[发明专利]一种基于DSP的视觉检测系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于DSP的嵌入式计算机视觉检测系统，更具体地说，涉及一种高实时高精度的DSP与计算机视觉检测相集成并能适应各种不规则产品检测的系统。

背景技术

随着科技化信息化的快速发展，对检测技术提出了更高的要求。而计算机视觉技术就是利用计算机等技术代替人工对目标进行识别、判断与测量的一种检测技术。计算机视觉技术综合了电子学、现代光学、信号处理与系统控制技术、计算机软硬件技术等多学科技术。

在工业上应用视觉检测技术，能实现对产品的在线、快速、准确和无伤害的自动化检测，实现对产品数据的采集、分类、筛选、信息集成和分析，可以大大提高产品生产效率、生产的柔性化和自动化程度，控制产品质量，降低制造成本，提高企业的生产效率和经济效益。

目前，通用的视觉检测系统都是用图像采集卡加PC机的模式，其CPU运算速度慢，系统体积相对较大，不能满足对检测速度和精度的高要求，其系统的集成度低也使其达不到特定场合的应用要求。

通过对现有技术的文献检索发现，中国专利号ZL201110300150.0，授权公告日为2013年7月3日，发明创造名称为：基于DSP机器视觉的鸡蛋品质无损检测装置及检测方法，该申请案包括产品传输模块、高速DSP机器视觉模块和控制执行模块，由CCD相机进行拍摄并被传送至高速DSP机器视觉系统中对鸡蛋的裂纹、形状、新鲜度进行无损检测，然后检测结果信号通过PCI接口传送至控制执行模块，将不合格的鸡蛋从生产线上剔除。该申请案解决了现有技术中鸡蛋检测实时性差，效率低下的问题，使用基于DSP的图像获取和处理模块进行图像获取和图像处理，提高了图像获取和处理的速度和稳定性。当检测出不合格产品后，能使用工控机来控制电机对不合格产品进行剔除，提高了系统的自动化水平，降低了生产成本。然而，该申请案存在以下不足：（1）该申请案通过PCI接口传输数据，速度不及以太网传输；（2）其图像处理采用将RGB图像转为HSL图像的方式，而HSL颜色空间一般都是用台式机图形程序的颜色表示，并不适用于图像传输，进而数据传输抗干扰能力弱，不能胜任更高速度的检测要求。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

本发明的目的是针对现有工业视觉检测技术实时性低、精度不高、集成度低的不足，提供了一种高实时性高精度的DSP与计算机视觉检测集成的系统，该系统具有体积小、重量轻、成本低、功耗低、实时性强、精度高等优点，满足了现代工业检测自动化、智能化的要求，并能够利用上位机参数的配置，适应各种不规则产品的检测，增强了视觉检测系统的设计灵活性。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种基于DSP的视觉检测系统，所述检测系统的组成模块包括：光源模块、集成的带有百兆以太网接口的数字CCD摄像机、DSP图像处理模块、实时显示模块、数据传输模块、数据记录、分析与处理模块和上位机模块，其中：

所述光源模块照射待检测区域，集成的带有百兆以太网接口的数字CCD摄像机采集光源模块照射区域的目标图像，得到原始图像数据；所述数字CCD摄像机通过其百兆以太网接口将原始图像数据发送给DSP图像处理模块；所述DSP图像处理模块处理原始图像数据，并将处理后的图像数据输出到实时显示模块，所述实时显示模块用于实时显示并记录图像数据；所述上位机模块与DSP图像处理模块相连接，该上位机模块用于进行图像特征提取，并根据不同产品的需要修改DSP内部参数以适应不同产品的检测；所述数据传输模块用于接收经DSP图像处理模块高速处理后的图像数据，通过以太网传输方式与上位机模块实时高速地交换数据，以便于上位机模块对于图像数据的后续处理及存储；所述的数据记录、分析与处理模块接收数据传输模块输送的数据，并进行记录、分析与处理。

此处值得说明的是，所述的光源模块对于本发明的视觉检测系统的输入有重要的影响。系统的成功，首先要保证图像质量好，特征明显。而好的光源能够产生最大的对比度、足够的亮度且对部件的位置变化不敏感，保证图像的质量。具体的光源选取方法需要针对特定的应用实例进行相应的选择，以期达到最佳效果。

所述DSP图像处理模块包括高速采集模块、几何校正模块、图像预处理模块、图像分割模块、空间模型变换模块、图像匹配模块和高速通信模块；

所述高速采集模块利用TMS320DM64系列的百兆以太网接口对数字CCD摄像机采集的原始图像数据进行采集和转发；