[发明专利]基于嵌入式构架的多区域分割视觉检测系统及检测方法

权利要求书

1.一种基于嵌入式构架的多区域分割视觉检测系统，其特征在于，包括CPLD子系统、ARM子系统、DSP子系统以及IO子系统；

CPLD子系统根据外部同步信号和触发信号驱动图像信号处理器采集原始图像数据，并将这些数据写入到DSP中，同时CPLD子系统对人机界面进行显存管理及VGA输出管理；

ARM子系统控制人机界面中的用户菜单的生成以及响应手操板动作完成图像采集工作参数的设置和多区域分割参数设置；

DSP子系统，根据ARM子系统设置的工作参数和区域，分别完成分割出来的多个区域内的图像处理,产生判断结果并输出脉冲；

IO子系统，系统的IO包括图像采集控制及次品剔除控制；处理外触发和外同步信号，保证采集的原始图像不会因为生产线速度的变化而产生变形；另外当DSP检测到污点后，根据计数预设的延迟排片数后，发出次品剔除信号。

2.根据权利要求1所述的基于嵌入式构架的多区域分割视觉检测系统，其特征在于，所述CPLD子系统包括图像采集、显存管理、外同步和外触发管理，CPLD子系统响应外部同步信号和触发信号，驱动图像信号处理器采集原始图像数据，并将产生符合DSP数据总线时序的信号，将这些采集到的图像数据写入到DSP数据总线的缓存中；人机界面是由CPLD管理SRAM静态存储器作为显存，CPLD以寄存器的形式开放总线给ARM，ARM以其异步存储器总线对这些寄存器进行读写操作，通过ARM读写CPLD的寄存器来实现显存数据的更新，CPLD先把ARM写入到其寄存器中的菜单数据值，保存到显存中固定的地址单元，再通过读取显存中的数据进行VGA显示，实现菜单界面。

3.根据权利要求1所述的基于嵌入式构架的多区域分割视觉检测系统，其特征在于，所述ARM子系统包括与CPLD相连接的异步存储总线接口、配置图像处理芯片的I2C接口、与DSP相连接的串口、以及扩展接口，ARM系统作为视觉系统的控制器，主要负责人机界面管理及系统工作参数的设置，ARM通过I2C接口设置VSP1021专用CCD传感器图像采集芯片的相关寄存器；CPLD以寄存器的形式开放总线给ARM，ARM以其异步存储器总线对这些寄存器进行读写操作，实现ARM与CPLD之间的协调工作、完成人机界面的管理；同时ARM通过串口与DSP连接，把图像检测、区域分割的参数提供给DSP，以完成图像的分析。

4.根据权利要求1所述的基于嵌入式构架的多区域分割视觉检测系统，其特征在于，所述DSP子系统包括，包括图像存储部分、图像处理部分、外部接口部分构成，图像存储部分由DSP提供了PPI接口给CPLD，工作时CPLD产生符合DSP数据总线时序的信号,将采集到的原始CCD图像数据写入到DSP的PPI接口数据总线的缓存中，并由DSP的DMA操作将缓存中的数据保存到SDRAM中，完成图像存储；这些原始的图像由DSP根据ARM子系统设置的工作参数和区域，分别完成分割出来的多个区域内的图像处理；外部接口部分通过串口与ARM相连接，获取图像处理参数，最后图像运算产生的判断结果也通过外部管脚输出信号给CPLD处理。

5.根据权利要求1所述的基于嵌入式构架的多区域分割视觉检测系统，其特征在于，所述IO子系统包括，IO子系统由外同步、外触发、次品剔除的排片信号构成，系统在运行过程中，CCD是连续扫描的，在运动方向上正确标识出每个产品的起始位置，以通知CPLD将这部分图像数据写入到DSP中进行计算，外触发是将生产线上的编码器信号作为电子凸轮计数，通过电子凸轮的计数输出来实现的；外同步采用伺服放大器的伺服驱动信号作为同步信号基准,并以设置的分频比例来确定图像的采样频率；次品剔除是当DSP进行图像运算后，发现有异常情况时，通过输出管脚上的脉冲信号通知CPLD，再由CPLD发出排片脉冲信号给生产线的执行机构来实现的；CPLD根据界面上预先设置的延迟数，在接收到DSP发出的检测异常脉冲后，对随后的外触发进行计数,每次计数相当于走过一个产品位置，当计数值等于设置的延迟数时，就发出剔除脉冲给执行机构，完成次品的剔除。