[实用新型]工业相机用数字成像设备

说明书

本实用新型公开了一种工业相机用数字成像设备，包括数字图像获取单元和LVDS串行器件，数字图像获取单元用来获取目标的数字图像信息，LVDS串行器件与数字图像获取单元连接，LVDS串行器件用于将数字图像获取单元输出的并行信号转换为串行信号，串行信号用来传输给后端的图像处理单元，并实现远距离传输。该工业相机用数字成像设备可以有效缩小成像部分的结构尺寸，降低重量，提高智能装备的速度、精度、稳定性和紧凑性。

技术领域

本实用新型涉及一种工业相机及其数字成像设备。

背景技术

工业相机具有高的图像稳定性、高传输能力和高抗干扰能力。目前，市面上工业相机大多是基于CCD(Chargecoupled Device)或CMOS (Complementarymetal OxideSemiconductor)芯片的相机。CCD图像传感器集光电转换及电荷存贮、电荷转移、信号读取于一体，是典型的固体成像器件。CCD的突出特点是以电荷作为信号，而不同于其它器件是以电流或者电压为信号。这类成像器件通过光电转换形成电荷包，而后在驱动脉冲的作用下转移、放大输出图像信号。典型的CCD相机由光学镜头、时序及同步信号发生器、垂直驱动器、模拟/数字信号处理电路组成。CMOS图像传感器将光敏元阵列、图像信号放大器、信号读取电路、模数转换电路、图像信号处理器及控制器集成在一块芯片上，还具有局部像素的编程随机访问的优点。目前，CMOS图像传感器以其良好的集成性、低功耗、高速传输和宽动态范围等特点在高分辨率和高速场合得到了广泛的应用。

但是，由于现有工业数字相机的尺寸受到标准C口大小的限制，在实际使用的时候，需连接C口的工业镜头，造成视觉部分结构整体体积大。而视觉结构作为智能装备的关键部分之一，其尺寸直接影响智能装备的工作精度和工作效率。另一方面，目前的主流工业数字相机由多层电路板组成：其中包括CMOS/CCD电路，主要包括可编程逻辑器件FPGA(Field Programmable Gate Array，即现场可编程门阵列)的主控电路和电源电路等。这多块电路一起分层安装在工业数字相机方形壳体内组成一个整体，FPGA主控只能对接1 个图像传感器。随着FPGA主控处理器芯片运算能力的提高，单块FPGA主控处理器采集1个图像传感器数据后，多余的运算能力便浪费了。

比如，中国专利公开号为CN104284065A的专利中提到“主控制模块为 FPGA主控处理器芯片，包括图像采集控制模块、图像预处理模块、图像高级处理模块、传输控制模块和存储控制模块”这样的结构。不过，其采用的是“集成式”结构，即采用了CMOS图像传感器，有效降低了相机的成本和功耗，CMOS+FPGA的结构提高了相机的集成度，使相机的体积和重量更小，更适用于对相机尺寸重量有特殊要求的应用。还比如中国专利公开号为CN108055440A的专利中，其记载的是一种典型的传统的集成式结构。

比如美国专利公开号为US20180084168A1的专利中，也属于传统的集成式结构，即：“摄像”+“图像处理”(FPGA主控处理器)集成在相机内部的结构。

关于引用或引入：本申请人同日提交了名为“一种用于工业相机的数字成像装置、一种工业照相装置、一种工业数字相机、一种工业相机”的专利申请，这些专利申请的内容，本申请也在此一并引用/引入。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种工业相机用数字成像设备，可以有效缩小成像部分的结构尺寸，提高智能装备的速度、精度、稳定性和紧凑性。