[發明專利]基于嵌入式系統的微小尺寸測量裝置

無效

• 申請號: 200710098752.6
• 申請日: 2007-04-26
• 公開（公告）號: CN101055173A
• 公開（公告）日: 2007-10-17
• 發明（設計）人: 王中宇;付繼華;孟浩
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G01B21/02
• 分類號: G01B21/02;H04N5/225;G06T1/00
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司
• 代理人: 賈玉忠;盧紀

1、基于嵌入式系統的微小尺寸測量裝置，其特征在于包括：傳感器(1)、存儲器(2)、人機界面(3)和嵌入式控制器(4)；傳感器(1)采集微小尺寸的數字圖像通過標準數字視頻接口送至嵌入式控制器(4)，當嵌入式控制器(4)獲取傳感器(1)采集的數字圖像后，將其送至人機界面(3)顯示；當嵌入式控制器(4)獲得由人機界面(3)輸入的測量參數后，控制器(4)根據圖像處理算法計算微小尺寸的量值；當嵌入式控制器(4)獲得由人機界面(3)輸入的保存命令后，嵌入式控制器(4)將數字圖像和測量結果保存至存儲器(2)；所述的傳感器(1)主要包括：套筒(101)、支架(102)、鏡頭組(103)、全數字圖像采集模塊(104)、照明光源(110)、卡環(105)；套筒(101)為傳感器的外殼，套筒(101)的左端面為微小尺寸測量的基準平面(111)；支架(102)固定在套筒(101)內，用于固定鏡頭組(103)、全數字圖像采集模塊(104)及作為圖像采集的照明光源(110)；鏡頭組(103)將貼在基準平面上的微小尺寸投影到全數字圖像采集模塊(104)的圖像傳感器(1041)的感光面上；全數字圖像采集模塊(104)的輸出通過接線端子(107)引出，接至嵌入式控制器(4)；卡環(105)通過螺紋旋入套筒(101)的內孔，將支架(102)及其中央內孔中的鏡頭組(103)、全數字圖像采集模塊(104)及照明光源(110)固定在套筒(101)之中。

2、根據權利要求1所述的基于嵌入式系統的微小尺寸測量裝置，其特征在于：所述的照明光源(110)由發光二極管構成，全數字圖像采集模塊(104)為照明光源(110)供電；發光二極管輸出為散射紅光，為視場區域提供均勻的照明。

3、根據權利要求1所述的基于嵌入式系統的微小尺寸測量裝置，其特征在于：所述的套筒(101)的右端面安裝蓋板(106)，起到封閉整個傳感器的作用。

4、根據權利要求1所述的基于嵌入式系統的微小尺寸測量裝置，其特征在于：所述的全數字圖像采集模塊(104)由圖像傳感器(1041)和總線驅動器(1042)組成；圖像傳感器(1041)為高分辨率CMOS圖像傳感器，其時鐘輸入端PCLK與總線驅動器(1042)的時鐘輸出端CLK連接；圖像傳感器(1041)的幀同步信號輸入端VSYNC與總線驅動器(1042)的豎直參考信號輸出端VREF連接；圖像傳感器(1041)的行同步信號輸入端HSYNC與總線驅動器(1042)的水平參考信號輸出端HREF連接；圖像傳感器(1041)的數據端口D7～D0與總線驅動器(1042)的數據端口DA7～DA0連接；圖像傳感器(1041)的串行控制端口SIO_D和SIO_C分別與總線驅動器(1042)的串行端口SDA和SCL連接；總線驅動器(1042)的標準數字視頻端口SVI和嵌入式控制器(4)的標準視頻接口(407)連接；總線驅動器(1042)用于為圖像傳感器(1041)的輸入、輸出提供驅動，為全數字圖像采集模塊(104)提供ITU-R?BT.601/656數字視頻接口。

5、根據權利要求1所述的基于嵌入式系統的微小尺寸測量裝置，其特征在于：所述的嵌入式控制器(4)包括：ARM處理器(401)、電源管理器(402)、時鐘/復位管理器(403)、FLASH存儲器(404)、SDRAM存儲器(405)、存儲器接口(406)、標準數字視頻接口(407)和人機界面接口(408)；時鐘/復位管理器(403)為ARM處理器(401)提供必要的時鐘和復位時序，ARM處理器(401)將控制邏輯從FLASH存儲器(404)加載到SDRAM存儲器(405)中；電源管理器(402)在ARM處理器(401)的控制下，實現對系統電源的優化管理；存儲器接口(406)與存儲器(2)連接，支持多種移動存儲介質；標準數字視頻接口(407)與傳感器(1)連接；人機界面接口(408)與人機界面(3)連接，提供人機操作的平臺。

6、根據權利要求1所述的基于嵌入式系統的微小尺寸測量裝置，其特征在于：所述的圖像處理算法為：對采集的圖像首先進行圖像消噪；然后將其轉換為灰度圖像；再對灰度圖像進行閾值處理，以獲得僅包含微小尺寸信息的二值圖像；根據被測量輸入測量的參考點，當參考點數量滿足被測量要求時，以參考點為基準提取二值圖像的像素信息，并且計算出相應的被測量；最后輸出測量結果。