[发明专利]工业机器人的图像处理装置

权利要求书

1.一种工业机器人的图像处理装置，包括信号触发单元(1)、图像处理单元(2)和CCD图像传感器(3)，其中，所述信号触发单元(1)能够发送触发信号给所述图像处理单元(2)，所述图像处理单元(2)能够接收和处理该触发信号，并将处理后的触发信号传送给所述CCD图像传感器(3)；所述CCD图像传感器(3)根据触发信号进行图像数据采集，并还将采集到的图像数据传送给所述图像处理单元(2)；所述图像处理单元(2)对接收到的图像数据进行处理、计算，得到加工工件的位置坐标及角度信息，同时，所述图像处理单元(2)还通过PCIe总线将所得加工工件的位置坐标及角度信息传送给工业计算机主板(4)；其特征在于：所述图像处理单元(2)主要集成有触发信号接口(20)、Cameralink接口(21)、现场可编程门阵列(22)、数字信号处理器(23)和图像样本模型(24)，所述触发信号接口(20)、Cameralink接口(21)和数字信号处理器(23)皆分别与所述现场可编程门阵列(22)双向连接，所述图像样本模型(24)与所述数字信号处理器(23)电连接；其中，所述信号触发单元(1)通过所述触发信号接口(20)电性连接于所述现场可编程门阵列(22)，所述现场可编程门阵列(22)能够接收和处理所述信号触发单元(1)传送过来的触发信号，并还将处理后的触发信号传送给所述CCD图像传感器(3)；所述CCD图像传感器(3)通过所述Cameralink接口(21)将其采集到的图像数据传送给所述现场可编程门阵列(22)，所述现场可编程门阵列(22)能够接收该图像数据，并协同所述数字信号处理器(23)及图像样本模型(24)一起对该图像数据进行处理、比较、计算，得到加工工件的位置坐标及角度信息，同时，所述现场可编程门阵列(22)还通过PCIe总线将所得加工工件的位置坐标及角度信息传送给所述工业计算机主板(4)；

实现所述现场可编程门阵列(22)能够接收和处理所述信号触发单元(1)传送过来的触发信号，并还将处理后的触发信号传送给所述CCD图像传感器(3)的具体结构为：所述现场可编程门阵列(22)集成有一与所述触发信号接口(20)双向连接的触发信号选择模块(220)、一与所述触发信号选择模块(220)电连接的逻辑处理及脉宽调制模块(221)、以及一电连接于所述逻辑处理及脉宽调制模块(221)与所述CCD图像传感器(3)之间的触发脉冲输出模块(222)，其中，所述触发信号选择模块(220)通过所述触发信号接口(20)能够接收所述信号触发单元(1)传送过来的触发信号，并对该触发信号进行配置选择后传送给所述逻辑处理及脉宽调制模块(221)，所述逻辑处理及脉宽调制模块(221)对接收到的触发信号进行逻辑和脉宽调制处理，得到使所述CCD图像传感器(3)有效触发的脉冲信号，所述触发脉冲输出模块(222)接收到该脉冲信号后传送给所述CCD图像传感器(3)；

实现所述现场可编程门阵列(22)能够接收该图像数据，并协同所述数字信号处理器(23)及图像样本模型(24)一起对该图像数据进行处理、比较、计算，得到加工工件的位置坐标及角度信息的具体结构为：所述现场可编程门阵列(22)还集成有图像数据协议转换模块(223)、滤波处理模块(224)、特征图像筛选模块(225)、特征图像存储模块(226)和计算数据存储模块(227)，其中，所述图像数据协议转换模块(223)、滤波处理模块(224)、特征图像筛选模块(225)和特征图像存储模块(226)依次连接，所述图像数据协议转换模块(223)通过所述Cameralink接口(21)能够接收所述CCD图像传感器(3)传送过来的图像数据，并将该图像数据转换成图像特征值数据；所述滤波处理模块(224)和特征图像筛选模块(225)依次对该图像特征值数据进行滤波平滑处理和特征筛选处理后，得到特征图像数据包并存储于所述特征图像存储模块(226)中；

所述数字信号处理器(23)能够获取所述特征图像存储模块(226)中的特征图像数据包，并协同所述图像样本模型(24)一起对该特征图像数据包进行比较和计算，得到图像坐标及角度数据并存储于所述计算数据存储模块(227)中；具体实现结构为：所述数字信号处理器(23)主要集成有特征图像处理模块(230)和特征图像计算模块(231)，所述特征图像处理模块(230)电连接于所述特征图像存储模块(226)，以获取所述特征图像存储模块(226)中的特征图像数据包；所述特征图像计算模块(231)电连接于所述特征图像处理模块(230)与所述计算数据存储模块(227)之间，以对该特征图像数据包进行计算；所述图像样本模型(24)电连接于所述特征图像计算模块(231)；

另外，所述计算数据存储模块(227)还通过所述PCIe总线连接于所述工业计算机主板(4)。