CN212259135U

CN212259135U - 计算机图像采集装置

Info

Publication number: CN212259135U
Application number: CN202021437304.1U
Authority: CN
Inventors: 赵小丽; 赵毅
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2020-07-21
Filing date: 2020-07-21
Publication date: 2020-12-29
Anticipated expiration: 2030-07-21

Abstract

本实用新型公开了计算机图像采集装置，所述装置包括：依次相连的图像传感器、图像信号调整电路、模数转换电路、单片机、显示器；所述图像信号调整电路包括：依次相连的稳压电路、第一滤波电路、放大电路、推挽电路、第二滤波电路。采用本实用新型，可以保证图像信号的质量，避免单片机针对所述图像信号出现误判的现象的发生。

Description

计算机图像采集装置

技术领域

本实用新型涉及图像采集领域，特别是涉及计算机图像采集装置。

背景技术

计算机图像采集装置在交通、医疗等相关领域使用较为广泛，主要用于采集实时图像，将实时采集到的实景图像再通过相应的处理之后，上传至计算机。通常处理装置包括将图像信号转化成数字信号，再通过主控制器（单片机）处理后传至计算机的显示器显示。在计算机图像的采集过程中，图像信号的质量至关重要，会影响到最终结果的准确性即主控制器处理结果的准确性，然而，图像信号在传输过程中，往往会出现信号衰减、受到外部干扰等状况，导致所述主控制器出现判断失误。因此，亟需一种计算机图像采集装置来保证图像信号的质量。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型的目的是提供一种计算机图像采集装置，可以保证图像信号的质量，避免单片机针对所述图像信号出现误判的现象的发生。

基于此，本实用新型提供了一种计算机图像采集装置，所述装置包括：

依次相连的图像传感器、图像信号调整电路、模数转换电路、单片机、显示器；

所述图像信号调整电路包括：依次相连的稳压电路、第一滤波电路、放大电路、推挽电路、第二滤波电路。

其中，所述稳压电路包括稳压二极管，所述稳压二极管的一端与所述图像传感器的输出端相连，另一端接地。

其中，所述第一滤波电路包括第一电阻、第一电容，所述第一电阻的一端连接所述稳压电路的输出端，另一端分别连接所述第一电容的一端、所述放大电路的输入端，所述第一电容的另一端接地。

其中，所述放大电路包括第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第一运放器、第二运放器、第三运放器；所述第一运放器的同相输入端连接所述第一滤波电路的输出端，所述第一运放器的反相输入端分别连接所述第二电阻的一端、所述第三电阻的一端，所述第二电阻的另一端分别连接所述第一运放器的输出端、所述第五电阻的一端，所述第五电阻的另一端分别连接所述第七电阻的一端、所述第二运放器的反相输入端，所述第七电阻的另一端连接所述第二运放器的输出端。

其中，所述第三电阻的另一端分别连接所述第三运放器的反相输入端、所述第四电阻的一端，所述第四电阻的另一端分别与所述第六电阻的一端、所述第三运放器的输出端相连，所述第六电阻的另一端分别连接所述第二运放器的同相输入端、所述第八电阻的一端，所述第八电阻的另一端接地，所述第三运放器的同相输入端接地，所述第二运放器的输出与所述推挽电路的输入端相连。

其中，所述推挽电路包括第一三极管、第二三极管，所述第一三极管为NPN三极管，所述第二三极管为PNP三极管，所述第一三极管的基极与所述第二三极管的基极相连，所述第一三极管的基极还与所述放大电路的输出端相连，所述第一三极管的集电极接外部电压，所述第一三极管与所述第二三极管的发射极相连，所述第二三极管的集电极接地，所述第一三极管的发射极还与所述第二滤波电路的输入端相连。

其中，所述第二滤波电路包括第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第二电容、第三电容、第四运放器；所述第二电容的一端连接所述推挽电路的输出端，另一端分别连接所述第十二电阻的一端、所述第三电容的一端，所述第十二电阻的另一端连接所述第四运放器的输出端，所述第三电容的另一端分别连接所述第十一电阻的一端、所述第四运放器的同相输入端，所述第十一电阻的另一端接地，所述第四运放器的反相输入端分别连接所述第九电阻的一端，所述第十电阻的一端，所述第九电阻的另一端连接所述第四运放器的输出端，所述十电阻的另一端接地，所述第四运放器的输出端还连接所述模数转换电路。

相对现有技术，本实用新型具有以下有益效果：

所述图像传感器用于采集图像信号，此时的图像信号较为微弱，需要对其进行滤波、放大等一系列处理，所述图像信号调整电路用于对所述图像信号进行调整，所述稳压电路使得所述图像传感器的电压稳定，保证所述图像传感器正常工作，低于稳定电压时，所述图像传感器不能正常工作，高于稳定电压可能损坏所述图像传感器。所述第一滤波电路为低通滤波电路，所述低通滤波电路用于将有用的信号与噪声分离，提高信号的抗干扰性及信噪比，所述放大电路用于对所述图像信号进行放大，所述推挽电路将所述图像信号以较低的损耗安全放大输出，所述第二滤波电路为高通滤波器，将所述不需要的频率较低的图像信号滤除，留下质量好的可用图像信号。所述图像信号经过所述图像信号调整电路调整之后输入至模数转换器，所述图像信号为模拟信号，经过所述模数转换器的转换之后变为数字信号输入至单片机中，所述单片机对所述数字信号进行处理之后输送至所述计算机的显示器显示。采用本实用新型，对图像信号进行处理，对图像信号进行放大并去除不需要频率的图像信号，使其保持良好的质量，不会出现较大幅度的衰减或被外部或元器件本身产生的干扰信号干扰，这样，所述模数转换器对经过处理的图像信号转换精度高，经过所述单片机的处理输入计算机显示的图像也不会出现较大程度的失真。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例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地介绍，显而易见地，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他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的计算机图像采集装置的示意图；

图2是本实用新型实施例提供的图像信号调整电路的电路图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1是本实用新型实施例提供的计算机图像采集装置的示意图，所述装置包括：

所述图像传感器用于采集图像信号，此时的图像信号较为微弱，需要对其进行滤波、放大等一系列处理，所述图像信号调整电路用于对所述图像信号进行调整，所述稳压电路使得所述图像传感器的电压稳定，保证所述图像传感器正常工作，低于稳定电压时，所述图像传感器不能正常工作，高于稳定电压可能损坏所述图像传感器。所述第一滤波电路为低通滤波电路，所述低通滤波电路用于将有用的信号与噪声分离，提高信号的抗干扰性及信噪比，所述放大电路用于对所述图像信号进行放大，所述推挽电路将所述图像信号以较低的损耗安全放大输出，所述第二滤波电路为高通滤波器，将所述不需要的频率较低的图像信号滤除，留下质量好的可用图像信号。所述图像信号经过所述图像信号调整电路调整之后输入至模数转换器，所述图像信号为模拟信号，经过所述模数转换器的转换之后变为数字信号输入至单片机中，所述单片机对所述数字信号进行处理之后输送至所述计算机的显示器显示。所述单片机可以为图像处理器，所述显示器用于实时显示图像信号信息，所述显示器具体为可触摸液晶显示屏。

图2是本实用新型实施例提供的图像信号调整电路的电路图，所述电路包括：

所述图像信号调整电路包括：稳压电路、第一滤波电路、放大电路、推挽电路、第二滤波电路。

所述稳压电路包括稳压二极管D1，所述稳压二极管D1的一端与所述图像传感器的输出端相连，另一端接地。

其中，所述稳压电路使得所述图像传感器的电压稳定，保证所述图像传感器正常工作，低于稳定电压时，所述图像传感器不能正常工作，高于稳定电压可能损坏所述图像传感器。

所述第一滤波电路包括第一电阻R1、第一电容C1，所述第一电阻R1的一端连接所述稳压电路的输出端，另一端分别连接所述第一电容C1的一端、所述放大电路的输入端，所述第一电容C1的另一端接地。

其中，所述第一电阻R1、第一电容C1构成RC一阶低通滤波器，所述低通滤波器用于滤除无用的高频干扰信号。

所述放大电路包括第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第一运放器AR1、第二运放器AR2、第三运放器AR3；所述第一运放器AR1的同相输入端连接所述第一滤波电路的输出端，所述第一运放器AR1的反相输入端分别连接所述第二电阻R2的一端、所述第三电阻R3的一端，所述第二电阻R2的另一端分别连接所述第一运放器AR1的输出端、所述第五电阻R5的一端，所述第五电阻R5的另一端分别连接所述第七电阻R7的一端、所述第二运放器AR2的反相输入端，所述第七电阻R7的另一端连接所述第二运放器AR2的输出端。

所述第三电阻R3的另一端分别连接所述第三运放器AR3的反相输入端、所述第四电阻R4的一端，所述第四电阻R4的另一端分别与所述第六电阻R6的一端、所述第三运放器AR3的输出端相连，所述第六电阻R6的另一端分别连接所述第二运放器AR2的同相输入端、所述第八电阻R8的一端，所述第八电阻R8的另一端接地，所述第三运放器AR3的同相输入端接地，所述第二运放器AR2的输出与所述推挽电路的输入端相连。

其中，所述放大电路采用两级放大的形式，第一级放大主要用于提高整个放大电路的输入阻抗，第二级放大采用差动电路用于提高公模抑制比，所述一级放大包括：第一运放器AR1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第三运放器AR3，所述二级放大包括：第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第十三电阻R13，所述第一级放大提供电压增益，其中，所述第二电阻R2的阻值等于所述第四电阻R4的阻值，所述第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第十三电阻R13的阻值相等，所述第二级放大为差动放大电路。所述放大电路的放大倍数由所述第二电阻R2，第三电阻R3决定。所述放大电路结构对称，除了具有高阻抗之外，还具有很高的共模抑制性能。

所述推挽电路包括第一三极管T1、第二三极管T2，所述第一三极管T1为NPN三极管，所述第二三极管T2为PNP三极管，所述第一三极管T1的基极与所述第二三极管T2的基极相连，所述第一三极管T1的基极还与所述放大电路的输出端相连，所述第一三极管T1的集电极接外部电压，所述第一三极管T1与所述第二三极管T2的发射极相连，所述第二三极管T2的集电极接地，所述第一三极管T1的发射极还与所述第二滤波电路的输入端相连。

其中，在所述推挽电路中，第一三极管T1与第二三极管T2的参数相同，各负责正负半周的波形放大任务，电路工作时，两只对称的三极管每次只有一个导通，所以导通损耗小效率高。所述推挽电路用于对图像信号进行进一步的放大。

所述第二滤波电路包括第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第二电容C2、第三电容C3、第四运放器AR4；所述第二电容C2的一端连接所述推挽电路的输出端，另一端分别连接所述第十二电阻R12的一端、所述第三电容C3的一端，所述第十二电阻R12的另一端连接所述第四运放器AR4的输出端，所述第三电容C3的另一端分别连接所述第十一电阻R11的一端、所述第四运放器AR4的同相输入端，所述第十一电阻R11的另一端接地，所述第四运放器AR4的反相输入端分别连接所述第九电阻R9的一端，所述第十电阻R10的一端，所述第九电阻R9的另一端连接所述第四运放器AR4的输出端，所述第十电阻R10的另一端接地，所述第四运放器AR4的输出端还连接所述模数转换电路。

其中，所述第二滤波电路为二阶高频滤波电路，所述第二电容C2、第十二电阻R12，第三电容C3、第十一电阻R11分别组成一阶高通滤波器，所述第九电阻R9为反馈电阻，所述第二滤波电路除了作为高通滤波器之外，还具有一定的放大倍数，所述放大倍数由所述第九电阻R9、第十电阻R10决定。

采用本实用新型，对图像信号进行处理，对图像信号进行放大并去除不需要频率的图像信号，使其保持良好的质量，不会出现较大幅度的衰减或被外部或元器件本身产生的干扰信号干扰，这样，所述模数转换器对经过处理的图像信号转换精度高，经过所述单片机的处理输入计算机显示的图像不会出现较大程度的失真。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims

1.计算机图像采集装置，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的计算机图像采集装置，其特征在于，所述稳压电路包括稳压二极管，所述稳压二极管的一端与所述图像传感器的输出端相连，另一端接地。

3.如权利要求1所述的计算机图像采集装置，其特征在于，所述第一滤波电路包括第一电阻、第一电容，所述第一电阻的一端连接所述稳压电路的输出端，另一端分别连接所述第一电容的一端、所述放大电路的输入端，所述第一电容的另一端接地。

4.如权利要求1所述的计算机图像采集装置，其特征在于，所述放大电路包括第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第一运放器、第二运放器、第三运放器；所述第一运放器的同相输入端连接所述第一滤波电路的输出端，所述第一运放器的反相输入端分别连接所述第二电阻的一端、所述第三电阻的一端，所述第二电阻的另一端分别连接所述第一运放器的输出端、所述第五电阻的一端，所述第五电阻的另一端分别连接所述第七电阻的一端、所述第二运放器的反相输入端，所述第七电阻的另一端连接所述第二运放器的输出端。

5.如权利要求4所述的计算机图像采集装置，其特征在于，所述第三电阻的另一端分别连接所述第三运放器的反相输入端、所述第四电阻的一端，所述第四电阻的另一端分别与所述第六电阻的一端、所述第三运放器的输出端相连，所述第六电阻的另一端分别连接所述第二运放器的同相输入端、所述第八电阻的一端，所述第八电阻的另一端接地，所述第三运放器的同相输入端接地，所述第二运放器的输出与所述推挽电路的输入端相连。

6.如权利要求1所述的计算机图像采集装置，其特征在于，所述推挽电路包括第一三极管、第二三极管，所述第一三极管为NPN三极管，所述第二三极管为PNP三极管，所述第一三极管的基极与所述第二三极管的基极相连，所述第一三极管的基极还与所述放大电路的输出端相连，所述第一三极管的集电极接外部电压，所述第一三极管与所述第二三极管的发射极相连，所述第二三极管的集电极接地，所述第一三极管的发射极还与所述第二滤波电路的输入端相连。

7.如权利要求1所述的计算机图像采集装置，其特征在于，所述第二滤波电路包括第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第二电容、第三电容、第四运放器；所述第二电容的一端连接所述推挽电路的输出端，另一端分别连接所述第十二电阻的一端、所述第三电容的一端，所述第十二电阻的另一端连接所述第四运放器的输出端，所述第三电容的另一端分别连接所述第十一电阻的一端、所述第四运放器的同相输入端，所述第十一电阻的另一端接地，所述第四运放器的反相输入端分别连接所述第九电阻的一端，所述第十电阻的一端，所述第九电阻的另一端连接所述第四运放器的输出端，所述十电阻的另一端接地，所述第四运放器的输出端还连接所述模数转换电路。