一種具有多路閃光同步信號的相的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種具有多路閃光同步信號的相機，包括連接的相機本體和相機接口，其中，所述相機接口包括同步信號生成模塊、輸入模塊和電源模塊，電源模塊為同步信號生成模塊、輸入模塊提供電源，同步信號生成模塊接收圖像傳感器芯片的脈沖閃光同步信號，根據輸入模塊接收的輸入信息，生成具有不同有效順序的多路同步信號，控制外部多個閃光燈的開、關；使用者可以根據實際情況自定義多路閃光燈的執行順序，功能集成在相機內部，應用時不占額外的空間。
【專利說明】一種具有多路閃光同步信號的相機
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種具有多路閃光同步信號的相機。
【背景技術】
[0002]對于市場上現有的用于工業、交通、醫療、科學研究、商業、家用等行業的相機，包括智能相機，通常都有閃光同步輸出信號，這個信號用于控制外部的閃光燈，使閃光燈與相機同步，即在需要相機圖像傳感器芯片進行積分或者相機拍照的時候才打開閃光燈。有了這個信號，閃光燈可以不必常亮，從而既降低了功耗，也可以降低閃光燈的強光對人眼的干擾。
[0003]不過現有工業相機只有一個閃光同步信號，其缺點是只能控制一個或者一組閃光燈或者光源。而在工業相機/智能相機的實際應用中，會出現需要分時控制多個閃光燈/光源的情況。例如，當前相機拍照時需要打開閃光燈A，下一次拍照時需要打開閃光燈B，再下一次又需要打開閃光燈A，如此反復。在這種情況下，一個閃光同步信號就無法滿足這個需求。
[0004]例如，在工業自動化檢測中，需要對圓柱形零件的表面和輪廓都要進行視覺檢測。對于表面缺陷檢測，光源需要從零件的正面進行照射，即相機和光源在零件的同一側；對于輪廓檢測，光源需要從零件的背面進行照射，即相機和光源在零件的不同側(即背光源技術)。如果兩個光源同時打開則他們會互相干擾。由于對零件所有的角度都要進行檢測，常用的辦法是使零件自動旋轉，零件每旋轉一個角度(例如30度)，分別用正面光源和背光源進行打光、拍照。如果相機只有一路閃光同步輸出，則光源的控制只能從外部的設備(如PLC)對兩個光源進行交替控制。這種方法的缺點是實時性差、成本高、系統調試不方便。如果相機本身就具備兩路可以分時輸出的閃光同步信號，那么就不需要外部多余的設備就可以實現兩路光源分別控制，極大地縮短了系統的工作時間、提高了系統的工作效率，而且系統成本低、調試方便。
實用新型內容
[0005]本實用新型為了解決上述問題，提出了一種具有多路閃光同步信號的相機，本裝置采用多路閃光同步信號來實現多路閃光燈的控制；同時多路閃光同步信號可以按照使用者的實際需求自定義其執行的順序。
[0006]為了實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案:
[0007]一種具有多路閃光同步信號的相機，包括連接的相機本體和相機接口，其中，所述相機接口包括同步信號生成模塊、輸入模塊和電源模塊，電源模塊為同步信號生成模塊、輸入模塊提供電源，同步信號生成模塊接收相機圖像傳感器芯片的脈沖閃光同步信號，根據輸入模塊接收的包括預先指定置位和復位信號的輸入信息，生成具有不同有效順序的多路同步信號，控制外部多個閃光燈的開、關；所述脈沖閃光同步信號為芯片輸出的高電平或者低電平脈沖信號，其有效區間與芯片的有效曝光時間一致。
[0008]所述同步信號生成模塊，包括依次連接的觸發器、譯碼器和門電路，觸發器接收圖像傳感器芯片的脈沖閃光同步信號，通過譯碼器和門電路的邏輯轉換，形成多路閃光同步信號。
[0009]所述同步信號生成模塊，包括計數器和控制器，計數器連接控制器，計數器接收脈沖閃光同步信號，經過控制器的分析、處理，輸出多路閃光同步信號。
[0010]所述控制器包括但不限于單片機、ARM和DSP處理器。
[0011]所述同步信號生成模塊，包括計數器和比較電路，計數器連接比較電路，計數器接收脈沖閃光同步信號，經過比較電路的轉換、處理，輸出多路閃光同步信號。
[0012]所述比較電路包括但不限于CPLD、FPGA和離散電路。
[0013]所述同步信號生成模塊接收置位信號、復位信號或時鐘信號。
[0014]所述不同有效順序的多路同步信號為有效時間窗口與傳感器曝光完全一致的信號。
[0015]所述不同有效順序的多路同步信號為有效時間窗口短于傳感器曝光時間的信號。
[0016]所述不同有效順序的多路同步信號為有效時間窗口長于傳感器曝光時間的信號。
[0017]所述有效時間窗口必須與傳感器曝光在時間上有重疊的部分。
[0018]本實用新型的有益效果為:
[0019](I)可以實現多路閃光燈/光源的分時控制；
[0020](2)使用者可以根據實際情況自定義多路閃光燈的執行順序；
[0021](3)功能集成在相機內部，應用時不占額外的空間，安裝簡單，易于應用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]圖1為本實用新型的結構示意圖；
[0023]圖2為本實用新型的相機同步信號接口示意圖；
[0024]圖3為本實用新型的閃光同步信號生成示意圖；
[0025]圖4為本實用新型的閃光同步信號流程圖；
[0026]圖5為本實用新型的相機同步信號時序圖示例一示意圖；
[0027]圖6為本實用新型的相機同步信號時序圖示例二示意圖；
[0028]圖7為本實用新型的相機同步信號時序圖示例三示意圖；
[0029]圖8為本實用新型的相機同步信號時序圖示例一示意圖；
[0030]圖9為本實用新型同步信號生成模塊實施例一結構電路圖；
[0031]圖10為本實用新型同步信號生成模塊實施例二結構電路圖；
[0032]圖11為本實用新型同步信號生成模塊實施例三結構電路圖；
[0033]圖12為本實用新型應用實施例示意圖；
[0034]圖13為本實用新型應用實施例的正面光源效果圖；
[0035]圖14為本實用新型應用實施例的背面光源效果圖。
【具體實施方式】
:
[0036]下面結合附圖與實施例對本實用新型作進一步說明。
[0037]如圖1所示，一種具有多路閃光同步信號的相機，包括連接的相機本體和相機接口，其中，所述相機接口包括同步信號生成模塊、輸入模塊和電源模塊，電源模塊為同步信號生成模塊、輸入模塊提供電源，同步信號生成模塊接收圖像傳感器芯片的脈沖閃光同步信號，根據輸入模塊接收的輸入信息，生成具有不同有效順序的多路同步信號，控制外部多個閃光燈的開、關。
[0038]這里把相機分成兩個部分，相機本體和相機接口部分；其中，相機閃光同步信號屬于相機接口的一部分，通過連接器的方式可以輸出到外部設備，用于控制各種閃光燈，如LED光源、汞燈等。
[0039]相機接口部分可以包含閃光同步信號、觸發信號、電源信號等。如圖2所示，相機接口部分的閃光同步信號可以包含多路，本圖為4路。
[0040]圖3為閃光同步信號生成部分，其中閃光同步信號生成模塊根據輸入信息，確定多路同步信號的有效順序。該模塊的核心器件可以是處理器、DSP、FPGA、CPLD等。該模塊內嵌的程序可以由使用者在線更新。也就是使用者可以自定義同步信號的狀態和組合順序。
[0041]通過多路同步信號的不同狀態，可以有多種組合輸出。從流程圖圖4可以看出，如果有四種組合狀態的話，四種組合可以以一定的順序執行。
[0042]圖5給出了一種4路同步信號輸出的組合順序。在第一幀圖像采集時，同步信號I有效，其它同步信號無效；在第二幀圖像采集時，同步信號2有效，其它同步信號無效；在第三幀圖像采集時，同步信號3有效，其它同步信號無效；在第四幀圖像采集時，同步信號4有效，其它同步信號無效；依次類推。
[0043]對于全局曝光方式的相機，上述所謂的同步信號有效，可以指有效時間窗口與傳感器曝光完全一致，可以指有效時間窗口短于傳感器曝光時間，也可以指有效時間窗口長于傳感器曝光時間。但是有效時間窗口必須與傳感器曝光在時間上有重疊的部分。
[0044]對于具有全局復位的簾式曝光的相機，上述所謂的同步信號有效，可以指有效時間窗口與傳感器有效像素同時曝光完全一致，可以指有效時間窗口短于傳感器有效像素同時曝光時間，也可以指有效時間窗口長于傳感器有效像素同時曝光時間。但是有效時間窗口必須與傳感器有效像素同時曝光在時間上有重疊的部分。
[0045]對于簾式曝光方式的相機，上述所謂的同步信號有效，可以指有效時間窗口不短于傳感器有效像素曝光的時間；也可以指有效時間窗口與傳感器有效像素曝光的時間有一部分重合。
[0046]實施例一:
[0047]雙路同步信號
[0048]在該實施例中，雙路信號交替有效，即完全分時工作，如圖6所示。
[0049]一種具有多路閃光同步信號的相機，包括連接的相機本體和相機接口，其中，所述相機接口包括同步信號生成模塊、輸入模塊和電源模塊，電源模塊為同步信號生成模塊、輸入模塊提供電源，同步信號生成模塊接收圖像傳感器芯片的脈沖閃光同步信號，根據輸入模塊接收的輸入信息，生成交替有效的雙路同步信號，控制外部多個閃光燈的開、關。
[0050]所述同步信號生成模塊，包括依次連接的觸發器、譯碼器和門電路，觸發器接收圖像傳感器芯片的脈沖閃光同步信號，通過譯碼器和門電路的邏輯轉換，生成交替有效的雙路同步信號。
[0051]所述同步信號生成模塊，包括計數器和控制器，計數器連接控制器，計數器接收脈沖閃光同步信號，經過控制器的分析、處理，輸出交替有效的雙路同步信號。
[0052]所述控制器包括但不限于單片機、ARM和DSP處理器。
[0053]所述同步信號生成模塊，包括計數器和比較電路，計數器連接比較電路，計數器接收脈沖閃光同步信號，經過比較電路的轉換、處理，輸出交替有效的雙路同步信號。
[0054]所述比較電路包括但不限于CPLD、FPGA和離散電路。
[0055]所述同步信號生成模塊接收置位信號、復位信號或時鐘信號。
[0056]實施例二、雙路同步信號
[0057]在該實施例中，第一幀圖像采集時，信號I有效；第二幀圖像采集時，信號I和信號2均有效；第三幀圖像采集時，信號I有效；依次類推。時序圖如圖7所示。
[0058]一種具有多路閃光同步信號的相機，包括連接的相機本體和相機接口，其中，所述相機接口包括同步信號生成模塊、輸入模塊和電源模塊，電源模塊為同步信號生成模塊、輸入模塊提供電源，同步信號生成模塊接收圖像傳感器芯片的脈沖閃光同步信號，根據輸入模塊接收的輸入信息，生成如圖7所示的雙路同步信號，控制外部多個閃光燈的開、關。
[0059]所述同步信號生成模塊，包括依次連接的觸發器、譯碼器和門電路，觸發器接收圖像傳感器芯片的脈沖閃光同步信號，通過譯碼器和門電路的邏輯轉換，生成如圖7所示的雙路同步信號。
[0060]所述同步信號生成模塊，包括計數器和控制器，計數器連接控制器，計數器接收脈沖閃光同步信號，經過控制器的分析、處理，輸出如圖7所示的雙路同步信號。
[0061 ] 所述控制器包括但不限于單片機、ARM和DSP處理器。
[0062]所述同步信號生成模塊，包括計數器和比較電路，計數器連接比較電路，計數器接收脈沖閃光同步信號，經過比較電路的轉換、處理，輸出如圖7所示的雙路同步信號。
[0063]所述比較電路包括但不限于CPLD、FPGA和離散電路。
[0064]所述同步信號生成模塊接收置位信號、復位信號或時鐘信號。
[0065]實施例三、雙路同步信號
[0066]在該實施例中，第一幀圖像采集時，信號I有效；第二幀圖像采集時，信號I和信號2均有效；第三幀圖像采集時，信號2有效；依次類推。時序圖如圖8所示。
[0067]一種具有多路閃光同步信號的相機，包括連接的相機本體和相機接口，其中，所述相機接口包括同步信號生成模塊、輸入模塊和電源模塊，電源模塊為同步信號生成模塊、輸入模塊提供電源，同步信號生成模塊接收圖像傳感器芯片的脈沖閃光同步信號，根據輸入模塊接收的輸入信息，生成如圖8所示的雙路同步信號，控制外部多個閃光燈的開、關。
[0068]所述同步信號生成模塊，包括依次連接的觸發器、譯碼器和門電路，觸發器接收圖像傳感器芯片的脈沖閃光同步信號，通過譯碼器和門電路的邏輯轉換，生成如圖8所示的雙路同步信號。
[0069]所述同步信號生成模塊，包括計數器和控制器，計數器連接控制器，計數器接收脈沖閃光同步信號，經過控制器的分析、處理，輸出如圖8所示的雙路同步信號。
[0070]所述控制器包括但不限于單片機、ARM和DSP處理器。
[0071]所述同步信號生成模塊，包括計數器和比較電路，計數器連接比較電路，計數器接收脈沖閃光同步信號，經過比較電路的轉換、處理，輸出如圖8所示的雙路同步信號。
[0072]所述比較電路包括但不限于CPLD、FPGA和離散電路。
[0073]所述同步信號生成模塊接收置位信號、復位信號或時鐘信號。
[0074]同步信號生成模塊實施例:
[0075]實施例一:
[0076]如圖9所示，通常具備全局曝光功能的相機，其圖像傳感器芯片有一個脈沖閃光同步輸出信號。也可以由相機生成一個類似功能的同步信號。這個閃光同步信號通過同步信號生成電路，就可以得到需要的多路閃光同步信號。這個電路包含觸發器、譯碼器和門電路。該電路可以用CPLD、FPGA、離散電路來實現。
[0077]可以選的，同步信號生成電路可以接收置位信號；
[0078]可以選的，同步信號生成電路可以接收復位信號；
[0079]可以選的，同步信號生成電路可以接收時鐘信號信號。
[0080]實施例二:
[0081]如圖10所示，使用計數器、比較器等電路可以實現多路閃光同步信號生成的功能，該電路可以用CPLD、FPGA、離散電路來實現。
[0082]可以選的，同步信號生成電路可以接收置位信號；
[0083]可以選的，同步信號生成電路可以接收復位信號；
[0084]可以選的，同步信號生成電路可以接收時鐘信號信號。
[0085]實施例三:
[0086]如圖11所示，用單片機、ARM、DSP等處理器等同樣可以實現多路閃光同步信號生成的功能，只要在處理器內部用軟件實現即可。
[0087]可以選的，同步信號生成電路可以接收置位信號；
[0088]可以選的，同步信號生成電路可以接收復位信號；
[0089]可以選的，同步信號生成電路可以接收時鐘信號信號。
[0090]應用實施案例
[0091]實施例一:
[0092]在工業自動化檢測案例中，有一種類似圓柱形的零件，如工業傳感器。如圖12所示，傳感器從外形來分由三部分組成，分別是螺紋部分、中間部分和接線部分。螺紋部分用于把傳感器固定在其它工件或者設備上；中間部分連接螺紋部分和接線部分；接線部分用于把電信號連接出來。需要檢測的內容是螺紋部分螺牙是否平整、中間部分靠近螺紋部分的肩部是否平整，如果任何一個要檢測的部位不平整，則該零件為不合格品。
[0093]由于缺陷部位可能出現在任何一個角度，本實施例中，通過一個旋轉機構讓傳感器每旋轉一定角度，如60度，停下來，拍照檢測，然后繼續旋轉，直至360度全部檢測完畢。但是針對兩個部位的檢測，需要不同的光源:螺牙部分的檢測采用正面光源，效果圖如圖13所示，中間部分的肩部的檢測，采用背光源，效果圖如圖14所示。兩種光源需要分時打開，否則會互相干擾。
[0094]本實施例中，相機有兩個閃光同步輸出信號，可以分別控制正面光源和背光源。對螺牙部分拍照時，連接正面光源的閃光同步輸出信號有有效輸出；對肩部進行拍照時，連接背光源的閃光同步輸出信號有有效輸出。這樣可以達到以效率最高、成本最低、使用最簡單的方式實現了兩個部位的視覺檢測。
[0095]上述雖然結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】進行了描述，但并非對本實用新型保護范圍的限制，所屬領域技術人員應該明白，在本實用新型的技術方案的基礎上，本領域技術人員不需要付出創造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本實用新型的保護范圍以內。
【權利要求】
1.一種具有多路閃光同步信號的相機，其特征是:包括連接的相機本體和相機接口，其中，所述相機接口包括同步信號生成模塊、輸入模塊和電源模塊，電源模塊為同步信號生成模塊、輸入模塊提供電源，同步信號生成模塊接收相機圖像傳感器芯片的脈沖閃光同步信號，根據輸入模塊接收的包括預先指定置位和復位信號的輸入信息，生成具有不同有效順序的多路同步信號，控制外部多個閃光燈的開、關；所述脈沖閃光同步信號為芯片輸出的高電平或者低電平脈沖信號，其有效區間與芯片的有效曝光時間一致。
2.如權利要求1所述的一種具有多路閃光同步信號的相機，其特征是:所述同步信號生成模塊，包括依次連接的觸發器、譯碼器和門電路，觸發器接收圖像傳感器芯片的脈沖閃光同步信號，通過譯碼器和門電路的邏輯轉換，形成多路閃光同步信號。
3.如權利要求1所述的一種具有多路閃光同步信號的相機，其特征是:所述同步信號生成模塊，包括計數器和控制器，計數器連接控制器，計數器接收脈沖閃光同步信號，經過控制器的分析、處理，輸出多路閃光同步信號。
4.如權利要求3所述的一種具有多路閃光同步信號的相機，其特征是:所述控制器包括但不限于單片機、ARM和DSP處理器。
5.如權利要求1所述的一種具有多路閃光同步信號的相機，其特征是:所述同步信號生成模塊，包括計數器和比較電路，計數器連接比較電路，計數器接收脈沖閃光同步信號，經過比較電路的轉換、處理，輸出多路閃光同步信號。
6.如權利要求5所述的一種具有多路閃光同步信號的相機，其特征是:所述比較電路包括但不限于CPLD、FPGA和離散電路。
7.如權利要求1所述的一種具有多路閃光同步信號的相機，其特征是:所述同步信號生成模塊接收置位信號、復位信號或時鐘信號。
8.如權利要求1所述的一種具有多路閃光同步信號的相機，其特征是:所述不同有效順序的多路同步信號為有效時間窗口與傳感器曝光完全一致的信號，所述有效時間窗口必須與傳感器曝光在時間上有重疊的部分。
9.如權利要求1所述的一種具有多路閃光同步信號的相機，其特征是:所述不同有效順序的多路同步信號為有效時間窗口短于傳感器曝光時間的信號，所述有效時間窗口必須與傳感器曝光在時間上有重疊的部分。
10.如權利要求1所述的一種具有多路閃光同步信號的相機，其特征是:所述不同有效順序的多路同步信號為有效時間窗口長于傳感器曝光時間的信號，所述有效時間窗口必須與傳感器曝光在時間上有重疊的部分。
【文檔編號】H04N5/232GK203933812SQ201420358473
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年6月30日 優先權日:2014年6月30日
【發明者】劉勇 申請人:蘇州吉視電子科技有限公司