专利名称：一种机器视觉光源系统及其控制方法
技术领域：
本发明涉及机器视觉用光源领域，特别是一种机器视觉光源系统及其控制方法。
背景技术：
机器视觉系统中，包含很多种类的光源，包括面光源、点光源、球积分光源、条形光源等等。这些光源的共同特性是稳定、寿命长等，但也有一个缺点只能同时点亮所有 LED (对LED光源而言)。而在某些应用场合，要求光源板上特定LED点亮，而其它LED则不亮。目前比较类似是运用在LED广告屏的动态刷新方法中，但是这种LED广告屏的动态刷新方法因为有频闪，不能应用在机器视觉系统中。
发明内容
本发明的发明目的在于，针对上述存在的问题，提供一种用于机器视觉的光源系统以及实现这个系统的控制方法。本发明中所述的光源具有指定特定光源点亮的功能，可以实现上位机对光源的直观控制，从而达到对机器视觉检测系统中提出特殊光线方向，光线强度等要求的满足。本发明的技术方案是这样实现的一种机器视觉光源系统，其特征在于包括下位机、上位机和若干组照明单元，所述下位机包括单片机和串行驱动芯片，所述单片机通过串口接口与上位机连接，所述每组照明单元与对应的串行驱动芯片连接，所述串行驱动芯片相互串联，其中一个串行驱动芯片与所述单片机连接，所述每组照明单元由若干个相互独立的光源组成。本发明所述的机器视觉光源系统，其所述下位机还包括与单片机连接的闪存数据单元。本发明所述的机器视觉光源系统，其所述下位机还包括与单片机连接的供电单兀。本发明所述的机器视觉光源系统，其所述下位机还包括分别与单片机连接的上电复位电路和手动复位电路。一种机器视觉光源系统的控制方法，其特征在于包括以下步骤
1)、下位机的单片机访问闪存，读取闪存数据，发送到串行驱动芯片，置位光源，点亮闪存数据单元设定的光源，然后打开串口中断，等待上位机下传数据；
2)、上位机下传数据并产生中断，下位机响应中断，读取中断缓存中数据，解算数据并转换为光源控制信号，实现上位机所设定的光源工作状态。本发明所述的机器视觉光源系统的控制方法，其在所述步骤2)中，上位机下传的数据是通过以下步骤完成的
a)、上位机开始运行，首先初始化变量，然后自动检测串口状态，若串口工作正常，则向下位机发送握手信号，若下位机正常响应上位机的握手信号，则在界面显示连接成功，并等待用户操作；b)、在用户操作中，当用户设置好各项参数后，点击设置控件，系统产生响应，系统判断用户是否选择了直接读入数据库中存储的光源设定参数，如果用户选择了读入数据库中参数，则直接访问数据库中光源工作状态，并执行相应的数据发送程序；
C)、若用户没有选择读入数据库数据，则系统读入用户通过页面上的复选框表示的光源工作状态，并执行相应的数据发送程序；
在步骤b)和步骤c)中，所述执行相应的数据发送程序是将对应光源工作状态转换成二进制数据，然后转换成十六进制数据，得到十六进制表示的光源工作状态后，向下位机发送数据，若发送成功，则将数据存入数据库，以备下次用户调用，并返回主界面。本发明所述的机器视觉光源系统的控制方法，其在所述步骤C)中，用户可以对光源对应的复选框进行操作，逐一将光源点亮或者关掉，用户也可以使用行选的方式，将一列光源全部点亮或者关掉，在设置完界面上的复选框后，点击光源设置控件，向下位机传输数据，设置光源。本发明所述的机器视觉光源系统的控制方法，其在所述步骤2)中，中断发生后，下位机发生响应，向上位机发送握手信号，如果没有收到握手信号，查询发送次数，如果次数小于3次，则再次发送握手信号，若发送次数大于3次，则判断上位机出现错误，重新进入等待中断状态；如果收到握手信号，则读取中断缓存中数据。本发明所述的机器视觉光源系统的控制方法，其在所述步骤a)中，在检测串口状态时，若串口不能打开，则弹出警告，并终止程序运行；若串口正常工作，则向下位机发送握手信号，如果没有收到握手信号，则判断发送次数，如果次数小于3，则重新发送，若次数大于3次，则提示用户下位机没有准备好，并进入显示界面。本发明所述的机器视觉光源系统的控制方法，其在所述步骤b)和步骤C)中，在得到十六进制表示的光源工作状态之后，向下位机发送数据，若发送不成功，则检查发送次数，如果次数小于3次，则再次发送，若大于等于3次，则停止发送，并提示相应错误，并返回主界面。本发明可以通过在上位机的操作界面上，手动设置相应光源的LED点亮状态，实现对光源板的像素级控制，并可以读入数据库参数，自动设置光源板上LED的工作状态，下位机与上位机进行通讯，将上位机下传的数据解算成光源板上对应的LED工作状态，同时也可以实现从控制自身所带闪存读入光源板状态，并置位相应光源板上的LED。
图1是本发明的光源系统的连接示意图。图2是本发明下位机主程序流程图。图3是中断程序流程图。图4是上位机主程序流程图。图5是上位机响应用户操作程序流程图。图6是上位机程序用户界面图。图中标记1为照明单元，2为复选框，3为行选。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作详细的说明。为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明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发明，并不用于限定本发明。如图1所示，一种机器视觉光源系统，包括下位机、上位机和若干组照明单元1，所述下位机包括单片机、串行驱动芯片、闪存数据单元、供电单元、上电复位电路和手动复位电路，所述单片机通过RS232串口接口与上位机连接，所述每组照明单元与对应的串行驱动芯片连接，所述串行驱动芯片相互串联，其中一个串行驱动芯片与所述单片机连接，所述每组照明单元由若干个相互独立的光源组成，所述下位机的单片机分别与闪存数据单元、 供电单元、上电复位电路和手动复位电路连接。其中，在照明单元中还设置有用于防止过流烧毁LED光源的限流电阻。一种机器视觉光源系统的控制方法，包括以下步骤
1)、如图2所示，下位机的单片机在得到供电单元加载电压后，自动上电复位，开始读入闪存数据，并将闪存数据解算成二进制数据，发送到串行驱动芯片，置位光源，点亮闪存数据单元设定的光源，然后打开串口中断，等待上位机下传数据；
2)、如图3所示，上位机下传数据并产生中断，下位机响应中断，向上位机发送握手信号，如果没有收到握手信号，查询发送次数，如果次数小于3次，则再次发送握手信号，若发送次数大于3次，则判断上位机出现错误，重新进入等待中断状态；如果收到握手信号后， 读取中断缓存中数据，将读出的数据进行十六进制到二进制转换，将转换后的数据通过数据总线发送至相应的串行驱动芯片，串行驱动芯片驱动光源，实现上位机所设定的光源工作状态。在所述步骤2)中，上位机下传的数据是通过以下步骤完成的
a)、如图4所示，上位机开始运行，首先初始化变量，然后自动检测串口状态，若串口不能打开，则弹出警告，并终止程序运行；若串口工作正常，则向下位机发送握手信号，如果没有收到握手信号，则判断发送次数，如果次数小于3，则重新发送，若次数大于3次，则提示用户下位机没有准备好，并进入显示界面；若下位机正常响应上位机的握手信号，则在界面显示连接成功，并等待用户操作；
b)、如图5所示，在用户操作中，当用户设置好各项参数后，点击设置控件，系统产生响应，系统判断用户是否选择了直接读入数据库中存储的光源设定参数，如果用户选择了读入数据库中参数，则直接访问数据库中光源工作状态，并执行相应的数据发送程序；
C)、若用户没有选择读入数据库数据，则系统读入用户通过页面上的复选框表示的光源工作状态，并执行相应的数据发送程序；如图6所示，用户可以对光源对应的复选框2进行操作，逐一将光源点亮或者关掉，用户也可以使用行选3的方式，将一列光源全部点亮或者关掉，在设置完界面上的复选框后，点击光源设置控件，向下位机传输数据，设置光源。在上述步骤b)和步骤C)中，所述执行相应的数据发送程序是将对应光源工作状态转换成二进制数据，然后转换成十六进制数据，在得到十六进制表示的光源工作状态之后，向下位机发送数据，若发送不成功，则检查发送次数，如果次数小于3次，则再次发送， 若大于等于3次，则停止发送，并提示相应错误，并返回主界面；若发送成功，则将数据存入数据库，以备下次用户调用，并返回主界面。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种机器视觉光源系统，其特征在于包括下位机、上位机和若干组照明单元，所述下位机包括单片机和串行驱动芯片，所述单片机通过串口接口与上位机连接，所述每组照明单元与对应的串行驱动芯片连接，所述串行驱动芯片相互串联，其中一个串行驱动芯片与所述单片机连接，所述每组照明单元由若干个相互独立的光源组成。
2.根据权利要求1所述的机器视觉光源系统，其特征在于所述下位机还包括与单片机连接的闪存数据单元。
3.根据权利要求1所述的机器视觉光源系统，其特征在于所述下位机还包括与单片机连接的供电单元。
4.根据权利要求1、2或3所述的机器视觉光源系统，其特征在于所述下位机还包括分别与单片机连接的上电复位电路和手动复位电路。
5.一种机器视觉光源系统的控制方法，其特征在于包括以下步骤1)、下位机的单片机访问闪存，读取闪存数据，发送到串行驱动芯片，置位光源，点亮闪存数据单元设定的光源，然后打开串口中断，等待上位机下传数据；2)、上位机下传数据并产生中断，下位机响应中断，读取中断缓存中数据，解算数据并转换为光源控制信号，实现上位机所设定的光源工作状态。
6.根据权利要求5所述的机器视觉光源系统的控制方法，其特征在于在所述步骤2) 中，上位机下传的数据是通过以下步骤完成的a)、上位机开始运行，首先初始化变量，然后自动检测串口状态，若串口工作正常，则向下位机发送握手信号，若下位机正常响应上位机的握手信号，则在界面显示连接成功，并等待用户操作；b)、在用户操作中，当用户设置好各项参数后，点击设置控件，系统产生响应，系统判断用户是否选择了直接读入数据库中存储的光源设定参数，如果用户选择了读入数据库中参数，则直接访问数据库中光源工作状态，并执行相应的数据发送程序；C)、若用户没有选择读入数据库数据，则系统读入用户通过页面上的复选框表示的光源工作状态，并执行相应的数据发送程序；在步骤b)和步骤c)中，所述执行相应的数据发送程序是将对应光源工作状态转换成二进制数据，然后转换成十六进制数据，得到十六进制表示的光源工作状态后，向下位机发送数据，若发送成功，则将数据存入数据库，以备下次用户调用，并返回主界面。
7.根据权利要求6所述的机器视觉光源系统的控制方法，其特征在于在所述步骤c) 中，用户可以对光源对应的复选框进行操作，逐一将光源点亮或者关掉，用户也可以使用行选的方式，将一列光源全部点亮或者关掉，在设置完界面上的复选框后，点击光源设置控件，向下位机传输数据，设置光源。
8.根据权利要求5所述的机器视觉光源系统的控制方法，其特征在于在所述步骤2) 中，中断发生后，下位机发生响应，向上位机发送握手信号，如果没有收到握手信号，查询发送次数，如果次数小于3次，则再次发送握手信号，若发送次数大于3次，则判断上位机出现错误，重新进入等待中断状态；如果收到握手信号，则读取中断缓存中数据。
9.根据权利要求6或7所述的机器视觉光源系统的控制方法，其特征在于在所述步骤a)中，在检测串口状态时，若串口不能打开，则弹出警告，并终止程序运行；若串口正常工作，则向下位机发送握手信号，如果没有收到握手信号，则判断发送次数，如果次数小于3则重新发送，若次数大于3次，则提示用户下位机没有准备好，并进入显示界面。
10.根据权利要求9所述的机器视觉光源系统的控制方法，其特征在于在所述步骤b) 和步骤c)中，在得到十六进制表示的光源工作状态之后，向下位机发送数据，若发送不成功，则检查发送次数，如果次数小于3次，则再次发送，若大于等于3次，则停止发送，并提示相应错误，并返回主界面。
全文摘要
本发明公开了一种机器视觉光源系统，包括下位机、上位机和若干组照明单元，所述下位机包括单片机和串行驱动芯片，所述单片机通过串口接口与上位机连接，所述每组照明单元与对应的串行驱动芯片连接，所述串行驱动芯片相互串联，其中一个串行驱动芯片与所述单片机连接，所述每组照明单元由若干个相互独立的光源组成。本发明可以通过在上位机的操作界面上，手动设置相应光源的LED点亮状态，实现对光源板的像素级控制，并可以读入数据库参数，自动设置光源板上LED的工作状态，下位机与上位机进行通讯，将上位机下传的数据解算成光源板上对应的LED工作状态，同时也可以实现从控制自身所带闪存读入光源板状态，并置位相应光源板上的LED。
文档编号H05B37/02GK102325409SQ20111025147
公开日2012年1月18日 申请日期2011年8月30日 优先权日2011年8月30日
发明者李元兴, 殷国富, 蒋红海 申请人:四川大学, 成都四星液压制造有限公司