[发明专利]一种VGA格式输出的嵌入式高分辨率视觉检测装置

权利要求书

1.一种VGA格式输出的嵌入式高分辨率视觉检测装置，其特征在于，包括高分辨率工业镜头、CMOS成像组件、图像处理组件以及VGA液晶显示器；上述各部分之间的连接关系为：CMOS成像组件分别与高分辨率工业镜头和图像处理组件相连，图像处理组件进一步与VGA显示器相连；

CMOS成像组件内部集成了CMOS成像传感器、电源管理模块及电平转换模块；所述CMOS成像传感器通过高分辨率工业镜头采集被测件的图像数据；所述电平转换模块用于将CMOS成像传感器采集的图像数据的电平转换成符合图像处理组件要求的电平；所述电源管理模块用于将图像处理组件提供的供电电平转换成CMOS成像组件所需的电平为CMOS成像组件供电；

图像处理组件包括图像处理模块、视频编码模块、串口通信模块、逻辑控制模块以及存储模块；其中图像处理模块上的视频口VP1与CMOS成像组件相连，图像处理模块上的视频口VP2与逻辑控制模块相连，逻辑控制模块与视频编码模块以及串口通信模块分别相连，图像处理模块进一步与存储模块相连；

图像处理模块，一方面通过视频口VP1采集CMOS成像组件获取的图像数据，并将其传输给存储模块进行存储；另一方面将所存储的12位图像数据转换成RGB565格式图像数据并进行处理，然后对处理后图像数据上被测件的位置进行检测，获取被测件位置参量，并将处理后的图像数据以及位置参量通过视频口VP2传输给逻辑控制模块；

逻辑控制模块，一方面接收被测件位置参量，然后通过串口通信模块将其传输给底层控制系统，另一方面将接收的图像数据转换为双速率数据格式，再输出给视频编码模块；

视频编码模块用于将接收的双速率数据格式的图像数据转换成VGA格式输出至VGA显示器显示。

2.根据权利要求1所述VGA格式输出的嵌入式高分辨率视觉检测装置，其特征在于，所述CMOS成像传感器采用MT9P031STMSTM芯片实现，其输出为黑白12位RAW格式图像数据。

3.根据权利要求1或2所述VGA格式输出的嵌入式高分辨率视觉检测装置，其特征在于，所述图像处理模块采用TMS320DM642芯片实现。

4.根据权利要求3所述VGA格式输出的嵌入式高分辨率视觉检测装置，其特征在于，所述CMOS成像组件与TMS320DM642芯片的VP1口采用接插件方式通过排线连接，在连接排线中集成了图像处理组件为CMOS成像组件供电的电源线。

5.根据权利要求1所述VGA格式输出的嵌入式高分辨率视觉检测装置，其特征在于，所述逻辑控制模块包括数据转换电路，该数据转换电路用于将图像数据转换为双速率数据格式，其包括8位锁存器A、8位锁存器B以及16输入8输出的二选一选择器；锁存器A用于锁存RGB565格式图像数据的低8位，锁存器B用于锁存RGB565格式图像数据的高8位；二选一选择器用于选通锁存器A或锁存器B上锁存的数据输出；锁存器A、锁存器B、二选一选择器以及视频口VP2的驱动时钟信号都来自于视频编码模块；

当视频编码模块的时钟信号上升沿到来时，VP2视频口发送一个RGB565格式图像数据到逻辑控制模块的数据转换电路，数据转换电路的锁存器A和锁存器B分别锁存RGB565格式图像数据的低8位和高8位;二选一选择器在时钟信号上升沿到来时，选通锁存器A上锁存的数据输出，在时钟信号下降沿到来时，选通锁存器B上锁存的数据输出。

6.根据权利要求1所述VGA格式输出的嵌入式高分辨率视觉检测装置，其特征在于，所述逻辑控制模块采用了EP2C5Q208C8N芯片。

7.根据权利要求1所述VGA格式输出的嵌入式高分辨率视觉检测装置，其特征在于，所述视频编码模块采用SAA7105H芯片实现。

8.根据权利要求1所述VGA格式输出的嵌入式高分辨率视觉检测装置，其特征在于，所述图像处理组件还包括扩展I/O口。

9.基于权利要求3所述VGA格式输出的嵌入式高分辨率视觉检测装置，其特征在于，视频口VP1与CMOS成像组件的驱动配置过程包括以下步骤：

（1）配置TMS320DM642芯片的32位VPIE寄存器，预先在该寄存器中初始化视频口VP1的中断事件；

（2）配置TMS320DM642芯片的32位VCASTOP1寄存器，预先在该寄存器中设置视频口VP1所采集图像的大小；

（3）配置TMS320DM642芯片的32位VCASTRT1寄存器，预先在该寄存器中设置视频口VP1所采集图像的场消隐时间以及采集图像的开始时间；

（4）配置TMS320DM642芯片的32位VCATHRLD寄存器，预先在该寄存器中设置DMA事件的触发条件为视频口VP1的FIFO存储的像素个数为图像数据一行像素的个数；

（5）配置TMS320DM642芯片的32位VCACTL寄存器，预先在该寄存器中设置视频口VP1的图像采集方式为不连续单帧16位RAW图像采集；

（6）配置TMS320DM642芯片的32位VPCTL寄存器，预先在该寄存器中取消视频口VP1的暂停；

（7）配置TMS320DM642芯片的32位VCACTL寄存器，预先在该寄存器中使能视频口VP1的图像采集；

（8）配置CMOS成像组件的16位R13寄存器，预先在该32位寄存器中复位成像芯片MT9P031STM；

（9）配置CMOS成像组件的16位R3寄存器，预先在该32位寄存器中设置输出图像的行数；

（10）配置CMOS成像组件的16位R4寄存器，预先在该32位寄存器中设置输出图像的列数；

（11）配置CMOS成像组件的16位R5寄存器，预先在该32为寄存器中设置行消隐时间；

（12）配置CMOS成像组件的16位R6寄存器，预先在该32位寄存器中设置场消隐时间；

（13）配置CMOS成像组件的16位R10寄存器，预先在该32位寄存器中设置像素输出时钟；

（14）配置CMOS成像组件的16位R1寄存器，预先在该32位寄存器中设置输出图像的行起始位置；

（15）配置CMOS成像组件的16位R2寄存器，预先在该32位寄存器中设置输出图像的列起始位置；

（16）配置CMOS成像组件的16位R11寄存器，预先在该32位寄存器中重新启动MT9P031STM。