[实用新型]轮廓构造装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种轮廓构造装置，属于图像处理领域的一种硬件装置。

背景技术

目前，已经存在了很多的压力分布测量或检测系统，这些系统广泛应用于医疗、康复、汽车、体育等相关行业，如专利号为02228378.1的“平板式足底压力分布测量系统”。这些系统通常包括数据采集、数据接收、上位机等装置，因此，可以实现数据采集、接收和显示等功能，但是，缺少数字信号处理装置，对构成压力分布图像的数据不进行任何分析和处理。这样在上位机上显示的图像仅仅显示了每个传感单元的感应数据，识别不出相近压力值的感应点聚集在一起所形成的轮廓线。

发明内容

本实用新型的目的是弥补现有技术的不足，提供一种轮廓构造装置，是一种用于构造压力分布的轮廓线的装置。

所述的轮廓构造装置，包括FPGA、DSP芯片、USB接口，所述FPGA通过SPI总线与外围设备的传感器连接器连接，以串行方式进行数据交换。所述FPGA通过EMIF总线与DSP芯片连接，同时，FPGA与USB接口相连，所述USB接口与外围设备的上位机连接。

本实用新型的功能是将传感器连接器传输过来的数字信号，进行一系列分析和处理，根据数值的范围划分出区域，提取出轮廓线，从而得到二维轮廓矩阵数字信号，然后再将数字信号传送到上位机。这样在上位机上显示的数据就是二维轮廓图或二维轮廓彩图。

本实用新型的优点是：结构简单，图像处理速度快。它可供压力分布采集系统使用，使这些系统增加数字信号处理装置。压力分布采集系统在增加了本装置后，能够对采集的传感器数据进行复杂的分析和处理，使上位机更加的方便绘制能显示压力分布轮廓的二维图像。

附图说明

图1是压力分布检测系统的结构示意图。

图2是轮廓构造装置的内部结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步说明。

压力分布检测系统的组成如图1所示。此传感器是指能测量压力分布的传感器，它可以是电容式、电阻式或其他新型材料传感器。传感器可以通过多种方式与传感器连接器连接，这里没有规定。接入方式取决于传感器的类型。传感器连接器包含有连接装置和采集装置。连接装置包括传感器阵列结构，用于连接并固定传感器。采集装置包括信号采集电路，用于获取传感器的数值。传感器连接器通过SPI总线与轮廓构造装置连接。轮廓构造装置获取传感器连接器传输过来的数字信号。轮廓构造装置内部经过一系列处理后，通过USB接口将数据传送到上位机。这里要求上位机必须要有USB接口。上位机获取轮廓构造装置传送上来的数据后，利用高级编程语言编写上层软件，绘制二维彩色图案。

如图2所示，本实用新型所述的轮廓构造装置包括：FPGA、DSP芯片、USB接口。所述FPGA通过SPI总线与外围设备的传感器连接器连接，所述FPGA通过EMIF总线与DSP芯片连接，同时，FPGA与USB接口相连，所述USB接口与外围设备的上位机连接。

FPGA是本装置的控制器，它通过SPI总线与传感器连接器连接，以串行方式进行数据交换。FPGA通过EMIF总线与DSP连接以实现数据通信。它和USB接口相连。该装置通过USB与上位机连接。SPI总线将外围设备的数据传送到FPGA的RAM中，EMIF总线从FPGA的RAM中读出需要处理的数据，交由DSP芯片进行运算后，再将经过处理的数据传回FPGA的RAM中。我们采用双口RAM，EMIF的地址作为双口RAM的读写地址，EMIF的双向数据总线与RAM的读写数据端口相连。DSP芯片是本装置的运算器，负责图像处理算法的运行。在FPGA接收到DSP芯片运算的结果后，会将数据传输到USB接口。USB接口再将数据传送到上位机。

DSP芯片内部运算过程如下。

首先，数据初始化。处理的过程包括两个步骤：第一，三角化，将每个矩形感应单元都划分成两个直角三角形。假如原来是m×n的感应面积（m表示行数，n表示列出），那么划分后就成了2×（m-1）×(n-1)个三角形。第二，扫描所有感应点的数值，这样就可以确定这些数值的范围，然后我们可以按一定范围划分，制定出需要绘制的等值线的条数和每条的数值。这样做的目的是减少需要绘制的等值线个数，从而减少计算量，加快装置的处理效率。