一种宽幅图像扫描系统及其实现方法
【专利摘要】本发明公开了一种宽幅图像扫描系统及其实现方法，解决现有的宽幅图像扫描系统存在数据处理速度慢、且结构复杂的问题。本发明包括上位机，与该上位机双向连接的型号为EZ-USBFX3的USB3.0控制器，均与该USB3.0控制器双向连接的CPU和电可擦可编程只读存储器，以及至少为两个并排设置的CIS模拟前端；所述CIS模拟前端包括与CPU连接的CIS光源驱动模块，与该CIS光源驱动模块连接的CIS传感器，以及输入端与CIS传感器输出端连接、输出端与CPU输入端连接的模数转换器。本发明结构简单、实现方便，具有数据处理量大、处理速度快的特点，因此，其适于推广应用。
【专利说明】一种宽幅图像扫描系统及其实现方法
[0001]
【技术领域】
[0002] 本发明涉及一种宽幅图像扫描系统，具体涉及的是一种宽幅图像扫描系统及其实 现方法。
【背景技术】
[0003] 宽幅图像扫描系统主要用于工业方面的大幅面扫描。随着科技的不断发展和进 步，扫描系统需要处理的数据量也越来越大，然而，现有的宽幅图像扫描系统由于自身系统 设计的不足，越来越难以满足当今工业发展的进度，它们的缺点主要表现在：（1)处理速度 慢，导致显示图像的时间过于漫长；（2)结构复杂，制造成本较高。
[0004] 因此，需要对现有的宽幅图像扫描系统进行有效的改进，以使其能够满足工业发 展的需求。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种宽幅图像扫描系统及其实现方法，主要解决现有的宽 幅图像扫描系统存在数据处理速度慢、且结构复杂的问题。
[0006] 为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下： 一种宽幅图像扫描系统，包括上位机，与该上位机双向连接的型号为EZ-USB FX3的 USB3. 0控制器，均与该USB3. 0控制器双向连接的CPU和电可擦可编程只读存储器，以及至 少为两个并排设置的CIS模拟前端；所述CIS模拟前端包括与CPU连接的CIS光源驱动模 块，与该CIS光源驱动模块连接的CIS传感器，以及输入端与CIS传感器输出端连接、输出 端与CPU输入端连接的模数转换器。
[0007] 进一步地，本发明还包括与输入端与电源模块输出端连接的随机存取存储器，该 随机存取存储器与CPU双向连接。
[0008] 在上述硬件基础上，本发明还提供了该宽幅图像扫描系统的实现方法，包括以下 步骤： (1) 上位机向USB3. 0控制器发出工作指令，USB3. 0控制器接收指令后进行处理，并传 输至CPU ; (2) CPU接收数据并进行处理，产生时钟信号，然后控制所有的CIS模拟前端分别采集 扫描对象各个部分的图像数据； (3) CIS模拟前端采集完图像数据后反馈至CPU进行处理，然后通过USB3. 0控制器传 输至上位机； (4) 上位机对接收的数据进行进一步的处理，将所有的CIS模拟前端采集的数据进行 拼接，形成完整的宽幅图像，并将图像进行显示。
[0009] 进一步地，所述步骤（2)中，单个CIS模拟前端的具体采集处理过程如下： (2a)CPU向CIS光源驱动模块传输指令，CIS光源驱动模块点亮CIS传感器，并控制CIS 传感器采集图像数据； (2b) CIS传感器采集图像数据后向模数转换器传输模拟电平信号； (2c )模数转换器接收模拟电平信号后，将其转换成数字电平信号。
[0010] 再进一步地，所述步骤（3)中，CPU在处理CIS模拟前端反馈的图像数据的过程中， 还将数据临时存储在随机存取存储器中。
[0011] 更进一步地，所述步骤（1)?（4 )中，USB3. 0控制器从电可擦可编程只读存储器中 读取相应的运行代码。
[0012] 与现有技术相比，本发明具有以下有益效果： (1)本发明结构简单、数据传输速度快，处理量大。
[0013] (2)本发明通过有效的硬件结构组合，并进行适当的编程，提升了系统对图像数据 的处理能力，使系统的性能得到了大幅的提升，本发明的设计方案加快了宽幅图像的显示 时间，其数据处理速度远远高于现有技术的数据处理速度，完全能够满足工业发展的需求， 并且系统结构趋于简单化，因此，不仅制造生产更方便，生产效率更高，而且制造成本也被 大幅降低。
[0014] (3)本发明还设置了随机存取存储器，可在CPU处理数据的过程中暂时将数据进 行存储，方便CPU调用相关数据进行处理，避免CPU出现紊乱导致运行不稳定，使其数据处 理能力进一步得到发挥。
[0015] (4)本发明采用电可擦可编程只读存储器来存储USB3. 0控制器相应的运行代码， 由于其具有可编程可修改的特性，因此，这也大幅提高了系统功能的稳定性和可延伸性。
[0016] (5)本发明性价比高、成本低廉，具有很高的应用价值。
【专利附图】
【附图说明】
[0017] 图1为本发明的系统结构示意图。
【具体实施方式】
[0018] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，本发明的实施方式包括但不限于 下列实施例。 实施例
[0019] 如图1所示，本发明包括上位机、USB3.0控制器、电可擦可编程只读存储器（即 EEPR0M)、CPU和多个CIS模拟前端，其中，上位机和电可擦可编程只读存储器均与USB3. 0控 制器双向连接，CPU与USB3.0控制器双向连接，本实施例中，USB3.0控制器选用的型号为 EZ-USB FX3,电可擦可编程只读存储器用于存储该USB3. 0控制器运行代码。而多个CIS模 拟前端则同时与CPU双向连接，并且所有的CIS模拟前端以并排的方式设置。具体地说，每 个CIS模拟前端均包括与CPU连接的CIS光源驱动模块，与该CIS光源驱动模块连接的CIS 传感器，以及输入端与CIS传感器输出端连接、输出端与CPU输入端连接的模数转换器。
[0020] 所述CPU作为图像采集数据的核心处理部分，其在处理数据的过程中，为方便处 理数据，会将部分数据临时存储在与其双向连接的随机存取存储器(即RAM)中，而该随机存 取存储器的输入端也与电源模块的输出端连接。
[0021] 在上述硬件结构的基础上，下面对本发明的工作流程进行介绍，如下所述： (1) 上位机向USB3. 0控制器发出工作指令，USB3. 0控制器接收指令后进行处理，并传 输至CPU ; (2) CPU接收数据并进行处理，产生时钟信号，然后控制所有的CIS模拟前端分别采集 扫描对象各个部分的图像数据； 该步骤中，单个CIS模拟前端的具体采集处理过程如下： (2a)CPU向CIS光源驱动模块传输指令，CIS光源驱动模块点亮CIS传感器，并控制CIS 传感器采集图像数据； (2b) CIS传感器采集图像数据后向模数转换器传输模拟电平信号； (2c)模数转换器接收模拟电平信号后，将其转换成数字电平信号； (3) CIS模拟前端采集完图像数据后反馈至CPU进行处理，然后通过USB3. 0控制器传 输至上位机； (4) 上位机对接收的数据进行进一步的处理，将所有的CIS模拟前端采集的数据进行 拼接，形成完整的宽幅图像，并将图像进行显示。
[0022] 本发明利用USB3. 0控制器的特性，并在结合上位机和CPU后，通过适当的编程，实 现了数据的快速传输和高效处理，其传输带宽可高达5. OGbps，因此，本发明既简化了系统 结构，又实现了快速处理数据的功能，使得采集图像数据的传输、处理和显示的时间大幅缩 短。
[0023] 上述实施例仅为本发明较佳的实现方式之一，不应当用于限制本发明的保护范 围，凡在本发明的精神原则下所作出的毫无实质意义的改动或润色，或是进行等同置换的 技术方案，其所解决的技术问题实质上与本发明一致的，均应当概括在本发明的保护范围 之内。
【权利要求】
1. 一种宽幅图像扫描系统，其特征在于，包括上位机，与该上位机双向连接的型号为 EZ-USB FX3的USB3. 0控制器，均与该USB3. 0控制器双向连接的CPU和电可擦可编程只读 存储器，以及至少为两个并排设置的CIS模拟前端；所述CIS模拟前端包括与CPU连接的 CIS光源驱动模块，与该CIS光源驱动模块连接的CIS传感器，以及输入端与CIS传感器输 出端连接、输出端与CPU输入端连接的模数转换器。
2. 根据权利要求1所述的一种宽幅图像扫描系统，其特征在于，还包括与输入端与电 源模块输出端连接的随机存取存储器，该随机存取存储器与CPU双向连接。
3. -种宽幅图像扫描系统的实现方法，其特征在于，包括以下步骤： (1) 上位机向USB3. 0控制器发出工作指令，USB3. 0控制器接收指令后进行处理，并传 输至CPU ; (2) CPU接收数据并进行处理，产生时钟信号，然后控制所有的CIS模拟前端分别采集 扫描对象各个部分的图像数据； (3) CIS模拟前端采集完图像数据后反馈至CPU进行处理，然后通过USB3. 0控制器传 输至上位机； (4) 上位机对接收的数据进行进一步的处理，将所有的CIS模拟前端采集的数据进行 拼接，形成完整的宽幅图像，并将图像进行显示。
4. 根据权利要求3所述的一种宽幅图像扫描系统的实现方法，其特征在于，所述步骤 (2) 中，单个CIS模拟前端的具体采集处理过程如下： (2a)CPU向CIS光源驱动模块传输指令，CIS光源驱动模块点亮CIS传感器，并控制CIS 传感器采集图像数据； (2b) CIS传感器采集图像数据后向模数转换器传输模拟电平信号； (2c )模数转换器接收模拟电平信号后，将其转换成数字电平信号。
5. 根据权利要求4所述的一种宽幅图像扫描系统的实现方法，其特征在于，所述步骤 (3) 中，CPU在处理CIS模拟前端反馈的图像数据的过程中，还将数据临时存储在随机存取 存储器中。
6. 根据权利要求5所述的一种宽幅图像扫描系统的实现方法，其特征在于，所述步骤 (1)?（4)中，USB3. 0控制器从电可擦可编程只读存储器中读取相应的运行代码。
【文档编号】H04N1/031GK104104826SQ201410313789
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年7月3日 优先权日:2014年7月3日
【发明者】罗颖, 杨海萍, 贾宏宇, 刘强, 彭梁邑, 王平 申请人:宁波术有电子科技有限公司