CN205864632U - 3d相机外触发同步积分系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种3D相机外触发同步积分系统，包括主控模块、外部存储模块、电源模块和视频转换模块，外部存储模块、电源模块和视频转换模块都与主控模块电连接，主控模块还与PC端和3D相机电连接；主控模块包括CPU、同步积分模块和内部存储模块，同步积分模块和内部存储模块均与CPU电连接，内部存储模块与外部存储模块电连接，同步积分模块与视频转换模块电连接。CPU使用EP3C40F484核心板，加上同步积分模块和内部存储模块，构成一个完整的FPGA可编程系统芯片，由于同步积分模块同时传送结构光光栅条纹视频信号和对3D相机进行触发，实现VGA或HDMI视频输出与相机采集同步的目的。

Description

3D相机外触发同步积分系统

技术领域

本实用新型涉及扫描仪技术领域，尤其涉及3D相机外触发同步积分系统。

背景技术

扫描仪是一种计算机外部仪器设备，通过捕获图像并将之转换成计算机可以显示、编辑、存储和输出的数字化输入设备。对一定长宽高的真实物体，如：轮胎螺丝，玩具汽车、茶杯、茶壶等三维对象都可作为扫描对象，将原始的线条、图形、文字、照片、平面实物转换成可以编辑的文件的装置。

3D扫描仪在使用时，一般将待扫描物体固定在一个立柱上并朝向转盘，此时转盘的转动使3D扫描仪可对转盘上立体物的周面进行扫描，而现有技术，通常从PC端输出VGA或HDMI结构光光栅条纹，由于其输出延时存在不确定性，加上投影机额外的投射延时，导致相机无法同步地采集到这些条纹图片，从而影响被扫描物体的3D数据重建。

实用新型内容

针对上述技术存在的不足之处，本实用新型提供了一种可以实现VGA或HDMI视频输出与相机采集同步的3D相机外触发同步积分系统。

为了达到上述目的，本实用新型的一种3D相机外触发同步积分系统，其特征在于，包括主控模块、外部存储模块、电源模块和视频转换模块，所述外部存储模块、电源模块和视频转换模块都与主控模块电连接，所述电源模块与视频转换模块、外部存储模块电连接；此外主控模块还与PC端和3D相机电连接；

所述主控模块包括CPU、同步积分模块和内部存储模块，所述同步积分模块和内部存储模块均与CPU电连接，所述内部存储模块与外部存储模块电连接，所述同步积分模块与与视频转换模块电连接。

其中，所述CPU使用ALTERA公司的EP3C40F484核心板，且所述主控模块通过RS232串口连接PC端，PC端将采集的图像数据传输到CPU中进行处理。

其中，所述外部存储模块包括第一外部存储模块和第二外部存储模块，所述第一外部存储模块和第二外部存储同时连接结构相同，并同时与主控模块上的内部存储模块电连接。

其中，所述第一外部存储模块和第二外部存储模块采用ISIS公司的IS61WVI2416BLL-10MLI芯片，并分别与所述第一外部存储模块的地址接口与主控模块的地址接口电连接，所述第一外部存储模块的数据输入输出接口与主控模块中的数据输入输出接口电连接，所述第二外部存储模块的地址接口与主控模块的地址接口电连接，所述第二外部存储模块的数据输入输出接口与主控模块的数据输入输出接口电连接，所述主控模块中地址接口、主控模块中数据输入输出接口均由内部存储器控制。

其中，所述CPU与第一外部存储模块和第二外部存储模块采用差分布线方式，数据输入输出接口、地址接口和控制信号接口采用等长布线。

其中，所述同步积分模块输出结构光光栅条纹视频信号给视频转换模块，所述视频转换模块为HDMI视频转换模块或DAC视频转换模块，所述视频转换模块与投影机电连接。

其中，还设置有FLASH存储模块，所述FLASH存储模块采用EPCS64SI16N芯片，并与CPU电连接。

其中，电源模块包括电源转换电路、电源保护电路以及滤波电路，所述电源转换电路包括5V转换电路、3.3V转换电路、2.5V转换电路和1.2V转换电路。

本实用新型的有益效果是：与现有技术相比，本实用新型为一种3D相机外触发同步积分系统,CPU使用ALTERA公司的EP3C40F484核心板，加上同步积分模块和内部存储模块，构成一个完整的FPGA可编程系统芯片，它可以与外部存储模块进行高速的数据交换，外部存储器采用两个，且为IS61WVI2416BLL-10MLI芯片，存储速度快，反应时间也快，采用HDMI视频转换模块或DAC视频转换模块，视频清晰度高，传输速度快，由于同步积分模块同时传送结构光光栅条纹视频信号和对3D相机进行触发，实现VGA或HDMI视频输出与相机采集同步的目的。

附图说明

图1为本实用新型3D相机外触发同步积分系统结构框图；

图2为本实用新型DAC视频转换模块芯片连接关系图；

图3为本实用新型第一外部存储模块芯片连接关系图。

主要元件符号说明如下：

1、主控模块 2、外部存储模块

3、电源模块 4、视频转换模块

5、PC端 6、3D相机

7、投影机 8、FLASH存储模块

11、CPU 12、同步积分模块

13、内部存储模块 21、第一外部存储模块

22、第二外部存储模块。

具体实施方式

为了更清楚地表述本实用新型，下面结合附图对本实用新型作进一步地描述。

参阅图1所示，本实用新型提供一种3D相机外触发同步积分系统，包括主控模块1、外部存储模块2、电源模块3和视频转换模块4；外部存储模块2、电源模块3和视频转换模块4都与主控模块1电连接，电源模块3与视频转换模块4电连接；此外主控模块1还与PC端和3D相机6电连接；

主控模块1包括CPU11、同步积分模块12和内部存储模块13，同步积分模块12和内部存储模块13均与CPU11电连接，内部存储模块13与外部存储模块2电连接，同步积分模块12与视频转换模块4电连接。在本实施例中，CPU11使用ALTERA公司的EP3C40F484核心板，为5V工作电压，且主控模,1通过RS232串口连接PC端，且同步积分模块12也与3D相机6电连接，来实现视频输出与相机采集同步的目的。

PC端5将采集的数据通过RS232串口连接CPU11，数据经过CPU的处理后，存储到内部存储器13，其传递相关信号给同步积分模块12，在同步积分模块12的处理下，使之变成结构光光栅条纹视频(RGB888格式)的信号，并传输给视频转换模块4，在本实施例中，视频转换模块4有两种，为HDMI视频转换模块(图未示)或DAC视频转换模块(图未示)，视频转换模块4与投影机7电连接，在本实施例中，同步积分模块12主要输出结构光光栅条纹视频(RGB888格式)给视频转换模块4，视频转换模块4若采用HDMI视频转换模块，则转换出HDMI视频信号，当采用DAC视频转换模块时，则转换出VGA视频信号，无论是HDMI视频信号还是DAC视频信号均能被投影机接收。投影机7投射的系列条纹一般采用变换式相位三角波和弦波。

请参阅图2，在本实施例中，DAC视频转换模块采用ADI公司的AVD7123KSTZ140芯片，工作电压为3.3V，其R0-R9为红色信号输入引脚，G0-G9为绿色信号输入引脚、B0-B9为蓝色信号输入引脚，时钟输出引脚CLK输出结构光光栅条纹视频信号的时钟，且时钟输出引脚CLK一边连接主控模块的同步积分模块，一边连接电容0.1UF的电容C5接地进行滤波，在VREF与D1580BRT-REEL7200R芯片电连接，PSAVE#与电阻R6电连接，COMP与电容C6电连接，电容C6与电阻R7电连接，电阻R7同时与D1580BRT-REEL7200R芯片和电容C7的一端电连接，电容C7的另一端接地，同时D1580BRT-REEL7200R芯片也设有接地端。BLANK#与电阻R4电连接，SYNC#与电阻R5电连接,在本实施例中，电阻R4、R5和R6为0603R贴片电阻，电阻R7为1KΩ电阻，电容C6为0402C型号，电容C7为0603C型号。

在本实施例中，AVD7123KSTZ140芯片的红色信号输出引脚IOR、绿色信号输出引脚IOG和蓝色信号输出引脚IOB均连接有75Ω的脚VAA0、第二供电引脚VAA1和第三供电引脚VAA2均与3.3V电压连接，且连接第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4和第五电容C5后接地以滤波，第一电容C1、第二电容C2为0.01UF、第三电容C3和第五电容C5为0.1UF，第四电容C4为10UF。

请参阅图3，在本实施例中，外部存储模块2包括第一外部存储模块21和第二外部存储模块22，第一外部存储模块21和第二外部存储模块22连接结构相同，并同时与主控模块1上的内部存储模块13电连接。第一外部存储模块21和第二外部存储模块22采用IS61WVI2416BLL-10MLI芯片，第一外部存储模块21的地址接口与主控模块1的CPU11的地址接口电连接，第一外部存储模块11的数据输入输出接口与主控模块1中的数据输入输出接口电连接，且第一外部存储模块11的芯片输入使能脚CE#、读写使能脚WE#分别与CPU的芯片输入使能脚CE#、读写使能脚WE#电连接，高字节控制BU#、低字节控制LB#和输出使能引脚OE#均接地，且整个IS61WVI2416BLL-10MLI芯片采用3.3V电压，通过电源模块3的3.3V转换电路获得芯片工作电压，芯片IS61WVI2416BLL-10MLI的第一电压引脚VDD0和第二电压引脚VDD1直接连接3.3V工作电压，第一接地引脚GND0与第二接地引脚GND1直接接地，且第一电压VDD0、第二电压VDD1、第一接地引脚GND0和第二接地引脚GND1之间设置有C8、C9、C10和C11四个电容，且C10和C11电容为0.1UF，C8和C9电容为10UF。第二外部存储模块22也使用IS61WVI2416BLL-10MLI芯片，第二外部存储模块22的地址接口与主控模块1的地址接口电连接，第二外部存储模块22的数据输入输出接口与主控模块1的数据输入输出接口电连接，主控模块1中地址接口、主控模块1中数据输入输出接口均由内部存模块13控制，第二外部存储模块22中的IS61WVI2416BLL-10MLI芯片除地址接口和数据接口之外，其他的连接方式与第一外部存储模块的IS61WVI2416BLL-10MLI芯片的连接方式一样。在本实施例中，CPU11与第一外部存储模块21和第二外部存储模块22采用差分布线方式，数据输入输出接口、地址接口和控制信号接口采用等长布线。

在本实施例中，还设置有FLASH存储模块8，FLASH存储模块8采用EPCS64SI16N芯片，并与CPU11电连接，且EPCS64SI16N芯片采用3.3V工作电压。

在本实施例中，用到电源模块3包括电源转换电路(图未示)、电源保护电路(图未示)以及滤波电路(图未示)，电源转换电路(图未示)包括5V转换电路、3.3V转换电路、2.5V转换电路和1.2V转换电路等，以满足整个电路中不同芯片工作电压的需要。

以上公开的仅为本实用新型的几个具体实施例，但是本实用新型并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种3D相机外触发同步积分系统，其特征在于，包括主控模块、外部存储模块、电源模块和视频转换模块，所述外部存储模块、电源模块和视频转换模块都与主控模块电连接，所述电源模块与视频转换模块、外部存储模块电连接；此外主控模块还与PC端和3D相机电连接；

所述主控模块包括CPU、同步积分模块和内部存储模块，所述同步积分模块和内部存储模块均与CPU电连接，所述内部存储模块与外部存储模块电连接，所述同步积分模块与与视频转换模块电连接。

2.根据权利要求1所述的3D相机外触发同步积分系统，其特征在于，所述CPU使用EP3C40F484核心板，且所述主控模块通过RS232串口连接PC端。

3.根据权利要求1所述的3D相机外触发同步积分系统，其特征在于，所述外部存储模块包括第一外部存储模块和第二外部存储模块，所述第一外部存储模块和第二外部存储同时连接结构相同，并同时与主控模块上的内部存储模块电连接。

4.根据权利要求3所述的3D相机外触发同步积分系统，其特征在于，所述第一外部存储模块和第二外部存储模块采用IS61WVI2416BLL-10MLI芯片，并分别与所述第一外部存储模块的地址接口与主控模块的地址接口电连接，所述第一外部存储模块的数据输入输出接口与主控模块中的数据输入输出接口电连接，所述第二外部存储模块的地址接口与主控模块的地址接口电连接，所述第二外部存储模块的数据输入输出接口与主控模块的数据输入输出接口电连接，所述主控模块中地址接口、主控模块中数据输入输出接口均由内部存储器控制。

5.根据权利要求3所述的3D相机外触发同步积分系统，其特征在于，所述CPU 与第一外部存储模块和第二外部存储模块采用差分布线方式，数据输入输出接口、地址接口和控制信号接口采用等长布线。

6.根据权利要求1所述的3D相机外触发同步积分系统，其特征在于，所述同步积分模块输出结构光光栅条纹视频信号给视频转换模块，所述视频转换模块为HDMI视频转换模块或DAC视频转换模块，所述视频转换模块与投影机电连接。

7.根据权利要求1所述的3D相机外触发同步积分系统，其特征在于，还设置有FLASH存储模块，所述FLASH存储模块采用EPCS64SI16N芯片，并与CPU电连接。

8.根据权利要求1所述的3D相机外触发同步积分系统，其特征在于，电源模块包括电源转换电路、电源保护电路以及滤波电路，所述电源转换电路包括5V转换电路、3.3V转换电路、2.5V转换电路和1.2V转换电路。