[发明专利]一种基于FPGA的贴片机快速定位系统及方法

权利要求书

1.一种基于FPGA的贴片机快速定位系统，其特征在于：由成像系统、照明系统、图像采集系统、图像处理系统、目标识别系统和SOPC控制系统六个部分组成，以SOPC控制系统为中心，将各系统联系在一起，照明系统为贴片机自适应光源系统，成像系统利用图像传感器直接采集物体表面图像，输出图像数据连接至图像采集系统，图像采集系统读取图像数据输出连接至图像处理系统，图像处理系统对图像数据进行处理后，输出连接至目标识别系统。

2.根据权利要求1所述的基于FPGA的贴片机快速定位系统，其特征在于：所述的成像系统由CPLD与图像传感器组成，两者之间的接口主要包括电源线、地线、图像数据信号、垂直同步信号、水平同步信号和像素同步信号线，CPLD与图像采集系统之间的接口包括扩存储数据总线、控制信号线、电源线、地线和输入输出端口。

3.根据权利要求1所述的基于FPGA的贴片机快速定位系统，其特征在于：所述照明系统的贴片机自适应光源系统为环形光源、条形光源和同轴光源三种LED光源的组合。

4.一种基于FPGA的贴片机快速定位方法，其特征在于：具有成像系统、照明系统、图像采集系统、图像处理系统、目标识别系统和SOPC控制系统，以SOPC控制系统为中心，将各系统联系在一起；照明子系统由各类光源、光源控制器和照明方案组成，负责接收图像处理系统发出的指令，并根据指令调速光源组合形式；成像系统利用图像传感器直接采集物体表面图像，然后对图像数据进行处理并传输给图像采集系统；图像采集系统完成对图像数据缓存器FIFO的读取，通过获得图像同步信号向DSP系统发出中断信号；图像处理系统对图像进行降噪与增强的同步流水线处理；然后输出连接至目标识别系统，目标识别系统以图像匹配为基础，把目标识别定位转化为图像匹配。

5.根据权利要求4所述的基于FPGA的贴片机快速定位方法，其特征在于：所述的照明系统为贴片机自适应光源，采用环形光源、条形光源和同轴光源三种LED光源组合方式，所述的LED光源采用可编程控制的LED光源。

6.根据权利要求4所述的基于FPGA的贴片机快速定位方法，其特征在于：所述的图像处理系统对图像进行降噪处理为：采用统计排序滤波器对图像进行中值滤波，中值滤波器由FPGA来实现；所述的对图像进行增强处理为：采用基于微分的细节锐化滤波器对图像进行锐化处理，并采用Sobel算子对图像进行边沿检测。

7.根据权利要求4所述的基于FPGA的贴片机快速定位方法，其特征在于：所述的目标识别系统包含三大核心部分：样本图像数据库的建立、待识别图像的规格化处理和匹配处理；建立样本图像数据库主要是特征提取，将待识别的图像变换成与样本图像相匹配的规格；匹配处理是比较样本图像与待识别图像之间的特征相似度、完成匹配算法的过程。

8.根据权利要求4所述的基于FPGA的贴片机快速定位方法，其特征在于：所述的SOPC控制系统，以ARM为基础对各部分进行集中管理，不依赖计算机，独立完成全系统的程序同步控制。