[发明专利]一种VGA格式输出的嵌入式高分辨率视觉检测装置

说明书

技术领域

本发明属于机器视觉测量与视觉控制技术领域，具体涉及一种VGA格式输出的嵌入式高分辨率视觉检测装置。

背景技术

在传统的微装配领域中，对于微小型系统如：钟表机构、引信安保机构等，一般采用手工装配的方式。这种装配方式存在装配效率低下，装配质量不高等缺点，难以适应高速大批量装配的需要。因此自动化的微小型系统装配生产线就成为了迫切需要。而对于微小型零件的位姿检测是微装配线的关键技术。目前已有的工业检测系统一般采用两种方法，一是相机+PC的方式，这种方式可以接高分辨率相机，软件编程也比较灵活，但这种方式存在如下不足：体积大，功耗高，实时性差，成本较高，且不便与其他控制系统集成；二是嵌入式系统，但目前工业相机因为商业机密等原因不会提供底层接口驱动，因此嵌入式处理系统难以与现有工业相机集成，虽然可以使用NTSC或PAL制式模拟相机，但模拟相机分辨率较低，只有40万像素左右，难以满足精密微小型器件检测的需要。在微装配线中急切需要一种体积小，实时性好，分辨率高，方便集成在控制系统中的微小型零件位姿检测装置。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种VGA格式输出的嵌入式高分辨率视觉检测装置，该装置体积小、成本低，且实时性好。

实现本发明的技术方案如下：

一种VGA格式输出的嵌入式高分辨率视觉检测装置，包括高分辨率工业镜头、CMOS成像组件、图像处理组件以及VGA液晶显示器；上述各部分之间的连接关系为：CMOS成像组件分别与高分辨率工业镜头和图像处理组件相连，图像处理组件进一步与VGA显示器相连；

CMOS成像组件内部集成了CMOS成像传感器、电源管理模块及电平转换模块；所述CMOS成像传感器通过高分辨率工业镜头采集被测件的图像数据；所述电平转换模块用于将CMOS成像传感器采集的图像数据的电平转换成符合图像处理组件要求的电平；所述电源管理模块用于将图像处理组件提供的供电电平转换成CMOS成像组件所需的电平为CMOS成像组件供电；

图像处理组件包括图像处理模块、视频编码模块、串口通信模块、逻辑控制模块、扩展I/O口以及存储模块；其中图像处理模块上的视频口VP1与CMOS成像组件相连，图像处理模块上的视频口VP2与逻辑控制模块相连，逻辑控制模块与视频编码模块、串口通信模块以及扩展I/O口分别相连，图像处理模块进一步与存储模块相连；

图像处理模块，一方面通过视频口VP1采集CMOS成像组件获取的图像数据，并将其传输给存储模块进行存储；另一方面将所存储的12位图像数据转换成RGB565格式图像数据并进行处理，然后对处理后图像数据上被测件的位置进行检测，获取被测件位置参量，并将处理后的图像数据以及位置参量通过视频口VP2传输给逻辑控制模块；

逻辑控制模块，一方面接收被测件位置参量，然后通过串口通信模块将其传输给底层控制系统，另一方面将接收的图像数据转换为双速率数据格式，再输出给视频编码模块；

视频编码模块用于将接收的双速率数据格式的图像数据转换成VGA格式输出至VGA显示器显示。

进一步地，本发明所述CMOS成像传感器采用MT9P031STMSTM芯片实现，其输出为黑白12位RAW格式图像数据。

进一步地，本发明所述图像处理模块采用TMS320DM642芯片实现。

进一步地，本发明所述CMOS成像组件与TMS320DM642芯片的VP1口采用接插件方式通过排线连接，在连接排线中集成了图像处理组件为CMOS成像组件供电的电源线。

进一步地，本发明所述逻辑控制模块采用了EP2C5Q208C8N芯片。

进一步地，本发明所述视频编码模块采用SAA7105H芯片实现。

进一步地，本发明所述逻辑控制模块包括数据转换电路，该数据转换电路用于将图像数据转换为双速率数据格式，其包括8位锁存器A、8位锁存器B以及16输入8输出的二选一选择器；锁存器A用于锁存RGB565格式图像数据的低8位，锁存器B用于锁存RGB565格式图像数据的高8位；二选一选择器用于选通锁存器A或锁存器B上锁存的数据输出；锁存器A、锁存器B、二选一选择器以及视频口VP2的驱动时钟信号都来自于视频编码模块；