[發明專利]一種實現大幅面在線檢測的多CIS拼接智能相機及方法

有效

• 申請號: 201310361760.0
• 申請日: 2013-08-19
• 公開（公告）號: CN103442174A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 劉霖;郭濤;陳偉;張峰;陳鎮龍;羅穎;宋昀岑;劉娟秀;楊先明
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H04N5/232
• 分類號: H04N5/232;H04N5/76
• 代理公司: 四川省成都市天策商標專利事務所 51213
• 代理人: 劉興亮

技術領域

本發明涉及一種圖象采集處理技術，尤其涉及一種實現大幅面在線檢測的多CIS拼接智能相機及方法。

背景技術

在工業生產中常常會遇到1米以上的大幅面圖像處理和檢測需求，如織布檢測，PCB表觀檢測，瓷磚檢測等圖像檢測。傳統的解決方式是利用大幅面CIS線陣相機采集圖像，之后再通過后端的PC以純軟件的方式對大幅面圖像進行處理。這種PC+大幅面CIS線陣相機的解決方案，要求在采集圖像的同時不停的將圖像數據通過camerlink、USB等接口傳送給PC進行處理。這種處理方式需要耗費大量的數據傳輸時間，同時PC對于圖像的處理也無法做到真正并行實時性較差。對于要求在高速檢測中一旦發現被測物體發生變化或者異常就立刻報錯或停止運行的在線檢測系統來說，傳統的大幅面檢測系統無法滿足實時性要求。另外傳統的PC+大幅面CIS線陣相機的系統成本較高，體積大工業現場安裝極為不便。

發明內容

本發明的目的就在于提供一種解決上述問題，且結合FPGA并行處理特性、多緩存結構、以及DSP高速數據處理特性，實現大幅面在線檢測的多CIS拼接智能相機及方法。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是：一種實現大幅面在線檢測的多CIS拼接智能相機，包括圖像采集模塊、圖像處理模塊和外部接口模塊，所述圖像采集模塊有N組CIS采集模塊構成，N≥2，所述CIS采集模塊由CIS傳感器、AD、以及光源組成，且相互之間電連接，所述圖像處理模塊包括FPGA、雙核DSP以及Flash模塊，所述FPGA、Flash模塊分別與雙核DSP雙向連通，所述FPGA上還連接有兩塊DDR3存儲器DDR3-1、DDR3-2。

作為優選，所述圖像采集模塊信號端與FPGA信號端雙向連通，所述外部接口模塊與雙核DSP信號端雙向連通。

作為優選，所述外部接口模塊為通用IO-RS232和以太網。

作為優選，一種實現大幅面在線檢測的多CIS拼接方法，所述FPGA采集N根CIS得到的圖像數據，并在FPGA上拼接N根CIS的圖像得到完整的大幅面的圖像數據，首先將拼接得到M行圖像數據，所述M值取全副圖像行數的1/100行，暫存在DDR3-1中，再對暫存的M行數據在FPGA中進行圖像增強、分割圖像預處理算法得到該M行圖像數據中的ROI圖像區域，并將該ROI圖像保存在DDR3-2中，隨后繼續采集M行數據并將從該數據得到ROI圖像數據保存到DDR3-2中并與之前得到的ROI圖像數據進行拼接，直到得到一個連通區域為止。

與現有技術相比，本發明的優點在于：本發明結合FPGA并行處理特性、多緩存結構、以及DSP高速數據處理特性，剔除了傳統大幅面工業檢測系統中后端的PC處理部分，直接將圖像的采集和處理集成到一個相機內部，利用FPGA并行性特點，實現了在采集圖像的同時進行處理，大大提高了整個系統的實時性，達到了在線大幅面圖像檢測的實時性要求。系統成本大大降低，且結構相對簡單體積較小便于在復雜的工業現場安裝和使用。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖；

圖2為本發明的原理框圖。

具體實施方式

下面將結合附圖對本發明作進一步說明。

實施例1：參見圖1、圖2，一種實現大幅面在線檢測的多CIS拼接智能相機，包括圖像采集模塊、圖像處理模塊和外部接口模塊，所述圖像采集模塊有N組CIS采集模塊構成，N≥2，通常CIS的掃描寬度在108mm-311mm左右，所以要掃描1m以上的大幅面圖像需要利用多個根CIS進行圖像拼接，所述CIS采集模塊由CIS傳感器、AD、以及光源組成，且相互之間電連接，所述圖像處理模塊包括FPGA、雙核DSP以及Flash模塊，所述FPGA、Flash模塊分別與雙核DSP雙向連通，所述FPGA負責N組CIS的圖像拼接和圖像預處理，所述FPGA上還連接有兩塊DDR3存儲器DDR3-1、DDR3-2，所述雙核的DSP處理器負責復雜的圖像處理算法、以太網等接口的通信和整個系統的調度和協調，所述圖像采集模塊信號端與FPGA信號端雙向連通，所述外部接口模塊與雙核DSP信號端雙向連通，所述外部接口模塊為通用IO-RS232和以太網。

一種實現大幅面在線檢測的多CIS拼接方法如下：