[实用新型]新型光纤熔接机图像采集存取系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种新型光纤熔接机图像采集存取系统，尤其适用于光纤熔接机的X/Y两路CMOS图像数据采集、存储、读取及分析处理。

背景技术

目前，全球市场上出现各种各样的光纤熔接机，其基本设计思想是基于正交定位的光纤图像，从X/Y正交的方位将光纤的物理位置包括光纤断面、边缘确定，通过对芯机构将光纤对准，然后放出高压电弧，将光纤断面熔接。这种方式的关键技术在于如何采集光纤的位置，并如何将采集到的位置数据存储并处理，从而准确地定位光纤断面及边沿。

目前，传统光纤熔接机图像采集、存取系统通常采用8位CMOS摄像头获取图像的数字视频信号，在数据采集方式中较为先进的有三种方式：一是将X/Y两路图像数据由FPGA或者CPLD将两路数据存储到双口RAM中，同时由CPU从双口RAM中读取图像数据，并经过数据处理，得到光纤物理位置；二是将X/Y两路图像数据通过FPGA或者CPLD存入两片单口RAM中，采用乒乓存储方式由CPU来读取图像数据。三是将X/Y两路图像数据存入FPGA或者CPLD的外挂RAM中，由FPGA或者CPLD来进行数据处理，得到光纤的物理位置。

但是，这三种方式各有缺点。第一，双口RAM虽然存储和读取可是同时进行，但它的价格极其昂贵，且容量较小，不适用于较大数据量的存储；第二，两片单口RAM的乒乓存取，使用了两片RAM，也存在资源浪费。第三，由FPGA或CPLD处理数据，其设计方法即复杂程度远远大于由通用嵌入式CPU来完成。

实用新型内容

    本实用新型利用光纤熔接机CMOS数据的有效数据帧范围较小、同步性强的特征，并密切考虑到光纤熔接机要求采集图像的速率快的实际情况，提供一种新型光纤熔接机X/Y两路数据采集存取系统，该系统在满足光纤熔接机数据采集不丢帧的前提下，节约硬件成本，并使得开发难度大大降低。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

新型光纤熔接机图像采集存取系统，包括有FPGA模块、嵌入式CPU，其特征在于：还包括有两个用于采集光纤熔接机的图像的CMOS摄像头，CMOS摄像头包括有一片CMOS传感器芯片，所述的FPGA模块外挂SRAM，嵌入式CPU与两片CMOS传感器芯片之间均通过串行数据输出端口和时钟输出端口连接，所述的两片CMOS传感器芯片的行同步信号、场同步信号、像素时钟信号输出端口均接入FPGA模块中；FPGA模块分时读取光纤熔接机的CMOS摄像头的图像数据采集与图像数据存取系统，所述的两个CMOS摄像头的行同步信号、场同步信号、像素时钟信号并行送入FPGA模块，第一个CMOS摄像头送入的数据信号作为低8位，第二个CMOS摄像头送入的数据信号作为高8位，FPGA模块将所述的低8位数据信号和高8位数据信号合并为16位数据存入SRAM中，嵌入式CPU再通过FPGA模块从SRAM中读取图像数据进行分析、处理，来判断光纤的边缘和断面。

所述的CMOS摄像头中的CMOS传感器芯片采用OV公司的OV9121型CMOS传感器芯片。

所述的FPGA模块采用Xilinx公司的Spartan IIE系列的XC2S300E。

所述的SRAM选用三星公司的K6X8016C3B。

所述的嵌入式CPU选用三星公司的ARM9—S3C2440A。

本实用新型的FPGA模块将光纤熔接机的X/Y两路CMOS摄像头的数据根据行、场及时钟约束，并行送到FPGA—XC2S300E的外挂SRAM—K6X8016C3B中，其中第一路数据作为低8位，第二路数据作为高8位。在存储完一帧有效数据后，将SRAM的数据总线通过FPGA切换给CPU—S3C2440A，由嵌入式CPU将前面存入的数据读走，读完后再将SRAM数据总线切换给CMOS—OV9121，再存储下一帧有效数据。切换的时间点分别由嵌入式CPU根据CMOS的有效数据存储完成信号与嵌入式CPU读取完成信号提供。

CPU—S3C2440A的读取与CMOS—OV9121的存储的分时操作，CMOS数据有效时，SRAM—K6X8016C3B的数据总线与CMOS 关联，当CMOS数据无效时，SRAM的数据总线与CPU关联。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型在满足数据光纤图像采集速度的前提下，节约硬件成本，并使得开发难度大大降低。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的电路原理结构框图。