用於嵌入式機器視覺系統實時圖像分析的人機互動系統的製作方法

2023-10-07 15:37:34

專利名稱：用於嵌入式機器視覺系統實時圖像分析的人機互動系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種人機互動系統，尤其是一種用於嵌入式機器視覺系統實時圖像分析的人機互動系統，屬於嵌入式系統技術領域。
背景技術：
機器視覺系統是目前工業自動化中的常見系統，視覺系統在實際應用中，不僅需要檢測可靠，還需要方便使用和調試。目前機器視覺系統在調試時的人機互動，一般需要採集實時圖像進行分析，以設置正確的工作參數。現有技術以PC為平臺設計調試界面進行人機互動，不僅面臨大批量數據傳輸的實時性問題，而且要將PC安裝在生產線上，降低了系統的易用性，增加了推廣難度。嵌入式平臺作為一種時興的新技術，由於其結構化、集成度高，實時性強，可靠性和可用性強，且成本低、性價比高，正在越來越多的場合尤其是工業應用中取代PC機執行控制職能。因此，能否設計、生產一種新型的人機互動系統，將嵌入式平臺融入機器視覺系統中以克服上述缺陷，為本領域技術人員開拓了嶄新的思路。

實用新型內容本實用新型旨在提供一種用於嵌入式機器視覺系統實時圖像分析的人機互動系統，其以CPLD和DSP為核心形成，滿足了人機互動系統的易用性、數據傳輸實時性的要求。其所採用的技術方案如下該用於嵌入式機器視覺系統實時圖像分析的人機互動系統包括手操板、VGA顯示器以及上位機，其中，上位機包括DSP、外圍電路、CXD處理電路、CPLD系統、VGA驅動電路和SRAM顯存，且DSP分別與CPLD系統和外圍電路連接，CXD處理電路、VGA驅動電路和SRAM顯存分別與CPLD系統連接，手操板與外圍電路連接，VGA驅動電路與VGA顯示器連接。優選地，該系統還具有EEPR0M，其與DSP連接。優選地，外圍電路由RS232串口電路構成。優選地，CXD處理電路由CXD驅動電路及模數轉換電路構成。本實用新型較之現有技術的優點在於I，系統易用性強；2，系統數據傳輸的實時性高。

圖I是本實用新型的原理框圖。符號說明I手操板2外圍電路[0017]3 DSP4 EEPROM5 (XD處理電路6 CPLD 系統7 VGA驅動電路8 SRAM 顯存 9 VGA 顯示器
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明如圖I所示，該用於嵌入式機器視覺系統實時圖像分析的人機互動系統包括手操板I、VGA顯示器9以及上位機，其中，上位機包括DSP3、外圍電路2、CXD處理電路5、CPLD系統6、VGA驅動電路7和SRAM顯存8，且DSP3分別與CPLD系統6和外圍電路2連接，CXD處理電路5、VGA驅動電路7和SRAM顯存8分別與CPLD系統6連接，手操板I與外圍電路2連接，VGA驅動電路7與VGA顯示器9連接。該系統還可以具有EEPR0M4，其與DSP3連接。手操板I :由單片機構成的鍵盤處理電路構成，定義了按鍵的功能，並將按鍵動作以預定義的協議格式，通過單片機的串口以RS232信號發送出去給上位機。外圍電路2 :由RS232串口電路構成，主要是接收手操板I的單片機發送過來的按鍵處理協議，DSP3識別這些協議並產生對應於按鍵動作的響應。DSP3 由Blackfin531處理器構成，主要是響應手操板動作，獲得相應的工作參數；保存工作參數到EEPR0M4中；產生人機界面的菜單數據，並通過CPLD系統6寫入到SRAM顯存8中的指定區域內；獲取CPLD系統6傳送過來的原始圖像數據並進行處理，產生處理結果。EEPR0M4 :用於保存系統工作時的參數。當因為手操板I的動作修改了參數時，DSP3更新工作參數並在菜單中顯示出來，同時也將新參數保存在EEPR0M4中；每次上電時DSP3讀取工作參數進行圖像處理等工作，並在菜單中顯示出來。 CXD處理電路5 :由CXD驅動電路及模數轉換電路構成。CPLD產生符合CXD驅動的時序信號，通過驅動電路來驅動CCD輸出模擬的圖像數據信號，這些圖像數據信號經過模數轉換電路進行輸出，CPLD系統6讀取模數轉換輸出數據即可得到原始的數字圖像數據。CPLD系統6 =CPLD系統6主要進行原始圖像數據採集及傳輸，並進行顯存管理及VGA輸出管理。CPLD系統6產生符合DSP3數據總線時序的信號，將圖像數據寫入到DSP3數據總線的緩存中，並由DSP3的DMA操作將緩存中的數據保存到SDRAM顯存8中，完成圖像存儲，同時這些原始圖像數據也寫入到了 SRAM顯存8中。DSP3生成的用戶菜單和響應手操板動作改變工作參數，經過CPLD系統6寫入到SRAM顯存8中指定的菜單數據保存區域內。圖像數據及菜單數據最後由CPLD系統6讀取顯存、產生VGA驅動信號，在VGA顯示器9中顯示出來。SRAM顯存8 :保存VGA顯示用的數據，包括原始圖像數據和菜單數據。CPLD系統6將獲得的CXD原始數字圖像數據，在寫入DSP3的同時，也將這些數據保存在SRAM顯存8中。DSP3響應手操板動作，將工作參數及菜單生產適合VGA顯示的點陣數據，並通過CPLD系統6寫入到SRAM顯存8中。VGA驅動電路7 :主要由產生VGA的RGB模擬數據的數模轉換器構成。CPLD系統6讀取SRAM顯存8數據，這些數據通過數模轉換器轉換為RGB模擬信號，同時CPLD系統6產生VGA驅動時序，將數據顯不在VGA顯不器9中。VGA顯示器9 :標準的VGA接口顯示器。下面簡述該用於嵌入式機器視覺系統實時圖像分析的人機互動系統的工作過程系統上電時，DSP3從EEPR0M4中讀取上次工作保存的工作參數，生成系統菜單數據，並通過異步總線接口將這些菜單數據寫入CPLD系統6提供的異步埠，CPLD系統6將寫入的菜單數據同步寫入到SRAM顯存8中指定的菜單數據保存區域，再由CPLD系統6將 採集到的CXD數據和菜單數據從SRAM顯存8中讀取出來，通過VGA的數模轉換電路將這些數據轉換為VGA顯示用的RGB模擬信號，VGA顯示器9在CPLD系統6產生的同步時序的驅動下，將這些數據在標準VGA接口顯示器上顯示出來。工作時，操作人員可以通過使用手操板I設置新的工作參數。手操板I上的單片機將手操板鍵盤的動作進行編碼，按照預定義的協議通過RS232串口發送給DSP3 ；DSP3通過串口接收到這些協議後進行解釋，獲得新的工作參數的同時，產生相應的菜單動作。新的工作參數會由DSP3重新寫入CPLD系統6，由CPLD系統6更新顯存的內容並在VGA顯示器9上顯示出來，同時DSP3也會將這些新的工作參數寫入到EEPR0M4保存，以在下一次上電時自動讀取這些數據。CPLD系統6工作時會產生圖像傳感器驅動信號以採集原始的圖像數據，同時CPLD系統6將採集到的原始數據寫入到SRAM顯存8以在VGA上顯示的同時，也會通過DSP3的總線接口將這些原始傳送給DSP3。DSP3獲得這些原始圖像數據後根據工作參數對圖像數據進行處理，並產生處理結果輸出。試驗結果表明，本實用新型易用性強，能夠實時傳輸大批量數據，可廣泛應用於嵌入式機器視覺系統進行工業生產。上面以舉例方式對本實用新型進行了說明，但本實用新型不限於上述具體實施例，凡基於本實用新型所做的任何改動或變型均屬於本實用新型要求保護的範圍。
權利要求1.一種用於嵌入式機器視覺系統實時圖像分析的人機互動系統，其特徵在於包括手操板(1)、VGA顯示器(9)以及上位機，其中，所述上位機包括DSP (3)、外圍電路(2)、CCD處理電路(5)、CPLD系統(6)、VGA驅動電路(7)和SRAM存⑶，且所述DSP (3)分別與所述CPLD系統(6)和外圍電路⑵連接，所述CXD處理電路(5)、VGA驅動電路(7)和SRAM顯存⑶分別與所述CPLD系統(6)連接，所述手操板⑴與外圍電路⑵連接，所述VGA驅動電路(7)與VGA顯示器(9)連接。
2.根據權利要求I所述的用於嵌入式機器視覺系統實時圖像分析的人機互動系統，其特徵在於，還包括與DSP(3)連接的EEPR0M(4)。
3.根據權利要求2所述的用於嵌入式機器視覺系統實時圖像分析的人機互動系統，其特徵在於，所述外圍電路(2)由RS232串口電路構成。
4.根據權利要求3所述的用於嵌入式機器視覺系統實時圖像分析的人機互動系統，其特徵在於，所述CCD處理電路(5)由CCD驅動電路及模數轉換電路構成。
專利摘要本實用新型涉及一種人機互動系統，屬於嵌入式系統技術領域，尤其是一種用於嵌入式機器視覺系統實時圖像分析的人機互動系統，其包括手操板、VGA顯示器以及上位機，其中，上位機包括DSP、外圍電路、CCD處理電路、CPLD系統、VGA驅動電路和SRAM顯存，且DSP分別與CPLD系統和外圍電路連接，CCD處理電路、VGA驅動電路和SRAM顯存分別與CPLD系統連接，手操板與外圍電路連接，VGA驅動電路與VGA顯示器連接；本實用新型易用性強，系統數據傳輸的實時性高，可廣泛應用於工業用視覺系統。
文檔編號G06F3/048GK202486697SQ20122013005
公開日2012年10月10日 申請日期2012年3月30日 優先權日2012年3月30日
發明者周如旗, 張謙, 鄔依林 申請人:周如旗, 張謙, 鄔依林