專利名稱：線陣相機外同步信號卡及線陣相機的圖像采集系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種線陣相機外同步信號卡及具有其的線陣相機的圖像采集系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
線陣相機外同步信號卡(裝置)是ー種能夠接收編碼器輸出脈沖、并為線陣相機提供外同步觸發(fā)信號的裝置?，F(xiàn)有的線陣相機外同步信號卡體積大，安裝不方便、成產(chǎn)成本較高，且通常只能完成RS-422電平到LVDS電平的轉(zhuǎn)換，導(dǎo)致其功能単一，實用性受到限制。 另外，由于現(xiàn)有的線陣相機外同步信號卡不具有對線陣相機圖像采集區(qū)域的控制功能，由此導(dǎo)致線陣相機不能在規(guī)定區(qū)域內(nèi)采集圖像，進而造成線陣相機采集到的圖像質(zhì)量較差。 第三，現(xiàn)有的線陣相機外同步信號卡無法滿足用戶對不同精度圖像采集的要求，通用性差。在現(xiàn)有的用于線陣相機的圖像采集系統(tǒng)(Α0Ι底片檢查機系統(tǒng))中，線陣相機通過線陣相機外同步信號卡將特定的同步觸發(fā)信號送入相機的外同步觸發(fā)輸入端，滿足對相機的特殊應(yīng)用需要。通常外同步信號由編碼器產(chǎn)生，編碼器是ー種每隔固定的距離間隔(或角度)即產(chǎn)生對應(yīng)脈沖信號的裝置，編碼器產(chǎn)生的脈沖信號經(jīng)線陣相機外同步信號卡進行電平轉(zhuǎn)換后可用來輸入到線陣相機的外同步輸入端，毎次有脈沖發(fā)生吋，相機就采集一行圖像，然而在現(xiàn)有的用于線陣相機的圖像采集系統(tǒng)(Α0Ι底片檢查機系統(tǒng))中，由于機械運動平臺存在誤差(通常情況而言，上述誤差不可避免)，導(dǎo)致線陣相機(相機)在運動平臺啟動時的一小段區(qū)域內(nèi)采集到的圖像質(zhì)量較差，由此直接影響到系統(tǒng)的檢測性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的ー個目的在于提出一種線陣相機外同步信號卡，該線陣相機外同步信號卡能夠控制線陣相機在預(yù)定區(qū)域內(nèi)進行圖像采集，具有高的圖像采集質(zhì)量的優(yōu)點。本發(fā)明的另一目的在于提出ー種具有線陣相機外同步信號卡的用于線陣相機的圖像采集系統(tǒng)。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第一方面實施例提出了一種線陣相機外同步信號卡， 包括脈沖信號輸入端，所述脈沖信號輸入端用于接收第一脈沖信號；外同步觸發(fā)信號輸出端，所述外同步觸發(fā)信號輸出端用于輸出外同步觸發(fā)信號；以及脈沖信號處理模塊，所述脈沖信號處理模塊分別與所述脈沖信號輸入端和所述外同步觸發(fā)信號輸出端相連，所述脈沖信號處理模塊用于將所述第一脈沖信號進行電平轉(zhuǎn)換以得到所述外同步觸發(fā)信號，且在所述脈沖信號輸入端毎次接收到所述第一脈沖信號時對所述第一脈沖信號進行計數(shù)。根據(jù)本發(fā)明實施例的線陣相機外同步信號卡，一方面能夠?qū)⑤斎朊}沖(第一脈沖信號)轉(zhuǎn)換為能夠控制線陣相機采集的電平信號(外同步觸發(fā)信號)。另ー方面能夠?qū)Φ?ー脈沖信號進行計數(shù)，并結(jié)合每一次輸出外同步觸發(fā)信號時線陣相機的移動距離，并在預(yù)定的計數(shù)值范圍內(nèi)使得輸出的外同步觸發(fā)信號有效，從而能夠控制線陣相機在預(yù)定區(qū)域內(nèi)進行圖像采集，具有高的圖像采集質(zhì)量的優(yōu)點。另外，根據(jù)本發(fā)明上述實施例的線陣相機外同步信號卡還可以具有如下附加的技術(shù)特征根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述脈沖信號處理模塊還用于對所述第一脈沖信號進行分頻或?qū)λ龅谝幻}沖信號進行倍頻處理。由此，可以輸出不同頻率的外同步觸發(fā)信號， 使得線陣相機可以以不同的行頻進行圖像采集，從而滿足對不同精度圖像的采集需求。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述脈沖信號處理模塊包括第一和第二電平轉(zhuǎn)換單元，所述第一電平轉(zhuǎn)換單元與所述脈沖信號輸入端相連用于對所述第一脈沖信號進行電平轉(zhuǎn)換以得到第二脈沖信號，所述第二電平轉(zhuǎn)換單元與所述外同步觸發(fā)信號輸出端相連，用于將傳入所述第二電平轉(zhuǎn)換單元的脈沖信號進行轉(zhuǎn)換以得到所述外同步觸發(fā)信號；第一處理單元，所述第一處理單元分別與所述第一和第二電平轉(zhuǎn)換單元相連，用于對所述第二脈沖信號分頻或倍頻處理且將處理后的脈沖信號發(fā)送給所述第二電平轉(zhuǎn)換單元，所述第一處理單元對所述第二脈沖信號進行計數(shù)。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述脈沖信號處理模塊還包括與所述第一處理單元相連的第二處理單元，所述第二處理單元用于將預(yù)設(shè)的配置參數(shù)發(fā)送給所述第一處理單元，所述第一處理單元根據(jù)所述預(yù)設(shè)的配置參數(shù)對所述第二脈沖信號進行頻率調(diào)整，且所述第二處理單元設(shè)定所述第一處理單元的計數(shù)的上限值，其中所述第二處理單元可輸出所述第一處理單元當(dāng)前的計數(shù)值。由此，通過設(shè)定計數(shù)上限值，并結(jié)合每一次輸出外同步觸發(fā)信號時線陣相機的移動距離計算出線陣相機可采集的范圍，通過調(diào)整計數(shù)上限值，可以調(diào)節(jié)線陣相機的采集范圍，進而保證了采集圖像的質(zhì)量。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述第一處理單元為CPLD，所述第二處理單元為單片機。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述第一脈沖信號為RS-422電平信號或者TTL電平信號，所述外同步觸發(fā)信號為LVDS電平信號。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)RS-422電平信號或者TTL電平信號兩種電平信號的轉(zhuǎn)換，功能更加完善，具有高的實用性。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述線陣相機外同步信號卡還具有供電接ロ，用于對所述線陣相機外同步信號卡進行供電。本發(fā)明第二方面實施例提出了一種用于線陣相機的圖像采集系統(tǒng)，包括線陣相機，所述線陣相機用于進行圖像采集；傳動裝置，所述傳動裝置驅(qū)動所述線陣相機進行步進運動；脈沖信號發(fā)生裝置，所述脈沖信號發(fā)生裝置在所述線陣相機每步進預(yù)定距離時產(chǎn)生第一脈沖信號；如上述第一方面實施例的線陣相機外同步信號卡，所述線陣相機外同步信號卡的脈沖信號輸入端與所述脈沖信號發(fā)生裝置相連；和線陣相機圖像采集卡，所述線陣相機圖像采集卡與所述外同步觸發(fā)信號輸出端相連，所述線陣相機圖像采集卡根據(jù)所述外同步觸發(fā)信號輸出端輸出的電平信號控制所述線陣相機采集圖像。根據(jù)本發(fā)明實施例的用于線陣相機的圖像采集系統(tǒng)，傳動裝置驅(qū)動線陣相機進行步進運動，且脈沖信號發(fā)生裝置在線陣相機每步進預(yù)定距離時產(chǎn)生第一脈沖信號，通過線陣相機外同步信號卡對第一脈沖信號進行計數(shù)，從而能結(jié)合線陣相機每次步進的距離計算出線陣相機的總步進距離，從而能夠判斷出線陣相機的采集區(qū)域。另外，線陣相機外同步信號卡可以在預(yù)定的計數(shù)范圍內(nèi)使得輸出地外同步觸發(fā)信號有效，即能夠控制線陣相機進行圖像采集，因此通過設(shè)定計數(shù)上限值可以控制線陣相機在預(yù)定的區(qū)域內(nèi)采集圖像，提高圖像的采集質(zhì)量。另外，根據(jù)本發(fā)明上述實施例的用于線陣相機的圖像采集系統(tǒng)還可以具有如下附加的技術(shù)特征在本發(fā)明的一個實施例中，所述用于線陣相機的圖像采集系統(tǒng)，其特征在于，還包括位置傳感器，所述位置傳感器用于在所述線陣相機隨所述傳動裝置移動到預(yù)設(shè)位置時向所述線陣相機外同步信號卡發(fā)送位置信號，所述線陣相機外同步信號卡的脈沖信號處理模塊根據(jù)所述位置信號將計數(shù)值清零。在本發(fā)明的一個實施例中，所述脈沖信號發(fā)生裝置為光柵尺編碼器。在本發(fā)明的一個實施例中，所述用于線陣相機的圖像采集系統(tǒng)還包括上位機，所述上位機與所述線陣相機外同步信號卡的脈沖信號處理模塊相連，用于將設(shè)定配置參數(shù)發(fā)送給所述脈沖信號處理模塊以控制所述脈沖信號處理模塊對所述第一脈沖信號進行處理， 且所述上位機用于讀取所述脈沖信號處理模塊的計數(shù)值。在本發(fā)明的一個實施例中，所述配置參數(shù)包括脈沖信號頻率設(shè)定參數(shù)、計數(shù)上限值。本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。


本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結(jié)合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中圖1為本本發(fā)明實施例的線陣相機外同步信號卡的結(jié)構(gòu)圖；圖2為本發(fā)明實施例的用于線陣相機的圖像采集系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；圖3為本發(fā)明實施例的用于線陣相機的圖像采集系統(tǒng)的線陣相機外同步信號卡的外部接ロ示意圖；圖4A為本發(fā)明實施例的用于線陣相機的圖像采集系統(tǒng)的線陣相機外同步信號卡采用5V供電的示意圖；以及圖4B為本發(fā)明實施例的用于線陣相機的圖像采集系統(tǒng)的線陣相機外同步信號卡采用12V供電的示意圖。
具體實施例方式下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、 “左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。在本發(fā)明的描述中，除非另有規(guī)定和限定，需要說明的是，術(shù)語“安裝”、“相連”、 “連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是機械連接或電連接，也可以是兩個元件內(nèi)部的連通，可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語的具體含義。以下結(jié)合附圖1首先描述根據(jù)本發(fā)明實施例的線陣相機外同步信號卡。參考圖1，根據(jù)本發(fā)明實施例的線陣相機外同步信號卡100包括脈沖信號輸入端 110、外同步觸發(fā)信號輸出端120以及脈沖信號處理模塊130，其中脈沖信號輸入端110用于接收第一脈沖信號。外同步觸發(fā)信號輸出端120用于輸出外同步觸發(fā)信號。脈沖信號處理模塊130分別與脈沖信號輸入端110和外同步觸發(fā)信號輸出端120相連，脈沖信號處理模塊130用于將第一脈沖信號進行電平轉(zhuǎn)換以得到外同步觸發(fā)信號，且在脈沖信號輸入端110毎次接收到所述第一脈沖信號時對第一脈沖信號進行計數(shù)。根據(jù)本發(fā)明實施例的線陣相機外同步信號卡100，一方面能夠?qū)⑤斎朊}沖(第一脈沖信號)轉(zhuǎn)換為能夠控制線陣相機(圖中未示出)采集的電平信號(外同步觸發(fā)信號)。 另ー方面能夠?qū)Φ谝幻}沖信號進行計數(shù)，并結(jié)合每一次輸出外同步觸發(fā)信號時線陣相機的移動距離，并在預(yù)定的計數(shù)值范圍內(nèi)使得輸出的外同步觸發(fā)信號有效，從而能夠控制線陣相機在預(yù)定區(qū)域內(nèi)進行圖像采集，具有高的圖像采集質(zhì)量的優(yōu)點。在本發(fā)明的一個實施例中，脈沖信號處理模塊130還用于對第一脈沖信號進行分頻或?qū)Φ谝幻}沖信號進行倍頻處理。由此，可以輸出不同頻率的外同步觸發(fā)信號，用戶可根據(jù)需要通過脈沖信號處理模塊130調(diào)整分頻或倍頻的倍數(shù)，使得線陣相機可以以不同的行頻進行圖像采集，滿足對不同精度圖像的采集需求，提高線陣相機的采集靈活性。結(jié)合圖1，脈沖信號處理模塊130包括第一電平轉(zhuǎn)換單元131和第二電平轉(zhuǎn)換單元 132和第一處理單元133，其中第一電平轉(zhuǎn)換單元131與脈沖信號輸入端110相連，用于對第一脈沖信號進行電平轉(zhuǎn)換以得到第二脈沖信號。第二電平轉(zhuǎn)換單元132與外同步觸發(fā)信號輸出端120相連，用于將傳入第二電平轉(zhuǎn)換單元132的脈沖信號進行轉(zhuǎn)換以得到外同步觸發(fā)信號。第一處理單元133分別與第一電平轉(zhuǎn)換單元131和第二電平轉(zhuǎn)換單元132相連，用于對第二脈沖信號分頻或倍頻處理且將處理后的脈沖信號發(fā)送給第二電平轉(zhuǎn)換單元132，第一處理單元133 對第二脈沖信號進行計數(shù)。即通過第一電平轉(zhuǎn)換單元131將輸入的第一脈沖信號轉(zhuǎn)換為可以供第一處理單元133處理的電平信號(第二脈沖信號)，由第一處理單元133對第二脈沖信號進行分頻或者倍頻處理以及對每一次傳入的第二脈沖信號進行計數(shù)，接著將進行分頻或者倍頻以后的脈沖信號輸出給第二電平轉(zhuǎn)換單元132，并由第二電平轉(zhuǎn)換單元132對輸出脈沖信號進行轉(zhuǎn)換，進而得到已經(jīng)進行分頻或者倍頻處理的外同步觸發(fā)信號并輸出給采集設(shè)備，如線陣相機，由此使得線陣相機可以按照不同的行頻進行圖像采集，實現(xiàn)了對不同精度圖像的采集需求，進ー步提高了線陣相機的采集靈活性。再次結(jié)合圖1，脈沖信號處理模塊130還包括與第一處理單元133相連的第二處理単元134，第二處理單元134用于將預(yù)設(shè)的配置參數(shù)發(fā)送給第一處理單元133，第一處理單元133根據(jù)預(yù)設(shè)的配置參數(shù)對第二脈沖信號進行頻率調(diào)整，且第二處理單元134設(shè)定第一處理單元133的計數(shù)的上限值，其中第二處理單元134可輸出第一處理單元133當(dāng)前的計數(shù)值。例如，配置參數(shù)為對第二脈沖信號進行分頻的分頻倍數(shù)或者對第二脈沖信號進行倍頻處理的倍頻倍數(shù)等，還可以為技術(shù)的上限值等。由此，通過用戶可以根據(jù)需要設(shè)定任意的分頻或倍頻的倍數(shù)，從而控制線陣相機可以按照不同的行頻進行圖像采集，進而根據(jù)實際情況可隨意調(diào)整圖像采集精度，滿足實際需求的目的。另外，通過設(shè)定計數(shù)上限值，并結(jié)合每一次輸出外同步觸發(fā)信號時線陣相機的移動距離計算出線陣相機可采集的范圍，通過調(diào)整計數(shù)上限值，可以調(diào)節(jié)線陣相機的采集范圍，使得線陣相機可以在預(yù)定的范圍內(nèi)進行采集，即在該范圍內(nèi)，外同步觸發(fā)信號有效，控制線陣相機采集，當(dāng)在該范圍以外，外同步觸發(fā)信號無效，線陣相機不進行采集，進而保證了采集圖像的質(zhì)量，使得采集具有可能性，實用性強。在本發(fā)明的進ー步示例中，如第一處理單元133為CPLD，第二處理單元134為單片機。即該線陣相機外同步信號卡100可采用高性能單片機作為第二處理單元134，采用 CPLD作為第一處理單元133，實現(xiàn)對輸入脈沖信號進行計數(shù)、分頻和倍頻的功能。另外，本發(fā)明實施例的線陣相機外同步信號卡100可對多種輸入脈沖信號進行處理和轉(zhuǎn)換，例如第一脈沖信號為RS-422電平信號或者TTL電平信號，外同步觸發(fā)信號為 LVDS電平信號。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)RS-422電平信號或者TTL電平信號兩種電平信號的處理和將上述兩種電平信號轉(zhuǎn)換為可供線陣相機使用的LVDS電平信號，功能更加完善，具有高的實用性。線陣相機外同步信號卡100還具有供電接ロ(圖中未示出)，用于對線陣相機外同步信號卡100進行供電。作為ー個具體的例子，線陣相機外同步信號卡100的供電接ロ可插入PC機的PCI插槽中，使用機箱內(nèi)5V電源供電，由此，具有成本低，體積小，安裝方便的優(yōu)點。如圖2所示，結(jié)合圖1，在本發(fā)明的進ー步實施例中，提出了一種用于線陣相機的圖像采集系統(tǒng)，包括線陣相機210、傳動裝置220、脈沖信號發(fā)生裝置230、線陣相機外同步信號卡100和線陣相機圖像采集卡M0，其中線陣相機210用于進行圖像采集。傳動裝置220驅(qū)動線陣相機210進行步進運動。脈沖信號發(fā)生裝置230在線陣相機210每步進預(yù)定距離時產(chǎn)生第一脈沖信號。 進ー步地，脈沖信號發(fā)生裝置230為光柵尺編碼器，假設(shè)光柵尺編碼器的光柵尺的精度為 5um，則在線陣相機210每步進5um的距離是，光柵尺編碼器便輸出第一脈沖信號。因此，根據(jù)輸出第一脈沖信號的次數(shù)可以判斷出線陣相機210移動的距離，即采集圖像的區(qū)域。線陣相機外同步信號卡100的脈沖信號輸入端110與脈沖信號發(fā)生裝置230相連。線陣相機圖像采集卡240與外同步觸發(fā)信號輸出端120相連，線陣相機圖像采集卡240 根據(jù)外同步觸發(fā)信號輸出端120輸出的電平信號控制線陣相機210采集圖像。根據(jù)本發(fā)明實施例的用于線陣相機的圖像采集系統(tǒng)，傳動裝置220驅(qū)動線陣相機 210進行步進運動，且脈沖信號發(fā)生裝置230在線陣相機210在傳動裝置220的驅(qū)動下步進，且每步進預(yù)定距離時產(chǎn)生第一脈沖信號，通過線陣相機外同步信號卡100對第一脈沖信號進行計數(shù)，從而能結(jié)合線陣相機210毎次步進的距離計算出線陣相機的總步進距離， 進而能夠判斷出線陣相機210的采集區(qū)域。另外，線陣相機外同步信號卡100可以在預(yù)定的計數(shù)范圍內(nèi)使得輸出的外同步觸發(fā)信號有效，即能夠控制線陣相機210進行圖像采集， 因此通過設(shè)定計數(shù)上限值可以控制線陣相機210在預(yù)定的區(qū)域內(nèi)采集圖像，提高圖像的采
集ノ貝里。結(jié)合圖2，本發(fā)明實施例的線陣相機的圖像采集系統(tǒng)還包括有位置傳感器250，位置傳感器250用于在線陣相機210隨傳動裝置220移動到預(yù)設(shè)位置時向線陣相機外同步信號卡100發(fā)送位置信號，線陣相機外同步信號卡100的脈沖信號處理模塊130根據(jù)位置信號將計數(shù)值清零。例如，設(shè)定好計數(shù)上限值后，傳動裝置220可以驅(qū)動線陣相機210在預(yù)定的范圍內(nèi)采集圖像，當(dāng)一次采集圖像完成(預(yù)定范圍內(nèi)采集的圖像)，傳動裝置220驅(qū)動線陣相機210復(fù)位，為下一次的圖像采集做準(zhǔn)備，位置傳感器250可以設(shè)置在該位置處，進而當(dāng)線陣相機210復(fù)位后，可以使計數(shù)值清零，為下一次的采集范圍重新輸入計數(shù)上限值，由此能夠保證線陣相機210在用戶設(shè)定的范圍內(nèi)采集圖像。當(dāng)然，本發(fā)明的實施例并不限于此，位置傳感器250也可以根據(jù)實際需要設(shè)置在不同的位置，實現(xiàn)線陣相機210相對于位置傳感器250的正、負(fù)方向上進行圖像采集。有利地，本發(fā)明實施例的用于線陣相機的圖像采集系統(tǒng)還包括有上位機沈0，上位機沈0與線陣相機外同步信號卡100的脈沖信號處理模塊130相連，用于將設(shè)定配置參數(shù)發(fā)送給脈沖信號處理模塊130以控制脈沖信號處理模塊130對第一脈沖信號進行處理，且上位機260用于讀取脈沖信號處理模塊130的當(dāng)前計數(shù)值。例如，上位機沈0中可配置參數(shù)包括脈沖信號頻率設(shè)定參數(shù)、計數(shù)上限值等。結(jié)合圖1和圖2，在本發(fā)明的具體實例中，上位機260與第二處理單元134相連，將配置參數(shù)通過第二處理單元134發(fā)送至第一處理單元133中，并由第一處理單元133根據(jù)配置參數(shù)對輸入的脈沖信號進行處理，如分頻、倍頻等。另外，根據(jù)計數(shù)上限值與第二處理單元133中當(dāng)前計數(shù)值進行比較，當(dāng)當(dāng)前計數(shù)值小于計數(shù)上限值時，發(fā)送的外同步觸發(fā)信號有效，從而控制線陣相機210采集圖像，當(dāng)當(dāng)前計數(shù)值大于計數(shù)上限值時，及時線陣相機210還在步迸，由外同步觸發(fā)信號輸出端120發(fā)送的外同步觸發(fā)信號為無效，線陣相機210不進行圖像采集，由此，實現(xiàn)對線陣相機210采集區(qū)域的精確控制，提高圖像的質(zhì)量。為了對本發(fā)明實施例的用于線陣相機的圖像采集系統(tǒng)的工作原理有更清楚的理解，以下以具體舉例的方式對本發(fā)明的實施例的工作原理做進ー步的描述。作為ー個具體的例子，如圖3所示，為線陣相機外同步信號卡100的外部接ロ示意圖，線陣相機外同步信號卡100上有多組跳線開關(guān)，分別用于設(shè)置線陣相機外同步信號卡 100的工作方式。跳線開關(guān)用于設(shè)置線陣相機外同步信號卡100的供電方式及輸入信號連接模式， 首先對各個跳線開關(guān)進行介紹，具體如下1、跳線開關(guān)JPl的設(shè)置跳線開關(guān)JPl用來選擇線陣相機外同步信號卡100的供電方式，用戶可通過跳線開關(guān)的選擇，選用外部5V或12V的供電方式。如圖4A所示，為用戶開啟跳線開關(guān)JPl吋， 選擇5V供電，而圖4B為用戶關(guān)閉JP1，選擇外部12V電源對線陣相機外同步信號卡100進行供電。
2、跳線開關(guān)Si、S2的設(shè)置跳線開關(guān)S1、S2用于DC-DC隔離電源輸出與線陣相機外同步信號卡100的VCC5V 電源的短接，在焊接DC-DC吋，S1、S2設(shè)置為開路，未焊接DC-DC吋，需用跳線帽將S1、S2短接。3、跳線開關(guān)S3的設(shè)置跳線開關(guān)S3用于脈沖信號發(fā)生裝置230(光柵尺編碼器)輸入信號(第一脈沖信號)的連接設(shè)置，使用跳線帽將S、A、B、Z短接，可使相應(yīng)的信號輸入至第一處理單元 133 (CPLD)進行處理。4、跳線開關(guān)SZ、SA、SB、SS的設(shè)置脈沖信號發(fā)生裝置230 (光柵尺編碼器)輸入脈沖信號(第一脈沖信號)為RS-422 電平吋，使用跳線帽將相應(yīng)跳線開關(guān)連接，當(dāng)輸入信號為TTL電平時，拔掉跳線帽即可。5、接ロ J7的設(shè)置接ロ J7選擇為DB15型母頭，主要作為脈沖信號發(fā)生裝置230(光柵尺編碼器)的脈沖信號(第一脈沖信號)以及位置傳感器傳感器250的位置信號輸入接ロ。6、接ロ J8的設(shè)置接ロ J8選擇為DB15型公頭，主要用于擴展由J7輸入的脈沖信號發(fā)生裝置230 (光柵尺編碼器)的脈沖信號以及第一處理單元133 (CPLD)的I/O輸出。7、接ロ J2的設(shè)置接ロ J2用于線陣相機圖像采集卡MO 0(64)外部的外同步觸發(fā)信號的連接，例如采用M-IDC插座。8、接ロ Jl的設(shè)置接ロ Jl為線陣相機外同步信號卡100的電源輸入接ロ，可根據(jù)現(xiàn)場情況配置跳線開關(guān)JPl以選擇采用5V或12V進行供電。9、接ロ J5的設(shè)置接ロ J5為線陣相機外同步信號卡100與上位機260的串ロ通信接ロ，例如采用10 針I(yè)DC插座。10、接 ロ J4、J6 的設(shè)置接ロ J4、J6為線陣相機外同步信號卡100的程序燒錄接ロ。在上述例子中，對線陣相機外同步信號卡100的結(jié)構(gòu)和功能如下線陣相機外同步信號卡100包括第二處理單元134(單片機ATMEGA128)、第一處理單元133(CPLD)(C2C256)、第一電平轉(zhuǎn)換單元131和第二電平轉(zhuǎn)換單元132以及RS-232 通信接ロ等幾部分。脈沖信號發(fā)生裝置230(光柵尺編碼器)的脈沖輸入信號(第一脈沖信號)經(jīng)第一電平轉(zhuǎn)換單元131轉(zhuǎn)換后輸入到第一處理單元133(CPLD)(C2C256)中，由第一處理單元133(CPLD)(C2C256)完成對輸入脈沖的計數(shù)、分頻和倍頻功能，然后將第一處理單元133(CPLD)(C2C256)處理過的同步信號經(jīng)第二電平轉(zhuǎn)換單元132轉(zhuǎn)換成外同步觸發(fā)信號 (LVDS電平)，并連接至線陣相機圖像采集卡M0。第二處理單元134 (單片機ATMEGA128)主要完成上位機沈0與線陣相機外同步信號卡100的通信任務(wù)，用戶可以通過上位機260對第一處理單元133(CPLD)(C2C256)進行參數(shù)配置以及讀取第一處理單元133 (CPLD)(C2C256) 的當(dāng)前計數(shù)值。
線陣相機外同步信號卡100以第二處理單元134(單片機ATMEGA128)和第一處理單元133(CPLD)(C2C256)為核心，第二處理單元134 (單片機ATMEGA128)通過M位并行總線與第一處理單元133(CPLD)(C2C256)連接，配合地址總線以及讀、寫信號，完成對第一處理單元133(CPLD)(C2C256)的操作任務(wù)，第二處理單元134 (單片機ATMEGA128)通過RS-232 接ロ電平與上位機260進行通信。 在上述的例子中，用于線陣相機的圖像采集系統(tǒng)，如(Α0Ι (Automatic Optic Inspection)底片檢查機系統(tǒng))對PCB制版底片進行高精度、快速的自動檢測，有效檢出底片上各類缺陷，不僅可代替人工檢測，降低勞動強度，極大提高檢測效率和檢測精度，且可對人工難于檢查的高精度底片和微小缺陷進行檢測，提高制版的質(zhì)量和エ藝技術(shù)水平，具體地結(jié)合圖2，線陣相機210在用于線陣相機的圖像采集系統(tǒng)(Α0Ι底片檢查機系統(tǒng)) 中的應(yīng)用時，線陣相機210在對被測物體高度方向上運動，此時，光柵尺編碼器就會產(chǎn)生同步脈沖信號(第一脈沖信號)，該脈沖信號經(jīng)過線陣相機外同步信號卡100的處理后被傳輸?shù)骄€陣相機圖像采集卡MO 0(64)的外同步接ロ J4，這樣就實現(xiàn)了線陣相機210運動與線掃描之間的對應(yīng)，線陣相機210根據(jù)脈沖信號(外同步觸發(fā)信號)采集圖像。線陣相機外同步信號卡100通過串ロ與上位機260進行通信，上位機260可對線陣相機外同步信號卡 100進行參數(shù)配置，并可讀取外同步卡的當(dāng)前計數(shù)值，從而得出線陣相機210運動的絕對位置，進而能夠精確地控制線陣相機210的采集范圍。更為具體地，以光柵尺編碼器的光柵尺的精度為5um，線陣相機210的運動范圍為 850mm為例，并假設(shè)線陣相機外同步信號卡100滿量程計數(shù)值為170000。線陣相機外同步信號卡100上電后，線陣相機外同步信號卡100采圖下限默認(rèn)為 0，采圖上限默認(rèn)為180000，線陣相機210可以實現(xiàn)運動范圍內(nèi)的全程采圖。線陣相機210 回到參考零點后，參考零電的位置傳感器250的位置信號觸發(fā)線陣相機外同步信號卡100 使計數(shù)值自動清零，為保證線陣相機210運動位置的準(zhǔn)確性，毎次用于線陣相機的圖像采集系統(tǒng)(底片檢查機系統(tǒng))啟動時，須首先使線陣相機210回一次參考零點，使得線陣相機外同步信號卡100內(nèi)部計數(shù)值清零。本發(fā)明實施例的用于線陣相機的圖像采集系統(tǒng)具有如下優(yōu)點(1)可對脈沖信號發(fā)生裝置230(光柵尺編碼器)的輸出脈沖信號(第一脈沖信號)進行計數(shù)，從而能夠計算出線陣相機210當(dāng)前采集區(qū)域，通過設(shè)定計數(shù)上限值，可以精確地控制線陣相機210的在預(yù)定的范圍內(nèi)采集圖像，進而保證圖像的質(zhì)量。(2)可對脈沖信號發(fā)生裝置230(光柵尺編碼器)輸出脈沖信號進行分頻和倍頻處理，由此控制現(xiàn)線陣相機210以不同的行頻采集圖像，滿足不同采集精度的要求，具有強的靈活性。(3)可以對多種脈沖信號(TTL電平、RS-422電平)進行處理，從而對脈沖信號發(fā)生裝置230 (光柵尺編碼器)的要求低，可以選擇多種脈沖信號發(fā)生裝置230 (光柵尺編碼器)，實用性強。(4)線陣相機外同步信號卡100的體積小，成本低、操作靈活、具有高的通用性。在本說明書的描述中，參考術(shù)語“ー個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“ー些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少ー個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。 盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和宗_的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。
權(quán)利要求
1.一種線陣相機外同步信號卡，其特征在干，包括脈沖信號輸入端，所述脈沖信號輸入端用于接收第一脈沖信號；外同步觸發(fā)信號輸出端，所述外同步觸發(fā)信號輸出端用于輸出外同步觸發(fā)信號；以及脈沖信號處理模塊，所述脈沖信號處理模塊分別與所述脈沖信號輸入端和所述外同步觸發(fā)信號輸出端相連，所述脈沖信號處理模塊用于將所述第一脈沖信號進行電平轉(zhuǎn)換以得到所述外同步觸發(fā)信號，且在所述脈沖信號輸入端毎次接收到所述第一脈沖信號時對所述第一脈沖信號進行計數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線陣相機外同步信號卡，其特征在干，所述脈沖信號處理模塊還用于對所述第一脈沖信號進行分頻或?qū)λ龅谝幻}沖信號進行倍頻處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線陣相機外同步信號卡，其特征在干，所述脈沖信號處理模塊包括第一和第二電平轉(zhuǎn)換單元，所述第一電平轉(zhuǎn)換單元與所述脈沖信號輸入端相連用于對所述第一脈沖信號進行電平轉(zhuǎn)換以得到第二脈沖信號，所述第二電平轉(zhuǎn)換單元與所述外同步觸發(fā)信號輸出端相連，用于將傳入所述第二電平轉(zhuǎn)換單元的脈沖信號進行轉(zhuǎn)換以得到所述外同步觸發(fā)信號；第一處理單元，所述第一處理單元分別與所述第一和第二電平轉(zhuǎn)換單元相連，用于對所述第二脈沖信號分頻或倍頻處理且將處理后的脈沖信號發(fā)送給所述第二電平轉(zhuǎn)換單元， 所述第一處理單元對所述第二脈沖信號進行計數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的線陣相機外同步信號卡，其特征在干，所述脈沖信號處理模塊還包括與所述第一處理單元相連的第二處理單元，所述第二處理單元用于將預(yù)設(shè)的配置參數(shù)發(fā)送給所述第一處理單元，所述第一處理單元根據(jù)所述預(yù)設(shè)的配置參數(shù)對所述第二脈沖信號進行頻率調(diào)整，且所述第二處理單元設(shè)定所述第一處理單元的計數(shù)的上限值，其中所述第二處理單元可輸出所述第一處理單元當(dāng)前的計數(shù)值。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的線陣相機外同步信號卡，其特征在干，所述第一處理單元為 CPLD，所述第二處理單元為單片機。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線陣相機外同步信號卡，其特征在干，所述第一脈沖信號為 RS-422電平信號或者TTL電平信號，所述外同步觸發(fā)信號為LVDS電平信號。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項所述的線陣相機外同步信號卡，其特征在干，所述線陣相機外同步信號卡還具有供電接ロ，用于對所述線陣相機外同步信號卡進行供電。
8.一種用于線陣相機的圖像采集系統(tǒng)，包括線陣相機，所述線陣相機用于進行圖像采集；傳動裝置，所述傳動裝置驅(qū)動所述線陣相機進行步進運動；脈沖信號發(fā)生裝置，所述脈沖信號發(fā)生裝置在所述線陣相機每步進預(yù)定距離時產(chǎn)生第 ー脈沖信號；如權(quán)利要求1-7任一項所述的線陣相機外同步信號卡，所述線陣相機外同步信號卡的脈沖信號輸入端與所述脈沖信號發(fā)生裝置相連；和線陣相機圖像采集卡，所述線陣相機圖像采集卡與所述外同步觸發(fā)信號輸出端相連， 所述線陣相機圖像采集卡根據(jù)所述外同步觸發(fā)信號輸出端輸出的電平信號控制所述線陣相機采集圖像。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于線陣相機的圖像采集系統(tǒng)，其特征在于，還包括位置傳感器，所述位置傳感器用于在所述線陣相機隨所述傳動裝置移動到預(yù)設(shè)位置時向所述線陣相機外同步信號卡發(fā)送位置信號，所述線陣相機外同步信號卡的脈沖信號處理模塊根據(jù)所述位置信號將計數(shù)值清零。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的用于線陣相機的圖像采集系統(tǒng)，其特征在干，所述脈沖信號發(fā)生裝置為光柵尺編碼器。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于線陣相機的圖像采集系統(tǒng)，其特征在于，還包括 上位機，所述上位機與所述線陣相機外同步信號卡的脈沖信號處理模塊相連，用于將設(shè)定配置參數(shù)發(fā)送給所述脈沖信號處理模塊以控制所述脈沖信號處理模塊對所述第一脈沖信號進行處理，且所述上位機用于讀取所述脈沖信號處理模塊的計數(shù)值。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的用于線陣相機的圖像采集系統(tǒng)，其特征在干，所述配置參數(shù)包括脈沖信號頻率設(shè)定參數(shù)、計數(shù)上限值。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種線陣相機外同步信號卡及線陣相機的圖像采集系統(tǒng)，該線陣相機外同步信號卡包括脈沖信號輸入端，用于接收第一脈沖信號；外同步觸發(fā)信號輸出端，用于輸出外同步觸發(fā)信號；和脈沖信號處理模塊，分別與脈沖信號輸入端和外同步觸發(fā)信號輸出端相連，用于將第一脈沖信號進行電平轉(zhuǎn)換以得到外同步觸發(fā)信號，且在脈沖信號輸入端每次接收到第一脈沖信號時對第一脈沖信號進行計數(shù)。本發(fā)明的實施例能夠控制線陣相機在預(yù)定區(qū)域內(nèi)進行圖像采集，具有高的圖像采集質(zhì)量的優(yōu)點。
文檔編號H04N5/232GK102572283SQ20121000485
公開日2012年7月11日 申請日期2012年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月9日
發(fā)明者劉朝朋, 華旭東, 姚毅, 楊藝 申請人:北京凌云光視數(shù)字圖像技術(shù)有限公司