[实用新型]金拉线数字化成像检测控制器

说明书

本实用新型提供一种金拉线数字化成像检测控制器，涉及非接触光电成像检测控制器领域器，其结构包括线阵CCD时序驱动电路单元、信号预处理单元、单片机电源单元、USB通讯端口单元、微处理器和DC电源转换单元等部分。本实用新型具有USB总线人机交互、高精度PWM脉宽位置输出等特点，同时还兼具精度高、可靠性高、功能可扩展等特点。本实用新型具体技术特点表现在：一、电路简单合理，结构优化；二、系统发热量小，节能高效；三、元器件成本低，维护性好；四、系统多方优化，检测精确；五、集成多种处理算法，扩展性好。

技术领域

本实用新型涉及非接触光电成像检测控制器领域，具体涉及一种金拉线数字化成像检测控制器。

背景技术

金拉线又称拆封拉带，是一种涂有特种黏合剂的聚丙烯材料，主要用于开拆包装盒的薄膜，可用于香烟、光碟、扑克等外包装薄膜的拆封，如果在上面印字，还可以起到防伪的作用。

在自动化生产线上，整个包装过程具有高速、自动化、大批量的特点，成品不可避免会产生金拉线的缺陷，比如无金拉线、金拉线错牙等。由于包装环节处于生产末端，往往会造成较大损失。对于金拉线高速检测任务，人工是无法承担的，在这种背景下，解决金拉线的自动检测和控制显得尤为重要。

数字化成像技术融合了计算机的快速性、可靠性、结果的可重复性和对图像信息分析能力，是目前包装行业应用最广泛、有效的检测技术。一般的数字化成像系统主要由CCD摄像机、照明装置、工控机及视觉处理软件组成。其工作原理是：线阵CCD高速摄像机摄取实时图像，送入图像处理单元。图像处理软件根据各种设定的特征进行自动检测，识别正常的拉线和异常，发现异常则将有关控制信号输送到相关处理装置。基于数字化成像的金拉线检测控制系统具有识别能力强、速度快、正确率高的优点，已代替传统的检测器，成为该领域的主流技术。

国内设计生产的金拉线成像检测器，大多都存在电路复杂，结构冗余松散，检测精度差、可靠性差、功能单一的问题，而且在运行速度、维护成本、稳定性、可维护性、可扩展性方面有很大的改进空间。

实用新型内容

为了解决上述问题，本申请人对基于线阵CCD传感器的金拉线成像检测设备重新设计分析，找出影响其精度的关键因素，采取准确、经济、可靠的数字化技术方案，研发了新型的金拉线数字成像检测控制器，保证了特征成像和检测效果，受到用户的普遍欢迎。

本实用新型所要解决的技术问题采用以下方案实现：

一种金拉线数字化成像检测控制器，由线阵CCD时序驱动电路单元、信号预处理单元、单片机电源单元、USB通讯端口单元、微处理器和DC电源转换等部分组成。

所述线阵CCD时序驱动电路，包括U1H和4个U4或门(U4A、U4B、U4C和U4D)，其中U4B、U4C和U4D作为缓冲放大器接入电路。

优选地，所述U1H选用ARM Cortex-M4高性能混合微处理器型号为STM32F303RCT6；所述或门U4选用型号为74ALVC32D。

所述信号预处理单元电路，包括5个可编程放大器(U1C、U1D、U1E、U1F和U1G)，其中U1C作为减法器使用，U1D把采集的视频信号OS低通滤波和射波跟随处理；U1F和U1G把信号做二值化处理，OUT1和OUT2作为内部DA1和DA2输出浮动阀值，VOUT-PC7和VOUT-PC8输出峰值检测保持。

优选地，所述U1C、U1D、U1E、U1F和U1G选用ARM Cortex-M4高性能混合微处理器型号为STM32F303RCT6。

所述单片机电源单元电路，其中外部3.3V的电源通过滤波电感L1接入滤波电容C7和C8后与U1B的13号引脚(VDDA/VREF+)相接；外部3.3V电源通过另外一路接二极管D1后与U1B的1号引脚(VBAT)接；与外部3.3V电源直接连接的还有U1B的32、64、48和19号引脚。