一種寬幅圖像掃描系統及其實現方法
2023-05-17 05:38:46 2
一種寬幅圖像掃描系統及其實現方法
【專利摘要】本發明公開了一種寬幅圖像掃描系統及其實現方法，解決現有的寬幅圖像掃描系統存在數據處理速度慢、且結構複雜的問題。本發明包括上位機，與該上位機雙向連接的型號為EZ-USBFX3的USB3.0控制器，均與該USB3.0控制器雙向連接的CPU和電可擦可編程只讀存儲器，以及至少為兩個並排設置的CIS模擬前端；所述CIS模擬前端包括與CPU連接的CIS光源驅動模塊，與該CIS光源驅動模塊連接的CIS傳感器，以及輸入端與CIS傳感器輸出端連接、輸出端與CPU輸入端連接的模數轉換器。本發明結構簡單、實現方便，具有數據處理量大、處理速度快的特點，因此，其適於推廣應用。
【專利說明】一種寬幅圖像掃描系統及其實現方法
[0001]
【技術領域】
[0002] 本發明涉及一種寬幅圖像掃描系統，具體涉及的是一種寬幅圖像掃描系統及其實 現方法。
【背景技術】
[0003] 寬幅圖像掃描系統主要用於工業方面的大幅面掃描。隨著科技的不斷發展和進 步，掃描系統需要處理的數據量也越來越大，然而，現有的寬幅圖像掃描系統由於自身系統 設計的不足，越來越難以滿足當今工業發展的進度，它們的缺點主要表現在：（1)處理速度 慢，導致顯示圖像的時間過於漫長；（2)結構複雜，製造成本較高。
[0004] 因此，需要對現有的寬幅圖像掃描系統進行有效的改進，以使其能夠滿足工業發 展的需求。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的在於提供一種寬幅圖像掃描系統及其實現方法，主要解決現有的寬 幅圖像掃描系統存在數據處理速度慢、且結構複雜的問題。
[0006] 為了實現上述目的，本發明採用的技術方案如下： 一種寬幅圖像掃描系統，包括上位機，與該上位機雙向連接的型號為EZ-USB FX3的 USB3. 0控制器，均與該USB3. 0控制器雙向連接的CPU和電可擦可編程只讀存儲器，以及至 少為兩個並排設置的CIS模擬前端；所述CIS模擬前端包括與CPU連接的CIS光源驅動模 塊，與該CIS光源驅動模塊連接的CIS傳感器，以及輸入端與CIS傳感器輸出端連接、輸出 端與CPU輸入端連接的模數轉換器。
[0007] 進一步地，本發明還包括與輸入端與電源模塊輸出端連接的隨機存取存儲器，該 隨機存取存儲器與CPU雙向連接。
[0008] 在上述硬體基礎上，本發明還提供了該寬幅圖像掃描系統的實現方法，包括以下 步驟： (1) 上位機向USB3. 0控制器發出工作指令，USB3. 0控制器接收指令後進行處理，並傳 輸至CPU ; (2) CPU接收數據並進行處理，產生時鐘信號，然後控制所有的CIS模擬前端分別採集 掃描對象各個部分的圖像數據； (3) CIS模擬前端採集完圖像數據後反饋至CPU進行處理，然後通過USB3. 0控制器傳 輸至上位機； (4) 上位機對接收的數據進行進一步的處理，將所有的CIS模擬前端採集的數據進行 拼接，形成完整的寬幅圖像，並將圖像進行顯示。
[0009] 進一步地，所述步驟（2)中，單個CIS模擬前端的具體採集處理過程如下： (2a)CPU向CIS光源驅動模塊傳輸指令，CIS光源驅動模塊點亮CIS傳感器，並控制CIS 傳感器採集圖像數據； (2b) CIS傳感器採集圖像數據後向模數轉換器傳輸模擬電平信號； (2c )模數轉換器接收模擬電平信號後，將其轉換成數字電平信號。
[0010] 再進一步地，所述步驟（3)中，CPU在處理CIS模擬前端反饋的圖像數據的過程中， 還將數據臨時存儲在隨機存取存儲器中。
[0011] 更進一步地，所述步驟（1)?（4 )中，USB3. 0控制器從電可擦可編程只讀存儲器中 讀取相應的運行代碼。
[0012] 與現有技術相比，本發明具有以下有益效果： (1)本發明結構簡單、數據傳輸速度快，處理量大。
[0013] (2)本發明通過有效的硬體結構組合，並進行適當的編程，提升了系統對圖像數據 的處理能力，使系統的性能得到了大幅的提升，本發明的設計方案加快了寬幅圖像的顯示 時間，其數據處理速度遠遠高於現有技術的數據處理速度，完全能夠滿足工業發展的需求， 並且系統結構趨於簡單化，因此，不僅製造生產更方便，生產效率更高，而且製造成本也被 大幅降低。
[0014] (3)本發明還設置了隨機存取存儲器，可在CPU處理數據的過程中暫時將數據進 行存儲，方便CPU調用相關數據進行處理，避免CPU出現紊亂導致運行不穩定，使其數據處 理能力進一步得到發揮。
[0015] (4)本發明採用電可擦可編程只讀存儲器來存儲USB3. 0控制器相應的運行代碼， 由於其具有可編程可修改的特性，因此，這也大幅提高了系統功能的穩定性和可延伸性。
[0016] (5)本發明性價比高、成本低廉，具有很高的應用價值。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017] 圖1為本發明的系統結構示意圖。
【具體實施方式】
[0018] 下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明，本發明的實施方式包括但不限於 下列實施例。 實施例
[0019] 如圖1所示，本發明包括上位機、USB3.0控制器、電可擦可編程只讀存儲器（即 EEPR0M)、CPU和多個CIS模擬前端，其中，上位機和電可擦可編程只讀存儲器均與USB3. 0控 制器雙向連接，CPU與USB3.0控制器雙向連接，本實施例中，USB3.0控制器選用的型號為 EZ-USB FX3,電可擦可編程只讀存儲器用於存儲該USB3. 0控制器運行代碼。而多個CIS模 擬前端則同時與CPU雙向連接，並且所有的CIS模擬前端以並排的方式設置。具體地說，每 個CIS模擬前端均包括與CPU連接的CIS光源驅動模塊，與該CIS光源驅動模塊連接的CIS 傳感器，以及輸入端與CIS傳感器輸出端連接、輸出端與CPU輸入端連接的模數轉換器。
[0020] 所述CPU作為圖像採集數據的核心處理部分，其在處理數據的過程中，為方便處 理數據，會將部分數據臨時存儲在與其雙向連接的隨機存取存儲器(即RAM)中，而該隨機存 取存儲器的輸入端也與電源模塊的輸出端連接。
[0021] 在上述硬體結構的基礎上，下面對本發明的工作流程進行介紹，如下所述： (1) 上位機向USB3. 0控制器發出工作指令，USB3. 0控制器接收指令後進行處理，並傳 輸至CPU ; (2) CPU接收數據並進行處理，產生時鐘信號，然後控制所有的CIS模擬前端分別採集 掃描對象各個部分的圖像數據； 該步驟中，單個CIS模擬前端的具體採集處理過程如下： (2a)CPU向CIS光源驅動模塊傳輸指令，CIS光源驅動模塊點亮CIS傳感器，並控制CIS 傳感器採集圖像數據； (2b) CIS傳感器採集圖像數據後向模數轉換器傳輸模擬電平信號； (2c)模數轉換器接收模擬電平信號後，將其轉換成數字電平信號； (3) CIS模擬前端採集完圖像數據後反饋至CPU進行處理，然後通過USB3. 0控制器傳 輸至上位機； (4) 上位機對接收的數據進行進一步的處理，將所有的CIS模擬前端採集的數據進行 拼接，形成完整的寬幅圖像，並將圖像進行顯示。
[0022] 本發明利用USB3. 0控制器的特性，並在結合上位機和CPU後，通過適當的編程，實 現了數據的快速傳輸和高效處理，其傳輸帶寬可高達5. OGbps，因此，本發明既簡化了系統 結構，又實現了快速處理數據的功能，使得採集圖像數據的傳輸、處理和顯示的時間大幅縮 短。
[0023] 上述實施例僅為本發明較佳的實現方式之一，不應當用於限制本發明的保護範 圍，凡在本發明的精神原則下所作出的毫無實質意義的改動或潤色，或是進行等同置換的 技術方案，其所解決的技術問題實質上與本發明一致的，均應當概括在本發明的保護範圍 之內。
【權利要求】
1. 一種寬幅圖像掃描系統，其特徵在於，包括上位機，與該上位機雙向連接的型號為 EZ-USB FX3的USB3. 0控制器，均與該USB3. 0控制器雙向連接的CPU和電可擦可編程只讀 存儲器，以及至少為兩個並排設置的CIS模擬前端；所述CIS模擬前端包括與CPU連接的 CIS光源驅動模塊，與該CIS光源驅動模塊連接的CIS傳感器，以及輸入端與CIS傳感器輸 出端連接、輸出端與CPU輸入端連接的模數轉換器。
2. 根據權利要求1所述的一種寬幅圖像掃描系統，其特徵在於，還包括與輸入端與電 源模塊輸出端連接的隨機存取存儲器，該隨機存取存儲器與CPU雙向連接。
3. -種寬幅圖像掃描系統的實現方法，其特徵在於，包括以下步驟： (1) 上位機向USB3. 0控制器發出工作指令，USB3. 0控制器接收指令後進行處理，並傳 輸至CPU ; (2) CPU接收數據並進行處理，產生時鐘信號，然後控制所有的CIS模擬前端分別採集 掃描對象各個部分的圖像數據； (3) CIS模擬前端採集完圖像數據後反饋至CPU進行處理，然後通過USB3. 0控制器傳 輸至上位機； (4) 上位機對接收的數據進行進一步的處理，將所有的CIS模擬前端採集的數據進行 拼接，形成完整的寬幅圖像，並將圖像進行顯示。
4. 根據權利要求3所述的一種寬幅圖像掃描系統的實現方法，其特徵在於，所述步驟 (2) 中，單個CIS模擬前端的具體採集處理過程如下： (2a)CPU向CIS光源驅動模塊傳輸指令，CIS光源驅動模塊點亮CIS傳感器，並控制CIS 傳感器採集圖像數據； (2b) CIS傳感器採集圖像數據後向模數轉換器傳輸模擬電平信號； (2c )模數轉換器接收模擬電平信號後，將其轉換成數字電平信號。
5. 根據權利要求4所述的一種寬幅圖像掃描系統的實現方法，其特徵在於，所述步驟 (3) 中，CPU在處理CIS模擬前端反饋的圖像數據的過程中，還將數據臨時存儲在隨機存取 存儲器中。
6. 根據權利要求5所述的一種寬幅圖像掃描系統的實現方法，其特徵在於，所述步驟 (1)?（4)中，USB3. 0控制器從電可擦可編程只讀存儲器中讀取相應的運行代碼。
【文檔編號】H04N1/031GK104104826SQ201410313789
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年7月3日 優先權日:2014年7月3日
【發明者】羅穎, 楊海萍, 賈宏宇, 劉強, 彭梁邑, 王平 申請人:寧波術有電子科技有限公司