[发明专利]一种近距离或接触式高速图像采集系统

说明书

技术领域

本发明涉及图像采集领域，具体的涉及一种近距离或接触式高速采集系统。

背景技术

随着国内工业自动化生产线的普及，自动化生产线对图像采集的需求在不断提升，因此需要一种较好的图像采集系统。并且，随着自动化生产线速度的不断提升，需要对所生产产品的高速图像采集，同时随着自动化生产线设备的精密化和小型化，自动化生产线设备上已没有太多空间安装如照相机一类的需要一段采集距离的图像采集系统，因此研制开发一种近距离或接触式高速图像采集系统显得非常有意义。

发明内容

本实发明提供一种近距离或接触式高速图像采集系统，能够有效的解决自动化生产线需要高速采集产品图像信息，以及自动化生产线无足够空间安装照相机等采集设备等问题。

本发明是这样实现的，包括CIS传感器、位置移动传感器、FPGA模块以及ARM模块，所述位置移动传感器和CIS传感器分别与FPGA模块相连接，位置移动传感器向FPGA模块提供位置移动方波信号，所述FPGA模块控制CIS传感器完成数据图像的同步采集，所述ARM模块一端连接FPGA模块，另一端通过以太网与上位机连接，所述FPGA模块与ARM模块之间建立GPMC并行数据传输通道。

本发明中FPGA模块中包含多个子模块，通过各个子模块可完成图像数据的同步采集，图像数据的压缩与缓存，以及数据图像的发送，ARM模块中也包含多个子模块，可实现对FPGA模块中图像数据的读取，解压缩和缓存，以及发送，本发明能够满足自动化生产线对产品的高速近距离或接触式图像采集要求，并可通过以太网上传到上位机进行图像处理。

附图说明

图1为本发明的硬件结构示意图；

图2为本发明的软件结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变换或改进，均落入本发明的保护范围。

本发明包括CIS传感器、位置移动传感器、FPGA模块以及ARM模块，所述位置移动传感器和CIS传感器分别与FPGA模块相连接，位置移动传感器向FPGA模块提供位置移动方波信号，所述FPGA模块控制CIS传感器完成数据图像的同步采集，所述ARM模块一端连接FPGA模块，另一端通过以太网与上位机连接，所述FPGA模块与ARM模块之间建立GPMC并行数据传输通道。

所述FPGA模块包括数据采集子模块、图像数据压缩子模块、图像数据缓存控制子模块以及GPMC数据发送模块，所述数据采集子模块接收位置移动传感器发送的方波信号和CIS传感器传来的电信号并完成AD图像数据采集以及发送同步时钟和同步操作信号，所述图像数据压缩子模块将数据采集子模块接收的图像数据进行压缩，并将压缩后的图像数据在图像数据缓存控制子模块中进行缓存，所述GPMC数据发送模块发送图像数据缓存控制子模块中压缩后的图像数据。

所述ARM模块包括GPMC数据接收模块、图像数据解压缩子模块、ping-pong数据通信子模块以及IO控制子模块，所述IO控制子模块用于接收FPGA模块中发出的数据准备就绪IO信号，向FPGA模块发送工作模式命令以及接收上位机发出的IO控制命令，所述GPMC数据接收模块用于完成对FPGA模块中图像数据的读取，所述图像数据解压缩子模块将GPMC数据接收模块所读取到的图像数据进行解压，解压后的图像数据缓存在ping-pong数据通信子模块中，所述ping-pong数据通信子模块将所述缓存的图像数据通过以太网上传至上位机。

所述FPGA模块至少连接两个CIS传感器，每个CIS传感器长度为12～13cm。

所述FPGA模块通过接收位置移动传感器的方波信号来控制CIS传感器完成图像的扫描，一个方波的上升沿控制CIS传感器完成一次扫描。

所述CIS传感器提供六路输出电压值至FPGA模块。

所述GPMC数据发送模块和GPMC数据收集模块之间采用并行数据总线方式实现采集数据的传输。

实施例1

Cis高速图像采集系统，本发明运用于阿李自动化为ATL提供的电池绿胶检测系统中，检测系统需要对电池绿胶进行双面近距离扫描，电池绿胶的运行速度根据胶带的类型有所不同，最快为每秒0.5米。电池绿胶检测系统通过在胶带下方安装运行编码器以产生扫描方波，触发Cis高速图像采集系统完成同步图像采集。高速图像采集系统能够很好完成胶带的图像采集，采集图像的分辨率为300DPI，为PC端的图像检测软件提供清晰的采集图像。