CN206930937U - 一种基于cmos图像传感器的面料质量远程监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于CMOS图像传感器的面料质量远程监测系统,包含数据采集终端以及与其无线连接的远程监控终端；所述数据采集终端包含用于实时采集面料质量检测装置工作状态的多个CMOS图像传感器，所述数据采集终端还包含路由器模块、信号调理模块、控制器模块、flash存储器模块、串口模块、数据传输模块；所述多个CMOS图像传感器分别依次经过路由器模块、信号调理模块连接控制器模块，所述flash存储器模块、串口模块、数据传输模块分别与控制器模块连接，本实用新型将CMOS图像传感器与服装布料质量检测相结合，通过实时拍摄检验设备的工作状态，实时的将检测的服装布料质量参数传输至监控中心，完成对服装布料质量的远程监管。

Description

一种基于CMOS图像传感器的面料质量远程监测系统

技术领域

本实用新型属于智能监控领域，尤其涉及一种基于CMOS图像传感器的面料质量远程监测系统。

背景技术

在很多场合，由于客观条件限制，人们不可能进入现场进行直接观察，只能用适应性更强的电子图像设备来代替完成，在此背景下发展起来的图像技术成为人们关注的热点应用技术之一，它以直观、信息内容丰富而被广泛应用于许多场合。

在物联网系统中实现图像采集，必须要考虑物联网的以下特点：

(1)物联网节点对价格敏感。物联网是信息传感技术的大规模应用，传感节点数目成百上千，若每个节点的成本提高一点，整个物联网系统的成本就会提高很多。所以传感节点图像采集的成本应尽量低。

(2)大部分物联网应用对图像质量要求不高。图像采集主要是帮助用户不需要到现场就可以观察现场情况，对于大多数应用只要能分辨出现场场景即可，没必要采集很高像素的图像。

(3)基于成本考虑，物联网大多选用RS232，Zigbee，GPRS等传输速率不高的联网方式，图像传输时间较长。但许多监测节点安放的位置固定，采集的图像是准静态图像，也就是说，大部分情况下，图像是不变的，所以对帧率要求不高。即使图像采集的速度慢一些，也不会对现场情况的观察有太大的影响。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对背景技术的不足提供了一种基于CMOS图像传感器的面料质量远程监测系统。

本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种基于CMOS图像传感器的面料质量远程监测系统，包含数据采集终端以及与其无线连接的远程监控终端；

所述数据采集终端包含用于实时采集面料质量检测装置工作状态的多个CMOS图像传感器，所述数据采集终端还包含路由器模块、信号调理模块、控制器模块、flash存储器模块、串口模块、数据传输模块；所述多个CMOS图像传感器分别依次经过路由器模块、信号调理模块连接控制器模块，所述flash存储器模块、串口模块、数据传输模块分别与控制器模块连接；

所述CMOS图像传感器用于实时拍摄面料质量检测装置工作状态；所述路由器模块用于将多个CMOS图像传感器采集的图片信息进行汇总；所述信号调理模块用于将CMOS图像传感器采集的图片信息进行预处理；flash存储器模块用于存储CMOS图像传感器采集的图片信息；所述串口模块用于和外部设备进行数据传输；所述数据传输模块用于将CMOS图像传感器采集的图片信息实时传输至远程监控终端。

所述信号调理模块包含模数转换电路、放大电路模块、滤波电路模块，所述模数转换模块用将CMOS图像传感器采集的图片信息转换成电信号；所述放大电路模块用于对转换成电信号的温图片信息进行放大处理；所述滤波电路模块用于将放大处理后的图片信息进行滤波处理；

所述放大电路模块包含放大器芯片、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻，模数转换模块的输出端分别连接第一电阻和第二电阻的一端，第二电阻的另一端连接第四电阻的一端，第四电阻的另一端连接放大器芯片的正极，放大器芯片的负极与第三电阻串联后与第一电阻的另一端接地，放大器芯片的电压输出端连接滤波电路模块的输入端。

作为本实用新型一种基于CMOS图像传感器的面料质量远程监测系统的进一步优选方案，所述数据传输模块包含单片机以及与其连接的无线射频发射器，所述单片机通过无线射频发射器将采集的图片信息传输至远程监控终端。

作为本实用新型一种基于CMOS图像传感器的面料质量远程监测系统的进一步优选方案，所述远程监控终端包含ARM处理器以及分别与其连接的无线射频接收器、LCD显示屏；所述无线射频接收器用于接收数据采集终端传输的图片信息，所述LCD显示屏用于显示无线射频接收器接收的数据采集终端传输的图片信息。

本实用新型采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

1、本实用新型将CMOS图像传感器与服装布料质量检测相结合，通过实时拍摄检验设备的工作状态，实时的将检测的服装布料质量参数传输至监控中心，完成对服装布料质量的远程监管；

2、采用了SP0828 CMOS芯片作为图像传感器。SP0828是一款完整的1/13英寸QVGA格式COMS图像传感器芯片。它支持RGB565、YUV422、Raw Bayer、Format图像格式，最高像素为240×320，最高帧速率为30帧/s，能够满足物联网传感节点图像采集的要求；

3、采用信号调理电路对采集的图片信息进行模数转换、放大及滤波处理，也通过改进放大电路电路结构使处理效果更佳；

4、本实用新型采用Flash存储器模块进行数据存储，实现了远程监控；所选器件价格低廉，硬件连接简单，从而成本非常低。

5、本实用新型采用单片机和射频信号发射器进行数据传输，有效地保证了数据传输的稳定及速度。

附图说明

图1是本实用新型的系统结构原理图；

图2是本实用新型数据采集终端结构原理图；

图3是本实用新型数据采集终端放大电路模块电路图；

图4是远程监控终端结构原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的技术方案做进一步的详细说明：

如图1所示，一种基于CMOS图像传感器的面料质量远程监测系统，包含数据采集终端以及与其无线连接的远程监控终端；

如图2所示，所述数据采集终端包含用于实时采集面料质量检测装置工作状态的多个CMOS图像传感器，所述数据采集终端还包含路由器模块、信号调理模块、控制器模块、flash存储器模块、串口模块、数据传输模块；所述多个CMOS图像传感器分别依次经过路由器模块、信号调理模块连接控制器模块，所述flash存储器模块、串口模块、数据传输模块分别与控制器模块连接；

所述CMOS图像传感器用于实时拍摄面料质量检测装置工作状态；所述路由器模块用于将多个CMOS图像传感器采集的图片信息进行汇总；所述信号调理模块用于将CMOS图像传感器采集的图片信息进行预处理；flash存储器模块用于存储CMOS图像传感器采集的图片信息；所述串口模块用于和外部设备进行数据传输；所述数据传输模块用于将CMOS图像传感器采集的图片信息实时传输至远程监控终端。

所述信号调理模块包含模数转换电路、放大电路模块、滤波电路模块，所述模数转换模块用将CMOS图像传感器采集的图片信息转换成电信号；所述放大电路模块用于对转换成电信号的温图片信息进行放大处理；所述滤波电路模块用于将放大处理后的图片信息进行滤波处理；

如图3所示，所述放大电路模块包含放大器芯片、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻，模数转换模块的输出端分别连接第一电阻和第二电阻的一端，第二电阻的另一端连接第四电阻的一端，第四电阻的另一端连接放大器芯片的正极，放大器芯片的负极与第三电阻串联后与第一电阻的另一端接地，放大器芯片的电压输出端连接滤波电路模块的输入端。

所述数据传输模块包含单片机以及与其连接的无线射频发射器，所述单片机通过无线射频发射器将采集的图片信息传输至远程监控终端。

如图4所示，所述远程监控终端包含ARM处理器以及分别与其连接的无线射频接收器、LCD显示屏；所述无线射频接收器用于接收数据采集终端传输的图片信息，所述LCD显示屏用于显示无线射频接收器接收的数据采集终端传输的图片信息。

CMOS图像传感器

系统采用了SP0828 CMOS芯片作为图像传感器。SP0828是一款完整的1/13英寸QVGA格式COMS图像传感器芯片。它支持RGB565、YUV422、Raw Bayer、Format图像格式，最高像素为240×320，最高帧速率为30帧/s，能够满足物联网传感节点图像采集的要求。SP0828可工作在3种模式下：普通sensor、EMI、SPI；3种模式的选择可通过I2C总线控制内部可编程功能寄存器来实现。该系统采用SPI模式，RGB565格式图像输出。

控制器模块

STM8单片机是系统的控制中心，协调着整个系统的运作，所以必须要有较高的响应速度和丰富的外设资源。系统选用高性能、低功耗的8位微处理器STM8S207S6。它运行速度快，最高可以达到24 M。它的内部资源丰富，拥有32 KB的系统内可编程Flash，2 KB的内部RAM，l024 B的EEPROM，2个可编程的串行UART接口，一个最高速度可达400 bit/s的硬件I2C接口，一个可工作在主从模式的最高速度可达10 bit/s的硬件SPI接口等。并且它的开发工具简单，易于使用，价格便宜，开发资料多。因此，选用该款单片机不仅不需要为系统配置额外器件，而且大大降低了整个系统的成本及缩短了开发时间。

Flash存储器模块

STM8S207S6内部RAM为2 KB，一幅240×320分辨率图像的大小为150 KB，内部RAM不足以存下该分辨率的图像，所以系统选用一款Flash存储器SST25VF020作为外挂图像存储器。SST25VF020是SST25VF系列产品中的一员，其芯片具有以下特点：总容量为256 KB；单电源读和写操作，工作电压为2．7～3．3 V；低功耗，工作电流为7 mA，等待电流为3μA；SPI接口，可接受SPI时钟频率高达33 MHz，快速编程、快速擦除、快速读取等，该系列特点满足图像存储的要求。

控制器模块与CMOS图像传感器、Flash存储器模块的连接：

STM8单片机与SP0828 COMS图像传感器、SST25VF020 Flash图像存储器的硬件连接如图2所示。

STM8单片机通过硬件12C接口对图像传感器内部寄存器进行初始化，通过硬件SPI接口接收图像传感器发送的数据。因为Flash图像存储器也是SPI接口，所以图像存储器与图像传感器分时复用STM8单片机的硬件SPI接口。

本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本实用新型所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

以上实施例仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型保护范围之内。上面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以再不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (3)

1.一种基于CMOS图像传感器的面料质量远程监测系统，其特征在于：包含数据采集终端以及与其无线连接的远程监控终端；

所述数据采集终端包含用于实时采集面料质量检测装置工作状态的多个CMOS图像传感器，所述数据采集终端还包含路由器模块、信号调理模块、控制器模块、flash存储器模块、串口模块、数据传输模块；所述多个CMOS图像传感器分别依次经过路由器模块、信号调理模块连接控制器模块，所述flash存储器模块、串口模块、数据传输模块分别与控制器模块连接；

所述CMOS图像传感器用于实时拍摄面料质量检测装置工作状态；所述路由器模块用于将多个CMOS图像传感器采集的图片信息进行汇总；所述信号调理模块用于将CMOS图像传感器采集的图片信息进行预处理；flash存储器模块用于存储CMOS图像传感器采集的图片信息；所述串口模块用于和外部设备进行数据传输；所述数据传输模块用于将CMOS图像传感器采集的图片信息实时传输至远程监控终端；

所述信号调理模块包含模数转换电路、放大电路模块、滤波电路模块，所述模数转换模块用将CMOS图像传感器采集的图片信息转换成电信号；所述放大电路模块用于对转换成电信号的温图片信息进行放大处理；所述滤波电路模块用于将放大处理后的图片信息进行滤波处理；

所述放大电路模块包含放大器芯片、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻，模数转换模块的输出端分别连接第一电阻和第二电阻的一端，第二电阻的另一端连接第四电阻的一端，第四电阻的另一端连接放大器芯片的正极，放大器芯片的负极与第三电阻串联后与第一电阻的另一端接地，放大器芯片的电压输出端连接滤波电路模块的输入端。

2.根据权利要求1所述的一种基于CMOS图像传感器的面料质量远程监测系统，其特征在于：所述数据传输模块包含单片机以及与其连接的无线射频发射器，所述单片机通过无线射频发射器将采集的图片信息传输至远程监控终端。

3.根据权利要求1所述的一种基于CMOS图像传感器的面料质量远程监测系统，其特征在于：所述远程监控终端包含ARM处理器以及分别与其连接的无线射频接收器、LCD显示屏；所述无线射频接收器用于接收数据采集终端传输的图片信息，所述LCD显示屏用于显示无线射频接收器接收的数据采集终端传输的图片信息。