一種圖像信號拾取系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及圖像信息處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種圖像信號拾取系統(tǒng)。它包括順序連接的鏡頭、CCD圖像傳感器、A/D轉(zhuǎn)換器、時序控制器、圖像處理器和功能擴展組，時序控制器與CCD圖像傳感器之間還連接有CCD驅(qū)動器，所述A/D轉(zhuǎn)換器和CCD驅(qū)動器分別受控于時序控制器。本實用新型不但可單獨作為圖像拾取(采集)處理系統(tǒng)使用，以提供最終的圖像數(shù)據(jù)處理結(jié)果，而且也可作為視覺機器的智能前端來使用，以向機器提供高分辨率的圖像數(shù)據(jù)；極大地增強了系統(tǒng)的可擴展性以及多用性；其結(jié)構(gòu)簡單、擴展性強、系統(tǒng)穩(wěn)定性高、圖像信號拾取速度及處理速度快，具有很強的實用價值和市場推廣價值。
【專利說明】
一種圖像信號拾取系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及圖像信息處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種圖像信號拾取系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]以圖像拾取為核心的視覺機器在智能機器人、設備制造、資源探測或者生產(chǎn)線檢測等領(lǐng)域中具有廣泛的應用前景。目前，在圖像拾取(采集)系統(tǒng)中所經(jīng)常使用的圖像傳感器主要有COMS和CXD兩種類型，其中，COMS圖像傳感器雖然功耗低、攝像系統(tǒng)尺寸小，但其圖像質(zhì)量和系統(tǒng)的靈活性相對于CCD圖像傳感器偏低；因此，有必要基于CCD圖像傳感器提出一種圖像信號采集系統(tǒng)，以滿足實際應用中對圖像采集設備高分辨率、高速以及低功耗等方面的需求。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實用新型的目的在于提供一種系統(tǒng)穩(wěn)定可靠、可擴展性強、功耗低、圖像信號分辨率及靈敏度高的圖像信號拾取系統(tǒng)。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案:
[0005]—種圖像信號拾取系統(tǒng)，它包括順序連接的鏡頭、CCD圖像傳感器、A/D轉(zhuǎn)換器、時序控制器、圖像處理器和功能擴展組，所述時序控制器與CCD圖像傳感器之間還連接有CCD驅(qū)動器，所述A/D轉(zhuǎn)換器和C⑶驅(qū)動器分別受控于時序控制器；
[0006]所述鏡頭將物體成像在CCD圖像傳感器上，所述CCD圖像傳感器將光信號轉(zhuǎn)換為電信號并根據(jù)CCD驅(qū)動器輸出的時序驅(qū)動信號向A/D轉(zhuǎn)換器輸入模擬信號，所述A/D轉(zhuǎn)換器對輸入的模擬信號進行暗電平鉗位、增益放大及A/D轉(zhuǎn)換處理后向時序控制器輸出數(shù)字信號，所述時序控制器根據(jù)輸入的數(shù)字信號產(chǎn)生同步信號并將同步信號和數(shù)字信號同時輸入至圖像處理器，所述圖像處理器通過功能擴展組對外輸出圖像信號。
[0007]優(yōu)選地，所述圖像處理器包括一 0MAP3530型處理器，所述功能擴展組包括IXD觸摸屏以及分別與圖像處理器相連的SD卡接口、USB接口、RJ45網(wǎng)絡接口和無線模塊，所述LCD觸摸屏通過一 0PA361型的放大器與圖像處理器相連。
[0008]優(yōu)選地，所述時序控制器包括一 XC95108型可編程邏輯器。
[0009]優(yōu)選地，所述CCD圖像傳感器為ICX285AL型傳感器，所述CCD驅(qū)動器包括一用于對CXD圖像傳感器的垂直信號進行驅(qū)動的CXD3400N型的第一驅(qū)動芯片和一用于對CCD圖像傳感器的水平信號進行驅(qū)動的EL7155型的第二驅(qū)動芯片。
[0010]優(yōu)選地，所述A/D轉(zhuǎn)換器包括一 AD9945型視頻信號處理芯片。
[0011]由于采用了上述方案，本實用新型不但可單獨作為圖像拾取(采集)處理系統(tǒng)使用，以提供最終的圖像數(shù)據(jù)處理結(jié)果，而且也可作為視覺機器的智能前端來使用，以向機器提供高分辨率的圖像數(shù)據(jù);極大地增強了系統(tǒng)的可擴展性以及多用性;其結(jié)構(gòu)簡單、擴展性強、系統(tǒng)穩(wěn)定性高、圖像信號拾取速度及處理速度快，具有很強的實用價值和市場推廣價值。
【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型實施例的控制系統(tǒng)原理框圖；
[0013]圖2是本實用新型實施例的第一驅(qū)動芯片的電路連接結(jié)構(gòu)圖；
[0014]圖3是本實用新型實施例的第二驅(qū)動芯片的外圍電路結(jié)構(gòu)圖；
[0015]圖4是本實用新型實施例的A/D轉(zhuǎn)換器的電路結(jié)構(gòu)簡圖。
【具體實施方式】
[0016]以下結(jié)合附圖對本實用新型的實施例進行詳細說明，但是本實用新型可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。
[0017]如圖1至圖4所示，本實施例提供的一種圖像信號拾取系統(tǒng)，它包括順序連接的鏡頭a、(XD圖像傳感器b、A/D轉(zhuǎn)換器C、時序控制器d、圖像處理器e和功能擴展組，在時序控制器d與CXD圖像傳感器b之間還連接有CXD驅(qū)動器f，A/D轉(zhuǎn)換器c和CXD驅(qū)動器f分別受控于時序控制器d;如此，利用鏡頭a將物體成像在CCD圖像傳感器b上，CCD圖像傳感器b將光信號轉(zhuǎn)換為電信號并根據(jù)CCD驅(qū)動器f輸出的時序驅(qū)動信號逐一像素地向A/D轉(zhuǎn)換器c輸入模擬信號，A/D轉(zhuǎn)換器c對輸入的模擬信號進行暗電平鉗位、增益放大及A/D轉(zhuǎn)換處理后向時序控制器d輸出數(shù)字信號，時序控制器d再根據(jù)輸入的數(shù)字信號產(chǎn)生同步信號并將同步信號和數(shù)字信號同時(一起)輸入至圖像處理器e中進行處理，圖像處理器e再通過功能擴展組對外輸出圖像信號;從而整個系統(tǒng)不但可單獨作為圖像拾取(采集)處理系統(tǒng)使用，以提供最終的圖像數(shù)據(jù)處理結(jié)果，而且也可作為視覺機器的智能前端來使用，以向機器提供高分辨率的圖像數(shù)據(jù);極大地增強了系統(tǒng)的可擴展性以及多用性。
[0018]為提高整個系統(tǒng)的性能(如圖像信號的處理速度、圖像的分辨率以及系統(tǒng)的穩(wěn)定性等)并擴展整個系統(tǒng)的功能，本實施例的圖像處理器e包括一0MAP3530型處理器;本實施例的功能擴展組包括LCD觸摸屏g以及分別與圖像處理器e相連的SD卡接口 h、USB接口 k、RJ45網(wǎng)絡接口m和無線模塊n(如藍牙模塊或WiFi模塊等)，其中，IXD觸摸屏g通過一0PA361型的放大器P與圖像處理器e相連。如此，當圖像信號經(jīng)過拾取以及處理后所形成的圖像數(shù)據(jù)可通過放大器P的作用在LCD顯示屏g上進行實時顯示，用戶也可通過LCD觸摸屏控制圖像信號的采集、停止、拍照等等，并利用各個接口將圖像數(shù)據(jù)傳輸?shù)酱鎯ζ骰蛘哌h程云端。
[0019]由于CCD驅(qū)動時序是一組具有特定電平電壓的、周期性的、關(guān)系比較復雜的時序脈沖信號，為能夠提供穩(wěn)定精確的時序信號，同時保證系統(tǒng)的靈活性及降低系統(tǒng)的成本，本實施例的時序控制器d包括一 XC95108型可編程邏輯器。
[0020]為改變時序信號的幅值、增強信號的功率，保證對CCD圖像傳感器b的驅(qū)動效果，本實施例的CXD圖像傳感器b優(yōu)選ICX285AL型傳感器，而CXD驅(qū)動器f則包括一用于對CXD圖像傳感器的垂直信號進行驅(qū)動的CXD3400N型的第一驅(qū)動芯片r(其與傳感器的電路連接結(jié)構(gòu)可參考圖2進行設置，以利用其對傳感器的垂直時序信號￥01、￥0 24、￥0 28、￥0 3、￥0 4和快門控制信號OSUB進行驅(qū)動)和一用于對CCD圖像傳感器b的水平信號進行驅(qū)動的EL7155型的第二驅(qū)動芯片s(其外圍電路課參考圖3進行設置，以利用其對傳感器的水平時序信號HΦ I和ΗΦ 2進行驅(qū)動，同時也可進行電平轉(zhuǎn)換)。
[0021]為能夠?qū)CD圖像傳感器b數(shù)據(jù)的信號進行相關(guān)雙采樣、暗電平鉗位、增益放大和A/D轉(zhuǎn)換等處理，以提高系統(tǒng)的精度，保證最終圖像的質(zhì)量，同時降低整個系統(tǒng)的噪音，本實施例的A/D轉(zhuǎn)換器c(其外圍電路可參考圖4進行設置)包括一 AD9945型視頻信號處理芯片。
[0022]以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實用新型的專利保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種圖像信號拾取系統(tǒng)，其特征在于:它包括順序連接的鏡頭、CCD圖像傳感器、A/D轉(zhuǎn)換器、時序控制器、圖像處理器和功能擴展組，所述時序控制器與CCD圖像傳感器之間還連接有CXD驅(qū)動器，所述A/D轉(zhuǎn)換器和C⑶驅(qū)動器分別受控于時序控制器； 所述鏡頭將物體成像在CCD圖像傳感器上，所述CCD圖像傳感器將光信號轉(zhuǎn)換為電信號并根據(jù)CCD驅(qū)動器輸出的時序驅(qū)動信號向A/D轉(zhuǎn)換器輸入模擬信號，所述A/D轉(zhuǎn)換器對輸入的模擬信號進行暗電平鉗位、增益放大及A/D轉(zhuǎn)換處理后向時序控制器輸出數(shù)字信號，所述時序控制器根據(jù)輸入的數(shù)字信號產(chǎn)生同步信號并將同步信號和數(shù)字信號同時輸入至圖像處理器，所述圖像處理器通過功能擴展組對外輸出圖像信號。2.如權(quán)利要求1所述的一種圖像信號拾取系統(tǒng)，其特征在于:所述圖像處理器包括一0MAP3530型處理器，所述功能擴展組包括LCD觸摸屏以及分別與圖像處理器相連的SD卡接口、USB接口、RJ45網(wǎng)絡接口和無線模塊，所述LCD觸摸屏通過一0PA361型的放大器與圖像處理器相連。3.如權(quán)利要求2所述的一種圖像信號拾取系統(tǒng)，其特征在于:所述時序控制器包括一XC95108型可編程邏輯器。4.如權(quán)利要求3所述的一種圖像信號拾取系統(tǒng)，其特征在于:所述CCD圖像傳感器為ICX285AL型傳感器，所述CCD驅(qū)動器包括一用于對CCD圖像傳感器的垂直信號進行驅(qū)動的CXD3400N型的第一驅(qū)動芯片和一用于對CXD圖像傳感器的水平信號進行驅(qū)動的EL7155型的第二驅(qū)動芯片。5.如權(quán)利要求4所述的一種圖像信號拾取系統(tǒng)，其特征在于:所述A/D轉(zhuǎn)換器包括一AD9945型視頻信號處理芯片。
【文檔編號】H04N5/341GK205566480SQ201620325584
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年4月18日
【發(fā)明人】陳宏燁, 孫瑋琢, 陳江, 戴由旺
【申請人】陳宏燁, 孫瑋琢, 陳江, 戴由旺