專利名稱：一種cfs工業相機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電子技術領域，尤其涉及一種CFS工業相機。
背景技術：
隨著社會發展和對圖像技術的依賴度越來越高，各種各樣的相機越來越多地融入到人們的生產和生活中，其中工業相機與現有電腦連接方便的優點得以大量使用。目前的工業相機主要其色彩差，噪聲大，穩定性弱，難以滿足行業對高品質圖像獲取的要求。對工業類應用領域，電腦對實時圖像分析需要耗用大量的CPU資源，這就要求相機占用的CPU資源盡可能少。現有工業相機多依賴電腦CPU對圖像進行還原處理，難以降低相機占用的CPU資源。
實用新型內容本實用新型實施例所要解決的技術問題在于，提供一種CFS工業相機，其傳輸速度快，穩定性強，并且可使接收端電腦CPU占用率低。為了解決上述技術問題，本實用新型實施例提供了一種CFS工業相機，包括，圖像采集板、AFE板、主控板和電源板，所述圖像采集板與所述AFE板信號連接，所述AFE板與所述主控板信號連接，所述主控板與所述電源板信號連接，所述圖像采集板將采集到的圖像模擬信號傳輸至所述AFE板，所述AFE板將圖像模擬信號轉換為圖像數字信號傳輸至所述主控板，所述主控板包括同步動態存儲器SDRAM、現場可編程門陣列FPGA數據處理模塊和USB控制芯片，所述同步動態存儲器SDRAM緩存輸出的圖像數字信號以提供給所述FPGA數據處理模塊處理，所述FPGA數據處理模塊將處理后圖像數字信號傳輸到USB控制芯片，所述USB控制芯片將接收到的處理后的圖像數字信號通過USB接口傳輸至外部PC電腦，所述電源板用于為所述圖像采集板、AFE板、主控板提供穩定的直流電源。其中所述電源板包括USB接口和工作指示燈LED。其中所述圖像采集板包括CXD隔行掃描圖像傳感器和紅外濾光片。其中用于存儲各種圖像格式的圖像的存儲模塊，所述存儲模塊支持緩沖寄存器功能和黑電平功能。其中所述主控板上還包括用于通過網絡在線更新的方式更新內部固件的更新模塊。其中所述圖像采集板通過柔性扁平電纜FFC連接器與所述AFE板連接，所述AFE板、主控板、電源板三塊板通過排針和排母對插的連接方式連接在一起，所述USB控制芯片與所述USB接口信號相連。其中所述圖像采集板與所述AFE板之間設置有用于隔熱的隔熱層。其中還包括外殼，所述圖像采集板固定在所述外殼的前框上，所述AFE板、主控板、電源板三塊板通過排針\排母對插的連接方式依次連接在一起，固定在所述外殼后框上，所述圖像采集板與所述AFE板之間設置有隔熱層，所述FFC連接器從隔熱層穿過，一端連接所述圖像采集板，另一端連接所述AFE板。其中所述外殼的后框的面板上設置USB接口和工作指示燈LED。其中所述USB接口兩邊各有固定USB線的柱子，所述USB接口作為直流穩壓電源輸入接口。實施本實用新型實施例，具有如下有益效果本實用新型CFS工業相機包括圖像采集板、AFE板、主控板和電源板，使得本CFS工業相機穩定性強，能夠支持較高速度的圖像采集功能和圖像處理功能。另外，本實用新型CFS工業相機還支持多種圖像格式存儲和數據參數存儲的功能，支持緩沖寄存器BUFFER緩存功能；可將采集到的圖像采用CCD隔行掃描的方式進行掃描并輸出，使得輸出的圖像具有高品質色彩；在輸出圖像時通過USB接口傳輸，實現了即插即用，圖像傳輸給PC電腦后，也不需要占用太多的PC電腦系統資源，所述USB接口還可作為直流穩壓電源輸入接口為本CFS供電。本實用新型CFS工業相機還包括更新模塊，從而可以靈活的進行固件更新以及二·次開發。
為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖I是本實用新型實施例的CFS工業相機的原理結構示意圖；圖2是本實用新型提供的CFS工業相機的分解示意圖；圖3是本實用新型提供的CFS工業相機的廣品不意圖。
具體實施方式
下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。請參見圖I，是本實用新型實施例的CFS工業相機的原理結構示意圖，本實施例中的所述CFS工業相機包括圖像采集板11，AFE (柔性扁平電纜Flexible Flat Cable)板12、主控板13和電源板14，所述圖像采集板11與所述AFE板12信號連接，所述AFE板12與所述主控板13信號連接，所述主控板13與所述電源板14信號連接，其中所述圖像采集板11將采集到的圖像模擬信號傳輸至所述AFE板12，所述AFE板12將圖像模擬信號轉換為圖像數字信號傳輸至所述主控板13，所述主控板13包括SDRAM (Synchronous Dynamic Random Access Memory,同步動態存儲器)131、現場可編程門陣列FPGA數據處理模塊132和USB控制芯片133，所述SDRAM存儲器131緩存輸出的圖像數字信號以提供給所述FPGA (Field-Programmable Gate Array,現場可編程門陣列)數據處理模塊132處理，所述FPGA數據處理模塊132將處理后圖像數字信號傳輸到USB控制芯片133，所述USB控制芯片133將接收到的處理后的圖像數字信號通過USB接口 141傳輸至外部PC電腦，所述電源板14用于為所述圖像采集板11、AFE板12、主控板13和電源板14提供穩定電源。具體如圖I所示，所述圖像采集板具體可由CO)(Charge-coupled Device,電荷率禹合元件)隔行掃描圖像傳感器和紅外濾光片構成；所述AFE板12具體可以包括驅動電路121和A/D轉換電路122，其中，所述驅動電路121控制所述圖像采集板采集的圖像模擬信號，所述A\D轉換電路122將接收到的圖像模擬信號轉換為數字信號發送給所述主控板13中的FPGA數據處理模塊132進行處理；所述電源板14上具體可包括USB接口 141和電源142，電源板14可輸出多種直流穩壓電壓，為圖像采集板11、AFE板12、主控板13和電源板14自身提供直流穩壓電源。首先由FPGA數據處理模塊132產生程序到驅動電路121，再由驅動電路121去驅動圖像采集板11，使圖像采集板11采集圖像并輸出圖像模擬信號到A/D轉換電路122，得到并輸出圖像數字信號，所述圖像數字信號輸出后先緩存到SDRAM 131中，需要的時候再由所述FPGA數據處理模塊132取出，通過所述FPGA數據處理模塊132處理之后傳輸到USB 控制芯片133，最后通過USB接口 141與進行PC電腦通訊，所述USB接口 141可以為USB2. O接口。所述圖像采集板11主要用于采集圖像，并將采集到的圖像模擬信號傳輸至AFE板12。本實施例的圖像采集板11包括CXD隔行掃描圖像傳感器，圖像傳感器可選用500萬像素的圖像傳感器，具有較好的顏色還原和動態范圍，可提供高分辨率的圖像數據，具有較好顏色效果。AFE板12主要包括A\D轉換器122和驅動電路121，驅動電路121驅動所述圖像采集板11，同時A\D轉換器122將接收到的圖像模擬信號轉換為圖像數字信號進行傳輸。主控板13主要用于接收和處理上述AFE板12送來的圖像數字信號，其包括FPGA數據處理模塊132、SDRAM 131儲存器和USB控制芯片133，其中FPGA數據處理模塊132用于接受處理圖像數字信號，將接受到的數字信號高速采集和緩存在SDRAM 131儲存器里，以便需要時取出，FPGA數據處理模塊132在將處理后的數字信號傳輸到USB控制芯片133上，并對AFE板12進行控制，最后將處理過后的圖像數字信號通過USB2. O接口 141與外部的PC電腦進行通訊。電源板14主要用于為本實用新型實施例的CFS工業相機提供全部的直流穩壓電源，最主要供電對象為上述圖像采集板11、AFE板12和主控板13以及自身。此外，電源板14上還包括USB接口 141，上述FPGA數據處理模塊132將轉換處理后的圖像數字信號輸出至USB接口 141，再通過USB線傳輸到PC電腦上。對于工業類應有領域，常常需要轉換一些圖片格式，再對圖片進行處理，在PC電腦端時常對PC電腦操作系統也有一定的要求。有鑒于此，本實用新型CFS工業相機可支持多種圖像格式，例如可支持RAW/BMP/JPG等圖像格式，以及儲存數據參數功能，可支持windowsXP (132/64)和Win7 (132/64)等常規操作系統，支持一般和高速預覽模式。同時CFS工業相機還具備黑電平功能，可將圖像整體噪聲調到一個合適的值，使圖像整體噪聲減小。工業相機在其整個生命周期中，對其內部的固件FW的更新常常不可避免，傳統的做法是將相機寄回原廠進行更新，這種做法即費時成本也高，還會影響用戶的使用。本實用新型所述CFS工業相機的主控板12上還包括用于通過網絡在線更新的方式更新內部固件的更新模塊，所述更新模塊具有網絡在線更新固件FW的功能，具體的，可以從網上下載最新的更新工具，將所述CFS工業相機通電并連接上電腦后按更新工具的要求操作并更新固件FW。進一步具體的，請參見圖2和圖3，圖2是本實用新型提供的CFS工業相機的分解不意圖；圖3是本實用新型提供的CFS工業相機的廣品不意圖。圖2和圖3的示意圖中零部件的標號說明防塵帽I、接口延長環2、轉接環3、外殼10的前框101，頂層膠片4，紅外濾光片5，固定膠片6，泡棉7，圖像采集板11，AFE板12，主控板13，電源板14，FFC連接器15，固定柱16，中筒8，外殼10的后框102，尾片9，USB接口 141，工作指示燈LED 142，固定USB線柱子143。本實用新型實施例的CFS工業相機主要包括上述四塊電路板，即圖像采集板11、 AFE板12、主控板13和電源板14。AFE板12與圖像采集板11之間加隔熱層(圖中未示出)，FFC連接器15從隔熱層穿控板13和電源板14三塊板依次通過排針/排母對插方式連接在一過，AFE板12、主起，用銅柱固定在外殼10的后框102上，依次連在主控板13和電源板14上還固定有一固定柱，圖像采集板11可用螺釘固定在外殼10的前框101上，并用FFC連接器15與隔熱層后的AFE板12相連，圖像采集板11上有紅外濾光片5。進一步的，本實用新型實施例的CFS工業相機還可包括固定柱16，該固定柱16用螺絲鎖在外殼10的中筒8上，主要是方便用戶安裝相機支架或吊架，以便于在某些地方使用本CFS工業相機拍攝圖像。本實施例的CFS工業相機外殼10的后框102的面板上設置有USB接口 141，固定USB線柱子143和工作指示燈LED142。所述USB接口 141與電源板14相連，USB接口 141同時替代電源輸入作為內部電源輸入接口，固定USB線柱子143可以將USB線固定在USB接口 141上，有效延長USB接口 141和USB線使用壽命，工作指示燈LED142上電后和待機時常亮，工作時閃爍。本實用新型CFS工業相機包括圖像采集板、AFE板、主控板和電源板，使得本CFS工業相機穩定性強，能夠支持較高速度的圖像采集功能和圖像處理功能。另外，本實用新型CFS工業相機還支持多種圖像格式存儲和數據參數存儲的功能，支持緩沖寄存器BUFFER緩存功能；可將采集到的圖像采用CCD隔行掃描的方式進行掃描并輸出，使得輸出的圖像具有高品質色彩；在輸出圖像時通過USB接口傳輸，實現了即插即用，圖像傳輸給PC電腦后，也不需要占用太多的PC電腦系統資源，所述USB接口還可作為直流穩壓電源輸入接口為本CFS供電。本實用新型CFS工業相機還包括更新模塊，從而可以靈活的進行固件更新以及二次開發。以上所揭露的僅為本實用新型一種較佳實施例而已，當然不能以此來限定本實用新型之權利范圍，本領域普通技術人員可以理解實現上述實施例的全部或部分流程，并依本實用新型權利要求所作的等同變化，仍屬于實用新型所涵蓋的范圍。
權利要求1.一種CFS工業相機，包括，圖像采集板、AFE板、主控板和電源板，所述圖像采集板與所述AFE板信號連接，所述AFE板與所述主控板信號連接，所述主控板與所述電源板信號連接，其特征在于 所述圖像采集板將采集到的圖像模擬信號傳輸至所述AFE板，所述AFE板將圖像模擬信號轉換為圖像數字信號傳輸至所述主控板，所述主控板包括同步動態存儲器SDRAM、現場可編程門陣列FPGA數據處理模塊和USB控制芯片，所述同步動態存儲器SDRAM緩存輸出的圖像數字信號以提供給所述FPGA數據處理模塊處理，所述FPGA數據處理模塊將處理后圖像數字信號傳輸到USB控制芯片，所述USB控制芯片將接收到的處理后的圖像數字信號通過USB接口傳輸至外部PC電腦，所述電源板用于為所述圖像采集板、AFE板、主控板提供穩定電源。
2.如權利要求I所述的一種CFS工業相機，其特征在于所述電源板包括USB接口和工作指示燈LED。
3.如權利要求2所述的一種CFS工業相機，其特征在于所述圖像采集板包括CXD隔行掃描圖像傳感器和紅外濾光片。
4.如權利要求3所述的一種CFS工業相機，其特征在于所述主控板上還包括用于通過網絡在線更新的方式更新內部固件的更新模塊。
5.如權利要求4所述的一種CFS工業相機，其特征在于所述圖像采集板通過柔性扁平電纜FFC連接器與所述AFE板連接，所述AFE板、主控板、電源板三塊板通過排針和排母對插的連接方式連接在一起，所述USB控制芯片與所述USB接口信號相連。
6.如權利要求5所述的一種CFS工業相機，其特征在于所述圖像采集板與所述AFE板之間設置有用于隔熱的隔熱層。
7.如權利要求6所述的一種CFS工業相機，其特征在于還包括外殼，所述圖像采集板固定在所述外殼的前框上，所述AFE板、主控板、電源板三塊板通過排針\排母對插的連接方式依次連接在一起，固定在所述外殼后框上，所述圖像采集板與所述AFE板之間設置有隔熱層，所述FFC連接器從隔熱層穿過，一端連接所述圖像采集板，另一端連接所述AFE板。
8.如權利要求7所述的一種CFS工業相機，其特征在于所述外殼的后框的面板上設置所述USB接口，并設置有工作指示燈LED。
9.如權利要求8所述的一種CFS工業相機，其特征在于所述USB接口兩邊各有固定USB線柱子。
10.如權利要求9所述的一種CFS工業相機，其特征在于所述USB接口作為直流穩壓電源輸入接口。
專利摘要本實用新型實施例公開了一種CFS工業相機，其主要用于顯微鏡、熒光或拍攝靜態物體應用為主，強調顏色、噪聲、穩定性及長時間曝光性能的CFS工業相機，包括CCD圖像采集板、AFE板、主控板和電源板；AFE板與圖像采集板之間加隔熱層，FFC連接器從隔熱層穿過，主控板、電源板、AFE板三塊板之間采用排針/排母對插的連接方式連在一起，固定在外殼的后框上，圖像采集板固定在外殼的前框上，用FFC連接器穿過隔熱層后與AFE板相連，外殼的后框面板上設有USB接口和工作指示燈LED。本實用新型通過USB接口與外部進行通訊，使得本實用新型CFS工業相機具有即插即用，不需要額外的采集設備，無需外接電源，占用系統資源少。
文檔編號H04N5/225GK202679480SQ20122016304
公開日2013年1月16日 申請日期2012年4月17日 優先權日2012年4月17日
發明者駱亭 申請人:深圳市度申科技有限公司