軟件設計

　　系統軟件的流程如圖2所示。

　　軟件功能

　　軟件的功能主要是圖像的條碼定位算法，包括以下內容：

　　.　條碼檢測：從條碼信號中提取各種特征參量，通常包括各條碼邊緣位置、中心、寬度的檢測，碼字劃分。

　　.　根據標尺已知參數確定物像比，同時求出視距，計算基準位置相對于目標碼位置的相對距離，按物像比放大到真實尺寸d2(精度結果)。

　　.　解碼：相當于信源編碼的逆過程，計算目標碼字的碼字位置d1(粗讀結果)。標尺最終讀數ds為粗讀與精讀結果之和：ds=d1+d2。

　　本系統采用了等間隔周期性位移條碼，利用條碼等間距結構，通過提取與條碼等間距對應的特征譜線計算物像比，進而得到條碼的等效寬度序列，最后根據條碼周期性實現解碼。

　　軟件架構

　　整個軟件采用嵌入式操作系統mCOS-II作為主要載體，軟件主要分五個線程,系統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、以太網接口控制、系統菜單控制、數據采集和解碼。

　　測試結果

　　為了考察系統的性能，設計了與精度為0.004mm的螺旋測微計比對實驗。利用螺旋測微計測量條碼標尺實際移動的數值，每次條碼標尺移動0.500mm，總共測量11次數據，得到11個不同位置處的條碼值，計算差值進行比對。測量結果如表1所示。

　　從測量數據看出，系統測量數據的偏差值在0.0185mm以內，說明系統的測量達到了一定的精度。

　　對系統分辨率作了初步測試。保持條碼和測量系統的相對位置不變，連續測量10次數據，如表2所示。

　　測量數據平均值為130.5049mm，系統測量算術偏差在0.3mm內，即現有系統的分辨率約為0.3mm。采用系統誤差標定，軟件算法改進等措施后，有望進一步提高系統的測量精度。

　　結語

　　本系統是一種基于ARM的精密視覺測量平臺，實現了條碼的精密測量功能。在該平臺上進一步開發，形成的系統可以應用于一維、二維長度的精密測量，具有較為廣闊的應用前景。