CN203313295U - 光纤熔接机图像采集存储装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光纤熔接机图像采集存储装置，包括有FPGA模块、控制单元、还包括有用于采集光纤熔接机图像的图像采集单元，所述FPGA模块外挂动态随机存储单元，FPGA模块读取图像采集单元采集到的图像数据信号并将其存入动态随机存储单元中；控制单元通过FPGA模块从动态随机存储单元中读取图像数据进行分析、处理。本实用新型可以显示文字、动态熔接图像，还可以提供背景显示，可以提供高质量的显示画面。

Description

光纤熔接机图像采集存储装置

技术领域

本实用新型属于光纤维护技术领域，尤其适合于光纤熔接机图像采集存储装置。

背景技术

目前全球市面上出现各种各样的光纤熔接机，其是基于正交定位的光纤图像，从X/Y正交的方位将光纤的物理位置包括光纤断面、边缘确定，通过对芯机构将光纤对准，然后产出高压电弧，将光纤断面熔接。这种方式的关键技术在于如何采集光纤的位置数据存储并处理，从而准确地定位光纤断面及边沿。

目前，光纤熔接机图像采集、存储装置通常是采用CMOS摄像头获取图像的数字视频信号，在数据采集上采用将X/Y两路图像数据由FPGA模块存储到静态存储器。但对于用户高质量的显示需求，即在前景文字和光纤动态图像显示两层外还有背景图片层，这就要求大的图像数据存储容量和显示缓冲容量，则现有技术采用的FPGA外接静态存储器是无法实现的。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种有大容量图像存储能力的光纤熔接机图像采集存储装置。

实现本实用新型的方法是：一种光纤熔接机图像采集存储装置，包括有FPGA模块、控制单元，还包括有用于采集光纤熔接机图像的图像采集单元，所述FPGA模块外挂动态随机存储单元，FPGA模块读取图像采集单元采集到的图像数据信号并将其存入动态随机存储单元中；控制单元通过FPGA模块从动态随机存储单元中读取图像数据进行分析、处理。

所述图像采集单元X和图像采集单元Y正交设置。

优选的图像采集单元数据是8位，控制单元与FPGA模块是16位接口，FPGA模块将第一次读取的单个图像采集单元数据与第二次读取的同一图像采集单元数据合并为16位存入动态随机存储单元中。

优选的动态随机存储单元是DRAM、SDRAM、DDR、DDR2、DDR3或DDR4中的任一种。

本实用新型的有益效果是：本实用新型熔接机图像采集存储装置实现了高质量显示要求，提高了系统稳定性，满足大容量数据存储，降低了设备制造成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍。显而易见，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本实用新型结构图；

图2为本实用新型的三种显示内容优先顺序流程图；

图3为本实用新型LCD上的动态图像显示组合方式。

其中，图3中为两根光纤对接动态图像。

具体实施方式

下面将结合附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，在一块FPGA(Field-Programmable Gate Array，即现场可编程门阵列集成电路)模块2中设置有显示控制器，负责显示控制。图像采集单元X和图像采集单元Y采用CMOS摄像头或者CCD摄像头(Charge CoupledDevice，即电荷耦合器)，其内装有CMOS(ComplementaryMetal-Oxide-Semiconductor，即互补金属氧化物半导体芯片)传感器芯片，CMOS传感器芯片与控制单元1之间有数据连接。FPGA模块2外挂动态随机存储单元3，该存储单元3作为显示缓冲区和图像数据存储区。工作时，FPGA模块2读取CMOS芯片采集到的光纤图像并把图像数据按显示要求送到外挂动态随机存储单元3里，当控制单元1请求读取图像数据时，FPGA模块2也能把当前CMOS采集图像送给控制单元1读取。本处控制单元1优选嵌入式CPU(Central Processing Unit，即微处理器)。

CPU需要读取CMOS摄像头数据时，先给FPGA模块2发送请求命令，命令字节中包含着是对哪一个摄像头请求读取数据。当FPGA准备好图像后，CPU就可以直接读取FPGA已经存储好在动态随机存储单元3里的图像了。如实施例中摄像头数据是8bit的，而CPU与FPGA是16位接口，FPGA模块将第一次读取的单个图像采集单元数据与第二次读取的同一图像采集单元数据合并为16位存入动态随机存储单元中。CPU读完之后，给FPGA发一个命令，表示图像数据已经读取完毕。当然CPU与FPGA也可改成其它位数接口。

显示器可为LCD(Liquid Crystal Display，即液晶显示器)数字的TFT液晶，640X480，输出格式为RGB666，总共18bit，帧率为60帧以上即可。LCD中显示的图像包括三部分：前景文字、背景图像及动态图像。这三部分的显示内容分别处于存储缓冲区中的不同区域内。LCD显示屏上除文字前景及光纤动态图像外的部分都为背景图像，显示背景图像的目的是为使前景文字及光纤动态图像显示更清楚。这3者之间的显示关系如图2所示：前景文字优先级最高，即在整个显示屏上前景文字优先显示；而在动态图像窗口内，动态图像的显示要优先于背景图像；在动态显示窗口以外，则前景和背景进行异或显示，即有前景时前景叠加到背景之上，无前景时则显示背景。

背景图片存储区中存储了整张背景图的信息，图片分辨率与液晶屏的分辨率相同。CPU在初始化的时候把背景图片全部写入到背景缓冲区里。CPU也可以在任意时候改写其中的一副背景或多副背景。

CPU在改写背景时，先选择好要改写的哪一副背景，然后往某一个寄存器里写入行地址和列地址，当数据超过一行的长度时，则自动从下一行开始写入。如果重新修改地址寄存器，则新写入的数据则从新的一行开始。

前景文字存储区中储存了要显示的文字信息，这部分区域包含的象素点数量与LCD屏幕大小相同，但是只有部分是文字信息，而非文字信息部分的象素信息则以数值0代替。CPU在改写前景时，只要先修改地址寄存器里的行地址和列地址，则列地址自动加一，当数据超过一行的长度时，自动从下一行开始。

装置的2个摄像头正交设置，一个称为图像采集单元X，另一个称为图像采集单元Y。LCD动态图像显示区域显示摄像头所拍摄到的光纤图像。CMOS图像进入FPGA时，是640X480的图像格式。每个摄像头的数据根据设置都必须可以显示在LCD上。摄像头显示有ABCD四种组合显示方式：单独显示X，单独显示Y，同时显示X、Y，但X在左，Y在右，同时显示X、Y，但X在上，Y在下，如图3所示。

动态随机存储单元是DRAM(Dynamic Random Access Memory，即动态随机存储器)，SDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory，即同步动态随机存储器)、DDR(Double Data Rate双倍速率同步动态随机存储器)、DDR2/DDR II(Double Data Rate II即数倍速率同步动态随机存储器)中的任一种。

为使图像更清楚，本实用新型的图像采集单元还可采用更多个。

Claims (6)

1.一种光纤熔接机图像采集存储装置，包括有FPGA模块(2)、控制单元(1)，其特征在于：还包括有用于采集光纤熔接机图像的图像采集单元，所述FPGA模块外挂动态随机存储单元(3)，FPGA模块(2)读取图像采集单元采集到的图像数据信号并将其存入动态随机存储单元(3)中；控制单元(1)通过FPGA模块(2)从动态随机存储单元(3)中读取图像数据进行分析、处理。

2.如权利要求1所述的光纤熔接机图像采集存储装置，其特征是，所述图像采集单元是正交设置的图像采集单元X和图像采集单元Y。

3.如权利要求1或2任一所述的光纤熔接机图像采集存储装置，其特征是，图像采集单元数据是8位，控制单元(1)与FPGA模块(2)是16位接口，FPGA模块将第一次读取的单个图像采集单元数据与第二次读取的同一图像采集单元数据合并为16位存入动态随机存储单元(3)中。

4.如权利要求3所述的光纤熔接机图像采集存储装置，其特征是，控制单元(1)是嵌入式CPU。

5.如权利要求3所述的光纤熔接机图像采集存储装置，其特征是，动态随机存储单元(3)是DRAM、SDRAM、DDR、DDR2、DDR3或DDR4中的任一种。

6.如权利要求3所述的光纤熔接机图像采集存储装置，其特征是，图像采集单元是CMOS摄像头。

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