高速彈珠分離裝置

       高速分離裝置的核心技術——每秒500幀實時處理每一幀圖像。整個系統分為3個部分。視覺部分包括：相機、光源；運動部分包括：電機和驅動器；數據處理部分：Atom-RIO控制器。

       整個系統流程如下：彈珠在管道A的頂端以自由落體形式下落，在玻璃管底端B位置會放置一個高速相機，相機拍攝畫面長度約5CM。相機拍下高速下落的彈珠，將圖像數據源源不斷的傳輸給Atom-RIO控制器。Atom-RIO在極短的時間內處理完這些圖像，識別彈珠顏色，根據顏色的不同發送高速脈沖信號給伺服控制器，伺服控制器控制下方電機轉動，使彈珠分到3個不同顏色的彈珠收納盒，達到高速分離的效果。在高速采集中，相機大概每8秒可以采集一張圖像，并將他傳送給Atom-RIO，Atom-RIO可以在1毫秒之內將傳出來的圖像進行分類，得到結果。并發送脈沖信號控制電機。

       整個系統的硬件結構圖下圖：A:彈珠下落管道、B:控制器與相機、C：支架、D：彈珠收納盒、E:電機與驅動器。

       針對高速彈珠分離運用的三大難點：

       1.如何在1s之內處理120幀甚至幾百幀，并提取特征，這是一般ARM和PC端所不能企及的。

       2.如何能夠快速的融入系統，與其他設備進行通訊，如電機和相機。

       3.如何快速有效的開發項目，而不是被編程語言的繁瑣所困擾阻撓。

       Atom-RIO可以方便的解決這些問題。

       1.借助于FPGA的并行處理，Atom-RIO可以在極短的時間內完成圖像的處理。即使1s幾百兆的圖像也不是問題。處理圖像和運動控制的速度級快。

       2.提供了豐富的接口，能夠方便與外部設備進行通訊。

       3.借助LabVIEW和LabVIEW FPGA的平臺可以在短時間內完成任何復雜應用的開發。

       彈珠原理：高速動態識別與運動控制技術。

       高速彈珠分離系統由Atom-RIO作為主控制器，高速相機通過網線接到CPU網口上，CPU負責相機參數配置（分辨率、曝光時間等），獲取圖像后通過PCIe將圖像傳給FPGA處理，FPGA對球的顏色進行識別處理，該應用充分發揮了FPGA加速度處理圖像的能力，以每秒500幀的速度實時處理每一幀圖像，在球進入相機畫面到自由落體到電機位置前處理完成并使電機轉動到正確的位置，達到分離的目的。

       這套系統具有高效率、已部署、和可定制的特點?？梢栽谧詣踊I域擴展其他應用，包括：自動鎖螺絲、自動貼標機、自動點膠機等。以上應用均可以在運動過程中實現鎖螺絲、貼標以及點膠等操作，實現真正意義上的自動化流水線加工制造。