CN209419747U - 一种彩色动态图案的定位视觉传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种彩色动态图案的定位视觉传感器，包括依次连接的镜头单元、彩色CCD/CMOS Sensor单元、图像处理单元以及接口单元。其使用彩色CCD/CMOS Sensor单元来采集彩色动态图案，通过图像处理单元还能在无需借助PC机的前提下直接对图像进行处理以完成定位功能，以及提供丰富的外部接口来实现个性化需求。

Description

一种彩色动态图案的定位视觉传感器

【技术领域】

本实用新型涉及一种图案定位传感器，一种彩色动态图案的定位视觉传感器。

【背景技术】

随着数字技术不断深化，工业智能制造有了长足的发展。视觉传感器在智能制造每个环节中承担着为使用者提供特定区域内视觉检测的职责，采集图像的清晰度及图像处理效率是衡量视觉检测系统的重要指标之一。

个性化产品制造生产已经成为一种趋势，同一批产品具有不同的彩色动态图案更符合客户的需求，所谓的动态是指同一批产品中每件产品均具有个性化内容的彩色图案，不是固定统一的，当同一批产品在流水线上传递时，对于图象采集装置而言，产生了动态的效果。

色标传感器常用于检测特定色标或物体上的斑点，它是通过与非色标区相比较来实现色标检测，而不是直接测量颜色，因此不适用于彩色图案的定位采集。而且现有传统的色标传感器功能单一，只能够定位固定方块图案而无法实现动态图案，也无法获取到图案的详细信息，如角度和中心点坐标等。另外，目前的色标传感器只有IO接口，没有RS232和以太网络接口，使图像信息的输出场景受到了限制。而且色标传感器只有采集图像功能，不具有图像处理功能，因此对图像和分析或处理需转移到PC机去完成，其使用场景如图1所示。

另外，目前彩色CCD传感器或彩色CMOS传感器虽然能采集彩色图像，但其与色标传感器类似，也只有采集图像功能，不具有图像处理功能，因此对图像和分析或处理需转移到PC机去完成，其使用场景如图1所示。同样，彩色CCD传感器或彩色CMOS传感器也只有IO接口，没有RS232和以太网络接口，因此用在流水线上时，由于要与PC机配合使用，受到了很大的限制。

为了满足客户对彩色动态图案产品的定位，本实用新型提出的一种图案定位传感器通过彩色动态图案定位以及丰富的外部接口来实现个性化需求。

【实用新型内容】

本实用新型要解决的技术问题，在于提供一种彩色动态图案的定位视觉传感器，不仅能够采集彩色动态图案，还能在无需借助PC机的前提下直接对图案进行处理以完成定位功能，以及提供丰富的外部接口来实现个性化需求。

本实用新型是这样实现的：一种彩色动态图案的定位视觉传感器，包括依次连接的镜头单元、彩色CCD/CMOS Sensor单元、图像处理单元以及接口单元。

进一步的，所述图像处理单元包括相互连接的ARM处理芯片、内存芯片以及Flash芯片。

进一步的，所述图像处理单元还包括第一FPC排线和第二FPC排线，所述ARM处理芯片、内存芯片以及Flash芯片通过第一FPC排线连接所述彩色CCD/CMOS Sensor单元，并通过第二FPC排线所述接口单元。

进一步的，所述接口单元包括RS232接口，IO输出接口、USB接口和以太网接口。

本实用新型的优点在于：本实用新型的定位视觉传感器通过将镜头单元、彩色CCD/CMOS Sensor单元、图像处理单元以及接口单元集成为一体，形成新型传感器，其中彩色CCD/CMOS Sensor单元可以直接识别颜色，且能高帧率采集图像，图像处理单元集成三大芯片，处理速度快，接口单元提供了丰富的接口，从而解决了当前传统的色标传感器无法实现彩色动态图案定位及定位结果传输的问题，整体图像的处理和输出的过程无需借助PC机，该技术可广泛应用于智能制造，个性化柔性生产中。

【附图说明】

下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的说明。

图1是现有技术中色标传感器、彩色CCD传感器或彩色CMOS传感器的使用场景系统原理框图。

图2本实用新型定位视觉传感器的系统原理框图。

【具体实施方式】

请参阅图2所示，本实用新型的彩色动态图案的定位视觉传感器，包括依次连接的镜头单元、彩色CCD/CMOS Sensor单元、图像处理单元以及接口单元。从而将彩色CCD/CMOSSensor单元和图像处理单元集成在一起，不仅能够采集彩色动态图案，还能在无需借助PC机的前提下直接对图案进行处理以完成定位功能，还可提供丰富的外部接口来实现个性化需求。其中：

所述镜头单元用于图像对焦，目的是得到清晰的图像，如可使用长步道的FS1605A镜头，可以适用于具有一定变化速度的动态图案。

所述彩色CCD/CMOS Sensor单元其实也是一种视觉传感器，用于通过镜头单元采集到清晰的图像信号，且能高帧率采集图像。其中的“CCD/CMOS”是指CCD和CMOS中的至少一种，可以直接测量颜色，因此适用于彩色图案的定位采集。

所述图像处理单元用于处理采集到的彩色图像信号，所述图像处理单元包括相互连接的ARM处理芯片、内存芯片以及Flash芯片。还包括第一FPC排线和第二FPC排线，所述ARM处理芯片、内存芯片以及Flash芯片通过第一FPC排线连接所述彩色CCD/CMOS Sensor单元，并通过第二FPC排线连接所述接口单元。使用时先在所述ARM处理芯片内烧制有现有的模板匹配程序(如MATLAB模板匹配算法程序)和现有的轮廓匹配程序(如OpenCV)，这样当图像由所述彩色CCD/CMOS Sensor单元输入到图像处理单元时，即可由ARM处理芯片进行模板匹配和轮廓匹配等处理，同时保存处理结果到图像处理单元的内存芯片以及Flash芯片，然后可由接口单元输出给外部接收设备。另外在芯片具体的选择上，ARM芯片可选择瑞芯RK3288芯片，内存芯片可选择三星K4B4G1646D-BCK0芯片，Flash芯片可选择三星K9HCG08U1D芯片，其中芯片的连接只需根据具体芯片手册的指导下进行连接即可。由于图像处理单元集成三大多核芯片，芯片性能更强，处理速度快，处理速度可达每秒100帧以上，能对彩色动态图案进行实时处理。

所述接口单元用于将定位结果发送给外部接收设备。该接口单元包括RS232接口，IO输出接口、USB接口和以太网接口，从而可以连接网络路由器、U盘、PLC设备等，解决了定位结果传输的问题。

在本实用新型的一使用场景中，可将本实用新型的彩色动态图案的定位视觉传感器安装在工厂的流水性上，将镜头单元对准拍摄流水线上印刷品，然后，通过彩色CCD/CMOSSensor单元采集流水线上印刷品图案的图像，接着，图像处理单元的ARM处理器对采集图像信号进行模板匹配、轮廓匹配后得到图案中心点坐标和角度等信息，将这些信息存储在图像处理单元的内存中，还可通过接口单元的合适的接口传输定位结果到外部设备。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本实用新型的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本实用新型的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本实用新型的权利要求所保护的范围内。

Claims (3)

1.一种彩色动态图案的定位视觉传感器，其特征在于：包括依次连接的镜头单元、彩色CCD/CMOS Sensor单元、图像处理单元以及接口单元；所述图像处理单元还包括第一FPC排线和第二FPC排线，所述ARM处理芯片、内存芯片以及Flash芯片通过第一FPC排线连接所述彩色CCD/CMOS Sensor单元，并通过第二FPC排线连接所述接口单元。

2.如权利要求1所述的一种彩色动态图案的定位视觉传感器，其特征在于：所述镜头单元为长步道的FS1605A镜头；所述图像处理单元包括相互连接的ARM处理芯片、内存芯片以及Flash芯片。

3.如权利要求1所述的一种彩色动态图案的定位视觉传感器，其特征在于：所述接口单元包括RS232接口，IO输出接口、USB接口和以太网接口。