[發明專利]一種基于DSP的視覺檢測系統

有效

• 申請號: 201310326601.7
• 申請日: 2013-07-31
• 公開（公告）號: CN103424409A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 李丹;張蒙;張鑫
• 申請（專利權）人: 安徽工業大學
• 主分類號: G01N21/88
• 分類號: G01N21/88;G01B11/00;G05B19/042
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 蔣海軍

技術領域

本發明涉及一種基于DSP的嵌入式計算機視覺檢測系統，更具體地說，涉及一種高實時高精度的DSP與計算機視覺檢測相集成并能適應各種不規則產品檢測的系統。

背景技術

隨著科技化信息化的快速發展，對檢測技術提出了更高的要求。而計算機視覺技術就是利用計算機等技術代替人工對目標進行識別、判斷與測量的一種檢測技術。計算機視覺技術綜合了電子學、現代光學、信號處理與系統控制技術、計算機軟硬件技術等多學科技術。

在工業上應用視覺檢測技術，能實現對產品的在線、快速、準確和無傷害的自動化檢測，實現對產品數據的采集、分類、篩選、信息集成和分析，可以大大提高產品生產效率、生產的柔性化和自動化程度，控制產品質量，降低制造成本，提高企業的生產效率和經濟效益。

目前，通用的視覺檢測系統都是用圖像采集卡加PC機的模式，其CPU運算速度慢，系統體積相對較大，不能滿足對檢測速度和精度的高要求，其系統的集成度低也使其達不到特定場合的應用要求。

通過對現有技術的文獻檢索發現，中國專利號ZL201110300150.0，授權公告日為2013年7月3日，發明創造名稱為：基于DSP機器視覺的雞蛋品質無損檢測裝置及檢測方法，該申請案包括產品傳輸模塊、高速DSP機器視覺模塊和控制執行模塊，由CCD相機進行拍攝并被傳送至高速DSP機器視覺系統中對雞蛋的裂紋、形狀、新鮮度進行無損檢測，然后檢測結果信號通過PCI接口傳送至控制執行模塊，將不合格的雞蛋從生產線上剔除。該申請案解決了現有技術中雞蛋檢測實時性差，效率低下的問題，使用基于DSP的圖像獲取和處理模塊進行圖像獲取和圖像處理，提高了圖像獲取和處理的速度和穩定性。當檢測出不合格產品后，能使用工控機來控制電機對不合格產品進行剔除，提高了系統的自動化水平，降低了生產成本。然而，該申請案存在以下不足：（1）該申請案通過PCI接口傳輸數據，速度不及以太網傳輸；（2）其圖像處理采用將RGB圖像轉為HSL圖像的方式，而HSL顏色空間一般都是用臺式機圖形程序的顏色表示，并不適用于圖像傳輸，進而數據傳輸抗干擾能力弱，不能勝任更高速度的檢測要求。

發明內容

1.發明要解決的技術問題

本發明的目的是針對現有工業視覺檢測技術實時性低、精度不高、集成度低的不足，提供了一種高實時性高精度的DSP與計算機視覺檢測集成的系統，該系統具有體積小、重量輕、成本低、功耗低、實時性強、精度高等優點，滿足了現代工業檢測自動化、智能化的要求，并能夠利用上位機參數的配置，適應各種不規則產品的檢測，增強了視覺檢測系統的設計靈活性。

2.技術方案

為達到上述目的，本發明提供的技術方案為：

本發明的一種基于DSP的視覺檢測系統，所述檢測系統的組成模塊包括：光源模塊、集成的帶有百兆以太網接口的數字CCD攝像機、DSP圖像處理模塊、實時顯示模塊、數據傳輸模塊、數據記錄、分析與處理模塊和上位機模塊，其中：

所述光源模塊照射待檢測區域，集成的帶有百兆以太網接口的數字CCD攝像機采集光源模塊照射區域的目標圖像，得到原始圖像數據；所述數字CCD攝像機通過其百兆以太網接口將原始圖像數據發送給DSP圖像處理模塊；所述DSP圖像處理模塊處理原始圖像數據，并將處理后的圖像數據輸出到實時顯示模塊，所述實時顯示模塊用于實時顯示并記錄圖像數據；所述上位機模塊與DSP圖像處理模塊相連接，該上位機模塊用于進行圖像特征提取，并根據不同產品的需要修改DSP內部參數以適應不同產品的檢測；所述數據傳輸模塊用于接收經DSP圖像處理模塊高速處理后的圖像數據，通過以太網傳輸方式與上位機模塊實時高速地交換數據，以便于上位機模塊對于圖像數據的后續處理及存儲；所述的數據記錄、分析與處理模塊接收數據傳輸模塊輸送的數據，并進行記錄、分析與處理。

此處值得說明的是，所述的光源模塊對于本發明的視覺檢測系統的輸入有重要的影響。系統的成功，首先要保證圖像質量好，特征明顯。而好的光源能夠產生最大的對比度、足夠的亮度且對部件的位置變化不敏感，保證圖像的質量。具體的光源選取方法需要針對特定的應用實例進行相應的選擇，以期達到最佳效果。

所述DSP圖像處理模塊包括高速采集模塊、幾何校正模塊、圖像預處理模塊、圖像分割模塊、空間模型變換模塊、圖像匹配模塊和高速通信模塊；

所述高速采集模塊利用TMS320DM64系列的百兆以太網接口對數字CCD攝像機采集的原始圖像數據進行采集和轉發；