[发明专利]一种高频分时曝光光源控制器

说明书

本发明涉及光源控制技术领域，具体涉及一种高频分时曝光光源控制器，包括外部输入电源、外部触发信号、上位机和主控模块，还包括与主控模块连接的外部控制信号触发模块、LED灯光源驱动输出模块、多级稳压电源模块、按键模块、电流电压显示模块、温度传感器、网口通信模块、数据通信模块和反馈散热模块。该控制器应用于工业生产中机器视觉系统，可根据视觉系统要求控制多盏LED灯的亮度和通断，还可通过外部触发或者上位机内部信号来实时切换多盏不同的LED灯高频分时曝光。具有高响应速度，高稳定性和高调节精度的优点。演可以根据视觉系统要求切换不同的控制方式以及LED灯光源路数，实现线阵相机同时在多种不同光源环境下的图像采集。

技术领域

本发明属于光源控制技术领域，特别涉及一种高频分时曝光光源控制器。

背景技术

由于工业生产过程中的自动化程度越来越高，计算机机器视觉检测系统得到了广泛关注和应用，机器视觉检测系统对光源控制器的要求也越来越高。

在传统的计算机机器视觉检测系统工作过程中，首先通过光源控制器和光源组成的光源照明系统给应用场景提供不同照明亮度和照明方式以适应应用需求，然后通过线阵相机和镜头组成的图像采集系统采集场景图像，最后通过图像采集卡和计算机处理器处理采集到的图像，并最终应用于对相应对象的检测、识别、测量和控制等等。所以光源照明系统对最终采集图像的质量和最后计算机处理图像的过程有很大的影响。不同的光源照明下，线阵相机采集到的图像特征也不同。计算机后期图像处理中希望一张图像中有多种不同光源照明的特征。所以就需要在线阵相机一行行扫描应用场景时，光源控制器同时需要随着相机的扫描频率即时切换不同类型的LED光源，且需要快速响应外部触发。然而传统的光源控制器无法跟随线阵相机的行频高频切换LED光源和快速响应外部触发。

发明内容

针对背景技术存在的问题，本发明提供一种匹配线阵相机行频扫描触发的光源控制器。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种高频分时曝光光源控制器，包括外部输入电源、外部触发信号、上位机和主控模块，还包括与主控模块连接的外部控制信号触发模块、LED灯光源驱动输出模块、多级稳压电源模块、按键模块、电流电压显示模块、温度传感器、网口通信模块、数据通信模块和反馈散热模块；外部控制信号触发模块与外部触发信号连接，外部输入电源分别与多级稳压电源模块和LED灯光源驱动输出模块连接，多级稳压电源模块分别与LED灯光源驱动输出模块、外部控制信号触发模块、按键模块、电流电压显示模块、温度传感器、反馈散热模块、数据通信模块和网口通信模块连接；网口通信模块和数据通信模块均与上位机连接。

在上述高频分时曝光光源控制器中，外部控制信号触发模块包括四路光耦隔离电路；每路光耦隔离电路均包括第一隔离芯片U1、与第一隔离芯片U1连接的第一电阻R1、第二电阻R2和第一电容C1，其中，第一隔离芯片U1为TLP2168。

在上述高频分时曝光光源控制器中，多级稳压电源模块包括第一级降压电路、第二级降压电路、第三级降压电路和三级降压电路，第一级降压电路分别与第二级降压电路、LED灯光源驱动输出模块和反馈散热模块连接；第二级降压电路分别与第三级降压电路、三级降压电路、电流电压显示模块和网口通信模块连接；第三级降压电路分别与外部控制信号触发模块、按键模块和网口通信模块连接；三级降压电路与主控模块连接。

在上述高频分时曝光光源控制器中，第一级降压电路选用A8498SLJ，第二级降压电路选用开关稳压芯片，第三级降压电路和三级降压电路均选用线性稳压电路。

在上述高频分时曝光光源控制器中，主控模块采用基于Cortex-M7内核的STM32H750VBT6微处理器和最小系统，最小系统包含晶振电路、复位电路、基准电压和VCAP电容。

在上述高频分时曝光光源控制器中，LED灯光源驱动输出模块包括第一、第二功率MOS管Q1、Q2，第二隔离芯片U2，第八、第九电阻R8、R9，第一、第二肖特基二极管D1、D2，第四回路电阻R4以及第十二电阻R12；第二隔离芯片U2为MC3315DR2G。