一种高速线阵ccd工业相机的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及工业相机技术领域，特别是涉及一种高速线阵CXD工业相机。
【背景技术】
[0002]目前国内的表面质量检测相机，大都存在检测精度不高，图像质量差，操作繁琐等不足。国外的表面质量检测相机价格昂贵，操作不便，且难以适应国内的检测环境。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，而提供一种低成本、便捷、高效、高质量进行表面质量检测的高速线阵CCD工业相机。
[0004]为实现上述目的，本实用新型的技术方案是:一种高速线阵CXD工业相机，主要包括上位机、现场可编程逻辑门阵列、图像控制器，所述上位机通过以太网与千兆网卡相连接，所述千兆网卡与现场可编程逻辑门阵列相连接，所述现场可编程逻辑门阵列与图像控制器相连接，所述图像控制器与模数转化器相连接，所述模数转化器与现场可编程逻辑门阵列相连接。
[0005]所述现场可编程逻辑门阵列主要由CPU软核控制模块、参数缓存模块、CCD驱动模块组成。
[0006]所述CXD驱动模块主要由图像增强模块和平场校正模块组成。
[0007]所述图像增强模块主要由模拟增益模块、模拟偏移模块、背景减除模块、数字增益模块、数字偏移模块组成。
[0008]所述平场校正模块主要由暗像素校正模块和光响应非均匀性校正模块组成。
[0009]所述现场可编程逻辑门阵列设置有温度传感器和高速模数转换。
[0010]所述模数转化器内置有可变增益放大器。
[0011]本实用新型采用上述技术方案的有益效果是:本实用新型成本低廉、使用便捷、可高效、高质量的对产品表面进行质量检测。
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型整体架构示意图；
[0013]图2为本实用新型现场可编程逻辑门阵列内部架构示意图；
[0014]图3为本实用新型上位机和相机通信过程示意图。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明，但不构成对本实用新型的任何限制。
[0016]如图1所示，为实现上述目的，本实用新型的技术方案是:一种高速线阵C⑶工业相机，上位机设置为PC机，负责显示图像和相机控制，所述千兆网卡使用Pleora公司的NTx-Mini,该网卡使用专用以太网协议GigE，该协议能够有效减轻CPU负荷，减小带宽限制。所述现场可编程逻辑门阵列(以下简称FPGA)为Xilinx公司的XC7A100T-CSG324，该FPGA使用Xilinx最新7系列架构，性能更强，功耗更低，且自带温度传感器和ADC，能够满足我们的要求。图像控制器(以下简称(XD)采用Perkinelmer公司的RL2048，该CXD工作频率能够达到40MHz，有效像素为2048个，行频最大为19.305KHz。模数转化器(以下简称AD)使用ADDI7100，该AD为40M线性C⑶专用芯片，内置可变增益放大器(以下简称VGA)，采样精度为12位，满足本设计要求。FGPA产生CCD驱动信号，控制CCD图像输出，CCD输出的是模拟信号，必须要进行模数转换，转换成数字量。AD转换后的数据再传回给FPGA，最后FPGA使用千兆网卡上传到上位机。
[0017]如图2 所示，MB(全称为 Microblaze)是 Xilinx 提供的 32 位 RISC(ReducedInstruct1n Set Computer) CPU软核控制模块，负责整个系统软件部分的调度工作，参数缓存模块是FPGA内部开辟的一块RAM,负责存储上位机发来的相机配置参数。CCD驱动模块产生CCD需要的所有驱动时序，配置CCD的工作模式，调整CCD的工作状态，是整个相机最核心的部分。图像增强模块和平场校正模块是FPGA内部运行的图像处理算法装置，旨在提高图像的质量。
[0018]如图3所示，上位机发送控制命令给千兆网卡，千兆网卡再通过串口转发给相机，千兆网卡也把相机的数据上传到上位机，所以对于上位机和相机来说，千兆网卡相当于透明的。该通信过程使用了典型的C/S架构。每次通信发起方为上位机，相机只负责接收数据，并做出相应动作，当动作完成时，再发送响应到上位机。
[0019]以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【主权项】
1.一种高速线阵CCD工业相机，主要包括上位机、现场可编程逻辑门阵列、图像控制器，其特征在于:所述上位机通过以太网与千兆网卡相连接，所述千兆网卡与现场可编程逻辑门阵列相连接，所述现场可编程逻辑门阵列与图像控制器相连接，所述图像控制器与模数转化器相连接，所述模数转化器与现场可编程逻辑门阵列相连接。2.根据权利要求1所述高速线阵CCD工业相机，其特征在于:所述现场可编程逻辑门阵列主要由CPU软核控制模块、参数缓存模块、CCD驱动模块组成。3.根据权利要求1所述高速线阵CCD工业相机，其特征在于:所述现场可编程逻辑门阵列设置有温度传感器和高速模数转换。4.根据权利要求1所述高速线阵CCD工业相机，其特征在于:所述模数转化器内置有可变增益放大器。
【专利摘要】本实用新型公开了一种高速线阵CCD工业相机，主要包括上位机、现场可编程逻辑门阵列、图像控制器，所述上位机通过以太网与千兆网卡相连接，所述千兆网卡与现场可编程逻辑门阵列相连接，所述现场可编程逻辑门阵列与图像控制器相连接，所述图像控制器与模数转化器相连接，所述模数转化器与现场可编程逻辑门阵列相连接。所述现场可编程逻辑门阵列主要由CPU软核控制模块、参数缓存模块、CCD驱动模块组成。所述CCD驱动模块主要由图像增强模块和平场校正模块组成。本实用新型成本低廉、使用便捷、可高效、高质量的对产品表面进行质量检测。
【IPC分类】H04N5/225
【公开号】CN204681461
【申请号】CN201520315343
【发明人】陈明, 吕婧婧, 王中平
【申请人】湖南千盟视觉技术有限公司
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2015年5月15日