一种拼接式宽幅近距图像采集装置及采集方法与流程

本发明涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种拼接式宽幅近距图像采集装置及采集方法。

背景技术：

在工业自动化领域，有些连续移动的物体表面需要监测或检测，如印刷、纺织、瓷砖、电路板、显示屏等表面检测。目前有两种设备得到应用，它们是高速相机和工业线扫描相机。利用这些设备进行图象采集，供人工或专业软件进行评估。

高速相机或工业线扫描相机都有边沿效应的缺点，为降低边沿效应，通常要远距离拍照或扫描，需配置高精密镜头，增加了成本。

技术实现要素：

本发明提供了一种拼接式宽幅近距图像采集装置，包括cis模块、安装板，所述cis模块为多个，多个所述cis模块拼接安装在所述安装板上。

作为本发明的进一步改进，两个所述cis模块拼接时有0.1-1mm的像素重叠。

作为本发明的进一步改进，所述cis模块包括电路板、图象传感器、cis壳体、透镜、透明部件、光源、第一图象插座和第一光源插座，所述cis壳体一端安装有所述电路板，所述电路板上装有图象传感器，所述透镜安装在所述图象传感器与所述透明部件之间，所述透镜一端的聚焦落在所述图象传感器上，所述光源安装在所述cis壳体上，所述光源用于照射在目标物上，并且所述透镜另一端的聚焦落在所述目标物上，在所述电路板与所述第一图象插座相连，所述光源与所述第一光源插座相连。

作为本发明的进一步改进，所述透明部件为玻璃。

作为本发明的进一步改进，所述光源位于所述cis壳体一侧，所述电路板上方设有所述第一图象插座，在所述光源上方有所述第一光源插座。

作为本发明的进一步改进，该拼接式宽幅近距图像采集装置还包括采集盒，所述采集盒包括第一存储器、第二存储器、图象采集单元、第二图象插座、第二光源插座、图象处理单元、数据传输接口和图象存储单元，所述图象采集单元分别与所述第一存储器和所述第二存储器相连，所述图象处理单元分别与所述第一存储器、所述第二存储器、所述数据传输接口和所述图象存储单元相连，所述第二图象插座通过电缆与所述第一图象插座连接，所述第二光源插座通过电缆与所述第一光源插座连接。

作为本发明的进一步改进，所述第二图象插座通过屏蔽电缆与所述第一图象插座连接，所述第二光源插座通过屏蔽电缆与所述第一光源插座连接。

本发明还提供了一种拼接式宽幅近距图像采集装置的采集方法，包括如下步骤：

第一步：所述图象处理单元释放所述第二存储器控制线，并选择所述第一存储器为读取目标；同时所述图象采集单元释放所述第一存储器控制线，并选择所述第二存储器有效；

第二步：所述图象处理单元定时发出行同步信号，所述图象采集单元开始驱动所述cis模块并采集图象数据，将数据存储在所述第二存储器里；同时所述图象处理单元开始从所述第一存储器里读取数据并进行数据处理，之后将数据存储在所述图象存储单元里或通过所述数据传输接口上传数据；

第三步：所述图象处理单元处理完所有所述第一存储器数据后，释放所述第一存储器控制线，并选择所述第二存储器为读取目标；同时所述图象采集单元释放所述第二存储器控制线，并选择所述第一存储器有效；

第四步：所述图象处理单元定时发出行同步信号，所述图象采集单元开始驱动所述cis模块并采集图象数据，将数据存储在所述第一存储器里；同时所述图象处理单元开始从所述第二存储器里读取数据并进行数据处理，之后将数据存储在所述图象存储单元里或通过所述数据传输接口上传数据；

第五步：所述图象处理单元处理完所有所述第二存储器数据后，回到第一步循环。

本发明的有益效果是：本发明满足了超宽幅高质量图象采集要求，同时降低了成本；另外cis是近距离图象采集，极大地缩减了安装空间。

附图说明

图1是高速相机或工业线扫描相机与本发明工作原理简图。

图2是本发明的cis模块结构示意图。

图3是本发明的多个cis模块拼接在安装板上的正视图。

图4是本发明的多个cis模块拼接在安装板上的侧视图。

图5是本发明的扫描轨迹示意图。

图6是本发明的采集盒结构示意图。

具体实施方式

本发明采用cis模块作为图象采集之核心器件，图2为单个cis模块10的结构，在cis壳体3一端装有电路板1，所述电路板1上装有图象传感器2，透镜4安装在所述图象传感器2与玻璃5之间，所述透镜4一端的聚焦正好落在所述图象传感器2上。光源7位于所述cis壳体3一侧，所述光源7照射在目标物6上，并且所述透镜4另一端的聚焦正好落在所述目标物6上。在所述电路板1上方设有第一图象插座8，在所述光源7上方有第一光源插座9。

本发明采用多个cis模块10拼接，以满足超宽幅图象采集需要。如图3-4所示：所有cis模块10安装在安装板11上，每两个所述cis模块10拼接时有0.1-1mm的像素重叠，它们扫描的轨迹如图5所示：d表示像素重叠长度，s表示扫描行距。

本发明采用集中图象采集方式。采集盒12构成如图6所示：第二图象插座16通过屏蔽电缆与所述第一图象插座8连接；第二光源插座17通过屏蔽电缆与所述第一光源插座9连接；所述图象采集单元15分别与所述第一存储器13和所述第二存储器14相连，所述图象处理单元18分别与所述第一存储器13、所述第二存储器14、所述数据传输接口19和所述图象存储单元20相连，所述第二图象插座16通过电缆与所述第一图象插座8连接，所述第二光源插座17通过电缆与所述第一光源插座9连接。

图象采集单元15所采集的数据存储在第一存储器13或第二存储器14中；图象处理单元18可从所述第一存储器13或所述第二存储器14中读取数据并进行图象处理；所述图象处理单元18既可以将图象数据存储在图象存储单元20里，也可以将图象数据通过数据传输接口19进行传输。

本发明工作过程：连接好所述cis模块10和所述采集盒12之间的电缆线，所述数据传输接口19与上位机连接好，通电待机。所述图象处理单元18收到上位机开始扫描命名后，按以下步骤工作：

1.所述图象处理单元18释放所述第二存储器14控制线，并选择所述第一存储器13为读取目标；同时所述图象采集单元15释放所述第一存储器13控制线，并选择所述第二存储器14有效。

2.所述图象处理单元18定时发出行同步信号，所述图象采集单元15开始驱动所述cis模块10并采集图象数据，将数据存储在所述第二存储器14里；同时所述图象处理单元18开始从所述第一存储器13里读取数据并进行数据处理，之后将数据存储在所述图象存储单元20里或通过所述数据传输接口19上传数据。

3.所述图象处理单元18处理完所有所述第一存储器13数据后，释放所述第一存储器13控制线，并选择所述第二存储器14为读取目标；同时所述图象采集单元15释放所述第二存储器14控制线，并选择所述第一存储器13有效。

4.所述图象处理单元18定时发出行同步信号，所述图象采集单元15开始驱动所述cis模块10并采集图象数据，将数据存储在所述第一存储器13里；同时所述图象处理单元18开始从所述第二存储器14里读取数据并进行数据处理，之后将数据存储在所述图象存储单元20里或通过所述数据传输接口19上传数据。

5.所述图象处理单元18处理完所有所述第二存储器14数据后，回到步骤1循环。

背景技术的两种设备和本发明，主要优缺点如下表：

本发明满足了超宽幅高质量图象采集要求，同时降低了成本；另外cis是近距离图象采集，极大地缩减了安装空间。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。