高速智能線掃描工業相機的製作方法
2023-04-24 13:57:16 1
專利名稱：高速智能線掃描工業相機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及工業機器視覺檢測技術領域，具體的說是一種高速智能線掃描工業相機。
背景技術：
目前工業機器視覺檢測產品按傳感器分類有面陣和線掃描兩大類。面陣類屬於二維圖像傳感器，線掃描類屬於一維圖像傳感器，兩類傳感器均可以用於二維圖像工業視覺檢測，區別在於前者一次成像即可獲得二維圖像，後者必須通過掃描後拼接成二維圖像。在某些應用領域，如高精度幾何量測量，高速在線實時檢測(生產線速度2m/s至lOm/s)，面陣傳感器因固有的速度低、解析度低的缺陷無法滿足視覺檢測要求而只能採用線掃描類視覺檢測，線掃描傳感器這些場合具有解析度高(掃描圖像解析度可達5000萬像素以上)，速度 高(行掃描頻率可達IOOKHz以上)、性價比高的優點而被大量採用。線掃描工業機器視覺檢測產品傳統的系統配置包括線掃描工業相機、光源和後端處理系統組成，後端採用傳統的PC系統，以純軟體算法進行處理，隨著生產線實速的提高和圖像解析度的提高，PC系統已無法滿足在線實時處理的要求；另一類後端採用專用的數位訊號處理板，這類後端對產品用戶企業需要非常高的技術門檻，並僅適用於特定檢測類型。因此，目前市場急需具備通用性、高性價比可實現智能化圖形編程的高速智能線掃描工業相機。
實用新型內容本實用新型的目的在於，克服現有技術的不足之處，提供一種用於工業機器視覺檢測的高性價比的、使用簡單可靠的、高速智能線掃描工業相機，可廣泛應用於各類工業在線視覺檢測應用領域。為了實現上述目的，本實用新型採用以下的技術方案高速智能線掃描工業相機，其特徵在於，該裝置包括成像鏡頭、鏡頭接口、線掃描CCD光電傳感器、末級驅動模塊、模擬前端及數位化模塊、數位訊號處理模塊、電源及接口模塊、其中線掃描CCD光電傳感器將經過鏡頭成像後的光學信號轉換為電信號；末級驅動模塊用於線掃描CCD光電傳感器的驅動；模擬前端及數位化模塊包括模擬前端模塊、數位化模塊和時序發生模塊；數位訊號處理模塊包括數位訊號處理器、輸入輸出接口模塊和參數保存模塊；電源及接口模塊包括電源發生及管理模塊、接口驅動模塊和接口。本實用新型對現有線掃描視覺產品的各類常用算法庫進行了集成，其中預處理算法包括光源校正算法、像場校正算法、畸變校正算法固化在相機內部，用戶可通過接口軟體選擇相應的預處理模塊，同時在數位訊號處理模塊內集成了多種視覺檢測算法，包括邊緣提取算法、細分算法、圖像增強算法、圖像變換算法、灰度檢測算法、RGB色彩還原算法，用戶通過接口軟體以網形化的方式對這些算法庫進行搭配，每種算法均提供簡單和可預覽的參數配置，算法組合可通過乙太網接口下載至相機內部的數位化處理單元中並保存，從而實現硬體實時圖像處理功能以適應不同的工業應用場合，大大縮短了工業機器視覺檢測的開發周期和降低了使用難度，具有智能化、高集成度、高性價比、使用簡單可靠的一系列優點。
以下結合附圖
和實施方式對本實用新型作進一步說明。圖I為本實用新型組成結構示意圖。
具體實施方式
參見圖I，通過對實施例的描述，本實用新型的具體實施方式
如所涉及的各部分之間的相互關係、各部分的作用及工作原理及操作使用方法等，作進一步詳細的說明，以幫助本領域工程技術人員對本實用新型的構思，對技術方案有更完整、準確和深入的理解。本實用新型高速智能線掃描工業相機，包括成像鏡頭I、鏡頭接口 2、線掃描C⑶光電傳感器3、末級驅動模塊4、模擬前端及數位化模塊5、數位訊號處理模塊6、電源及接口模塊7。其中末級驅動模塊4根據時序發生模塊的時序將驅動脈衝轉化為可供線掃描CCD光電傳感器3驅動的電壓及時序脈衝，CCD輸出信號經過末級驅動模塊4傳輸至模擬前端模塊。模擬前端包括⑶S相關雙採樣功能，可編程增益調整功能和可編程偏置調整功能，CDS採樣對輸出模擬信號進行2次相關採樣並輸出差值以消除背景噪聲，可編程增益功能對CCD輸出模擬信號進行一定比例的放大，可編程偏置調整功能對CCD輸出的暗場信號進行校正。增益及偏置參數均保存在參數保存模塊中。數位化模塊將模擬前端模塊處理後的模擬信號進行數位化並傳輸至數位訊號處理模塊6。數位訊號處理模塊6對數位化後的圖像數據進行預處理後的數位訊號進入核心處理模塊中依據設定的參數，選擇相應的固化算法，按照設定的算法流程對圖像進行處理，實現圖像的硬體處理。之後由輸入輸出模塊將數據傳輸到接口模塊。參數保存模塊中保存了相機增益值、偏置值、積分時間值、圖像預處理模塊選擇、算法調用流水線順序、多相機並行同步參數等可設參數以及一些固定相機參數。電源及接口模塊7負責生成並控制其他各模塊的源。接口驅動模塊實現相機與上位機的通訊和數據的傳輸，並完成相機狀態的控制和指示。接口用於電源、上位機等硬體連接。
權利要求1.高速智能線掃描工業相機，其特徵在於該裝置包括成像鏡頭(I)、鏡頭接口(2)、線掃描CCD光電傳感器(3)、末級驅動模塊(4)、模擬前端及數位化模塊(5)、數位訊號處理模塊(6)、電源及接口模塊(7)。
2.根據權利要求I所述的高速智能線掃描工業相機，其特徵在於所述的模擬前端及數位化模塊(5):包括模擬前端模塊、數位化模塊和時序發生模塊。
3.根據權利要求I所述的高速智能線掃描工業相機，其特徵在於所述的數位訊號處理模塊出)包括數位訊號處理器、輸入輸出接口模塊和參數保存模塊。
4.根據權利要求I所述的高速智能線掃描工業相機，其特徵在於所述的電源及接口模塊(7):包括電源發生及管理模塊、接口驅動模塊和接口。
專利摘要本實用新型涉及一種高速智能線掃描工業相機，該相機包括成像鏡頭、線掃描CCD光電傳感器、末級驅動模塊、模擬前端及數位化模塊、數位訊號處理模塊、電源及接口模塊等部分組成。相機安裝到工業生產線上獨立運行，接口模塊用於與PC機通訊並設置其特有的功能，它提供了現有線掃描工業機器視覺檢測範疇內的標準處理模塊，適應於各類線掃描工業視覺檢測應用。檢測應用包括幾何量的非接觸測量、條形碼識別、在線表面缺陷檢測、色選、特徵識別和篩選、灰度識別等機器視覺檢測方案、可自動輸出用於缺陷及反饋控制的信號，並提供多臺相機並行實時工作的接口信號。
文檔編號H04N5/378GK202713461SQ201220280939
公開日2013年1月30日 申請日期2012年6月15日 優先權日2012年6月15日
發明者荊弘明 申請人:荊弘明