CN201947366U - 一种工业数字摄像机 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种工业数字摄像机，其包括：触发端口、图像传感器、AD转换模块、存储模块、MCU及FPGA，其中FPGA包括数据控制模块、自动白平衡处理模块、自动曝光处理模块、驱动时序模块；触发端口和数据控制模块连接，数据控制模块再依次与驱动时序模块和图像传感器的输入端连接，图像传感器的输出端依次通过AD转换模块、自动白平衡处理模块、自动曝光处理模块和数据控制模块连接，数据控制模块还分别与存储模块和MCU连接。本实用新型通过视频模式和抓拍模式的独立处理，减少了抓拍延时，确保抓拍图像准确。另外，将工控机里的自动白平衡处理和自动曝光处理过程放在FPGA里实现，减少工控机的处理压力，提高工控机效率。

Description

一种工业数字摄像机
技术领域
本实用新型涉及一种工业数字摄像机。
背景技术
现有技术中的摄像机将图像处理的3A算法(自动白平衡处理、自动曝光处理)放在工控机里完成，这样会直接占有工控机资源，降低工控机效率，增加工控机的处理压力；而且摄像机对图像进行抓拍处理都是在视频流里截取图像数据，这种抓拍处理方式会导致运动物体抓拍定位不准。
实用新型内容
本实用新型提供了一种工业数字摄像机，其工控机效率高，且抓拍图像准确。
本实用新型的技术方案是：
一种工业数字摄像机，包括触发端口、图像传感器、存储模块、MCU、AD转换模块及FPGA，其中FPGA包括数据控制模块、自动白平衡处理模块、自动曝光处理模块、驱动时序模块；
触发端口与数据控制模块连接，数据控制模块依次与驱动时序模块和图像传感器的输入端连接，图像传感器的输出端依次通过AD转换模块、自动白平衡处理模块、自动曝光处理模块和数据控制模块连接，数据控制模块还分别与存储模块和MCU连接；
数据控制模块通过触发端口接收抓拍信号并发出抓拍启动信号到驱动时序模块，驱动时序模块根据该抓拍启动信号向图像传感器发出图片时序信号驱动图像传感器采集图片数据，图像传感器将采集的图片数据发送到 AD转换模块进行模数转换为数字图片，再依次经过自动白平衡处理模块的自动白平衡处理、自动曝光处理模块的自动曝光处理后输出到数据控制模块，数据控制模块将处理后的数字图片存储在存储模块里，同时通过USB传输图片到工控机并显示；
数据控制模块接收视频触发信号并发出视频启动信号到驱动时序模块，驱动时序模块根据该视频启动信号向图像传感器发出视频时序信号驱动图像传感器采集视频数据，图像传感器将采集的视频数据发送到AD转换模块进行模数转换为数字视频，再依次经过自动白平衡处理模块的自动白平衡处理、自动曝光处理模块的自动曝光处理后输出到数据控制模块，数据控制模块将处理后的数字视频发送到MCU，由MCU将该处理后的数字视频传输到工控机。
本实用新型的触发端口在接收到抓拍信号时，工业数字摄像机可以进入抓拍模式，此时图像传感器即可抓拍图片数据；触发端口在接收到视频触发信号时，工业数字摄像机进入视频模式，此时图像传感器即可采集视频数据；通过视频模式和抓拍模式的独立处理，减少了抓拍延时，确保抓拍图像准确。另外，将工控机里的自动白平衡处理和自动曝光处理过程放在FPGA里实现，减少工控机的处理压力，提高工控机效率。
附图说明
图1是本实用新型工业数字摄像机在一实施例中的结构原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施例做一详细的阐述。
本实用新型的工业数字摄像机，如图1，包括触发端口、图像传感器、存储模块、MCU、AD转换模块及FPGA，其中FPGA包括数据控制模块、自动白平衡处理模块、自动曝光处理模块、驱动时序模块；
触发端口依次通过数据控制模块、驱动时序模块和图像传感器的输入端连接，图像传感器的输出端依次通过AD转换模块、自动白平衡处理模块、自动曝光处理模块和数据控制模块连接，数据控制模块还分别与存储模块和MCU连接；
触发端口接收抓拍信号并发送到数据控制模块，数据控制模块根据该抓拍信号发出抓拍启动信号到驱动时序模块，驱动时序模块根据该抓拍启动信号向图像传感器发出图片时序信号驱动图像传感器采集图片数据(光线通过镜头和滤光片传到图像传感器)，图像传感器将采集的图片数据发送到AD转换模块进行模数转换为数字图片，再依次经过自动白平衡处理模块的自动白平衡处理、自动曝光处理模块的自动曝光处理后输出到数据控制模块，数据控制模块将处理后的数字图片存储在存储模块里(存储模块可以为SDRAM)；另外，数据控制模块也可以通过USB接口将处理后的数字图片传输到工控机进行显示；
数据控制模块接收视频触发信号(该视频触发信号可以由工控机发出)并根据该视频触发信号发出视频启动信号到驱动时序模块，驱动时序模块根据该视频启动信号向图像传感器发出视频时序信号驱动图像传感器采集视频数据(光线通过镜头和滤光片传到图像传感器)，图像传感器将采集的视频数据发送到AD转换模块进行模数转换为数字视频，再依次经过自动白平衡处理模块的自动白平衡处理、自动曝光处理模块的自动曝光处理后输出到数据控制模块，数据控制模块将处理后的数字视频发送到MCU，由MCU将该处理后的数字视频传输到工控机，工控机可以对接收到的视频进行处理、监控等。
由此可见，本实用新型包括有抓拍模式和视频模式，通过视频模式和抓拍模式的独立处理，减少了抓拍延时，确保抓拍图像准确。另外，将工控机里的自动白平衡处理和自动曝光处理过程放在FPGA里实现，减少工控机的处理压力，提高工控机效率。
在一较优实施例中，在MCU上设有USB接口，MCU通过USB接口与工控 机连接。此时MCU通过USB接口将处理后的数字视频传输到工控机，传输速度比较快。
另外，所述USB接口的电源管脚与工业数字摄像机的电源输入端连接。此时工业数字摄像机通过USB接口进行供电，不用另外独立设置电源，简化电路，提高产品集成度。
以上所述的本实用新型实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的权利要求保护范围之内。

Claims (3)

1.一种工业数字摄像机，其特征在于，包括：触发端口、图像传感器、存储模块、MCU、AD转换模块及FPGA，其中FPGA包括数据控制模块、自动白平衡处理模块、自动曝光处理模块、驱动时序模块；
触发端口与数据控制模块连接，数据控制模块依次与驱动时序模块和图像传感器的输入端连接，图像传感器的输出端依次通过AD转换模块、自动白平衡处理模块、自动曝光处理模块和数据控制模块连接，数据控制模块还分别与存储模块和MCU连接；
数据控制模块触发端口接收抓拍信号并发出抓拍启动信号到驱动时序模块，驱动时序模块根据该抓拍启动信号向图像传感器发出图片时序信号驱动图像传感器采集图片数据，图像传感器将采集的图片数据发送到AD转换模块进行模数转换为数字图片，再依次经过自动白平衡处理模块的自动白平衡处理、自动曝光处理模块的自动曝光处理后输出到数据控制模块，数据控制模块将处理后的数字图片存储在存储模块里，同时通过USB传输图片到工控机并显示；
数据控制模块接收视频触发信号并发出视频启动信号到驱动时序模块，驱动时序模块根据该视频启动信号向图像传感器发出视频时序信号驱动图像传感器采集视频数据，图像传感器将采集的视频数据发送到AD转换模块进行模数转换为数字视频，再依次经过自动白平衡处理模块的自动白平衡处理、自动曝光处理模块的自动曝光处理后输出到数据控制模块，数据控制模块将处理后的数字视频发送到MCU，由MCU将该处理后的数字视频传输到工控机。
2.根据权利要求1所述的工业数字摄像机，其特征在于：在MCU上设有USB接口，MCU通过USB接口与工控机连接。
3.根据权利要求2所述的工业数字摄像机，其特征在于：所述USB接口的电源管脚与工业数字摄像机的电源输入端连接。
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CN108073097A (zh) * 2016-11-11 2018-05-25 昆山艾派精密工业有限公司 工业机器人的图像处理装置
CN110233953A (zh) * 2018-03-06 2019-09-13 B和R工业自动化有限公司 照相机核心、智能照相机以及用于工业图像处理的方法

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