CN202713461U - 高速智能线扫描工业相机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高速智能线扫描工业相机，该相机包括成像镜头、线扫描CCD光电传感器、末级驱动模块、模拟前端及数字化模块、数字信号处理模块、电源及接口模块等部分组成。相机安装到工业生产线上独立运行，接口模块用于与PC机通讯并设置其特有的功能，它提供了现有线扫描工业机器视觉检测范畴内的标准处理模块，适应于各类线扫描工业视觉检测应用。检测应用包括几何量的非接触测量、条形码识别、在线表面缺陷检测、色选、特征识别和筛选、灰度识别等机器视觉检测方案、可自动输出用于缺陷及反馈控制的信号，并提供多台相机并行实时工作的接口信号。

Description

高速智能线扫描工业相机

技术领域

本实用新型涉及工业机器视觉检测技术领域，具体的说是一种高速智能线扫描工业相机。

背景技术

目前工业机器视觉检测产品按传感器分类有面阵和线扫描两大类。面阵类属于二维图像传感器，线扫描类属于一维图像传感器，两类传感器均可以用于二维图像工业视觉检测，区别在于前者一次成像即可获得二维图像，后者必须通过扫描后拼接成二维图像。在某些应用领域，如高精度几何量测量，高速在线实时检测(生产线速度2m/s至10m/s)，面阵传感器因固有的速度低、分辨率低的缺陷无法满足视觉检测要求而只能采用线扫描类视觉检测，线扫描传感器这些场合具有分辨率高(扫描图像分辨率可达5000万像素以上)，速度高(行扫描频率可达100KHz以上)、性价比高的优点而被大量采用。

线扫描工业机器视觉检测产品传统的系统配置包括线扫描工业相机、光源和后端处理系统组成，后端采用传统的PC系统，以纯软件算法进行处理，随着生产线实速的提高和图像分辨率的提高，PC系统已无法满足在线实时处理的要求；另一类后端采用专用的数字信号处理板，这类后端对产品用户企业需要非常高的技术门槛，并仅适用于特定检测类型。因此，目前市场急需具备通用性、高性价比可实现智能化图形编程的高速智能线扫描工业相机。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，克服现有技术的不足之处，提供一种用于工业机器视觉检测的高性价比的、使用简单可靠的、高速智能线扫描工业相机，可广泛应用于各类工业在线视觉检测应用领域。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下的技术方案：

高速智能线扫描工业相机，其特征在于，该装置包括成像镜头、镜头接口、线扫描CCD光电传感器、末级驱动模块、模拟前端及数字化模块、数字信号处理模块、电源及接口模块、其中：线扫描CCD光电传感器：将经过镜头成像后的光学信号转换为电信号；末级驱动模块：用于线扫描CCD光电传感器的驱动；模拟前端及数字化模块：包括模拟前端模块、数字化模块和时序发生模块；数字信号处理模块：包括数字信号处理器、输入输出接口模块和参数保存模块；电源及接口模块：包括电源发生及管理模块、接口驱动模块和接口。

本实用新型对现有线扫描视觉产品的各类常用算法库进行了集成，其中预处理算法包括光源校正算法、像场校正算法、畸变校正算法固化在相机内部，用户可通过接口软件选择相应的预处理模块，同时在数字信号处理模块内集成了多种视觉检测算法，包括边缘提取算法、细分算法、图像增强算法、图像变换算法、灰度检测算法、RGB色彩还原算法，用户通过接口软件以网形化的方式对这些算法库进行搭配，每种算法均提供简单和可预览的参数配置，算法组合可通过以太网接口下载至相机内部的数字化处理单元中并保存，从而实现硬件实时图像处理功能以适应不同的工业应用场合，大大缩短了工业机器视觉检测的开发周期和降低了使用难度，具有智能化、高集成度、高性价比、使用简单可靠的一系列优点。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步说明。

图1为本实用新型组成结构示意图。

具体实施方式

参见图1，通过对实施例的描述，本实用新型的具体实施方式如所涉及的各部分之间的相互关系、各部分的作用及工作原理及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域工程技术人员对本实用新型的构思，对技术方案有更完整、准确和深入的理解。

本实用新型高速智能线扫描工业相机，包括成像镜头1、镜头接口2、线扫描CCD光电传感器3、末级驱动模块4、模拟前端及数字化模块5、数字信号处理模块6、电源及接口模块7。

其中末级驱动模块4根据时序发生模块的时序将驱动脉冲转化为可供线扫描CCD光电传感器3驱动的电压及时序脉冲，CCD输出信号经过末级驱动模块4传输至模拟前端模块。模拟前端包括CDS相关双采样功能，可编程增益调整功能和可编程偏置调整功能，CDS采样对输出模拟信号进行2次相关采样并输出差值以消除背景噪声，可编程增益功能对CCD输出模拟信号进行一定比例的放大，可编程偏置调整功能对CCD输出的暗场信号进行校正。增益及偏置参数均保存在参数保存模块中。数字化模块将模拟前端模块处理后的模拟信号进行数字化并传输至数字信号处理模块6。数字信号处理模块6对数字化后的图像数据进行预处理后的数字信号进入核心处理模块中依据设定的参数，选择相应的固化算法，按照设定的算法流程对图像进行处理，实现图像的硬件处理。之后由输入输出模块将数据传输到接口模块。参数保存模块中保存了相机增益值、偏置值、积分时间值、图像预处理模块选择、算法调用流水线顺序、多相机并行同步参数等可设参数以及一些固定相机参数。电源及接口模块7负责生成并控制其他各模块的源。接口驱动模块实现相机与上位机的通讯和数据的传输，并完成相机状态的控制和指示。接口用于电源、上位机等硬件连接。

Claims (4)

1.高速智能线扫描工业相机，其特征在于：该装置包括成像镜头(1)、镜头接口(2)、线扫描CCD光电传感器(3)、末级驱动模块(4)、模拟前端及数字化模块(5)、数字信号处理模块(6)、电源及接口模块(7)。

2.根据权利要求1所述的高速智能线扫描工业相机，其特征在于：所述的模拟前端及数字化模块(5)：包括模拟前端模块、数字化模块和时序发生模块。

3.根据权利要求1所述的高速智能线扫描工业相机，其特征在于：所述的数字信号处理模块(6)：包括数字信号处理器、输入输出接口模块和参数保存模块。

4.根据权利要求1所述的高速智能线扫描工业相机，其特征在于：所述的电源及接口模块(7)：包括电源发生及管理模块、接口驱动模块和接口。