专利名称：一种智能相机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种图像采集、模式识别和数据传输等技术领域，特别是一种图像处理 装置的智能相机。
背景技术：
美国专利《成像设备和图像处理的方法》(专利号US7486310 )，是用一个数码相机 图像处理装置CPU和图像处理设备，得到篮球场上运动员投篮时篮球入框时的一个轮廓， 然后使用罗伯茨(Roberts)过滤器，完成投篮命中率的测量和统计。美国专利《从电 子相机自动传送数据的系统和方法》(专利号US7468744),是从一个电子摄像装置包括 摄像装置，捕捉图像数据，有效转移数据的系统和方法。欧洲专利《用相机的机床测量 加工工具和方法》(申请号EP2000869(A1)。)是在数控机床上，用相机获得专用刀具 的加工图像，分析获得刀具的加工数据，按优选的刀具加工程序，确定机床的操作条件， 从而控制该机床的加工作业。
中国专利《一种工业智能相才几》(申请号200710199232. 4 )是由一台主机设备和一 套参数设置软件构成，外设PC机用于主机设备的初始配置和参数设置软件的运行。可 是，该智能相机结构较复杂，仅限于工业生产线产品的检测，而且还要另外加设普通PC 机，这些普通PC机的功能浪费现象严重。荷兰皇家飞利浦电子有限公司在中国申请的 专利《用于分析物体轮廓，图像的方法与图像处理装置，用于检测物体的方法与图像处 理装置，工业视觉设备，智能相机，图像显示器，安全系统，以及计算机程序产品》(申 请号200480030320.6 ),它主要是分析物体轮廓图像的方法和计算机程序产品。
因此，目前在视觉图像测量与模式识别技术领域，都急需一种结构简单、通用性好、 体积小、价格低廉和应用范围广的智能相机。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述不足，提供一种简单和应用广的智能相机。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是 一种智能相机，它由摄像镜头l、 感光芯片板4、机盒3、前盖2和后盖7组成，摄像镜头1安装在前盖2上，感光芯片板(4)固定在机盒3内且位于摄像镜头l的后面，其不同之处在于图像处理板5(DSP) 上固定有专用插座IO，不同规格和容量的CPU8可以方便地安装在专用插座10上，图 像处理板5和感光芯片板4用电缆9相联接，后盖7的前后分别安装着图像处理板5和 接口 6，电缆11的两端穿过后盖7分别与图像处理处理板5和接口 6相联接，接口 6中 含输入接口和输出接口 ，工作指令和相机所需的24V电源都从输入接口传入，相机监控、
检测和处理完成的信号则从输出接口送出,连接到机械手或显示设备;硬件驱动程序和图 像处理核心程序都存储在图像处理板5的闪存器(芯片)内，其中，硬件驱动程序负责 对硬件的直接操作，实现各种底层操作；图像处理核心程序负责整个相机的工作控制， 根据配置文件中的运行参数调用相应的视觉检测工具，并为用到的各个工具分别加载相 应的参数，从而实现对所摄图像进行分析、检测和处理；用户工作指令通过接口 6输入 后，图像处理板5上的相机网络通信模块协助完成与参数设置软件的网络通信，使系统 服务程序进行数据转移、通讯设立、系统运行指标监测等系统层面的操作，并将图像处 理结果输送到接口 6的输出接口上，实时进行被测标的的监控和操作。
按上述方案，所述CPU(8)采用较大容量的部件，接口 (6)上安装触摸屏和通讯电 缆插座，以便取代外设的普通PC机，相机监控、检测和处理的结果直接显示在触摸屏 上，或把这些处理结果实时转换成数字信号和(或)模拟信号输出，用来直接驱动执行 器，完成所需的操作和功能。
按上述方案，所述机盒3安装在一个可自动摆动、俯仰和旋转的支架上，以便实现 不同场景的局部扫描和全景扫描及控制。
与现有技术相比，本发明的有益效果是1、本发明用^l盒3作图1象获取、处理和 传输的硬件平台，用感光芯片'板4和CPU8作系统的软件平台，适当地增加接口6的的 配置和功能，不仅使本发明结构紧凑、软件通用性强且设置简单，还可广泛应用在场景 监测，交通管制'，森林防火、考场监督、产品质量检测、生产线工艺流程监控、金融、 体育、服务等行业。2、本发明扩展CPU8的功能、并用独立的触摸屏设计可以替代普通 PC机，不用外设普通PC机从而极大地扩大了设备的使用范围，并为用户的安装调试提 供了便利，它还显著地节约成本和场地可以满足多种应用环境的要求。
图1是本发明一个实施例的系统结构示意图。 图2是本发明一个实施例的硬件结构主视示意图。
具体实施例方式
下面结合附图进一步说明本发明的实施例，图l是本发明一个实施例的系统结构示 意图图中依次为场景输入、图像采集、图像处理、输入和输出。
图2是本发明一个实施例的硬件结构主视示意图。如图2,本发明解决上述技术问 题使用的技术方案是安装在相机前边的镜头l，摄取场景的图像后，进入机盒3内感 光芯片板4上的感光芯片上，并在感光芯片上形成场景图像。图像处理板5发出图像釆 集命令后，感光芯片板4将图像信息转换成数字信号再经过电缆9传送到图像处理板5 中，这时，图像处理板5上的CPU8开始运行主机软件，处理来自感光芯片板4上传来 的图像数字信号，并将处理结果通过电缆11传送到接口 6的输出端口，后者可用数字 I/O、串行总线或者以太网输出，也可在接口 6上安装液晶显示器(或触摸屏)接受输出 信号，以供用户实时釆集场景信息、控制场景态势或者直接操作现场的执行器。图像处 理板5同时可以通过分析接收到的图像信息，发送信号给感光芯片板4，来调控感光芯 片的参数，实现用户最优场景调控，以保证检测图像的质量。
本实施例的所需的24V直流电源从接口 6输入，经过变压、稳压和防电磁干扰等处 理，提供5V, 3V, 1.5V直流电源给图像处理板5，图像处理板5中包含+5V, 3V， 1.5V 供电接口、六路隔离数字输入、六路隔离数字输出，RS232/RS422/RS485可切换的串行 总线接口，监控视频输出接口，这些图像处理版5上的信号通过安装在接口 6上的触摸 屏即可在相机上方便实现指令和数据输入，不用外设PC机或外部输入数字信号进行指 令、数据输入和人机对话，从而实现智能相机的场景监视、现场报警、相机工况显示、 现场执行器的操控、和与用户的通信。
本实施例的硬件驱动程序负责管理系统硬件平台，适当调用各种视觉检测工具完成 智能相机的整体运行，实现机器视觉检测功能。本实施例中的图像处理核心程序可含有 系统服务程序和视觉检测工具程序，其中系统服务程序可多达含有初始化程序、成像芯 片控制程序、控制信号程序、通讯信号程序、数据移动程序、并行处理程序、系统监测 程序、数据转移程序、通讯设立程序和系统运行指标监测等10大类125个程序；系统 视觉检测工具程序可多达含有场景轮廓特性定位、场景特征点定位、场景检测、二维 码识别等36大类18种工具程序。同类工具可以并行运行，不同类工具之间可以串行运 行，使用时，根据图像处理板5上的闪存器(芯片)内所配置文件的运行参数，这些视 觉检测工具经过预定组合方式对场景图像进行分析和处理最后给出综合的处理结果。
参数设置软件在智能相机初始化时设置，它包含三个功能模块，图像显示，相机硬件参数设置和图像处理参数设置。相机硬件参数设置区包含了相机分辨率、曝光时间、 RGB增益等硬件参数设置选项；图像处理参数设置区用于设置图像的处理过程中各个视 觉检测工具如何组合以及所用到视觉检测工具的具体参数。针对具体的检测任务用户首 先设置好相机硬件参数以获得最佳图像，然后再针对检测目标进行视觉检测工具的并行 和串行组合。设置好所有参数之后将配置文件传输到图像处理版5中的闪存器内，并加 以保存，此后根据配置文件主机设备可以独立运行完成场景检测任务。
本实施例接口 6上还可按需要安装三个LED指示灯用于电源指示和运行状态指示。 应用本实施例时，用户通过相机提供的程序界面(API)，不用了解系统如何对所有 硬件系统服务控制的细节，而可以直接对系统所有硬件部件进行直接控制和应用，同时 可以使用系统服务程序进行例如数据转移、通讯设立和系统运行指标监测等系统层面的 操作。
权利要求
1. 一种智能相机，它由摄像镜头(1)、感光芯片板(4)、机盒(3)、前盖(2)和后盖(7)组成，摄像镜头(1)安装在前盖(2)上，感光芯片板(4)固定在机盒(3)内且位于摄像镜头(1)的后面，其特征是图像处理板(5)(DSP)上固定有专用插座(10)，不同规格和容量的CPU(8)可以方便地安装在专用插座(10)上，图像处理板(5)和感光芯片板(4)用电缆(9)相联接，后盖(7)的前后分别安装着图像处理板(5)和接口(6)，电缆(11)的两端穿过后盖(7)分别与图像处理处理板(5)和接口(6)相联接，接口(6)中含输入接口和输出接口，工作指令和相机所需的24V电源都从输入接口传入，相机监控、检测和处理完成的信号则从输出接口送出，连接到机械手或显示设备；硬件驱动程序和图像处理核心程序都存储在图像处理板(5)上的闪存器(芯片)内，其中，硬件驱动程序负责对硬件的直接操作，实现各种底层操作；图像处理核心程序负责整个相机的工作控制，根据配置文件中的运行参数调用相应的视觉检测工具，并为用到的各个工具分别加载相应的参数，从而实现对所摄图像进行分析、检测和处理；用户工作指令通过接口(6)输入后，图像处理板(5)上的相机网络通信模块协助完成与参数设置软件的网络通信，使系统服务程序进行数据转移、通讯设立、系统运行指标监测等系统层面的操作，并将图像处理结果输送到接口(6)的输出接口上，实时进行被测标的的监控和操作。
2. 根据权利要求l所述的一种智能相机，其特征是所述的CPU(8)采用较大容量的 部件，接口 (6)上安装触摸屏和通讯电缆插座，以便取代外设的普通PC机，相机监控、 检测和处理的结果直接显示在触摸屏上，或把这些处理结果实时转换成数字信号和(或) 模拟信号输出，用来直接驱动执行器，完成所需的操作和功能。
3. 根据权利要求1或2所述的一种智能相机，其特征是所述机盒(3)安装在一个 可自动摆动、俯仰和旋转的支架上，以便实现不同场景的局部扫描和全景扫描及控制。
全文摘要
本发明涉及一种智能相机，它由摄像镜头(1)、感光芯片板(4)、和机盒(3)组成，其特征是图像处理板(5)(DSP)上固定有专用插座(10)，不同规格和容量的CPU(8)可方便地安装在专用插座(10)上，接口(6)上可安装触摸屏，并适当地增加接口6的配置和功能，极大地提高了使用的灵活性，使本发明不仅结构紧凑，通用性强，安装、使用方便，软件设置简单，还可广泛应用在场景监测，交通管制，森林防火、考场监督、生产线工艺流程监控、产品质量检测、保安、金融、体育、服务等行业；本发明扩展CPU(8)的功能、不用外设普通PC机，显著地节约成本和场地可以满足多种应用环境的要求。
文档编号H04N5/225GK101534390SQ20091006167
公开日2009年9月16日 申请日期2009年4月23日 优先权日2009年4月23日
发明者黄松涛 申请人:黄松涛