一種采茶機(jī)圖像采集系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種采茶機(jī)圖像采集系統(tǒng)，包括FPGA主控模塊、攝像頭驅(qū)動(dòng)模塊、數(shù)據(jù)收發(fā)模塊、電源模塊，所述FPGA主控模塊與攝像頭驅(qū)動(dòng)模塊、數(shù)據(jù)收發(fā)模塊均設(shè)有傳輸線，所述攝像頭驅(qū)動(dòng)模塊將攝像頭輸入的圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，其輸出連接于FPGA主控模塊，所述數(shù)據(jù)收發(fā)模塊輸入連接于FPGA主控模塊，輸出連接于采茶機(jī)主板，所述電源模塊為FPGA主控模塊、攝像頭驅(qū)動(dòng)模塊及數(shù)據(jù)收發(fā)模塊提供所需的直流電源。本實(shí)用新型體積小，成本低，擴(kuò)展性強(qiáng)。
【專利說明】一種采茶機(jī)圖像采集系統(tǒng)
所屬【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及圖像采集【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種能應(yīng)用到智能采茶機(jī)械的采茶機(jī)圖像采集系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]茶葉作為一種天然綠色飲品，越來越受到消費(fèi)者的青睞，產(chǎn)量逐年提高。而隨著農(nóng)村勞動(dòng)力減少及用工費(fèi)用的增加，茶葉采摘工緊缺及茶葉采摘成本高企現(xiàn)象近年來愈加顯現(xiàn)，制約了茶葉產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。在茶葉生產(chǎn)中實(shí)行機(jī)采是節(jié)約用工，降低采摘成本，保障大宗茶葉的供應(yīng)，提高茶葉產(chǎn)量的高效低耗生產(chǎn)技術(shù)。
[0003]目前，國(guó)內(nèi)自主智能采茶機(jī)械較少，使用采茶機(jī)械采茶時(shí)基本由人工控制采摘的深度，并且采摘面較小，智能化程度低，只有低檔茶葉才用其進(jìn)行采摘，不適合采摘高等級(jí)茶葉。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種采茶機(jī)圖像采集系統(tǒng)，該系統(tǒng)能實(shí)時(shí)采集待采茶葉的圖像信號(hào)，并提取其關(guān)鍵特征信息后供智能采茶機(jī)調(diào)用，提高采茶機(jī)械的智能化水平。
[0005]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:包括FPGA主控模塊、攝像頭驅(qū)動(dòng)模塊、數(shù)據(jù)收發(fā)模塊與電源模塊。所述FPGA主控模塊與攝像頭驅(qū)動(dòng)模塊、數(shù)據(jù)收發(fā)模塊均設(shè)有傳輸線，所述攝像頭驅(qū)動(dòng)模塊將攝像頭輸入的圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，其輸出連接于FPGA主控模塊，所述數(shù)據(jù)收發(fā)模塊輸入連接于FPGA主控模塊，輸出連接于采茶機(jī)主板，所述電源模塊為FPGA主控模塊、攝像頭驅(qū)動(dòng)模塊及數(shù)據(jù)收發(fā)模塊提供所需的直流電源。
[0006]本實(shí)用新型，F(xiàn)PGA主控模塊的FPGA芯片采用XC3S200-4VQ100C。
[0007]本實(shí)用新型，攝像頭驅(qū)動(dòng)模塊采用0V7725作為驅(qū)動(dòng)芯片。
[0008]本實(shí)用新型，數(shù)據(jù)收發(fā)模塊采用MAX3232ACPE作為RS232接口驅(qū)動(dòng)芯片。
[0009]本實(shí)用新型的有益效果是，采用XC3S200-4VQ100C作為FPGA主控模塊的核心芯片，電路集成度高，外圍電路簡(jiǎn)單，數(shù)據(jù)處理速度快，效果較好；采用0V7725驅(qū)動(dòng)攝像頭，成本低，成像質(zhì)量較高，電路連接簡(jiǎn)單可靠;MAX3232ACPE數(shù)據(jù)收發(fā)速度快，抗干擾能力較強(qiáng)。
[0010]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是本實(shí)用新型的整體框架圖；
[0012]圖2是FPGA主控模塊電路圖；
[0013]圖3是攝像頭驅(qū)動(dòng)模塊電路圖；
[0014]圖4是數(shù)據(jù)收發(fā)模塊電路圖；
[0015]圖5是電源模塊電路圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖詳細(xì)介紹本實(shí)用新型的實(shí)現(xiàn)過程。如圖1所示，一種采茶機(jī)圖像采集系統(tǒng)，包括FPGA主控模塊、攝像頭驅(qū)動(dòng)模塊、數(shù)據(jù)收發(fā)模塊與電源模塊。
[0017]圖2為FPGA主控模塊電路圖，控制芯片采用XILINX基于Virtex-1I FPGA架構(gòu)的Spartan-3系列FPGAXC3S200-4VQ100C，該芯片采用90nm技術(shù)，8層金屬工藝，系統(tǒng)門數(shù)達(dá)到了 2百萬，內(nèi)嵌了硬核乘法器和數(shù)字時(shí)鐘管理模塊，I/O驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng)，最大達(dá)36mA。將邏輯、存儲(chǔ)器、數(shù)學(xué)運(yùn)算、數(shù)字處理器、I / O以及系統(tǒng)管理資源結(jié)合在一起，最高系統(tǒng)時(shí)鐘為340MHz，具有專用乘法器，核電壓為1.2V，端口電壓為3.3V、2.5V、1.2V，支持24種I / O標(biāo)準(zhǔn)，具有片上時(shí)鐘管理模塊，在低成本場(chǎng)合應(yīng)用廣泛
[0018]本實(shí)用新型采茶機(jī)圖像采集系統(tǒng)可采集640X480彩色圖像，攝像頭驅(qū)動(dòng)芯片0V7725是一款高度整合的CMOS傳感器，如圖3所示的攝像頭驅(qū)動(dòng)模塊電路在一個(gè)單芯片上提供一部VGA攝像頭和影像處理器的全部功能，并且具有很大的主光線角度，能顯著減小模塊高度，弱光環(huán)境中也能提供卓越的性能，在VGA模式下能夠以60幀每秒運(yùn)行。
[0019]攝像頭驅(qū)動(dòng)模塊采集的圖像數(shù)據(jù)由FPGA主控模塊進(jìn)行初級(jí)處理，提取待采茶葉關(guān)鍵特征信息，并通過如圖4所示的數(shù)據(jù)收發(fā)模塊將該信息傳輸?shù)讲刹铏C(jī)的主板。
[0020]圖5為電源模塊電路，輸入為直流5V電壓，輸出3.3V、2.5V與1.2V直流電壓供FPGA主控模塊電路使用，輸出3.3V、1.8V直流電壓供攝像頭驅(qū)動(dòng)模塊電路使用，輸出3.3V直流電壓供數(shù)據(jù)收發(fā)模塊電路使用。
【權(quán)利要求】
1.一種采茶機(jī)圖像采集系統(tǒng)，其特征在于:包括FPGA主控模塊、攝像頭驅(qū)動(dòng)模塊、數(shù)據(jù)收發(fā)模塊與電源模塊，所述FPGA主控模塊與攝像頭驅(qū)動(dòng)模塊、數(shù)據(jù)收發(fā)模塊均設(shè)有傳輸線，所述攝像頭驅(qū)動(dòng)模塊將攝像頭輸入的圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，其輸出連接于FPGA主控模塊，所述數(shù)據(jù)收發(fā)模塊輸入連接于FPGA主控模塊，輸出連接于采茶機(jī)主板，所述電源模塊為FPGA主控模塊、攝像頭驅(qū)動(dòng)模塊及數(shù)據(jù)收發(fā)模塊提供所需的直流電源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采茶機(jī)圖像采集系統(tǒng)，其特征是FPGA主控模塊的FPGA芯片采用 XC3S200-4VQ100C。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采茶機(jī)圖像采集系統(tǒng)，其特征是攝像頭驅(qū)動(dòng)模塊采用0V7725作為驅(qū)動(dòng)芯片。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采茶機(jī)圖像采集系統(tǒng)，其特征是數(shù)據(jù)收發(fā)模塊采用MAX3232ACPE作為RS232接口驅(qū)動(dòng)芯片。
【文檔編號(hào)】H04N5/232GK203747903SQ201420126385
【公開日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2014年3月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月16日
【發(fā)明者】謝明華, 周志英, 馬凌云, 陳希 申請(qǐng)人:長(zhǎng)沙學(xué)院