，本系統檢測精度在0.012mm。
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