[實用新型]CCD光源強度自適應調節系統

無效

• 申請號: 201020141245.3
• 申請日: 2010-03-23
• 公開（公告）號: CN201616861U
• 公開（公告）日: 2010-10-27
• 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

本實用新型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。

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，本實用新型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。

實用新型內容

本實用新型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，并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、調節光源的光源強度。

本實用新型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。

本CCD光源強度自適應調節系統的調節過程具體包括如下步驟：

(1)啟動電源，初始化設置：設置下位機的串口參數、PWM輸出頻率與輸出引腳，在上位機中設置光源預設的最佳強度值；

(2)上位機中的光源強度分析系統輸出預設光源強度信號，依次經由下位機的串行接口電路模塊、單片機模塊和LED驅動器模塊處理，并輸出驅動信號，控制點亮光源；

(3)CCD攝像機獲取光源照射強度的圖像，并傳送至上位機；