基于高速圖像傳感器和并行處理的視覺檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于高速圖像傳感器和并行處理的視覺檢測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：產(chǎn)品傳動(dòng)裝置，用于將待檢測(cè)物運(yùn)送至視覺檢測(cè)處并將檢測(cè)后合格品運(yùn)出；光源裝置，用于發(fā)光并照射至視覺檢測(cè)處；圖像采集和視覺處理裝置，用于實(shí)現(xiàn)圖像的采集和視覺檢測(cè)；相機(jī)運(yùn)動(dòng)裝置，用于實(shí)現(xiàn)圖像采集和視覺處理裝置在X方向、Y方向和Z方向三個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)；剔除裝置，用于實(shí)現(xiàn)次品的剔除；顯示裝置，用于動(dòng)態(tài)顯示檢測(cè)狀況；以及檢測(cè)平臺(tái)，用于安裝光源裝置、圖像采集和視覺處理裝置、相機(jī)運(yùn)動(dòng)裝置、剔除裝置和顯示裝置。該視覺檢測(cè)系統(tǒng)集成度高、精度高、速度快、成本低，可極大地提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本。
【專利說(shuō)明】 基于高速圖像傳感器和并行處理的視覺檢測(cè)系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及可編程視覺芯片及機(jī)器視覺【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種基于高速圖像傳感器和并行處理的視覺檢測(cè)系統(tǒng)，具有高速度、高集成、低功耗、低成本的優(yōu)勢(shì)，可應(yīng)用于多種工農(nóng)業(yè)自動(dòng)化檢測(cè)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在傳統(tǒng)的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，產(chǎn)品檢測(cè)一般由工人通過(guò)千分表、游標(biāo)卡尺等工具人工測(cè)量，但隨著工農(nóng)業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展，傳統(tǒng)的檢測(cè)技術(shù)已經(jīng)無(wú)法滿足現(xiàn)有的工農(nóng)業(yè)大生產(chǎn)的需要。同時(shí)，視覺系統(tǒng)通過(guò)對(duì)待檢測(cè)物的圖像進(jìn)行分析，可快速、準(zhǔn)確且無(wú)污染的實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的檢測(cè)而廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)中。而在自動(dòng)化生產(chǎn)線上，既要完成高速高復(fù)雜度的檢測(cè)，給檢測(cè)設(shè)備留下的安裝空間又往往受限，因此又對(duì)檢測(cè)設(shè)備的尺寸提出要求。
[0003]現(xiàn)在工農(nóng)業(yè)自動(dòng)化中常用的視覺檢測(cè)系統(tǒng)包括兩類:一種是基于PC或工控機(jī)的的視覺系統(tǒng)，由光源、鏡頭、CMOS或CCD相機(jī)、圖像采集卡、PC或工控機(jī)以及處理軟件構(gòu)成，其開發(fā)靈活性較大，但系統(tǒng)尺寸大，速度慢且成本較高；另一類是基于嵌入式系統(tǒng)的智能相機(jī)，可通過(guò)編程以應(yīng)對(duì)不同應(yīng)用，但應(yīng)用復(fù)雜度受限且速度仍然較慢。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004](一 )要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0005]針對(duì)以上問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種高集成度、高性能、具有人機(jī)交互能力、低成本、低功耗的基于高速圖像傳感器和并行處理的視覺檢測(cè)系統(tǒng)。
[0006]( 二 )技術(shù)方案
[0007]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種基于高速圖像傳感器和并行處理的視覺檢測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:產(chǎn)品傳動(dòng)裝置，用于將待檢測(cè)物運(yùn)送至視覺檢測(cè)處并將檢測(cè)后合格品運(yùn)出；光源裝置，用于發(fā)光并照射至視覺檢測(cè)處；圖像采集和視覺處理裝置，用于實(shí)現(xiàn)圖像的采集和視覺檢測(cè)；相機(jī)運(yùn)動(dòng)裝置，用于實(shí)現(xiàn)圖像采集和視覺處理裝置在X方向、Y方向和Z方向三個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)；剔除裝置，用于實(shí)現(xiàn)次品的剔除；顯示裝置，用于動(dòng)態(tài)顯示檢測(cè)狀況；以及檢測(cè)平臺(tái)，用于安裝光源裝置、圖像采集和視覺處理裝置、相機(jī)運(yùn)動(dòng)裝置、剔除裝置和顯示裝置。
[0008]上述方案中，所述產(chǎn)品傳輸裝置包括流水傳送帶及其驅(qū)動(dòng)電機(jī)。
[0009]上述方案中，所述光源裝置采用LED照明裝置。
[0010]上述方案中，所述圖像采集和視覺處理裝置包括光學(xué)鏡頭、圖像采集部分和視覺處理部分，圖像采集部分和視覺處理部分集成在同一芯片上，其中圖像采集部分包括一個(gè)MXM的像素陣列、一個(gè)MX I的模擬預(yù)處理陣列、一個(gè)MX I的模數(shù)轉(zhuǎn)換陣列和圖像采集控制模塊；視覺處理部分包括一個(gè)NXN的并行處理單元陣列、一個(gè)NX I的行并行處理陣列，以及一個(gè)多核精簡(jiǎn)指令處理器子系統(tǒng)。
[0011]上述方案中，所述MXM的像素陣列高速采集圖像，并將圖像并行輸送到所述MX I的模擬預(yù)處理陣列，所述MXl的模擬預(yù)處理陣列接收所述MXM的像素陣列傳遞的原始圖像后，對(duì)圖像信號(hào)進(jìn)行去噪、放大操作，處理后的圖像傳輸?shù)剿鯩X I的模數(shù)轉(zhuǎn)換陣列，所述MX I的模數(shù)轉(zhuǎn)換陣列將來(lái)自所述MX I的模擬預(yù)處理陣列的模擬圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換為高精度的數(shù)字圖像，所述圖像采集控制模塊對(duì)所述MXM的像素陣列、所述MX I的模擬預(yù)處理陣列和所述MX I的模數(shù)轉(zhuǎn)換陣列進(jìn)行控制，保證其正常工作。
[0012]上述方案中，所述NXN的并行處理單元陣列由數(shù)字處理單元排列成二維陣列，每一數(shù)字處理單元對(duì)應(yīng)圖像的一個(gè)和多個(gè)像素，所述NXN的并行處理單元陣列能夠存儲(chǔ)一幅或多幅圖像，并對(duì)來(lái)自所述圖像采集部分的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行像素級(jí)并行處理；所述NXl的行并行處理陣列由N個(gè)行處理單元排列成一維陣列，每個(gè)行處理單元對(duì)一行圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行低中級(jí)圖像處理，所述NX I的行并行處理陣列以行并行方式對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行非線性和廣域處理；所述多核精簡(jiǎn)指令處理器子系統(tǒng)由多個(gè)精簡(jiǎn)指令處理器組成，用于實(shí)現(xiàn)線程級(jí)并行處理，用于高級(jí)圖像處理和對(duì)系統(tǒng)的控制。
[0013]上述方案中，所述多核精簡(jiǎn)指令處理器子系統(tǒng)中內(nèi)嵌一個(gè)運(yùn)動(dòng)控制模塊，用于對(duì)視覺檢測(cè)系統(tǒng)中各伺服電機(jī)進(jìn)行控制，具體包括產(chǎn)品傳動(dòng)裝置、相機(jī)運(yùn)動(dòng)裝置和剔除裝置中的各伺服電機(jī)。
[0014]上述方案中，所述相機(jī)運(yùn)動(dòng)裝置包括X向運(yùn)動(dòng)裝置、Y向運(yùn)動(dòng)裝置和Z向運(yùn)動(dòng)裝置，相機(jī)運(yùn)動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)由所述圖像采集和視覺處理裝置中的所述運(yùn)動(dòng)控制模塊控制，相機(jī)運(yùn)動(dòng)裝置中各伺服電機(jī)的旋轉(zhuǎn)編碼器將電機(jī)步數(shù)反饋至運(yùn)動(dòng)控制模塊。
[0015]上述方案中，所述剔除裝置包括機(jī)械剔除器、伺服電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器，當(dāng)運(yùn)動(dòng)控制模塊發(fā)出剔除指令，伺服電機(jī)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)并驅(qū)動(dòng)機(jī)械剔除器進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，完成次品剔除動(dòng)作。
[0016]上述方案中，所述顯示裝置為一個(gè)液晶顯示器，通過(guò)USB端口與圖像采集和視覺處理裝置相連，用于動(dòng)態(tài)顯示檢測(cè)狀況。
[0017](三)有益效果
[0018]本發(fā)明提供的這種基于高速圖像傳感器和并行處理的視覺檢測(cè)系統(tǒng)，是高集成度、高性能、具有人機(jī)交互能力、低成本、低功耗的視覺檢測(cè)系統(tǒng)，通過(guò)并行的體系架構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)不同生產(chǎn)環(huán)境下高速實(shí)時(shí)的產(chǎn)品檢測(cè)，對(duì)產(chǎn)品的尺寸、缺陷等進(jìn)行檢測(cè)，并對(duì)不合格品進(jìn)行自動(dòng)剔除，提高系統(tǒng)自動(dòng)化水平，降低生產(chǎn)成本。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1為本發(fā)明提供的基于高速圖像傳感器和并行處理的視覺檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為圖1中圖像采集和視覺處理裝置的示意圖；
[0021]圖3為圖1中剔除裝置的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例，并參照附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0023]如圖1所示，圖1為本發(fā)明提供的基于高速圖像傳感器和并行處理的視覺檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，該系統(tǒng)包括產(chǎn)品傳動(dòng)裝置、光源裝置、圖像采集和視覺處理裝置、相機(jī)運(yùn)動(dòng)裝置、剔除裝置、顯示裝置和檢測(cè)平臺(tái)，其中，產(chǎn)品傳動(dòng)裝置用于將待檢測(cè)物運(yùn)送至視覺檢測(cè)處并將檢測(cè)后合格品運(yùn)出，光源裝置用于發(fā)光并照射至視覺檢測(cè)處，圖像采集和視覺處理裝置用于實(shí)現(xiàn)圖像的采集和視覺檢測(cè)，相機(jī)運(yùn)動(dòng)裝置用于實(shí)現(xiàn)圖像采集和視覺處理裝置在X方向、Y方向和Z方向三個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)，剔除裝置用于實(shí)現(xiàn)次品的剔除，顯示裝置用于動(dòng)態(tài)顯示檢測(cè)狀況，檢測(cè)平臺(tái)用于安裝光源裝置、圖像采集和視覺處理裝置、相機(jī)運(yùn)動(dòng)裝置、剔除裝置和顯示裝置。
[0024]參照?qǐng)D1至圖3，下面對(duì)本發(fā)明提供的基于高速圖像傳感器和并行處理的視覺檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0025]1.檢測(cè)平臺(tái)
[0026]檢測(cè)平臺(tái)用于安裝光源裝置、圖像采集和視覺處理裝置、相機(jī)運(yùn)動(dòng)裝置、剔除裝置、顯示裝置等裝置；
[0027]2.產(chǎn)品傳動(dòng)裝置
[0028]在產(chǎn)品檢測(cè)中傳動(dòng)裝置是檢測(cè)的必要環(huán)節(jié)，用于將待檢測(cè)物運(yùn)送至視覺檢測(cè)處并將檢測(cè)后合格品運(yùn)出，該裝置包括流水傳送帶及其驅(qū)動(dòng)電機(jī)，可根據(jù)生產(chǎn)需要調(diào)節(jié)傳輸速度。
[0029]3.光源裝置
[0030]光源直接影響采集的圖像質(zhì)量，進(jìn)而影響系統(tǒng)的檢測(cè)結(jié)果。光源裝置采用LED照明裝置，多個(gè)LED光源從多個(gè)角度進(jìn)行照射，從而為檢測(cè)裝置提供良好均勻的光照條件。
[0031]4.圖像采集和視覺處理裝置
[0032]圖像采集和視覺處理裝置包括光學(xué)鏡頭、圖像采集部分和視覺處理部分，是本發(fā)明提供的基于高速圖像傳感器和并行處理的視覺檢測(cè)系統(tǒng)的核心部分。
[0033]根據(jù)不同的使用環(huán)境和需求，可采用不同焦距和視角的光學(xué)鏡頭，已達(dá)到最佳的成像水平。
[0034]圖像采集部分和視覺處理部分集成在同一芯片上，即在單芯片上完成了圖像采集和處理的功能，這使得其處理速度和能力遠(yuǎn)高于已有的嵌入式系統(tǒng)。
[0035]如圖2所示，圖像采集部分包括一個(gè)MXM的像素陣列、一個(gè)MX I的模擬預(yù)處理陣列、一個(gè)MX I的模數(shù)轉(zhuǎn)換陣列和圖像采集控制模塊；其中，MXM的像素陣列高速采集圖像，并將圖像并行輸送到所述MXl的模擬預(yù)處理陣列，所述MXl的模擬預(yù)處理陣列接收所述MXM的像素陣列傳遞的原始圖像后，對(duì)圖像信號(hào)進(jìn)行去噪、放大操作，處理后的圖像傳輸?shù)剿鯩X I的模數(shù)轉(zhuǎn)換陣列，所述MX I的模數(shù)轉(zhuǎn)換陣列將來(lái)自所述MX I的模擬預(yù)處理陣列的模擬圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換為高精度的數(shù)字圖像，所述圖像采集控制模塊對(duì)所述MXM的像素陣列、所述MXl的模擬預(yù)處理陣列和所述MXl的模數(shù)轉(zhuǎn)換陣列進(jìn)行控制，保證其正常工作。
[0036]視覺處理部分包括一個(gè)NXN的并行處理單元陣列、一個(gè)NX I的行并行處理陣列，以及一個(gè)多核精簡(jiǎn)指令處理器子系統(tǒng)；其中，NXN的并行處理單元陣列由數(shù)字處理單元排列成二維陣列，每一數(shù)字處理單元對(duì)應(yīng)圖像的一個(gè)和多個(gè)像素，所述NXN的并行處理單元陣列能夠存儲(chǔ)一幅或多幅圖像，并對(duì)來(lái)自所述圖像采集部分的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行像素級(jí)并行處理。NXl的行并行處理陣列由N個(gè)行處理單元排列成一維陣列，每個(gè)行處理單元對(duì)一行圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行低中級(jí)圖像處理，NX I的行并行處理陣列以行并行方式對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行非線性和廣域處理。多核精簡(jiǎn)指令處理器子系統(tǒng)由多個(gè)精簡(jiǎn)指令處理器組成，用于實(shí)現(xiàn)線程級(jí)并行處理，用于高級(jí)圖像處理和對(duì)系統(tǒng)的控制。多核精簡(jiǎn)指令處理器子系統(tǒng)中內(nèi)嵌一個(gè)運(yùn)動(dòng)控制模塊，用于對(duì)視覺檢測(cè)系統(tǒng)中各伺服電機(jī)進(jìn)行控制，具體包括產(chǎn)品傳動(dòng)裝置、相機(jī)運(yùn)動(dòng)裝置和剔除裝置中的各伺服電機(jī)。根據(jù)處理器計(jì)算結(jié)果，運(yùn)動(dòng)控制模塊對(duì)各運(yùn)動(dòng)裝置發(fā)出指令，驅(qū)動(dòng)各裝置運(yùn)動(dòng)，同時(shí)對(duì)各裝置驅(qū)動(dòng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)編碼器發(fā)回的信號(hào)進(jìn)行分析，并反饋給處理器，以實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)部件的控制。
[0037]5.相機(jī)運(yùn)動(dòng)裝置
[0038]相機(jī)運(yùn)動(dòng)裝置包括X向運(yùn)動(dòng)裝置、Y向運(yùn)動(dòng)裝置和Z向運(yùn)動(dòng)裝置，可實(shí)現(xiàn)圖像采集和視覺處理裝置在X方向、Y方向和Z方向三個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)，相機(jī)運(yùn)動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)由圖像采集和視覺處理裝置中的運(yùn)動(dòng)控制模塊控制，相機(jī)運(yùn)動(dòng)裝置中各伺服電機(jī)的旋轉(zhuǎn)編碼器將運(yùn)動(dòng)裝置的位置信息反饋至運(yùn)動(dòng)控制模塊。
[0039]X向運(yùn)動(dòng)裝置安裝在檢測(cè)平臺(tái)上，由X橫梁、導(dǎo)軌、絲杠和驅(qū)動(dòng)電機(jī)等組成，在接收到運(yùn)動(dòng)控制模塊的指令后，伺服電機(jī)帶動(dòng)絲杠運(yùn)轉(zhuǎn)，從而驅(qū)動(dòng)X橫梁在X方向運(yùn)動(dòng)。
[0040]Y向運(yùn)動(dòng)裝置安裝在X橫梁上，由Y橫梁、導(dǎo)軌、絲杠和驅(qū)動(dòng)電機(jī)等組成，在接收到運(yùn)動(dòng)控制模塊的指令后，伺服電機(jī)帶動(dòng)絲杠運(yùn)轉(zhuǎn)，從而驅(qū)動(dòng)Y橫梁在Y方向運(yùn)動(dòng)。
[0041]Z向運(yùn)動(dòng)裝置安裝在Y橫梁上，由Z向運(yùn)動(dòng)部件、導(dǎo)軌、絲杠和驅(qū)動(dòng)電機(jī)等組成，在接收到運(yùn)動(dòng)控制模塊的指令后，伺服電機(jī)帶動(dòng)絲杠運(yùn)轉(zhuǎn)，從而驅(qū)動(dòng)Z向運(yùn)動(dòng)部件在Z方向運(yùn)動(dòng)。
[0042]圖像采集和視覺處理裝置安裝在Z向運(yùn)動(dòng)部件上，通過(guò)對(duì)相機(jī)運(yùn)動(dòng)裝置的控制，可實(shí)現(xiàn)圖像采集和視覺處理裝置在X方向、Y方向和Z方向三個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)。
[0043]6.剔除裝置
[0044]剔除裝置包括機(jī)械剔除器、伺服電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器，當(dāng)運(yùn)動(dòng)控制模塊發(fā)出剔除指令，伺服電機(jī)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)并驅(qū)動(dòng)機(jī)械剔除器進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，完成次品剔除動(dòng)作?？赏ㄟ^(guò)調(diào)節(jié)伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速以滿足不同檢測(cè)應(yīng)用的要求。
[0045]圖3所示為本發(fā)明的一種剔除裝置的實(shí)施例，機(jī)械剔除器由凸輪8、滑輪9、剔除桿10等組成，接收到運(yùn)動(dòng)控制模塊的剔除指令后，伺服電機(jī)帶動(dòng)凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，推動(dòng)剔除桿往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而完成副除動(dòng)作。
[0046]除上述實(shí)施例外，剔除裝置也可以采用氣缸驅(qū)動(dòng)等其他方式完成。
[0047]7.顯示裝置
[0048]顯示裝置為一個(gè)液晶顯示器，通過(guò)USB端口與圖像采集和視覺處理裝置相連，可動(dòng)態(tài)顯示檢測(cè)狀況。
[0049]采用本發(fā)明提供的基于高速圖像傳感器和并行處理的視覺檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行視覺檢測(cè)的流程為，待檢測(cè)產(chǎn)品通過(guò)產(chǎn)品傳輸裝置2傳送至視覺檢測(cè)平臺(tái)I處，圖像采集和視覺處理裝置5高速采集產(chǎn)品原始圖像并進(jìn)行并行處理，檢測(cè)產(chǎn)品是否為次品，若為次品則由視覺處理裝置中的運(yùn)動(dòng)控制模塊控制剔除裝置7將次品從傳送帶上剔除；若待測(cè)產(chǎn)品尺寸較大，可通過(guò)視覺處理裝置中的運(yùn)動(dòng)控制模塊控制相機(jī)運(yùn)動(dòng)裝置6帶動(dòng)圖像采集和視覺處理裝置5在X，Y，Z三個(gè)方向上運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)位移由驅(qū)動(dòng)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)編碼器反饋給運(yùn)動(dòng)控制模塊，進(jìn)而完成對(duì)大件待測(cè)產(chǎn)品的檢查與測(cè)量。整個(gè)過(guò)程中可通過(guò)顯示裝置3查看產(chǎn)品狀況。
[0050]以上所述的具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于高速圖像傳感器和并行處理的視覺檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括: 產(chǎn)品傳動(dòng)裝置，用于將待檢測(cè)物運(yùn)送至視覺檢測(cè)處并將檢測(cè)后合格品運(yùn)出； 光源裝置，用于發(fā)光并照射至視覺檢測(cè)處； 圖像采集和視覺處理裝置，用于實(shí)現(xiàn)圖像的采集和視覺檢測(cè)； 相機(jī)運(yùn)動(dòng)裝置，用于實(shí)現(xiàn)圖像采集和視覺處理裝置在X方向、Y方向和Z方向三個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)； 剔除裝置，用于實(shí)現(xiàn)次品的剔除； 顯示裝置，用于動(dòng)態(tài)顯示檢測(cè)狀況；以及 檢測(cè)平臺(tái)，用于安裝光源裝置、圖像采集和視覺處理裝置、相機(jī)運(yùn)動(dòng)裝置、剔除裝置和顯示裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于高速圖像傳感器和并行處理的視覺檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述產(chǎn)品傳輸裝置包括流水傳送帶及其驅(qū)動(dòng)電機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于高速圖像傳感器和并行處理的視覺檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述光源裝置采用LED照明裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于高速圖像傳感器和并行處理的視覺檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像采集和視覺處理裝置包括光學(xué)鏡頭、圖像采集部分和視覺處理部分，圖像采集部分和視覺處理部分集成在同一 芯片上，其中圖像采集部分包括一個(gè)MXM的像素陣列、一個(gè)MX I的模擬預(yù)處理陣列、一個(gè)MX I的模數(shù)轉(zhuǎn)換陣列和圖像采集控制模塊；視覺處理部分包括一個(gè)NXN的并行處理單元陣列、一個(gè)NX I的行并行處理陣列，以及一個(gè)多核精簡(jiǎn)指令處理器子系統(tǒng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于高速圖像傳感器和并行處理的視覺檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述MXM的像素陣列高速采集圖像，并將圖像并行輸送到所述MX I的模擬預(yù)處理陣列，所述MX I的模擬預(yù)處理陣列接收所述MXM的像素陣列傳遞的原始圖像后，對(duì)圖像信號(hào)進(jìn)行去噪、放大操作，處理后的圖像傳輸?shù)剿鯩Xl的模數(shù)轉(zhuǎn)換陣列，所述MXl的模數(shù)轉(zhuǎn)換陣列將來(lái)自所述MX I的模擬預(yù)處理陣列的模擬圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換為高精度的數(shù)字圖像，所述圖像采集控制模塊對(duì)所述MXM的像素陣列、所述MX I的模擬預(yù)處理陣列和所述MX I的模數(shù)轉(zhuǎn)換陣列進(jìn)行控制，保證其正常工作。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于高速圖像傳感器和并行處理的視覺檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述NXN的并行處理單元陣列由數(shù)字處理單元排列成二維陣列，每一數(shù)字處理單元對(duì)應(yīng)圖像的一個(gè)和多個(gè)像素，所述NXN的并行處理單元陣列能夠存儲(chǔ)一幅或多幅圖像，并對(duì)來(lái)自所述圖像采集部分的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行像素級(jí)并行處理；所述NXl的行并行處理陣列由N個(gè)行處理單元排列成一維陣列，每個(gè)行處理單元對(duì)一行圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行低中級(jí)圖像處理，所述NX I的行并行處理陣列以行并行方式對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行非線性和廣域處理；所述多核精簡(jiǎn)指令處理器子系統(tǒng)由多個(gè)精簡(jiǎn)指令處理器組成，用于實(shí)現(xiàn)線程級(jí)并行處理，用于高級(jí)圖像處理和對(duì)系統(tǒng)的控制。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于高速圖像傳感器和并行處理的視覺檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述多核精簡(jiǎn)指令處理器子系統(tǒng)中內(nèi)嵌一個(gè)運(yùn)動(dòng)控制模塊，用于對(duì)視覺檢測(cè)系統(tǒng)中各伺服電機(jī)進(jìn)行控制，具體包括產(chǎn)品傳動(dòng)裝置、相機(jī)運(yùn)動(dòng)裝置和剔除裝置中的各伺服電機(jī)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于高速圖像傳感器和并行處理的視覺檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述相機(jī)運(yùn)動(dòng)裝置包括X向運(yùn)動(dòng)裝置、Y向運(yùn)動(dòng)裝置和Z向運(yùn)動(dòng)裝置，相機(jī)運(yùn)動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)由所述圖像采集和視覺處理裝置中的所述運(yùn)動(dòng)控制模塊控制，相機(jī)運(yùn)動(dòng)裝置中各伺服電機(jī)的旋轉(zhuǎn)編碼器將電機(jī)步數(shù)反饋至運(yùn)動(dòng)控制模塊。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于高速圖像傳感器和并行處理的視覺檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述剔除裝置包括機(jī)械剔除器、伺服電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器，當(dāng)運(yùn)動(dòng)控制模塊發(fā)出剔除指令，伺服電機(jī)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)并驅(qū)動(dòng)機(jī)械剔除器進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，完成次品剔除動(dòng)作。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于高速圖像傳感器和并行處理的視覺檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述顯示裝置為一個(gè)液晶顯示器，通過(guò)USB端口與圖像采集和視覺處理裝置相連，用于動(dòng)態(tài)顯示檢測(cè) 狀況。
【文檔編號(hào)】G01B11/00GK103542805SQ201310498720
【公開日】2014年1月29日 申請(qǐng)日期:2013年10月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月22日
【發(fā)明者】楊永興, 吳南健, 石匆, 楊杰 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院半導(dǎo)體研究所