[发明专利]一体机式智能型页面检测仪

说明书

技术领域

“一体机式智能型页面检测仪”是一种采用智能视频成像技术开发的书帖质量检测设备，用于装订机或印刷机工作过程中书帖质量的在线自动检测和排废，可广泛用于图形、图文和文字书帖质量在线自动监控。

背景技术

在印刷行业，厂商对书帖装订流水线的自动化程度和质量检测的要求越来越高，错帖的自动检测成为装订环节中待解决的一个重要问题。目前，光眼型页面检测仪应用的较为成功，如图1所示为现有光眼型页面检测仪的电路结构示意图。该类仪器通常采用具有有限数量(10-20个)的光电池作为信号获取的传感器，单片机等作为信号处理器，一般带有串口通信和排废电路等。但因其传感器的数量较少，分布间距较大，所以检测分辨率低，适合合格书帖与不合格书帖差别较大的对象，而对文字书帖等差别较小的检测对象出错率较高，因此，开发新型的具有高分辨率的页面检测仪就很有必要。

发明内容

本发明的目的在于克服现有光眼型页面检测仪采样点少、采样间距大、分辨率和检测精度低的不足，提出了一种一体机式智能性页面检测仪，该仪器使用30万像素的CMOS芯片作为图像传感器，硬件电路紧密集成为一体。该仪器具有分辨率高、智能检测的特点，极大提高了检测的准确性。

本发明的技术方案如图2、图3和图4所示，系统包括CPLD逻辑控制电路、DSP电路、CMOS传感器电路、存储器扩展电路、USB通信电路和串口电路和界面电路；CPLD逻辑控制电路控制USB通信电路、串口电路、存储器扩展电路、CMOS传感器电路的工作逻辑、同时在CPLD内部扩展多个寄存器，用于系统工作过程中以上各电路之间的选择与切换；DSP电路用于图像采集和信号处理；CMOS传感器电路获取图像信号，并将图像在存储器扩展电路中进行缓存；存储器扩展电路包括FLASH存储器和RAM存储器，存储DSP程序和缓存图像数据；USB通信电路用于连接DSP电路和PC机，在调试过程中使用；串口电路用于连接DSP电路和界面电路，二者通过串口电路传递同步信号、图像数据和检测结果；界面电路包括了与DSP电路之间的串口电路、与液晶屏之间的串口电路、外部触发信号和输出信号光隔电路和外扩的3×3键盘，键盘用作图像大小、模板大小、检测命令、图像采集命令的设置；图像大小、模板大小、检测命令、图像采集命令和外部触发信号在界面电路中经过编码，通过串口电路发送给DSP电路，DSP根据命令格式的内容，启动CPLD中的寄存器，使对应的电路工作，检测结果在DSP中编码，通过串口电路发送给界面电路，界面电路控制液晶屏的显示。

所述的CMOS传感器电路包括FIFO芯片U10和图像传感器芯片U11，U10的第15-18脚、25-28脚作为数据总线使用，第1-4脚、11-14脚作为数据线与U11的数据输出管脚连接，U11的第1和第47脚作为I²C控制端；U11在CPLD逻辑控制电路的控制下，在数据线上输出一帧数据，将图像数据写入U10进行缓存，写完一帧后，CPLD逻辑控制电路通知DSP电路将数据读入内存中处理。

所述的存储器电路中包括数据存储器芯片U3和FLASH存储器芯片U4，U3和U4的逻辑控制管脚与CPLD逻辑控制电路连接，受CPLD逻辑控制电路控制，16位数据总线与系统的数据总线连接，通过总线交换数据，U4使用14位地址线，U3使用13位地址线选择存储单元。

所述的USB通信电路包括USB通信芯片U5和EEPROM U6，U5通过16位数据端口与系统的数据总线连接，其逻辑控制管脚与CPLD逻辑控制电路连接，在CPLD逻辑控制电路控制下工作，U6存储U5工作时的预设参数，U6通过I²C总线读取U5中的数据。

所述的串口电路包括功率转换芯片U7、并转串芯片U8和串口通信芯片U9；U7的2-9脚作为低8位数据总线使用，其11-18脚与U8的数据总线连接，U8的串行输出与U9的输入端连接，U9的串行输出与界面电路中的串口电路连接；串口电路将DSP电路与界面电路连接在一起，进行参数和检测结果的传送。