[發明專利]CCD光源強度自適應調節系統及其方法

無效

• 申請號: 201010132479.6
• 申請日: 2010-03-23
• 公開（公告）號: CN101827221A
• 公開（公告）日: 2010-09-08
• 發明（設計）人: 黃茜;葉家和
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H04N5/238
• 分類號: H04N5/238;H05B37/02
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 黃磊

技術領域

本發明涉及光源強度調節技術，具體涉及一種通過CCD攝像機獲取圖 像，并自適應調節CCD的光源強度的自適應調節系統及其方法。

背景技術

目前，在產品生產中常采用圖像檢測系統進行質量檢測，即通過光源 照射，獲取產品的圖像來進行產品檢測分析。在現有圖像檢測系統中， CCD攝像機需要在合適的、穩定的光照條件下獲得適合人眼或計算機分 析識別的圖像。而現有圖像檢測系統中，不能通過計算機自動判斷并自動 調節光源強度，只能根據操作員對光源強度的主觀視覺判斷和反饋，手動 來調節光源強度，獲得期望光源強度下的產品圖像，使得人眼可能且易于 分辨。當計算機用于產品的自動識別時，光源的手動調節帶來一系列問題， 首先工作效率低，光源強度不僅在系統開始自動工作前要校準調好，而且 在工作中如果圖像不能被較好地識別，也需要調節光源，使自動過程不得 不參與手工操作；其次穩定性差，通常自動識別過程對圖像亮度有一致性 要求，手工調節受主觀因素和操作技術的影響難以精確地調到期望值，甚 至造成產品無法檢測。

傳統的光源強度調節采用小電流可控硅調光電路，該電路利用可控硅 導通角的變化實現調光，因此當光源強度要求嚴格線性輸出時難以實現。 況且傳統的光源強度調節是通過手工旋轉或撥動電位器完成的，由于電位 器結構方面的原因，光源強度在調節過程中很難實現線性變化，只能在一 個大概范圍內由人眼識別。在現有技術中也有基于下位機即單片機控制的 光源強度調節系統，但是這些系統中主要通過對輸入、輸出電壓采樣和反 饋，將實際電壓與設定電壓進行比較，而不是由具體的圖像檢測系統中獲 得圖像亮度曝光參數，并檢測其是否符合處理系統的檢測需要。因此，本 發明根據上位機圖像檢測系統的需要，將上位機圖像亮度的分析系統與下 位機光源強度控制系統相連接，使圖像檢測系統自適應調節并獲得最佳光 源強度。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的缺點和不足，提供一種操作方便簡 單的CCD光源強度自適應調節系統，該系統可通過CCD攝像機獲取圖像后， 可根據上位機對獲取圖像的處理要求由上位機和下位機協調配合，自動反 饋控制和調節光源強度。

本發明的另一目的在于提供一種由上述系統實現的CCD光源強度自 適應調節方法。

本發明的目的通過下述技術方案實現：

CCD光源強度自適應調節系統，包括上位機(即PC機、個人計算 機)、下位機、光源和CCD攝像機，所述光源、下位機、上位機和CCD 攝像機通過連接線依次連接；所述上位機中設有光源強度分析系統，所述 下位機中設有光源強度調節控制系統。

所述光源強度分析系統包括預設光源模塊、圖像輸入模塊和光源強度 檢測模塊，所述圖像輸入模塊與所述CCD攝像機連接，所述圖像輸入模 塊與所述光源強度檢測模塊連接，所述預設光源模塊和光源強度檢測模塊 均分別與所述下位機中的光源強度調節控制系統連接。

所述光源強度檢測模塊包括灰度值計算模塊、灰度對比模塊和調節信 號發送模塊，所述灰度值計算模塊、灰度對比模塊和調節信號發送模塊依 次連接；所述灰度值計算模塊與所述圖像輸入模塊連接，所述調節信號發 送模塊與所述下位機中的光源強度調節控制系統連接。

所述光源強度調節控制系統包括串行接口電路模塊、單片機模塊和 LED驅動器模塊，所述串行接口電路模塊、單片機模塊和LED驅動器模 塊依次連接，所述串行接口電路模塊與所述上位機中的光源強度分析系統 連接，所述LED驅動器模塊與所述光源連接。

所述單片機模塊包括信號接收模塊、寄存器計數模塊和信號反饋模 塊，所述信號接收模塊、寄存器計數模塊和信號反饋模塊依次連接；所述 信號接收模塊和信號反饋模塊均分別與所述串行接口電路模塊連接，所述 寄存器計數模塊與LED驅動器模塊連接；

所述LED驅動器模塊包括PWM信號接收模塊和MOSFET開關管控 制模塊，所述PWM信號接收模塊與所述MOSFET開關管控制模塊連接， 所述寄存器計數模塊與所述PWM信號接收模塊連接，所述MOSFET開 關管控制模塊與所述光源連接；

所述系統還包括手動輔助調光設備，所述手動輔助調光設備與下位機 的單片機模塊連接。手動輔助調光設備優選按鍵輔助設備。

由上述的系統實現的CCD光源強度自適應調節方法，包括如下步驟：