[发明专利]具有图像处理能力的CMOS图像传感器系统

说明书

本发明公开了一种具有图像处理能力的CMOS图像传感器系统，包括CMOS图像传感器、FPGA、同步动态随机存储器和数据传输模块；所述CMOS图像传感器用于采集被测物体的图像信息；所述FPGA用以产生CMOS图像传感器控制信号以及对CMOS图像传感器采集到的图像信息进行处理得到被测物体的尺寸信息；所述同步动态随机存储器用于暂存图像信息和尺寸信息；所述数据传输模块用于传输图像信息和尺寸信息到上位机。本发明具有非接触性、高精度、高效率、稳定性好、体积小、成本相对较低等优点，便于推广使用。

技术领域

本发明涉及一种图像传感器，尤其涉及一种具有图像处理能力的CMOS图像传感器系统。

背景技术

钢铁素有“工业粮食”之称，是造船、桥梁、机械、汽车等行业中不可缺少的原材料，在国民经济中具有重要地位。在钢板的生产过程中，钢板的外形尺寸是非常重要的参数，直接影响决定钢板的成材率。传统的测量方法是采用检测头与钢板直接接触来测量，这种测量方法测量效率低、劳动强度大，而且测量过程会使测量仪器的检测头发生磨损，从而造成测量精度的降低。为提高测量效率和精度，钢板尺寸的自动在线测量系统成为生产线上不可缺少的设备之一。机器视觉技术有着非接触、高效率、高精度、高抗干扰能力等优点，采用机器视觉技术对钢板尺寸进行自动在线测量，进一步提高测量效率和精度。

基于机器视觉的钢板尺寸测量系统现今多以CCD图像传感器为基础，在进行尺寸测量时采用图像处理和硬件设备标定相结合的测量方式。其宽度测量是由两个与钢板前进方向并行排放的摄像机共同完成的，如图1所示。系统中钢板宽度测量值L由三部分组成，先设计出两个传感器CCD1与CCD2的距离L1，然后根据CCD1、CCD2成像测出边缘值的大小L2、L3，就可得出钢板的宽度L＝L1+L2+L3。该系统主要存在的问题有：(1)对平行光源的平行度要求很高；(2)安装精度要求高，如果双CCD间的L1出现误差，对测量的结果将带来极大的影响。因此该测量系统存在精度不够高、稳定性不高等缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有图像处理能力的CMOS图像传感器系统。

实现本发明目的的技术方案为：

一种具有图像处理能力的CMOS图像传感器系统，包括CMOS图像传感器、FPGA、同步动态随机存储器和数据传输模块；

所述CMOS图像传感器用于采集被测物体的图像信息；

所述FPGA用以产生CMOS图像传感器控制信号以及对CMOS图像传感器采集到的图像信息进行处理得到被测物体的尺寸信息；

所述同步动态随机存储器用于暂存图像信息和尺寸信息；

所述数据传输模块用于传输图像信息和尺寸信息到上位机。

与现有的技术相比，本发明的有益效果为：

(1)本发明采用CMOS图像传感器获取钢板的原始图像信息，通过FPGA实现数字图像的处理从而获取钢板的外形尺寸信息，通过网络接口传输到PC端；该传感器系统具有非接触性、高效率、高精度、体积小、结构简单及成本相对较低等优点，便于推广使用；

(2)对比于CCD图像传感器，CMOS图像传感器具有集成度高、可靠性高、随机读取、功耗低、抗辐射性高和成本低等CCD图像传感器所不具有的独特的优点。

附图说明

图1为双CCD钢板尺寸测量系统示意图。

图2为本发明具有图像处理能力的CMOS图像传感器系统总体框图。

图3为FPGA内部的主要功能模块图。

图4为SPI模块示意图。

图5为LVDS数据接收及图像重建模块示意图。