專利名稱：一種機器視覺光源系統及其控制方法
技術領域：
本發明涉及機器視覺用光源領域，特別是一種機器視覺光源系統及其控制方法。
背景技術：
機器視覺系統中，包含很多種類的光源，包括面光源、點光源、球積分光源、條形光源等等。這些光源的共同特性是穩定、壽命長等，但也有一個缺點只能同時點亮所有 LED (對LED光源而言)。而在某些應用場合，要求光源板上特定LED點亮，而其它LED則不亮。目前比較類似是運用在LED廣告屏的動態刷新方法中，但是這種LED廣告屏的動態刷新方法因為有頻閃，不能應用在機器視覺系統中。
發明內容
本發明的發明目的在于，針對上述存在的問題，提供一種用于機器視覺的光源系統以及實現這個系統的控制方法。本發明中所述的光源具有指定特定光源點亮的功能，可以實現上位機對光源的直觀控制，從而達到對機器視覺檢測系統中提出特殊光線方向，光線強度等要求的滿足。本發明的技術方案是這樣實現的一種機器視覺光源系統，其特征在于包括下位機、上位機和若干組照明單元，所述下位機包括單片機和串行驅動芯片，所述單片機通過串口接口與上位機連接，所述每組照明單元與對應的串行驅動芯片連接，所述串行驅動芯片相互串聯，其中一個串行驅動芯片與所述單片機連接，所述每組照明單元由若干個相互獨立的光源組成。本發明所述的機器視覺光源系統，其所述下位機還包括與單片機連接的閃存數據單元。本發明所述的機器視覺光源系統，其所述下位機還包括與單片機連接的供電單兀。本發明所述的機器視覺光源系統，其所述下位機還包括分別與單片機連接的上電復位電路和手動復位電路。一種機器視覺光源系統的控制方法，其特征在于包括以下步驟
1)、下位機的單片機訪問閃存，讀取閃存數據，發送到串行驅動芯片，置位光源，點亮閃存數據單元設定的光源，然后打開串口中斷，等待上位機下傳數據；
2)、上位機下傳數據并產生中斷，下位機響應中斷，讀取中斷緩存中數據，解算數據并轉換為光源控制信號，實現上位機所設定的光源工作狀態。本發明所述的機器視覺光源系統的控制方法，其在所述步驟2)中，上位機下傳的數據是通過以下步驟完成的
a)、上位機開始運行，首先初始化變量，然后自動檢測串口狀態，若串口工作正常，則向下位機發送握手信號，若下位機正常響應上位機的握手信號，則在界面顯示連接成功，并等待用戶操作；b)、在用戶操作中，當用戶設置好各項參數后，點擊設置控件，系統產生響應，系統判斷用戶是否選擇了直接讀入數據庫中存儲的光源設定參數，如果用戶選擇了讀入數據庫中參數，則直接訪問數據庫中光源工作狀態，并執行相應的數據發送程序；
C)、若用戶沒有選擇讀入數據庫數據，則系統讀入用戶通過頁面上的復選框表示的光源工作狀態，并執行相應的數據發送程序；
在步驟b)和步驟c)中，所述執行相應的數據發送程序是將對應光源工作狀態轉換成二進制數據，然后轉換成十六進制數據，得到十六進制表示的光源工作狀態后，向下位機發送數據，若發送成功，則將數據存入數據庫，以備下次用戶調用，并返回主界面。本發明所述的機器視覺光源系統的控制方法，其在所述步驟C)中，用戶可以對光源對應的復選框進行操作，逐一將光源點亮或者關掉，用戶也可以使用行選的方式，將一列光源全部點亮或者關掉，在設置完界面上的復選框后，點擊光源設置控件，向下位機傳輸數據，設置光源。本發明所述的機器視覺光源系統的控制方法，其在所述步驟2)中，中斷發生后，下位機發生響應，向上位機發送握手信號，如果沒有收到握手信號，查詢發送次數，如果次數小于3次，則再次發送握手信號，若發送次數大于3次，則判斷上位機出現錯誤，重新進入等待中斷狀態；如果收到握手信號，則讀取中斷緩存中數據。本發明所述的機器視覺光源系統的控制方法，其在所述步驟a)中，在檢測串口狀態時，若串口不能打開，則彈出警告，并終止程序運行；若串口正常工作，則向下位機發送握手信號，如果沒有收到握手信號，則判斷發送次數，如果次數小于3，則重新發送，若次數大于3次，則提示用戶下位機沒有準備好，并進入顯示界面。本發明所述的機器視覺光源系統的控制方法，其在所述步驟b)和步驟C)中，在得到十六進制表示的光源工作狀態之后，向下位機發送數據，若發送不成功，則檢查發送次數，如果次數小于3次，則再次發送，若大于等于3次，則停止發送，并提示相應錯誤，并返回主界面。本發明可以通過在上位機的操作界面上，手動設置相應光源的LED點亮狀態，實現對光源板的像素級控制，并可以讀入數據庫參數，自動設置光源板上LED的工作狀態，下位機與上位機進行通訊，將上位機下傳的數據解算成光源板上對應的LED工作狀態，同時也可以實現從控制自身所帶閃存讀入光源板狀態，并置位相應光源板上的LED。
圖1是本發明的光源系統的連接示意圖。圖2是本發明下位機主程序流程圖。圖3是中斷程序流程圖。圖4是上位機主程序流程圖。圖5是上位機響應用戶操作程序流程圖。圖6是上位機程序用戶界面圖。圖中標記1為照明單元，2為復選框，3為行選。
具體實施方式
下面結合附圖，對本發明作詳細的說明。為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。如圖1所示，一種機器視覺光源系統，包括下位機、上位機和若干組照明單元1，所述下位機包括單片機、串行驅動芯片、閃存數據單元、供電單元、上電復位電路和手動復位電路，所述單片機通過RS232串口接口與上位機連接，所述每組照明單元與對應的串行驅動芯片連接，所述串行驅動芯片相互串聯，其中一個串行驅動芯片與所述單片機連接，所述每組照明單元由若干個相互獨立的光源組成，所述下位機的單片機分別與閃存數據單元、 供電單元、上電復位電路和手動復位電路連接。其中，在照明單元中還設置有用于防止過流燒毀LED光源的限流電阻。一種機器視覺光源系統的控制方法，包括以下步驟
1)、如圖2所示，下位機的單片機在得到供電單元加載電壓后，自動上電復位，開始讀入閃存數據，并將閃存數據解算成二進制數據，發送到串行驅動芯片，置位光源，點亮閃存數據單元設定的光源，然后打開串口中斷，等待上位機下傳數據；
2)、如圖3所示，上位機下傳數據并產生中斷，下位機響應中斷，向上位機發送握手信號，如果沒有收到握手信號，查詢發送次數，如果次數小于3次，則再次發送握手信號，若發送次數大于3次，則判斷上位機出現錯誤，重新進入等待中斷狀態；如果收到握手信號后， 讀取中斷緩存中數據，將讀出的數據進行十六進制到二進制轉換，將轉換后的數據通過數據總線發送至相應的串行驅動芯片，串行驅動芯片驅動光源，實現上位機所設定的光源工作狀態。在所述步驟2)中，上位機下傳的數據是通過以下步驟完成的
a)、如圖4所示，上位機開始運行，首先初始化變量，然后自動檢測串口狀態，若串口不能打開，則彈出警告，并終止程序運行；若串口工作正常，則向下位機發送握手信號，如果沒有收到握手信號，則判斷發送次數，如果次數小于3，則重新發送，若次數大于3次，則提示用戶下位機沒有準備好，并進入顯示界面；若下位機正常響應上位機的握手信號，則在界面顯示連接成功，并等待用戶操作；
b)、如圖5所示，在用戶操作中，當用戶設置好各項參數后，點擊設置控件，系統產生響應，系統判斷用戶是否選擇了直接讀入數據庫中存儲的光源設定參數，如果用戶選擇了讀入數據庫中參數，則直接訪問數據庫中光源工作狀態，并執行相應的數據發送程序；
C)、若用戶沒有選擇讀入數據庫數據，則系統讀入用戶通過頁面上的復選框表示的光源工作狀態，并執行相應的數據發送程序；如圖6所示，用戶可以對光源對應的復選框2進行操作，逐一將光源點亮或者關掉，用戶也可以使用行選3的方式，將一列光源全部點亮或者關掉，在設置完界面上的復選框后，點擊光源設置控件，向下位機傳輸數據，設置光源。在上述步驟b)和步驟C)中，所述執行相應的數據發送程序是將對應光源工作狀態轉換成二進制數據，然后轉換成十六進制數據，在得到十六進制表示的光源工作狀態之后，向下位機發送數據，若發送不成功，則檢查發送次數，如果次數小于3次，則再次發送， 若大于等于3次，則停止發送，并提示相應錯誤，并返回主界面；若發送成功，則將數據存入數據庫，以備下次用戶調用，并返回主界面。
以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種機器視覺光源系統，其特征在于包括下位機、上位機和若干組照明單元，所述下位機包括單片機和串行驅動芯片，所述單片機通過串口接口與上位機連接，所述每組照明單元與對應的串行驅動芯片連接，所述串行驅動芯片相互串聯，其中一個串行驅動芯片與所述單片機連接，所述每組照明單元由若干個相互獨立的光源組成。
2.根據權利要求1所述的機器視覺光源系統，其特征在于所述下位機還包括與單片機連接的閃存數據單元。
3.根據權利要求1所述的機器視覺光源系統，其特征在于所述下位機還包括與單片機連接的供電單元。
4.根據權利要求1、2或3所述的機器視覺光源系統，其特征在于所述下位機還包括分別與單片機連接的上電復位電路和手動復位電路。
5.一種機器視覺光源系統的控制方法，其特征在于包括以下步驟1)、下位機的單片機訪問閃存，讀取閃存數據，發送到串行驅動芯片，置位光源，點亮閃存數據單元設定的光源，然后打開串口中斷，等待上位機下傳數據；2)、上位機下傳數據并產生中斷，下位機響應中斷，讀取中斷緩存中數據，解算數據并轉換為光源控制信號，實現上位機所設定的光源工作狀態。
6.根據權利要求5所述的機器視覺光源系統的控制方法，其特征在于在所述步驟2) 中，上位機下傳的數據是通過以下步驟完成的a)、上位機開始運行，首先初始化變量，然后自動檢測串口狀態，若串口工作正常，則向下位機發送握手信號，若下位機正常響應上位機的握手信號，則在界面顯示連接成功，并等待用戶操作；b)、在用戶操作中，當用戶設置好各項參數后，點擊設置控件，系統產生響應，系統判斷用戶是否選擇了直接讀入數據庫中存儲的光源設定參數，如果用戶選擇了讀入數據庫中參數，則直接訪問數據庫中光源工作狀態，并執行相應的數據發送程序；C)、若用戶沒有選擇讀入數據庫數據，則系統讀入用戶通過頁面上的復選框表示的光源工作狀態，并執行相應的數據發送程序；在步驟b)和步驟c)中，所述執行相應的數據發送程序是將對應光源工作狀態轉換成二進制數據，然后轉換成十六進制數據，得到十六進制表示的光源工作狀態后，向下位機發送數據，若發送成功，則將數據存入數據庫，以備下次用戶調用，并返回主界面。
7.根據權利要求6所述的機器視覺光源系統的控制方法，其特征在于在所述步驟c) 中，用戶可以對光源對應的復選框進行操作，逐一將光源點亮或者關掉，用戶也可以使用行選的方式，將一列光源全部點亮或者關掉，在設置完界面上的復選框后，點擊光源設置控件，向下位機傳輸數據，設置光源。
8.根據權利要求5所述的機器視覺光源系統的控制方法，其特征在于在所述步驟2) 中，中斷發生后，下位機發生響應，向上位機發送握手信號，如果沒有收到握手信號，查詢發送次數，如果次數小于3次，則再次發送握手信號，若發送次數大于3次，則判斷上位機出現錯誤，重新進入等待中斷狀態；如果收到握手信號，則讀取中斷緩存中數據。
9.根據權利要求6或7所述的機器視覺光源系統的控制方法，其特征在于在所述步驟a)中，在檢測串口狀態時，若串口不能打開，則彈出警告，并終止程序運行；若串口正常工作，則向下位機發送握手信號，如果沒有收到握手信號，則判斷發送次數，如果次數小于3則重新發送，若次數大于3次，則提示用戶下位機沒有準備好，并進入顯示界面。
10.根據權利要求9所述的機器視覺光源系統的控制方法，其特征在于在所述步驟b) 和步驟c)中，在得到十六進制表示的光源工作狀態之后，向下位機發送數據，若發送不成功，則檢查發送次數，如果次數小于3次，則再次發送，若大于等于3次，則停止發送，并提示相應錯誤，并返回主界面。
全文摘要
本發明公開了一種機器視覺光源系統，包括下位機、上位機和若干組照明單元，所述下位機包括單片機和串行驅動芯片，所述單片機通過串口接口與上位機連接，所述每組照明單元與對應的串行驅動芯片連接，所述串行驅動芯片相互串聯，其中一個串行驅動芯片與所述單片機連接，所述每組照明單元由若干個相互獨立的光源組成。本發明可以通過在上位機的操作界面上，手動設置相應光源的LED點亮狀態，實現對光源板的像素級控制，并可以讀入數據庫參數，自動設置光源板上LED的工作狀態，下位機與上位機進行通訊，將上位機下傳的數據解算成光源板上對應的LED工作狀態，同時也可以實現從控制自身所帶閃存讀入光源板狀態，并置位相應光源板上的LED。
文檔編號H05B37/02GK102325409SQ20111025147
公開日2012年1月18日 申請日期2011年8月30日 優先權日2011年8月30日
發明者李元興, 殷國富, 蔣紅海 申請人:四川大學, 成都四星液壓制造有限公司