CN210518516U

CN210518516U - 一种cmos传感器岩心图像扫描仪

Info

Publication number: CN210518516U
Application number: CN201922091685.6U
Authority: CN
Inventors: 王子豪; 王凯迪; 陈垚
Original assignee: Xi'an Eurek Energy Technology Co Ltd; Shaanxi Anruiqi Energy Technology Co Ltd
Current assignee: Xi'an Eurek Energy Technology Co Ltd; Shaanxi Anruiqi Energy Technology Co Ltd
Priority date: 2019-11-28
Filing date: 2019-11-28
Publication date: 2020-05-12
Anticipated expiration: 2029-11-28

Abstract

本实用新型公开了一种CMOS传感器岩心图像扫描仪，包括为整机供电的电源模块，其特征在于：还包括扫描仪壳体、采集控制组件、照明装置以及承载装置；其中承载装置设置在扫描仪底部，采集控制组件设置在扫描仪壳体顶部中央，正对应所述承载装置；所述照明装置设置在扫描仪壳体的内壁上；所述扫描仪壳体还设有用于岩心材料进出该壳体的放置口；本实用新型提供一种新的CMOS传感器岩心图像扫描仪，基于CMOS传感器的高性能，提高采集图像的质量，利于应用于岩心数字分析项目中，获得可靠的分析结果；本实用新型结构简单合理，成本低，功耗小，适于工程应用。

Description

一种CMOS传感器岩心图像扫描仪

技术领域

本实用新型涉及石油天然气勘探开发基础研究设备技术领域，具体涉及一种CMOS传感器岩心图像扫描仪。

背景技术

岩心是反映油气储集信息的实物资料，是油气勘探开发成果的最直接物证；岩心图像采集方法有CCD(电荷耦合器件)、光电倍增管(PMT)、CMOS(互补性金属氧化物半导体)等，其中CMOS传感器(CIS)岩心图像扫描仪是对岩心图像进行高精度扫描和采集，得到图像清晰、颜色真实的高分辨率岩心图像，为岩心图像资料永久保存、重复利用、数据共享提供了最有效的手段；CMOS具有集成度高、功耗小、速度快、成本低的特点，CMOS传感器岩心图像扫描仪便携、结构紧凑、抗干扰能力强、性能稳定、应用软件丰富，是岩心图像采集的主流设备。

有鉴于此，特提出本实用新型。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型提供一种新的CMOS传感器岩心图像扫描仪。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：

一种CMOS传感器岩心图像扫描仪，包括为整机供电的电源模块，还包括扫描仪壳体、采集控制组件、照明装置以及承载装置；其中承载装置设置在扫描仪底部；采集控制组件设置在扫描仪壳体顶部中央，正对应所述承载装置；所述照明装置设置在扫描仪壳体的内壁上；所述扫描仪壳体还设有用于岩心材料进出该壳体的放置口。

进一步的，上述的CMOS传感器岩心图像扫描仪中，所述采集控制组件包括：光学镜头、控制模块、CMOS图像传感器和数字信号处理器DSP以及液晶显示模组；所述光学镜头在竖直方向正对扫描仪壳体内部的承载装置并连接所述控制模块，以由所述控制模块进行控制；CMOS图像传感器位于光学镜头正上方；CMOS图像传感器和所述液晶显示模组电连接所述数字信号处理器DSP；数字信号处理器DSP连接有存储器和数据接口；所述液晶显示模组位于扫描仪壳体顶部。

进一步的，上述的CMOS传感器岩心图像扫描仪中，所述承载装置包括至少两个平行设置的轴承橡皮辊。

进一步的，上述的CMOS传感器岩心图像扫描仪中，所述轴承橡皮辊的两端固定在扫描仪壳体相对的两个端壁上；

进一步的，上述的CMOS传感器岩心图像扫描仪中，所述轴承橡皮辊两端通过支架固定在壳体底面。

进一步的，上述的CMOS传感器岩心图像扫描仪中，所述照明装置包括至少两个LED照明灯管，两灯管平行地设置在采集控制组件两侧的下方且固定在壳体内。

进一步的，上述的CMOS传感器岩心图像扫描仪中，所述扫描仪壳体为方桶形外壳。

进一步的，上述的CMOS传感器岩心图像扫描仪中，所述放置口设置在扫描仪壳体一端壁上，位于承载装置一端上方。

与传统技术相比，本实用新型的有益效果体现在：

本实用新型提供一种新的CMOS传感器岩心图像扫描仪，基于CMOS传感器的高性能，提高采集图像的质量，利于应用于岩心数字分析项目中，获得可靠的分析结果；本实用新型结构简单合理，成本低，功耗小，适于工程应用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本实用新型CMOS传感器岩心图像扫描仪一实施例的结构示意图；

图2为图1所示采集控制组件的逻辑框图；

图3为图2所示采集控制组件采集岩心图像的工作示意图；

图4为图2所示采集控制组件的电路示意图。

附图中，1-壳体；11-端壁；2-采集控制组件；3-照明装置；4-轴承橡皮辊；5-放置口；6-岩心；7-光学镜头；8-CMOS图像传感器；9-数字信号处理器DSP；10-液晶显示模组。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。

如图1-3所示的，一种CMOS传感器岩心图像扫描仪，包括扫描仪壳体1、采集控制组件2、照明装置3以及承载装置；其中承载装置设置在扫描仪底部用于放置岩心材料，采集控制组件2设置在扫描仪壳体1顶部中央，正对应所述承载装置；所述照明装置3设置在扫描仪壳体1的内壁上用于为采集控制组件2提供光源；所述扫描仪壳体1还设有放置口5用于岩心材料进出壳体1。

具体的，本实用新型给出的一个可选实施例中，所述扫描仪壳体1(下文简称为“壳体”)采用方桶形外壳，其长、宽、高分别为60cm、50cm以及50cm，壳体上设有放置口5供岩心材料进出壳体。

优选的，壳体1底部设置的承载装置包括两个平行设置的轴承橡皮辊4，轴承橡皮辊4的两端固定在壳体1相对的两个端壁11上，或者也可以轴承橡皮辊4两端通过支架固定在壳体1底面。其中两轴承橡皮辊4之间的间距不能过大，足够待采集岩心柱纵向(平行轴承橡皮辊)地被承托在两轴承橡皮辊4之间即可。

待采集的岩心材料自壳体放置口5进入，放在两轴承橡皮辊4上；因此优选的放置口5设置在壳体1一端壁11上，位于轴承橡皮辊4一端上方；采集过程中：

岩心柱放在轴承橡皮辊4上，位于两轴承橡皮辊4之间，可以通过工作人员手动旋转柱状岩心，被壳体顶部的采集控制组件采集岩心外表面图像；

剖切的岩心放在轴承橡皮辊4上，被壳体顶部的采集控制组件2采集纵切面图像；

岩屑放入盘中，置于轴承橡皮辊4上，被壳体顶部的采集控制组件2采集岩屑图像。

采集过程中，通过照明装置为采集控制组件2提供光源，本实施例中，所述照明装置包括两个LED照明灯管，两灯管平行地设置在采集控制组件两侧的下方，固定在壳体内，利于提供均匀照明，获得清晰图像。

结合图3，所述采集控制组件包括：光学镜头7、控制模块、CMOS图像传感器8(CIS)、数字信号处理器DSP9以及液晶显示模组10(LCD)；所述光学镜头7在竖直方向正对壳体1内部的轴承橡皮辊4并由所述控制模块进行控制，CMOS图像传感器8位于光学镜头7正上方；控制模块(即光学镜头的控制马达)、CMOS图像传感器和所述液晶显示模组10电连接所述数字信号处理器DSP9；数字信号处理器DSP9连接有存储器和数据接口；所述液晶显示模组10位于壳体1顶部朝外，供工作人员观察采集过程显示的数据；所述数字信号处理器DSP、CMOS图像传感器和液晶显示模组均集成在电路板上(图中未标识)。

CMOS图像传感器是由大量独立的按矩阵排列的光敏元件组成的芯片，在待采集岩心6材料表面反射的光线透过光学镜头7，经CMOS图像传感器8被转换成电荷数字信号，经数字信号处理器DSP9完成图像优化控制，处理后获得图像数据可进行存储、或通过传输芯片(如SIL9022A芯片)输出至液晶显示模组10进行显示，或者经数据接口(如串行总线接口，USB)输出至上位机(PC机)上，进入到数字化岩心库系统系统中供岩心数据分析。

如图4所示，所述数字信号处理器DSP为整个采集工作的主处理器(主CPU)，优选的，其可以是海思半导体公司的Hi3516A芯片,具有良好的图像处理能力；本实施例中，该处理器连接有SPI Flash接口、DDR3内存和SD卡，用于数据的存储和传输。

所述采集控制组件输出标准的YUV数据，完成图像采集、图像处理和图像转换的功能。CMOS图像传感器包含有感光阵列、曝光控制和读出电路、可变增益放大器(PGA)和模数转换器(ADC)；通过CMOS图像传感器能够完成灰度补偿、数字增益和白平衡、镜头阴影修正、坏点检测和修正、彩色插值、平滑处理和轮廓增强、伽马校正、色彩校正、亮度、饱和度和对比度调节、图像尺寸变换、色彩空间转换、图像数据输出；完成自动曝光控制，自动白平衡、自动对焦等功能。

优选的，所述CMOS图像传感器采用思比科SP9550，进行图像采集编码及处理。该CMOS图像传感器为像素级ADC数字图像传感器，每一个像元或邻近的一个像元组(如2×2，2×3等)对应一个ADC，在并行方式下工作；用像素ADC实现的CMOS数字图像传感器具有信噪比高、功耗低、信号量测性好、ADC的速度低、与标准的CMOS数字工艺兼容等优势；CMOS图像传感器在数字信号处理器DSP控制下，进行数字图像处理和图像数据压缩，然后将数据存到存储器或者输出显示。

在其他可选实施例中，CMOS图像传感器也可以采用IMX185传感器。

CMOS图像传感器和液晶显示模组之间通过电路通信实现实时显示图像采集情况，或通过具有触控功能或按键控制功能的液晶显示模组实现控制信号输入、与PC机通讯、传输、交互功能。所述液晶显示模组作为集成模块，可以是市场上能够购得的任意适合产品，直接通过线路连接至所述主芯片，线路的连接技术为本领域成熟技术，此处不再赘述。

光学镜头通过控制模块(即马达)进行控制和调整快门速度、变焦以及光圈等，使CMOS图像传感器能够直接收到真实的岩心扫描图像；一个具体实施例中，所述CMOS图像传感器、光学镜头和控制模块为集成组件，可以是市场上能够购得的任意适合产品(如天视通的摄像机模块)，直接通过线路对应连接至所述主芯片，线路的连接技术为本领域成熟技术，此处不再赘述。

整各设备通过电源模块统一供电，设备的电源模块为本领域成熟技术，此处不再赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。

Claims

1.一种CMOS传感器岩心图像扫描仪，包括为整机供电的电源模块，其特征在于：还包括扫描仪壳体、采集控制组件、照明装置以及承载装置；其中承载装置设置在扫描仪底部；采集控制组件设置在扫描仪壳体顶部中央，正对应所述承载装置；所述照明装置设置在扫描仪壳体的内壁上；所述扫描仪壳体还设有用于岩心材料进出该壳体的放置口。

2.根据权利要求1所述的CMOS传感器岩心图像扫描仪，其特征在于：所述采集控制组件包括：光学镜头、控制模块、CMOS图像传感器和数字信号处理器DSP以及液晶显示模组；所述光学镜头在竖直方向正对扫描仪壳体内部的承载装置并连接所述控制模块；CMOS图像传感器位于光学镜头正上方；CMOS图像传感器和所述液晶显示模组电连接所述数字信号处理器DSP；数字信号处理器DSP连接有存储器和数据接口；所述液晶显示模组位于扫描仪壳体顶部。

3.根据权利要求2所述的CMOS传感器岩心图像扫描仪，其特征在于：所述承载装置包括至少两个平行设置的轴承橡皮辊。

4.根据权利要求3所述的CMOS传感器岩心图像扫描仪，其特征在于：所述轴承橡皮辊的两端固定在扫描仪壳体相对的两个端壁上。

5.根据权利要求3所述的CMOS传感器岩心图像扫描仪，其特征在于：所述轴承橡皮辊两端通过支架固定在壳体底面。

6.根据权利要求1所述的CMOS传感器岩心图像扫描仪，其特征在于：所述照明装置包括至少两个LED照明灯管，两灯管平行地设置在采集控制组件两侧的下方且固定在壳体内。

7.根据权利要求1-6任一项所述的CMOS传感器岩心图像扫描仪，其特征在于：所述扫描仪壳体为方桶形外壳。

8.根据权利要求7所述的CMOS传感器岩心图像扫描仪，其特征在于：所述放置口设置在扫描仪壳体一端壁上，位于承载装置一端上方。