[发明专利]一种基于高速摄像的水表齿轮实时识别装置

权利要求书

1.一种基于高速摄像的水表齿轮实时识别装置，其特征是，包括图像采集装置，用于实 时采集水表齿轮的光学影像并将光学影像信息传输至图像处理装置；

所述图像处理装置将光学影像转换为电荷影像，接着转换成图像信号，图像信号又通过 A/D转换器转换成数字图像信号，数字图像信号进一步传输至控制电路；

所述控制电路通过相应的接口与处理器电路相连，所述处理器电路对收到的数字信号进 行初步处理并保存至内存中，处理器电路根据内存中的图像数据进行识别和处理，识别和计 算得出相应的结果并将结果输出。

2.如权利要求1所述的一种基于高速摄像的水表齿轮实时识别装置，其特征是，所述图 像采集装置包括相机镜头及闪光灯，所述相机镜头摄取的光学影像。

3.如权利要求1所述的一种基于高速摄像的水表齿轮实时识别装置，其特征是，所述图 像处理装置包括高速图像传感器，相机镜头摄取的光学影像成像在高速图像传感器的表面上。

4.如权利要求1所述的一种基于高速摄像的水表齿轮实时识别装置，其特征是，所述控 制电路包括高速图像传感器控制电路，高速图像传感器控制电路通过LVDS接口将图像信息传 输给处理器电路。

5.如权利要求1所述的一种基于高速摄像的水表齿轮实时识别装置，其特征是，所述处 理器电路包括FPGA及ARM处理器，处理器电路通过SPI接口对高速图像传感器进行配置，控制 高速图像传感器图像的输出分辨率和拍摄速度；

所述ARM处理器检测引脚电平的变化，检测电平由高变低则开始检测工作，配置图像传 感器，ARM控制FPGA开始进行图像分析。

6.如权利要求5所述的一种基于高速摄像的水表齿轮实时识别装置，其特征是，FPGA 通过LVDS接口，接收高速图像传感器输出的图像，并保存到内存中，处理器电路根据内存中 的图像数据进行识别和处理。

7.如权利要求5所述的一种基于高速摄像的水表齿轮实时识别装置，其特征是，处理器 电路根据SPI接口中的CS_N片选信号控制一个图像传感器的工作与否，其中CS_N片选信号为高 电平时图像传感器工作，反之不工作。

8.如权利要求5所述的一种基于高速摄像的水表齿轮实时识别装置，其特征是，所述处 理器电路的输出还分别与LCD显示电路、脉冲输出电路、RS485输出电路及识别启停控制电路 相连；

所述LCD显示电路，用于实时显示测试状态以及用户交互；

所述脉冲输出电路，用于有源24V脉冲输出，用于连接上位机实时输出识别的结果；

所述RS485输出电路，用于配置识别的参数以及获取计算结果；

所述识别启停控制电路，通过光耦隔离，外部电路可以接无源开关信号或有源24V电路， 用于控制识别工作的开始和结束。

9.如权利要求5所述的一种基于高速摄像的水表齿轮实时识别装置，其特征是，所述处 理器电路与上位机通信，处理器电路还与按键模块相连，所述的按键模块包括两个修改识别 对象参数按键、一个控制闪关灯开关键和一个调整识别半径按键，四个按键用于与LCD显示屏 配合设置识别和查询参数。

10.如权利要求9所述的一种基于高速摄像的水表齿轮实时识别装置，其特征是，所述 两个修改识别对象参数按键为一个“齿轮+”按钮用于调大齿轮轮齿数；一个“齿轮-”按钮 用于调小齿轮轮齿数；一个调整识别半径按键为一个“识别半径”按钮为反转开关，默认为 大识别半径；一个控制闪关灯开关键为一个“补光灯”按钮为反转开关，默认为补光灯开；

所述处理器电路与所述上位机之间通过串口或网口使用RPC的方式进行参数配置、数据 传输的数据交互。