一种工业相机的制作方法

本实用新型涉及摄像机领域，尤其涉及一种工业相机。

背景技术：

工业相机又俗称工业摄像机，相比于传统的民用相机(例如：单反相机)而言，它具有高的图像稳定性、高传输能力和高抗干扰能力等，目前市面上典型的工业相机由光学镜头、时序及同步信号发生器、垂直驱动器、模拟/数字信号处理电路组成；因此，目前的工业相机只进行数据获取，也就是获取高分辨率的数字图像，如果需要对数字图像进行处理，比如对所拍摄的图像进行特定对象捕获等图像数据处理，需要在后台处理，而在后台进行数字图像处理一般还需要将工业相机和外部的PC连接，将工业相机拍摄的图像传输至外部的PC内，通过外部PC的处理软件对拍摄的图像进行处理，通过外接PC处理工业相机拍摄的图像不仅速度慢、成本高并且外部的PC对使用环境有一定的要求；另外工业照相机在使用过程中，它的应用软件基本上都是专用软件，与照相机硬件一起组成工业照相机的不可分隔的一部份，用户在购买工业照相机时，需要购买工业照相机的图像数据采集系统(即处理软件)，然后安装在外部的PC上使用；

目前市面上典型的工业相机只进行数据获取，因为不能直接支持操作系统导致工业相机不具备后期二次开发的功能，使得前市面上典型的工业相机没有任何拓展性。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本实用新型提出一种能够进行图像采集和图像处理的工业相机。

本实用新型通过以下技术方案实现的：

本实用新型提出一种工业相机，能够进行图像的采集与处理，所述工业相机包括：中央处理模块、图像采集模块和内存模块；所述内存模块和所述中央处理模块电连接，所述中央处理模块支持Windows和/或Linux操作系统，所述中央处理模块和所述图像采集模块通过I2C总线连接，所述图像采集模块用于采集图像，所述中央处理模块用于处理及分析图像，所述中央处理模块包括中央处理器和FPGA协处理器，所述中央处理器和所述FPGA协处理器通过MIPI总线和/或I2C总线连接，当所述图像采集模块拍摄图像后，所述图像采集模块通过LVDS总线将图像传输至所述内存模块中，所述中央处理模块从所述内存模块中读取图像进行处理和分析。

进一步的，所述图像采集模块包括：图像传感器和驱动模块；所述驱动模块与所述图像传感器电连接，当所述图像采集模块接受到所述中央处理模块的拍摄指令时，所述驱动模块根据拍摄指令驱动所述图像传感器拍摄。

进一步的，所述工业相机还包括：储存模块；所述储存模块与所述中央处理模块电连接。

进一步的，所述工业相机还包括：电源输入接口；所述电源输入接口与所述中央处理模块电连接。

进一步的，所述工业相机还包括：串行接口和USB接口；所述串行接口与所述中央处理模块电连接，所述USB接口与所述中央处理模块电连接。

进一步的，所述工业相机还包括：多个指示灯；所述指示灯与所述中央处理模块电连接。

进一步的，所述工业相机还包括：以太网接口；所述以太网接口与所述中央处理模块电连接。

进一步的，所述工业相机还包括：触发感应模块；所述触发感应模块与所述中央处理模块电连接。

进一步的，所述工业相机还包括：光源控制模块；所述光源控制模块与所述中央处理模块电连接，所述光源控制模块用于与外部LED光源连接。

进一步的，所述工业相机还包括：数字输入输出接口；所述数字输入输出接口与所述中央处理模块电连接。

本实用新型的有益效果：

1.本实用新型提出的工业相机支持Windows及Linux系统，便于工程师进行二次开发。

2.本实用新型提出的工业相机能够独立的进行图像采集、图形加速、图像处理和数据计算工作，无需额外的工控机和控制器，无需与外部计算机配置。

附图说明

图1为本实用新型的工业相机的结构图。

具体实施方式

为了更加清楚、完整的说明本实用新型的技术方案，下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

请参考图1，本实用新型提出一种工业相机，能够进行图像的采集与处理，所述工业相机包括：中央处理模块10、图像采集模块20和内存模块30；所述内存模块30和所述中央处理模块10电连接，所述中央处理模块10支持Windows和/或Linux操作系统，所述中央处理模块10和所述图像采集模块20通过I2C总线连接，所述图像采集模块20用于采集图像，所述中央处理模块10用于处理及分析图像，所述中央处理模块10包括中央处理器11和FPGA协处理器12，所述中央处理器11和所述FPGA协处理器12通过MIPI总线和/或I2C总线连接，当所述图像采集模块20拍摄图像后，所述图像采集模块20通过LVDS总线将图像传输至所述内存模块30中，所述中央处理模块10从所述内存模块30中读取图像进行处理和分析。

在本实施方式中，所述内存模块30为DDR4内存，采用DDR4内存使所述内存模块30的读取速度更快，所述中央处理模块10支持Windows10及Linux操作系统，方便用户行二次开发或者为所述工业相机拓展其他功能，所述中央处理器11为ATOMTM E39系列CPU，所述中央处理器11和所述FPGA协处理器12通过MIPI协议和/或I2C协议连接，通过所述中央处理器11和所述FPGA协处理器12的协同工作能够加速图像预处理，使所述图像采集模块20能够快速的拍摄超高分辨率的图像；所述中央处理器11和所述FPGA协处理器12的协同工作使所述工业相机独立工作时能够进行图像采集、图形加速、图像处理和数据计算工作，无需额外的工控机和控制器，无需与外部计算机配置连接使用，从而使所述工业相机能够摆脱外部计算机的束缚，能够满足更多的使用环境要求，大幅降低了所述工业相机的使用成本；所述图像采集模块20能够拍摄超高分辨率的图像，当所述图像采集模块20拍摄超高分辨率的图像后，所述图像采集模块20通过LVDS信号将超高分辨率的图像传输至所述内存模块30中，所述中央处理模块10从所述内存模块30中读取超高分辨率的图像进行处理和分析，因为所述中央处理器11为ATOMTM E39系列CPU，通过所述中央处理器11和所述FPGA协处理器12的协同工作能够快速的对超高分辨率的图像进行处理和分析。

进一步的，所述图像采集模块20包括：图像传感器21和驱动模块22；所述驱动模块22与所述图像传感器21电连接，当所述图像采集模块20接受到所述中央处理模块10的拍摄指令时，所述驱动模块22根据拍摄指令驱动所述图像传感器21拍摄。

在本实施方式中，所述图像传感器21为1MP-12MP Sensor，所述图像传感器21能够进行高速图像数据采集，所述图像传感器21能够拍摄超高分辨率的图像，当所述图像采集模块20接受到所述中央处理模块10的拍摄指令时，所述驱动模块22根据拍摄指令驱动所述图像传感器21拍摄图像并传回所述内存模块30中。

进一步的，所述工业相机还包括：储存模块40；所述储存模块40与所述中央处理模块10电连接。

在本实施方式中，所述储存模块40为64GB SSD储存盘，所述图像采集模块20拍摄的图像能够直接传输至所述内存模块30中；所述图像采集模块20拍摄的图像也能够储存在所述储存模块40中，然后根据所述中央处理模块10的指令将图像传输至所述内存模块30中进行处理和分析。

进一步的，所述工业相机还包括：电源输入接口50；所述电源输入接口50与所述中央处理模块10电连接。

在本实施方式中，所述电源输入接口50为24V电源接口，外部电源适配器与所述电源输入接口50连接后能够给所述工业相机提供电能。

进一步的，所述工业相机还包括：串行接口60和USB接口70；所述串行接口60与所述中央处理模块10电连接，所述USB接口70与所述中央处理模块10电连接。

在本实施方式中，所述USB接口70为USB2.0接口，通过所述USB接口70能够外接鼠标和键盘，通过鼠标和键盘控制所述工业相机更加方便；所述串行接口60为RS-232串口，通过所述串行接口60能够外接单片机或者外接机械装置，当所述串行接口60外接机械装置时，通过所述中央处理模块10能够控制外接机械装置，所述串行接口60提升了所述工业相机的拓展性。

进一步的，所述工业相机还包括：多个指示灯80；所述指示灯80与所述中央处理模块10电连接。

在本实施方式中，所述指示灯80的数量为5个，其中3个分别为系统通电指示灯、系统运行指示灯和网络运行指示灯，其余两个为用户自定义指示灯。

进一步的，所述工业相机还包括：以太网接口90；所述以太网接口90与所述中央处理模块10电连接。

在本实施方式中，所述以太网接口90为千兆以太网接口，通过所述以太网接口90与外部服务器等设备连接来拓展所述工业相机；当所述中央处理模块10从所述内存模块30中读取图像进行处理和分析后，所述中央处理模块10将图像处理和分析的结果从所述以太网接口90传输至外部设备。

进一步的，所述工业相机还包括：触发感应模块100；所述触发感应模块100与所述中央处理模块10电连接。

在本实施方式中，当所述触发感应模块100感应到触发物后产生驱动信号传输至所述中央处理模块10，所述中央处理模块10将驱动信号传输至所述驱动模块22，所述驱动模块22根据驱动信号驱动所述图像传感器21进行拍摄工作。

进一步的，所述工业相机还包括：光源控制模块110；所述光源控制模块110与所述中央处理模块10电连接，所述光源控制模块110用于与外部LED光源连接。

在本实施方式中，所述光源控制模块110用于与外部LED光源连接并控制外部LED光源的工作状态，外部LED光源连接用于照射所述工业相机的使用环境，使所述图像采集模块20拍摄的图像更加清晰。

进一步的，所述工业相机还包括：数字输入输出接口120；所述数字输入输出接口120与所述中央处理模块10电连接。

在本实施方式中，所述数字输入输出接口120与所述中央处理模块10电连接，在所述数字输入输出接口120上通过高低电平能够控制设备的开启或者关闭，例如在所述数字输入输出接口120上通过高低电平能控制所述图像传感器21的开启或者关闭，通过所述数字输入输出接口120方便用户使用或者调试所述工业相机。

当然，本实用新型还可有其它多种实施方式，基于本实施方式，本领域的普通技术人员在没有做出任何创造性劳动的前提下所获得其他实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。