CN103442174B - 一种实现大幅面在线检测的多cis拼接智能相机及方法 - Google Patents

一种实现大幅面在线检测的多cis拼接智能相机及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103442174B
CN103442174B CN201310361760.0A CN201310361760A CN103442174B CN 103442174 B CN103442174 B CN 103442174B CN 201310361760 A CN201310361760 A CN 201310361760A CN 103442174 B CN103442174 B CN 103442174B
Authority
CN
China
Prior art keywords
module
image
cis
fpga
ddr3
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201310361760.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103442174A (zh
Inventor
刘霖
郭涛
陈伟
张峰
陈镇龙
罗颖
宋昀岑
刘娟秀
杨先明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
University of Electronic Science and Technology of China
Original Assignee
University of Electronic Science and Technology of China
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by University of Electronic Science and Technology of China filed Critical University of Electronic Science and Technology of China
Priority to CN201310361760.0A priority Critical patent/CN103442174B/zh
Publication of CN103442174A publication Critical patent/CN103442174A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103442174B publication Critical patent/CN103442174B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Image Processing (AREA)

Abstract

本发明公开了一种实现大幅面在线检测的多CIS拼接智能相机及方法，包括图像采集模块、图像处理模块和外部接口模块，所述图像采集模块有N组CIS采集模块构成，N≥2，所述CIS采集模块由CIS传感器、AD、以及光源组成，所述图像处理模块包括FPGA、双核DSP以及Flash模块，所述FPGA上还连接有两块DDR3存储器。与现有大幅面图像采集处理技术相比较，本发明直接将图像的采集和处理集成到一个相机内部，利用FPGA并行性特点，实现了在采集图像的同时进行处理，大大提高了整个系统的实时性，达到了在线大幅面图像检测的实时性要求，且结构相对简单体积较小便于在复杂的工业现场安装和使用。

Description

一种实现大幅面在线检测的多CIS拼接智能相机及方法
技术领域
本发明涉及一种图象采集处理技术，尤其涉及一种实现大幅面在线检测的多CIS拼接智能相机及方法。
背景技术
在工业生产中常常会遇到1米以上的大幅面图像处理和检测需求，如织布检测，PCB表观检测，瓷砖检测等图像检测。传统的解决方式是利用大幅面CIS线阵相机采集图像，之后再通过后端的PC以纯软件的方式对大幅面图像进行处理。这种PC+大幅面CIS线阵相机的解决方案，要求在采集图像的同时不停的将图像数据通过camerlink、USB等接口传送给PC进行处理。这种处理方式需要耗费大量的数据传输时间，同时PC对于图像的处理也无法做到真正并行实时性较差。对于要求在高速检测中一旦发现被测物体发生变化或者异常就立刻报错或停止运行的在线检测系统来说，传统的大幅面检测系统无法满足实时性要求。另外传统的PC+大幅面CIS线阵相机的系统成本较高，体积大工业现场安装极为不便。
发明内容
本发明的目的就在于提供一种解决上述问题，且结合FPGA并行处理特性、多缓存结构、以及DSP高速数据处理特性，实现大幅面在线检测的多CIS拼接智能相机及方法。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种实现大幅面在线检测的多CIS拼接智能相机，包括图像采集模块、图像处理模块和外部接口模块，所述图像采集模块有N组CIS采集模块构成，N≥2，所述CIS采集模块由CIS传感器、AD、以及光源组成，且相互之间电连接，所述图像处理模块包括FPGA、双核DSP以及Flash模块，所述FPGA、Flash模块分别与双核DSP双向连通，所述FPGA上还连接有两块DDR3存储器DDR3-1、DDR3-2。
作为优选，所述图像采集模块信号端与FPGA信号端双向连通，所述外部接口模块与双核DSP信号端双向连通。
作为优选，所述外部接口模块为通用IO-RS232和以太网。
作为优选，一种实现大幅面在线检测的多CIS拼接方法，所述FPGA采集N根CIS得到的图像数据，并在FPGA上拼接N根CIS的图像得到完整的大幅面的图像数据，首先将拼接得到M行图像数据，所述M值取全副图像行数的1/100行，暂存在DDR3-1中，再对暂存的M行数据在FPGA中进行图像增强、分割图像预处理算法得到该M行图像数据中的ROI图像区域，并将该ROI图像保存在DDR3-2中，随后继续采集M行数据并将从该数据得到ROI图像数据保存到DDR3-2中并与之前得到的ROI图像数据进行拼接，直到得到一个连通区域为止。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明结合FPGA并行处理特性、多缓存结构、以及DSP高速数据处理特性，剔除了传统大幅面工业检测系统中后端的PC处理部分，直接将图像的采集和处理集成到一个相机内部，利用FPGA并行性特点，实现了在采集图像的同时进行处理，大大提高了整个系统的实时性，达到了在线大幅面图像检测的实时性要求。系统成本大大降低，且结构相对简单体积较小便于在复杂的工业现场安装和使用。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的原理框图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步说明。
实施例1：参见图1、图2，一种实现大幅面在线检测的多CIS拼接智能相机，包括图像采集模块、图像处理模块和外部接口模块，所述图像采集模块有N组CIS采集模块构成，N≥2，通常CIS的扫描宽度在108mm-311mm左右，所以要扫描1m以上的大幅面图像需要利用多个根CIS进行图像拼接，所述CIS采集模块由CIS传感器、AD、以及光源组成，且相互之间电连接，所述图像处理模块包括FPGA、双核DSP以及Flash模块，所述FPGA、Flash模块分别与双核DSP双向连通，所述FPGA负责N组CIS的图像拼接和图像预处理，所述FPGA上还连接有两块DDR3存储器DDR3-1、DDR3-2，所述双核的DSP处理器负责复杂的图像处理算法、以太网等接口的通信和整个系统的调度和协调，所述图像采集模块信号端与FPGA信号端双向连通，所述外部接口模块与双核DSP信号端双向连通，所述外部接口模块为通用IO-RS232和以太网。
一种实现大幅面在线检测的多CIS拼接方法如下：
①FPGA采集N根CIS得到的图像数据。②并在FPGA上拼接N根CIS的图像得到完整的大幅面的图像数据，首先将拼接得到M行图像数据（取全副图像行数的1/100行）暂存在DDR3-1中。③再对暂存的M行数据在FPGA中进行图像增强，分割等图像预处理算法得到该M行图像数据中的ROI（Region Of Interest）图像区域。④并将该ROI图像保存在DDR3-2中。⑤随后继续采集M行数据并将从该数据得到ROI图像数据保存到DDR3-2中并与之前得到的ROI图像数据进行拼接，直到得到一个连通区域为止。⑥将得到一个连通区域图像数据发送给后端的双核DSP对其数据进行处理，并将处理结果通过千兆以太网等结果发送给其他系统或者保存到flash中。从而完成整个大幅面图像数据的检测过程。这样就可以实现在采集M行图像的同时进行处理，及时的发现采集过程中遇到的待测物体的异常和变化，实现在线处理。
由于原始图像经过提取后得到ROI比原始图像要小得多，完全可以保存到嵌入式系统中进行处理，在DDR3-1中暂存的图像数据通过预处理算法被提取过ROI区域后就可以被之后新采集的图像覆盖，所需内存空间只有M x2行数据的大小（DDR3-1中设置两块缓冲区，交替的使用：利用乒乓操作的方式管理内存）。并且ROI图像的提取是在FPGA上完成的，利用流水线操作的并行处理方式可以保证整个系统的实时性和并行性，从而能够达到在线检测的实时性要求。
本发明提出了一种结合FPGA并行处理特性，多缓存结构以及DSP高速数据处理特性的多处理器构架大幅面智能工业线阵相机的解决方案。剔除传统大幅面工业检测系统中后端的PC处理部分，直接将图像的采集和处理集成到一个相机内部，利用FPGA并行性特点，实现了在采集图像的同时进行处理，大大提高了整个系统的实时性，达到了在线大幅面图像检测的实时性要求。本专发明无需PC的工业线阵智能相机使整个大幅面检测系统成本大大降低，且结构相对简单体积较小便于在复杂的工业现场安装和使用。
以上对本发明所提供的一种实现大幅面在线检测的多CIS拼接智能相机及方法进行了详尽介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，对本发明的变更和改进将是可能的，而不会超出附加权利要求所规定的构思和范围，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (3)

1.一种实现大幅面在线检测的多CIS拼接智能相机，包括图像采集模块、图像处理模块和外部接口模块，其特征在于：所述图像采集模块由N组CIS采集模块构成，N≥2，所述CIS采集模块由CIS传感器、AD、以及光源组成，且相互之间电连接，所述图像处理模块包括FPGA、双核DSP以及Flash模块，所述FPGA、Flash模块分别与双核DSP双向连通，所述FPGA上还连接有两块DDR3存储器DDR3-1、DDR3-2，
所述FPGA被配置成：采集N根CIS采集模块得到的图像数据，并在拼接N根CIS采集模块的图像数据后得到完整的大幅面的图像数据，首先将拼接得到M行图像数据暂存在DDR3-1中，所述M值取全副图像行数的1/100行，再对暂存的M行图像数据在FPGA中进行图像增强、分割图像预处理算法得到该M行图像数据中的ROI图像区域，并将该ROI图像保存在DDR3-2中，随后继续采集M行图像数据并将从该数据得到的ROI图像数据保存到DDR3-2中并与之前得到的ROI图像数据进行拼接，直到得到一个连通区域为止。
2.根据权利要求1所述一种实现大幅面在线检测的多CIS拼接智能相机，其特征在于：所述图像采集模块信号端与FPGA信号端双向连通，所述外部接口模块与双核DSP信号端双向连通。
3.根据权利要求2所述一种实现大幅面在线检测的多CIS拼接智能相机，其特征在于：所述外部接口模块为通用IO-RS232和以太网接口。
CN201310361760.0A 2013-08-19 2013-08-19 一种实现大幅面在线检测的多cis拼接智能相机及方法 Active CN103442174B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310361760.0A CN103442174B (zh) 2013-08-19 2013-08-19 一种实现大幅面在线检测的多cis拼接智能相机及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310361760.0A CN103442174B (zh) 2013-08-19 2013-08-19 一种实现大幅面在线检测的多cis拼接智能相机及方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103442174A CN103442174A (zh) 2013-12-11
CN103442174B true CN103442174B (zh) 2016-08-10

Family

ID=49695835

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310361760.0A Active CN103442174B (zh) 2013-08-19 2013-08-19 一种实现大幅面在线检测的多cis拼接智能相机及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103442174B (zh)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103632433B (zh) * 2013-12-23 2015-10-28 尤新革 接触式图像传感器多光谱图像采集及处理方法
CN104104826B (zh) * 2014-07-03 2018-04-24 宁波术有电子科技有限公司 一种宽幅图像扫描系统的实现方法
CN104104827A (zh) * 2014-07-09 2014-10-15 宁波摩视光电科技有限公司 高精度大幅面扫描仪光电图像处理系统及其实现方法
CN104902193B (zh) * 2015-05-19 2018-06-22 上海集成电路研发中心有限公司 一种基于fpga对图像数据进行分割处理和显示的方法
CN105096255A (zh) * 2015-08-21 2015-11-25 上海联影医疗科技有限公司 图像处理方法及系统
CN106454000A (zh) * 2016-11-18 2017-02-22 桂林电子科技大学 一种基于图像采集装置的多功能扫描仪
CN107809560B (zh) * 2017-09-05 2020-02-14 百度在线网络技术（北京）有限公司 对多目相机进行同步的方法和fpga芯片
CN109459872A (zh) * 2018-10-19 2019-03-12 武汉精测电子集团股份有限公司 一种利用FPGA和多个PCIe显卡的模组检测方法及装置
CN109683017A (zh) * 2018-12-21 2019-04-26 安徽白鹭电子科技有限公司 一种并行乒乓处理单元、一种高速频率扫描装置及使用方法
CN111800587B (zh) * 2019-04-04 2021-08-20 山东新北洋信息技术股份有限公司 一种图像采集设备及图像采集方法
CN110530872B (zh) * 2019-07-26 2021-02-26 华中科技大学 一种多通道平面信息检测方法、系统及装置
CN113325771B (zh) * 2021-05-28 2023-02-10 深圳市数存科技有限公司 一种设备故障后的数据安全保存系统及方法
CN116027181B (zh) * 2023-03-30 2023-07-18 浙江瑞测科技有限公司 一种并行图像处理装置及方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201523414U (zh) * 2009-09-27 2010-07-07 成都英特罗克科技有限公司 长线阵cis图像采集装置
CN201611253U (zh) * 2010-01-18 2010-10-20 聊城大学 一种残币面积检测系统
CN102625056A (zh) * 2012-03-30 2012-08-01 广东正业科技股份有限公司 一种基于fpga的cis图像采集系统及其采集方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN103442174A (zh) 2013-12-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103442174B (zh) 一种实现大幅面在线检测的多cis拼接智能相机及方法
CN107220208A (zh) 一种图像处理系统及方法
CN102625056A (zh) 一种基于fpga的cis图像采集系统及其采集方法
CN105834119A (zh) 水果自动分级装置
CN206564662U (zh) 一种视频质量检测系统
CN105120235A (zh) 基于usb3.0接口的工业图像采集系统及其图像采集处理方法
CN104048966A (zh) 一种基于大律法的布面疵点检测及分类方法
CN111830039A (zh) 一种智能化的产品质量检测方法及装置
CN2800671Y (zh) 实时视频采集处理系统
CN102611836A (zh) 一种基于Labview的高速图像采集方法
CN201170771Y (zh) 用于光学层析检测的图像重建装置
CN107231540B (zh) 一种高速视频采集传输系统
CN204761566U (zh) 一种基于fpga的图像处理加速系统
CN201369796Y (zh) 一种图像采集系统和图像采集设备
CN102023163B (zh) 基于dsp的接插件检测系统和检测方法
CN112288675A (zh) 车载式接触网部件成像处理方法
CN202524483U (zh) 一种基于fpga的cis图像采集系统
CN102946510A (zh) 高速cmos线扫描相机
CN202562857U (zh) 透明胶囊端面缺陷检测系统
CN206058360U (zh) 一种钞票识别模块
CN205142402U (zh) 基于usb3．0接口的工业图像采集系统
CN102306277A (zh) 一种基于机器视觉的成捆铜管计数设备及其计数方法
CN202257664U (zh) 一种基于机器视觉的成捆铜管计数设备
CN203399196U (zh) 具有超分辨率重构功能的cmos摄像头
CN204442520U (zh) 一种基于多嵌入式内核的并行图像融合系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant