CN102566487A

CN102566487A - 高能量x射线异物检测控制系统及方法

Info

Publication number: CN102566487A
Application number: CN201210028833XA
Authority: CN
Inventors: 孙轶; 陆志文; 吴家荣
Original assignee: SHANGHAI GAOJING METAL DETECTOR INSTRUMENT CO Ltd
Current assignee: SHANGHAI GAOJING METAL DETECTOR INSTRUMENT CO Ltd
Priority date: 2012-02-09
Filing date: 2012-02-09
Publication date: 2012-07-11

Abstract

本发明提供一种高能量X射线异物检测控制系统及方法，所述高能量X射线异物检测控制系统包括采用多线程操作模式的高速控制器、FPGA、用以实现网络通信的网络芯片，第一外部设备，第二外部设备；所述高速控制器分别与FPGA、网络芯片和第一外部设备相连；所述FPGA与第二外部设备相连。本发明整合入了ARM9控制器的自动识别功能，提高了检测控制系统的处理速度，充分利用了ARM9控制器的处理效率；采用FPGA实现了系统输入输出接口的扩展，增强了系统的控制能力，同时FPGA对信息的预处理功能相应减轻了检测控制系统的工作负担；采用网络芯片提高了网络传输速率，增强了图像分辨率，提高了连接的稳定性。

Description

高能量X射线异物检测控制系统及方法

技术领域

本发明属于电子通信控制技术领域，涉及一种控制系统及方法，具体涉及一种高能量X射线异物检测控制系统及方法。

背景技术

为保证装箱出库产品的质量，在产品装箱出库前必须要再进行一次检测，检查产品内是否混有异物。尤其对于食品产品(例如食品袋、食品盒子或食品罐头等)，装箱前的检测尤为重要。现有的检测异物的设备一般采用X射线安全检测装置，检测时，对通过输送带上连续输送来的被检查产品照射X射线，利用X射线受光部检测出X射线的透过状态，以此来判断在被检查产品中是否混有异物。如果发现产品内含有异物，所述X射线检测装置会及时给出一个信号，所述信号输出给异物排斥装置的执行部件，由异物排斥装置将混有异物的产品排斥出。

常见的X射线安全检测装置都只是通过工作人员的眼睛直接观察显示屏上的X影像，通过主观判断，得出行包里物品是否属于危险品或是安全品的结论，而没有自动识别异物的功能。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种高能量X射线异物检测控制系统及方法，用以自动识别高能量X射线异物检测设备的检测结果，并对相应执行器件进行自动控制。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种高能量X射线异物检测控制系统及方法。

一种高能量X射线异物检测控制系统，所述高能量X射线异物检测控制系统包括采用多线程操作模式的高速控制器、FPGA、用以实现网络通信的网络芯片，第一外部设备，第二外部设备；所述高速控制器分别与FPGA、网络芯片和第一外部设备相连；所述FPGA与第二外部设备相连。

作为本发明的一种优选方案，所述高速控制器为内核频率最高达620MHz的ARM9控制器。

作为本发明的另一种优选方案，所述网络芯片为100M以太网控制芯片。

作为本发明的再一种优选方案，所述第一外部设备包括需要ARM9控制器直接控制的SDRAM、或/和FLASH。

作为本发明的再一种优选方案，所述第二外部设备包括需要FPGA直接控制的高速A/D转换器、或/和放大器、或/和继电器、或/和时钟电路、或/和报警电路、或/和串口通讯芯片、或/和I/O接口、或/和高能量X射线异物检测设备。

一种高能量X射线异物检测控制系统的检测控制方法，所述检测控制方法包括：ARM9控制器根据高能量X射线异物检测系统所要完成的任务给出不同的控制指令，控制FPGA、网络芯片和第一外部设备；同时ARM9控制器根据从FPGA、网络芯片和第一外部设备得到的信息决定检测控制系统的控制方向和高能量X射线异物检测系统的具体执行指令。

作为本发明的一种优选方案，所述FPGA根据ARM9控制器的指令向高能量X射线异物检测设备发出屏幕显示，同时FPGA还将高能量X射线异物检测设备输入的信息传给ARM9控制器；ARM9控制器对高能量X射线异物检测设备输入的信息进行识别判断，获得判断结果，并根据判断结果启动相应控制指令。

作为本发明的另一种优选方案，所述相应控制指令包括对FPGA、网络芯片、第一外部设备、第二外部设备以及其他扩展连接设备发出的动作执行指令。

作为本发明的再一种优选方案，所述FPGA根据ARM9控制器的指令控制第二外部设备，第二外部设备完成相应的任务后将完成任务信息传递给FPGA，FPGA将所述完成任务信息经过预处理后传递给ARM9控制器。

如上所述，本发明所述的高能量X射线异物检测控制系统及方法，具有以下有益效果：

本发明整合入了ARM9控制器的自动识别功能，提高了检测控制系统的处理速度，充分利用了ARM9控制器的处理效率；采用FPGA实现了系统输入输出接口的扩展，增强了系统的控制能力，同时FPGA对信息的预处理功能相应减轻了检测控制系统的工作负担；采用网络芯片提高了网络传输速率，增强了图像分辨率，提高了连接的稳定性。

附图说明

图1为本发明所述的高能量X射线异物检测控制系统的结构框图。

图2为本发明所述的高能量X射线异物检测控制系统进行过包检测时的流程示意图。

元件标号说明

1、高速控制器； 2、FPGA；

3、网络芯片； 4、第一外部设备；

5、第一外部设备。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

请参阅附图。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。

实施例

本实施例提供一种高能量X射线异物检测控制系统，如图1所示，包括采用多线程操作模式的高速控制器1、FPGA2、用以实现网络通信的网络芯片3，第一外部设备4，第二外部设备5；所述高速控制器1分别与FPGA2、网络芯片3和第一外部设备4相连；所述FPGA2还与第二外部设备5相连。

【高速控制器1】

所述高速控制器1可采用ARM9控制器，ARM9控制器采用的是Marvell PXA270C520处理器。该ARM9控制器是市场上速度最快的工业级控制器，其内核频率最高可达620MHz，并且采用多线程操作模式，能够处理大量的实时图像信号，便于控制一些高速数字电路，提高程序执行效率。

【FPGA2】

所述FPGA2为高速FPGA(现场可编程门阵列)芯片，由FPGA根据ARM9控制器的程序指令直接控制第二外部设备。由于FPGA是并行执行模式，具有很明显的速度优势，其可以根据不同的控制芯片，产生不同频率的控制信号，极大提高了检测控制系统的适应性，这样可以将高能量X射线异物检测系统的所有控制器件都由FPGA来控制，而ARM9控制器只负责控制FPGA和一些要求高速的控制芯片，如网络芯片等，这样就最大程度释放了ARM9控制器，使其可以专职做一些要求速度快，实时性强的任务，并且使图像信号的预处理工作成为可能。FPGA的输入输出接口相当丰富，这样可以控制更多的信号，完成更多的控制功能，为高能量X射线异物检测系统的更新提供极大的空间，极大的缩短了新产品的开发周期。FPGA的介入，能够控制更多的端口，可以完成复杂的控制过程，具有很好的可扩展性，提高了整套系统的集成度。

【网络芯片3】

所述网络芯片3可以采用100M以太网控制芯片。由于本发明采用了先进的ARM9控制器和100M以太网控制芯片，并整合加入自动识别功能，使系统中检测图像传输速率和吞吐量得到了很大的提高。

【第一外部设备4】

所述第一外部设备4可以是SDRAM、FLASH以及一些需要ARM9控制器直接控制的高速器件。

【第二外部设备5】

所述第二外部设备5可以是高速A/D转换器、放大器、继电器、时钟电路、报警电路、串口通讯芯片、I/O接口等高能量X射线异物检测系统需要控制的器件。

在所述高能量X射线异物检测控制系统中，ARM9控制器控制FPGA、网络芯片和第一外部设备来完成系统的整体控制，具体检测控制方法为：

ARM9控制器根据高能量X射线异物检测系统所要完成的任务给出不同的控制指令，控制FPGA、网络芯片和第一外部设备，同时ARM9控制器根据从FPGA、网络芯片和第一外部设备得到的信息决定检测系统的控制方向和高能量X射线异物检测系统的具体执行指令。以高能量X射线异物检测系统所要完成的任务为过包检测为例，高能量X射线异物检测系统的检测过程可参考图2所述流程进行设置。

FPGA根据ARM9控制器的指令向终端(该终端指高能量X射线异物检测设备)发出屏幕显示，同时FPGA还将终端输入的信息传给ARM9控制器；ARM9控制器对终端输入的信息进行识别判断，获得判断结果，并根据判断结果启动相应控制指令。所述相应控制指令包括对FPGA、网络芯片、第一外部设备、第二外部设备以及其他扩展连接设备发出的动作执行指令。FPGA根据ARM9控制器的指令控制第二外部设备，第二外部设备完成相应的任务后将完成任务信息传递给FPGA，FPGA将完成任务信息经过一些必要的预处理后传递给ARM9控制器。

本发明所述的高能量X射线异物检测控制系统整合入了ARM9控制器的自动识别功能，提高了检测控制系统的处理速度，充分利用了ARM9控制器的处理效率；采用FPGA实现了系统输入输出接口的扩展，增强了系统的控制能力，同时FPGA对信息的预处理功能相应减轻了检测控制系统的工作负担；采用网络芯片提高了网络传输速率，增强了图像分辨率，提高了连接的稳定性。

本发明所述的高能量X射线异物检测控制系统还可以在此系统的基础上开发更加复杂的系统算法，例如图像的预处理算法，二级灰阶算法等等，还可以控制一些集成度很高的数字模块，从而大大简化高能量X射线异物检测控制系统的电路结构，大大提高图像的传输速率和图像数据的吞吐量，使得高分辨率图像传输成为可能。该检测控制系统提高了高能量X射线异物检测设备的稳定性、智能性、可操作性和可扩展性，从而使该检测设备具有更强的市场竞争力。

所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims

1.一种高能量X射线异物检测控制系统，其特征在于：所述高能量X射线异物检测控制系统包括采用多线程操作模式的高速控制器、FPGA、用以实现网络通信的网络芯片，第一外部设备，第二外部设备；所述高速控制器分别与FPGA、网络芯片和第一外部设备相连；所述FPGA与第二外部设备相连。

2.根据权利要求1所述的高能量X射线异物检测控制系统，其特征在于：所述高速控制器为内核频率最高达620MHz的ARM9控制器。

3.根据权利要求1所述的高能量X射线异物检测控制系统，其特征在于：所述网络芯片为100M以太网控制芯片。

4.根据权利要求1所述的高能量X射线异物检测控制系统，其特征在于：所述第一外部设备包括需要ARM9控制器直接控制的SDRAM、或/和FLASH。

5.根据权利要求1所述的高能量X射线异物检测控制系统，其特征在于：所述第二外部设备包括需要FPGA直接控制的高速A/D转换器、或/和放大器、或/和继电器、或/和时钟电路、或/和报警电路、或/和串口通讯芯片、或/和I/O接口、或/和高能量X射线异物检测设备。

6.一种权利要求1至5任意一项所述的高能量X射线异物检测控制系统的检测控制方法，其特征在于，所述检测控制方法包括：ARM9控制器根据高能量X射线异物检测系统所要完成的任务给出不同的控制指令，控制FPGA、网络芯片和第一外部设备；同时ARM9控制器根据从FPGA、网络芯片和第一外部设备得到的信息决定检测控制系统的控制方向和高能量X射线异物检测系统的具体执行指令。

7.根据权利要求6所述的高能量X射线异物检测控制系统的检测控制方法，其特征在于：所述FPGA根据ARM9控制器的指令向高能量X射线异物检测设备发出屏幕显示，同时FPGA还将高能量X射线异物检测设备输入的信息传给ARM9控制器；ARM9控制器对高能量X射线异物检测设备输入的信息进行识别判断，获得判断结果，并根据判断结果启动相应控制指令。

8.根据权利要求7所述的高能量X射线异物检测控制系统的检测控制方法，其特征在于：所述相应控制指令包括对FPGA、网络芯片、第一外部设备、第二外部设备以及其他扩展连接设备发出的动作执行指令。

9.根据权利要求7所述的高能量X射线异物检测控制系统的检测控制方法，其特征在于：所述FPGA根据ARM9控制器的指令控制第二外部设备，第二外部设备完成相应的任务后将完成任务信息传递给FPGA，FPGA将所述完成任务信息经过预处理后传递给ARM9控制器。