一種高速線陣ccd工業(yè)相機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及工業(yè)相機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種高速線陣CXD工業(yè)相機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前國(guó)內(nèi)的表面質(zhì)量檢測(cè)相機(jī)，大都存在檢測(cè)精度不高，圖像質(zhì)量差，操作繁瑣等不足。國(guó)外的表面質(zhì)量檢測(cè)相機(jī)價(jià)格昂貴，操作不便，且難以適應(yīng)國(guó)內(nèi)的檢測(cè)環(huán)境。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種低成本、便捷、高效、高質(zhì)量進(jìn)行表面質(zhì)量檢測(cè)的高速線陣CCD工業(yè)相機(jī)。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種高速線陣CXD工業(yè)相機(jī)，主要包括上位機(jī)、現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯門(mén)陣列、圖像控制器，所述上位機(jī)通過(guò)以太網(wǎng)與千兆網(wǎng)卡相連接，所述千兆網(wǎng)卡與現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯門(mén)陣列相連接，所述現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯門(mén)陣列與圖像控制器相連接，所述圖像控制器與模數(shù)轉(zhuǎn)化器相連接，所述模數(shù)轉(zhuǎn)化器與現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯門(mén)陣列相連接。
[0005]所述現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯門(mén)陣列主要由CPU軟核控制模塊、參數(shù)緩存模塊、CCD驅(qū)動(dòng)模塊組成。
[0006]所述CXD驅(qū)動(dòng)模塊主要由圖像增強(qiáng)模塊和平場(chǎng)校正模塊組成。
[0007]所述圖像增強(qiáng)模塊主要由模擬增益模塊、模擬偏移模塊、背景減除模塊、數(shù)字增益模塊、數(shù)字偏移模塊組成。
[0008]所述平場(chǎng)校正模塊主要由暗像素校正模塊和光響應(yīng)非均勻性校正模塊組成。
[0009]所述現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯門(mén)陣列設(shè)置有溫度傳感器和高速模數(shù)轉(zhuǎn)換。
[0010]所述模數(shù)轉(zhuǎn)化器內(nèi)置有可變?cè)鲆娣糯笃鳌?br>[0011]本實(shí)用新型采用上述技術(shù)方案的有益效果是:本實(shí)用新型成本低廉、使用便捷、可高效、高質(zhì)量的對(duì)產(chǎn)品表面進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型整體架構(gòu)示意圖；
[0013]圖2為本實(shí)用新型現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯門(mén)陣列內(nèi)部架構(gòu)示意圖；
[0014]圖3為本實(shí)用新型上位機(jī)和相機(jī)通信過(guò)程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明，但不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的任何限制。
[0016]如圖1所示，為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種高速線陣C⑶工業(yè)相機(jī)，上位機(jī)設(shè)置為PC機(jī)，負(fù)責(zé)顯示圖像和相機(jī)控制，所述千兆網(wǎng)卡使用Pleora公司的NTx-Mini,該網(wǎng)卡使用專用以太網(wǎng)協(xié)議GigE，該協(xié)議能夠有效減輕CPU負(fù)荷，減小帶寬限制。所述現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯門(mén)陣列(以下簡(jiǎn)稱FPGA)為Xilinx公司的XC7A100T-CSG324，該FPGA使用Xilinx最新7系列架構(gòu)，性能更強(qiáng)，功耗更低，且自帶溫度傳感器和ADC，能夠滿足我們的要求。圖像控制器(以下簡(jiǎn)稱(XD)采用Perkinelmer公司的RL2048，該CXD工作頻率能夠達(dá)到40MHz，有效像素為2048個(gè)，行頻最大為19.305KHz。模數(shù)轉(zhuǎn)化器(以下簡(jiǎn)稱AD)使用ADDI7100，該AD為40M線性C⑶專用芯片，內(nèi)置可變?cè)鲆娣糯笃?以下簡(jiǎn)稱VGA)，采樣精度為12位，滿足本設(shè)計(jì)要求。FGPA產(chǎn)生CCD驅(qū)動(dòng)信號(hào)，控制CCD圖像輸出，CCD輸出的是模擬信號(hào)，必須要進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。AD轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)再傳回給FPGA，最后FPGA使用千兆網(wǎng)卡上傳到上位機(jī)。
[0017]如圖2 所示，MB(全稱為 Microblaze)是 Xilinx 提供的 32 位 RISC(ReducedInstruct1n Set Computer) CPU軟核控制模塊，負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)軟件部分的調(diào)度工作，參數(shù)緩存模塊是FPGA內(nèi)部開(kāi)辟的一塊RAM,負(fù)責(zé)存儲(chǔ)上位機(jī)發(fā)來(lái)的相機(jī)配置參數(shù)。CCD驅(qū)動(dòng)模塊產(chǎn)生CCD需要的所有驅(qū)動(dòng)時(shí)序，配置CCD的工作模式，調(diào)整CCD的工作狀態(tài)，是整個(gè)相機(jī)最核心的部分。圖像增強(qiáng)模塊和平場(chǎng)校正模塊是FPGA內(nèi)部運(yùn)行的圖像處理算法裝置，旨在提高圖像的質(zhì)量。
[0018]如圖3所示，上位機(jī)發(fā)送控制命令給千兆網(wǎng)卡，千兆網(wǎng)卡再通過(guò)串口轉(zhuǎn)發(fā)給相機(jī)，千兆網(wǎng)卡也把相機(jī)的數(shù)據(jù)上傳到上位機(jī)，所以對(duì)于上位機(jī)和相機(jī)來(lái)說(shuō)，千兆網(wǎng)卡相當(dāng)于透明的。該通信過(guò)程使用了典型的C/S架構(gòu)。每次通信發(fā)起方為上位機(jī)，相機(jī)只負(fù)責(zé)接收數(shù)據(jù)，并做出相應(yīng)動(dòng)作，當(dāng)動(dòng)作完成時(shí)，再發(fā)送響應(yīng)到上位機(jī)。
[0019]以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理和主要特征。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高速線陣CCD工業(yè)相機(jī)，主要包括上位機(jī)、現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯門(mén)陣列、圖像控制器，其特征在于:所述上位機(jī)通過(guò)以太網(wǎng)與千兆網(wǎng)卡相連接，所述千兆網(wǎng)卡與現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯門(mén)陣列相連接，所述現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯門(mén)陣列與圖像控制器相連接，所述圖像控制器與模數(shù)轉(zhuǎn)化器相連接，所述模數(shù)轉(zhuǎn)化器與現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯門(mén)陣列相連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述高速線陣CCD工業(yè)相機(jī)，其特征在于:所述現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯門(mén)陣列主要由CPU軟核控制模塊、參數(shù)緩存模塊、CCD驅(qū)動(dòng)模塊組成。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述高速線陣CCD工業(yè)相機(jī)，其特征在于:所述現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯門(mén)陣列設(shè)置有溫度傳感器和高速模數(shù)轉(zhuǎn)換。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述高速線陣CCD工業(yè)相機(jī)，其特征在于:所述模數(shù)轉(zhuǎn)化器內(nèi)置有可變?cè)鲆娣糯笃鳌?br>【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種高速線陣CCD工業(yè)相機(jī)，主要包括上位機(jī)、現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯門(mén)陣列、圖像控制器，所述上位機(jī)通過(guò)以太網(wǎng)與千兆網(wǎng)卡相連接，所述千兆網(wǎng)卡與現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯門(mén)陣列相連接，所述現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯門(mén)陣列與圖像控制器相連接，所述圖像控制器與模數(shù)轉(zhuǎn)化器相連接，所述模數(shù)轉(zhuǎn)化器與現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯門(mén)陣列相連接。所述現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯門(mén)陣列主要由CPU軟核控制模塊、參數(shù)緩存模塊、CCD驅(qū)動(dòng)模塊組成。所述CCD驅(qū)動(dòng)模塊主要由圖像增強(qiáng)模塊和平場(chǎng)校正模塊組成。本實(shí)用新型成本低廉、使用便捷、可高效、高質(zhì)量的對(duì)產(chǎn)品表面進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)。
【IPC分類】H04N5/225
【公開(kāi)號(hào)】CN204681461
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520315343
【發(fā)明人】陳明, 呂婧婧, 王中平
【申請(qǐng)人】湖南千盟視覺(jué)技術(shù)有限公司
【公開(kāi)日】2015年9月30日
【申請(qǐng)日】2015年5月15日