一种基于ARM与DSP的玻璃缺陷在线AOI设备的制作方法

本实用新型涉及缺陷检测领域，具体的说是一种基于arm与dsp的玻璃缺陷在线aoi设备。

背景技术：

玻璃在生产过程中，会产生各种各样的缺陷，如气泡、条纹和结石。一般来说，不允许玻璃中有大量的明显缺陷，否则会影响玻璃的外观质量，降低玻璃的均匀性、透光性和机械强度，造成大量的废品和次品。目前，我国对于玻璃缺陷还没有一个良好的自动化检测手段，通常采用人工进行检测，导致生产周期较长，检测效率较低，生产成本较高，且由于检测前未有效对玻璃进行有效清理，易导致玻璃上粘附的污垢被当作是缺陷，造成玻璃出产率减低。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种基于arm与dsp的玻璃缺陷在线aoi设备，能有效去除玻璃表面的污垢，并对玻璃缺陷较好地进行在线自动检测、标记和优化切割。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种基于arm与dsp的玻璃缺陷在线aoi设备，包括清洗机构、图像采集模块、图像处理模块和玻璃优化切割模块；

所述清洗机构包括工作台和多组间隔设置于所述工作台上的对辊；所述对辊包括上清洗辊和下清洗辊；所述上清洗辊和下清洗辊两侧通过一压力可调节的安装座转动固定在工作台上，并通过一驱动电机驱动上清洗辊和下清洗辊旋转清洗玻璃并使玻璃出料；

所述图像采集模块包括用于照射玻璃的光源、用于采集玻璃图像的线阵ccd图像传感器、时钟和驱动电路；所述时钟和驱动电路与线阵ccd图像传感器相连；

所述图像处理模块包括依次相连的放大器、采样保持电路和基于arm与dsp的嵌入式视频采集压缩系统；所述放大器与线阵ccd图像传感器相连；

所述玻璃优化切割模块包括缺陷标记电路和玻璃优化切裁机构；所述基于arm与dsp的嵌入式视频采集压缩系统与缺陷标记电路和玻璃优化切裁机构相连，通过基于arm与dsp的嵌入式视频采集压缩系统对缺陷标记电路和玻璃优化切裁机构发出控制信号，对玻璃的缺陷处进行打标并优化切割。

进一步的，所述安装座包括上安装块和下安装块；所述上清洗辊的两端分别与上安装块转动连接，下清洗辊的两端分别与下安装块转动连接；所述驱动电机的输出轴与下清洗辊固定连接；所述下安装块固定于工作台上；所述下安装块上端设置有安装槽；所述上安装块上纵向开设有通孔，安装槽内的下安装块上纵向设置有固定孔，一调节螺杆从上到下穿过通孔且其下端与固定孔螺纹连接；所述上安装块和下安装块间的调节螺杆外套设有压缩弹簧，通过旋转调节螺杆调节上清洗辊和下清洗辊对玻璃的压力。

进一步的，所述基于arm与dsp的嵌入式视频采集压缩系统包括视频a/d输入解码模块、主处理器模块、dsp存储模块、嵌入式微控制器模块、微控制器存储器模块和电源模块；所述视频a/d输入解码模块与采样保持电路相连；所述视频a/d输入解码模块、主处理器模块和微控制器存储器模块彼此相连；所述嵌入式微控制器模块与主处理器模块相连；所述dsp存储模块与嵌入式微控制器模块相连。

进一步的，所述视频a/d输入解码模块包括视频a/d转换器和fifo；所述视频ad转换器用于接收ccd摄像头采集到的模拟视频信号，并将模拟视频信号转换成数字视频信号，数字视频信号通过缓冲fifo，传送到dsp中进行压缩和编码。

进一步的，所述主处理器模块包括tms320c6416dsp和epm7128scpld；所述tms320c6416dsp用于对视频数据的压缩编码处理；所述epm7128scpld用于完成视频a/d转换器与fifo、fifo与dsp之间的时序控制。

进一步的，所述基于arm与dsp的嵌入式视频采集压缩系统通过tms320c6416dsp的xbus总线的从模式与嵌入式芯片模块相接，将压缩后的数据传到嵌入式微控制器模块。

进一步的，一种基于arm与dsp的玻璃缺陷在线aoi设备还包括一监控模块，所述监控模块包括客户端和以太网控制器；所述客户端通过以太网控制器的网桥或交换机远程访问基于arm与dsp的嵌入式视频采集压缩系统。

进一步的，所述嵌入式微控制器模块采用arm32位risc处理器的内核，将dsp压缩后的视频码流通过网络协议栈打包传输到以太网上。

进一步的，所述微控制器存储器模块为2mb的flash，所述flash用于存放bootloader和操作系统的代码；所述嵌入式微控制器模块片外扩展了16mb的sdram存储器。

进一步的，所述视频a/d转换器为saa7114h。

采用上述技术方案后，本实用新型具有如下有益效果：可通过旋转调节螺杆，快速调节上清洗辊和下清洗辊间的距离，在驱动电机带动下，不仅可有效清洗不同厚度的玻璃，还可对压旋转将玻璃向前输送；将高性能的dsp和arm嵌入式微处理器与数字图像处理技术结合起来，用于平板玻璃的缺陷检测中，替代了传统的检测手段，满足了大量、实时、快速图像信息处理的需要，识别结果比较准确，成本也比较低，在玻璃工业生产领域中具有广阔的发展前景和实用价值。

附图说明

图1为本实用新型的清洗机构的结构示意图；

图2为本实用新型的安装座的爆炸图；

图3为本实用新型的检测阶段的流程结构示意图；

图4为本实用新型的基于arm与dsp的嵌入式视频采集压缩系统的结构原理图。

附图标记：

1、清洗机构；11、工作台；12、对辊；121、上清洗辊；122、下清洗辊；13、安装座；131、上安装块；1310、通孔；132、下安装块；1320、安装槽；1321、固定孔；133、调节螺杆；134、压缩弹簧；14、驱动电机。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1至图4，一种基于arm与dsp的玻璃缺陷在线aoi设备，包括清洗机构1、图像采集模块、图像处理模块和玻璃优化切割模块；

所述清洗机构1包括工作台11和多组间隔设置于所述工作台11上的对辊12；所述对辊12包括上清洗辊121和下清洗辊122；所述上清洗辊121和下清洗辊122两侧通过一压力可调节的安装座13转动固定在工作台11上，并通过一驱动电机14驱动上清洗辊121和下清洗辊122旋转清洗玻璃并使玻璃出料；

所述图像采集模块包括用于照射玻璃的光源、用于采集玻璃图像的线阵ccd图像传感器、时钟和驱动电路；所述时钟和驱动电路与线阵ccd图像传感器相连；

所述图像处理模块包括依次相连的放大器、采样保持电路和基于arm与dsp的嵌入式视频采集压缩系统；所述放大器与线阵ccd图像传感器相连；

所述玻璃优化切割模块包括缺陷标记电路和玻璃优化切裁机构；所述基于arm与dsp的嵌入式视频采集压缩系统与缺陷标记电路和玻璃优化切裁机构相连，通过基于arm与dsp的嵌入式视频采集压缩系统对缺陷标记电路和玻璃优化切裁机构发出控制信号，对玻璃的缺陷处进行打标并优化切割。

如图1和图2所示，所述安装座13包括上安装块131和下安装块132；所述上清洗辊121的两端分别与上安装块131转动连接，下清洗辊122的两端分别与下安装块132转动连接；所述驱动电机14的输出轴与下清洗辊122固定连接；所述下安装块132固定于工作台11上；所述下安装块132上端设置有安装槽1320；所述上安装块131上纵向开设有通孔1310，安装槽1320内的下安装块132上纵向设置有固定孔1321，一调节螺杆133从上到下穿过通孔1310且其下端与固定孔1321螺纹连接；所述上安装块131和下安装块132间的调节螺杆133外套设有压缩弹簧134，压缩弹簧134的直径大于通孔1310和固定孔1321的孔径，通过旋转调节螺杆133调节上清洗辊121和下清洗辊122对玻璃的压力。

如图4所示，所述基于arm与dsp的嵌入式视频采集压缩系统包括视频a/d输入解码模块、主处理器模块、dsp存储模块、嵌入式微控制器模块、微控制器存储器模块和电源模块；所述视频a/d输入解码模块与采样保持电路相连；所述视频a/d输入解码模块、主处理器模块和微控制器存储器模块彼此相连；所述嵌入式微控制器模块与主处理器模块相连；所述dsp存储模块与嵌入式微控制器模块相连。

如图4所示，所述视频a/d输入解码模块包括视频a/d转换器和fifo；所述视频ad转换器用于接收ccd摄像头采集到的模拟视频信号，并将模拟视频信号转换成数字视频信号，数字视频信号通过缓冲fifo，传送到dsp中进行压缩和编码。

如图4所示，所述主处理器模块包括tms320c6416dsp和epm7128scpld；所述tms320c6416dsp用于对视频数据的压缩编码处理；所述epm7128scpld用于完成视频a/d转换器与fifo、fifo与dsp之间的时序控制。

如图4所示，所述基于arm与dsp的嵌入式视频采集压缩系统通过tms320c6416dsp的xbus总线的从模式与嵌入式芯片模块相接，将压缩后的数据传到嵌入式微控制器模块。

如图3和图4所示，一种基于arm与dsp的玻璃缺陷在线aoi设备还包括一监控模块，所述监控模块包括客户端和以太网控制器；所述客户端通过以太网控制器的网桥或交换机远程访问基于arm与dsp的嵌入式视频采集压缩系统。

如图4所示，所述嵌入式微控制器模块采用arm32位risc处理器的内核，将dsp压缩后的视频码流通过网络协议栈打包传输到以太网上。

如图4所示，所述微控制器存储器模块为2mb的flash，所述flash用于存放bootloader和操作系统的代码；所述嵌入式微控制器模块片外扩展了16mb的sdram存储器。

如图4所示，所述视频a/d转换器为saa7114h。

本实用新型的工作原理如下：

在生产过程中，可通过旋转调节螺杆133，快速调节上清洗辊121和下清洗辊122间的距离，在驱动电机14带动下，不仅可有效清洗不同厚度的玻璃，还可对压旋转将玻璃向前输送；通过ccd摄像头检测流水线上的平板玻璃，捕获的图像信号经过放大器和采样保持电路后的模拟视频信号经过专用视频a/d转换器saa7114h处理，得到符合ccir.601标准的数字图像信号，其图像规格为720×576，25帧/秒(pal制式)或720×480，30帧/秒(ntsc制式)。该信号通过高速tms320c6416dsp压缩成各种符合不同压缩标准的数据码流，再通过dsp的xbus总线传输到嵌入式微处理芯片armlpc2200上，通过嵌入式微处理器的操作系统μclinux的tcp/ip或者udp/ip协议栈将数据打包。数字化后的图像信息将依次进行：预处理、图像分割、图像分析、模板匹配等处理，自动对被测玻璃进行缺陷检测、识别及分类，根据所得到的检测结果对缺陷标记电路和玻璃优化切裁机构发出控制信号，对缺陷处进行打标并优化切割，从而得到符合生产标准的优质玻璃。此外，客户端可以通过以太网的网桥或交换机来进行远程访问，如：实时监控、发出控制信号等。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。