[发明专利]基于嵌入式系统的微小尺寸测量装置

权利要求书

1、基于嵌入式系统的微小尺寸测量装置，其特征在于包括：传感器(1)、存储器(2)、人机界面(3)和嵌入式控制器(4)；传感器(1)采集微小尺寸的数字图像通过标准数字视频接口送至嵌入式控制器(4)，当嵌入式控制器(4)获取传感器(1)采集的数字图像后，将其送至人机界面(3)显示；当嵌入式控制器(4)获得由人机界面(3)输入的测量参数后，控制器(4)根据图像处理算法计算微小尺寸的量值；当嵌入式控制器(4)获得由人机界面(3)输入的保存命令后，嵌入式控制器(4)将数字图像和测量结果保存至存储器(2)；所述的传感器(1)主要包括：套筒(101)、支架(102)、镜头组(103)、全数字图像采集模块(104)、照明光源(110)、卡环(105)；套筒(101)为传感器的外壳，套筒(101)的左端面为微小尺寸测量的基准平面(111)；支架(102)固定在套筒(101)内，用于固定镜头组(103)、全数字图像采集模块(104)及作为图像采集的照明光源(110)；镜头组(103)将贴在基准平面上的微小尺寸投影到全数字图像采集模块(104)的图像传感器(1041)的感光面上；全数字图像采集模块(104)的输出通过接线端子(107)引出，接至嵌入式控制器(4)；卡环(105)通过螺纹旋入套筒(101)的内孔，将支架(102)及其中央内孔中的镜头组(103)、全数字图像采集模块(104)及照明光源(110)固定在套筒(101)之中。

2、根据权利要求1所述的基于嵌入式系统的微小尺寸测量装置，其特征在于：所述的照明光源(110)由发光二极管构成，全数字图像采集模块(104)为照明光源(110)供电；发光二极管输出为散射红光，为视场区域提供均匀的照明。

3、根据权利要求1所述的基于嵌入式系统的微小尺寸测量装置，其特征在于：所述的套筒(101)的右端面安装盖板(106)，起到封闭整个传感器的作用。

4、根据权利要求1所述的基于嵌入式系统的微小尺寸测量装置，其特征在于：所述的全数字图像采集模块(104)由图像传感器(1041)和总线驱动器(1042)组成；图像传感器(1041)为高分辨率CMOS图像传感器，其时钟输入端PCLK与总线驱动器(1042)的时钟输出端CLK连接；图像传感器(1041)的帧同步信号输入端VSYNC与总线驱动器(1042)的竖直参考信号输出端VREF连接；图像传感器(1041)的行同步信号输入端HSYNC与总线驱动器(1042)的水平参考信号输出端HREF连接；图像传感器(1041)的数据端口D7～D0与总线驱动器(1042)的数据端口DA7～DA0连接；图像传感器(1041)的串行控制端口SIO_D和SIO_C分别与总线驱动器(1042)的串行端口SDA和SCL连接；总线驱动器(1042)的标准数字视频端口SVI和嵌入式控制器(4)的标准视频接口(407)连接；总线驱动器(1042)用于为图像传感器(1041)的输入、输出提供驱动，为全数字图像采集模块(104)提供ITU-R BT.601/656数字视频接口。

5、根据权利要求1所述的基于嵌入式系统的微小尺寸测量装置，其特征在于：所述的嵌入式控制器(4)包括：ARM处理器(401)、电源管理器(402)、时钟/复位管理器(403)、FLASH存储器(404)、SDRAM存储器(405)、存储器接口(406)、标准数字视频接口(407)和人机界面接口(408)；时钟/复位管理器(403)为ARM处理器(401)提供必要的时钟和复位时序，ARM处理器(401)将控制逻辑从FLASH存储器(404)加载到SDRAM存储器(405)中；电源管理器(402)在ARM处理器(401)的控制下，实现对系统电源的优化管理；存储器接口(406)与存储器(2)连接，支持多种移动存储介质；标准数字视频接口(407)与传感器(1)连接；人机界面接口(408)与人机界面(3)连接，提供人机操作的平台。

6、根据权利要求1所述的基于嵌入式系统的微小尺寸测量装置，其特征在于：所述的图像处理算法为：对采集的图像首先进行图像消噪；然后将其转换为灰度图像；再对灰度图像进行阈值处理，以获得仅包含微小尺寸信息的二值图像；根据被测量输入测量的参考点，当参考点数量满足被测量要求时，以参考点为基准提取二值图像的像素信息，并且计算出相应的被测量；最后输出测量结果。