專利名稱：一種嵌入式機器視覺系統的圖像傳感器處理電路的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種圖像傳感器處理電路，尤其是一種嵌入式機器視覺系統的圖像傳感器處理電路，屬于圖像處理技術領域。
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。目前機器視覺系統中的圖像傳感器處理電路多基于PC機的板卡式，它利用圖像采集卡和圖像傳感器在PC機上實現，其具有如下缺陷由于結構沒有模塊化、可移植差、安裝不便，特別是與工業現場設備通信比較困難，且價格昂貴，集成度低，不利于生產線的安裝，降低了系統的易用性和可靠性。 嵌入式平臺作為一種時興的新技術，由于其結構化、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、生產一種新型的圖像傳感器處理電路，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嵌入式機器視覺系統的圖像傳感器處理電路，其以CPLD為核心形成集成化的圖像傳感器處理電路，滿足了機器視覺系統的集成性、可靠性、易用性以及低成本的要求。其所采用的技術方案如下該嵌入式機器視覺系統的圖像傳感器處理電路包括(XD圖像傳感器、CPLD以及圖像采集芯片，其中，CPLD與圖像傳感器處理模塊連接，圖像傳感器處理模塊與圖像采集芯片連接；CPLD與圖像采集芯片相互連接。優選地，CXD圖像傳感器為線陣CXD傳感器。優選地，CXD圖像傳感器為T⑶1209D，它的有效像敏單元為2048個，數據率為20MB。優選地，圖像采集芯片的型號為VSP1021，其內置輸入鉗位電路和可編程增益放大器。優選地，CPLD 2具有分別向TCDl209D傳送信號的RS、CP、HS、CR1、CR2管腳，具有分別向VSP1021傳送信號的ADCCK、CLAMP、SV、SR管腳；TCD1209D具有向VSP1021傳送信號的OS管腳；VSP1021具有向CPLD傳送信號的DO D7管腳。本實用新型較之現有技術的優點在于I，集成度高；2，可靠性高；3，易用性強；4，成本低廉。
圖I是本實用新型的原理框圖。符號說明I (XD圖像傳感器2 CPLD3圖像采集芯片
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，該嵌入式機器視覺系統的圖像傳感器處理電路包括CXD圖像傳感器I、CPLD 2以及圖像采集芯片3，其中，CPLD2與圖像傳感器處理模塊I連接，圖像傳感器處理模塊I與圖像采集芯片3連接；CPLD 2與圖像采集芯片3相互連接。電荷耦合元件(CCD)圖像傳感器I從芯片結構上可分為面陣和線陣兩種，面陣CCD主要用于記錄、存儲，線陣CCD主要用于產品外部尺寸的非接觸檢測、分類、表面質量評定、智能化測控及機器視覺中的精確定位等。線陣CCD具有成像分辨率、像素灰度級和采樣速度聞及檢測尺寸大等特點，可以實現聞精度的檢測。有些工業生廣(如無紡布成品)在生產過程中通常具有高速、大幅面的特點，所以采用線陣CCD傳感器更符合實際應用要求。該CXD圖像傳感器I的型號例如為東芝公司的T⑶1209D，它的有效像敏單元為2048個，數據率為20MB。CPLD作為復雜可編程邏輯器件，其在現有技術中十分常見，在此不再贅述。圖像采集芯片3的型號例如為VSP1021，其內置輸入鉗位電路和可編程增益放大器。更具體地，CPLD 2具有分別向TCD1209D傳送信號的RS、CP、HS、CR1、CR2管腳，具有分別向VSP1021傳送信號的ADCCK、CLAMP、SV、SR管腳；TCD1209D具有向VSP1021傳送信號的OS管腳；VSP1021具有向CPLD傳送信號的DO D7管腳。下面簡述該嵌入式機器視覺系統的圖像傳感器處理電路的工作過程CPLD驅動圖像傳感器TCD1209D采集圖像信息，TCD1209D的輸出通過VSP1021專用CCD傳感器圖像采集芯片完成A/D轉換，其支持雙采樣技術，內置輸入鉗位電路和可編程增益放大器；CPLD向其提供SR、SV和ADCCLK時序信號，對雙采樣過程進行調節；系統的DSP通過SPORT 口提供的串行SCLK、SDIN和CS接口時序，配置VSP1021芯片上的寄存器和調節增益；VSP1021輸出8位精度的原始圖像數據，CPLD讀取該原始圖像數據進行邏輯處理后，按照DSP數據總線的寫入時序及顯存芯片的寫入時序要求，寫入到DSP內存和顯存中，供后續處理(具體的寫入過程為=CPLD獲取圖像數據后以DSP的PPI端口標準時序將圖像數據寫入DSP的內存。設計時，PPI端口采用同步輸入模式，設置成8位的數據寬度.根據程序的配置信息，PPI端口在CPLD提供的PPICLK同步信號的驅動下，由幀同步信號的跳變開始一幀圖像的傳輸，之后在每一個行同步信號延遲PPI_DELAY個周期后，數據總線上的圖像數據有效.在行同步周期內，PPI的每一個同步周期里采集一個8位的數據，每一行采集像素的個數就由PPI_C0UNT寄存器定義。當采集完PPI_FRAME所定義的CXD掃描次數，就完成了定義的一幀圖像，可以啟動DMA數據的搬移。程序中可設置PPI_DALAY寄存器的值為
1,PI_C0UNT寄存器的值為2048，即CXD掃描一行的數據個數，PPI_FRAME寄存器設置為20，一次完成20行一幀共20*2048個圖像數據的搬移)。試驗結果表明，本實用新型可靠性高，系統易用性強，且集成度高，成本低廉，可廣泛應用于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，但本實用新型不限于上述具體實施例，凡基于本實用新型所做的任何改動或變型均屬于本實用新型要求保護的范圍。
權利要求1.一種嵌入式機器視覺系統的圖像傳感器處理電路，其特征在于包括CCD圖像傳感器(1)、CPLD(2)以及圖像采集芯片(3)，其中，所述CPLD(2)與圖像傳感器處理模塊(I)連接，所述圖像傳感器處理模塊(I)與圖像采集芯片(3)連接；所述CPLD(2)與圖像采集芯片(3)相互連接。
2.根據權利要求I所述的一種嵌入式機器視覺系統的圖像傳感器處理電路，其特征在于，所述CCD圖像傳感器(I)為線陣CCD傳感器。
3.根據權利要求2所述的一種嵌入式機器視覺系統的圖像傳感器處理電路，其特征在于，所述CXD圖像傳感器(I)為T⑶1209D，它的有效像敏單元為2048個，數據率為20MB。
4.根據權利要求3所述的一種嵌入式機器視覺系統的圖像傳感器處理電路，其特征在于，所述圖像采集芯片(3)的型號為VSP1021，其內置輸入鉗位電路和可編程增益放大器。
5.根據權利要求4所述的一種嵌入式機器視覺系統的圖像傳感器處理電路，其特征在于，所述CPLD (2)具有分別向所述TCD1209D傳送信號的RS、CP、HS、CR1、CR2管腳，具有分別向所述VSP1021傳送信號的ADCCK、CLAMP、SV、SR管腳；所述TCD1209D具有向所述VSP1021傳送信號的OS管腳；所述VSP1021具有向所述CPLD傳送信號的DO D7管腳。
專利摘要本實用新型涉及一種圖像傳感器處理電路，屬于圖像處理技術領域，尤其是一種嵌入式機器視覺系統的圖像傳感器處理電路，其包括CCD圖像傳感器、CPLD以及圖像采集芯片，其中，CPLD與圖像傳感器處理模塊連接，圖像傳感器處理模塊與圖像采集芯片連接；CPLD與圖像采集芯片相互連接；該產品集成度高，易用性強，且可靠性高，成本低廉，可廣泛應用于工業用視覺系統。
文檔編號H04N5/378GK202488577SQ20122012991
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