[發明專利]一種基于FPGA的CIS圖像采集系統及其采集方法

無效

• 申請號: 201210089996.9
• 申請日: 2012-03-30
• 公開（公告）號: CN102625056A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: 劉敏;梁波;梅領亮;徐地華
• 申請（專利權）人: 廣東正業科技股份有限公司;昆山市正業電子有限公司
• 主分類號: H04N5/369
• 分類號: H04N5/369;H04N1/031;G01N21/956;G01B11/08
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 羅曉林;李志強

技術領域

本發明涉及一種用于檢孔機或PCB行業其他領域的線陣接觸式圖形采集系統，特別是涉及一種基于FPGA（Field－Programmable?Gate?Array，即現場可編程門陣列）的CIS（Contact?Image?Sensor，接觸式圖像傳感器）圖像采集系統及其采集方法。

背景技術

接觸式圖像傳感器（CIS）約在90年代初發展成形,由于其機構緊湊，無復雜光學鏡頭組件，體積小，重量輕，抗震性能好，響應快的優點，已逐步取代了CCD的部分市場，廣泛的應用于傳真、掃描、紙幣票據識別、光標閱讀中，同時，CIS在PCB行業的應用，減少了檢測儀器的體積，增加了的穩定性和性價比。

PCB行業的發展，使得人工檢測已無法適應；通過CIS進行PCB圖像的采集，經軟件分析處理，可以方便的檢測出PCB板中的缺陷，提高了PCB廠家的競爭力；但如何能更好的利用FPGA進行CIS圖像采集，采集系統越來越精確。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種基于FPGA的CIS圖像采集系統及其采集方法，能精確的對CIS圖像進行采集檢測，檢測出PCB板中存在的缺陷，提高PCB板的合格率。

為了達到上述目的，本發明采用的技術方案是：一種基于FPGA的CIS圖像采集系統，包括CIS傳感器，所述的CIS圖像采集系統還包括與CIS傳感器輸出端連接的AD采集模塊、與AD采集模塊雙向連接的FPGA數據處理模塊、與FPGA數據處理模塊雙向連接的LVDS轉換模塊和單片機控制模塊、與LVDS轉換模塊雙向連接的cameralink接口，FPGA提供CIS的工作時序，CIS輸出的圖像經過AD采集轉換成數字信號，由FPGA進行預處理，并存儲到內部RAM中，按照cameralink數據格式，通過LVDS芯片將數據以差分的形式輸出至cameralink接口。

進一步的，所述的單片機控制模塊與LVDS轉換模塊雙向連接。

進一步的，所述的單片機控制模塊的輸出端與AD采集模塊的輸入端連接。

進一步的，所述的單片機控制模塊的單片機為PIC單片機。

進一步的，所述的FPGA數據處理模塊的輸出端與CIS傳感器連接。

進一步的，所述的FPGA數據處理模塊為Cyclone?III?FPGA數據處理模塊。

進一步的，所述的FPGA包括CIS時序、A/D采集時序、PLL倍頻、雙端口RAM、MCU通信、cameralink接口模塊。

一種根據所述的基于FPGA的CIS圖像采集系統的采集方法，其步驟如下：

步驟1、初始化cameralink內部的uart接口；

步驟2、讀取單片機的eeprom數據；

步驟3、根據eeprom數據配置AD芯片；讀取AD芯片，返回配置狀態至上位機；

步驟4、若上位機有數據更新，進入中斷程序，接收數據后返回；

步驟5、判斷數據是否滿足自定義通信協議，是則執行步驟6，否則執行步驟4；

步驟6、判斷是否為新數據，是則執行步驟7，否則執行步驟12；

步驟7、判斷數據是否為配置AD工作參數，是則執行步驟8，否則發送至FPGA并執行步驟10；

步驟8、重新配置AD芯片；并執行步驟9；

步驟9、將數據寫入eeprom；

步驟10、圖像二值化處理；

步驟11、返回配置狀態至上位機；

步驟12、結束程序。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：能精確的對CIS圖像進行采集檢測，檢測出PCB板中存在的缺陷，提高PCB板的合格率。

附圖說明

?圖1為本發明的系統結構示意圖；

????圖2為本發明的FPGA總體功能模塊圖；

圖3為本發明的CIS時序圖；

圖4為本發明的AD轉換時序圖；

圖5為本發明的方法流程圖。

具體實施方式

本發明的主旨在于克服現有技術的不足，提供一種基于FPGA的CIS圖像采集系統及其采集方法，本系統由FPGA、單片機、AD轉換器、LVDS芯片組成，FPGA提供CIS的工作時序，CIS輸出的圖像，經過AD采集，轉換成數字信號，由FPGA進行預處理，并存儲到內部RAM中，按照cameralink數據格式，通過LVDS芯片將數據以差分的形式輸出至cameralink接口。