[实用新型]工业数字相机

说明书

本实用新型公开了一种工业数字相机，包括图像信号采集装置和主控装置，图像信号采集装置包括图像传感成像单元、图像预处理单元和接口单元组装而成，图像信号采集装置用来拍摄对象，主控装置用来进行图像的运算和传输，图像信号采集装置和主控装置用线缆连接。该工业数字相机有效缩小视觉部分的结构尺寸，提高智能装备的速度、精度、稳定性和紧凑性。

技术领域

本实用新型涉及工业数字相机领域，特别涉及一种能够进行信号转换与传输的工业数字相机。

背景技术

工业相机具有高的图像稳定性、高传输能力和高抗干扰能力。目前，市面上工业相机大多是基于CCD(Chargecoupled Device)或CMOS(Complementarymetal OxideSemiconductor)芯片的相机。CCD图像传感成像单元集光电转换及电荷存贮、电荷转移、信号读取于一体，是典型的固体成像器件。CCD的突出特点是以电荷作为信号，而不同于其它器件是以电流或者电压为信号。这类成像器件通过光电转换形成电荷包，而后在驱动脉冲的作用下转移、放大输出图像信号。典型的CCD相机由光学镜头、时序及同步信号发生器、垂直驱动器、模拟/数字信号处理电路组成。CMOS图像传感成像单元将光敏元阵列、图像信号放大器、信号读取电路、模数转换电路、图像信号处理器及控制器集成在一块芯片上，还具有局部像素的编程随机访问的优点。目前，CMOS图像传感成像单元以其良好的集成性、低功耗、高速传输和宽动态范围等特点在高分辨率和高速场合得到了广泛的应用。

但是，由于现有工业数字相机的尺寸受到标准C口大小的限制，在实际使用的时候，必须连接C口的工业镜头，造成视觉部分结构整体体积大。而视觉结构作为智能装备的关键部分之一，其尺寸直接影响智能装备的工作精度和工作效率。另一方面，目前的主流工业数字相机由多层电路板组成：其中包括CMOS/CCD电路，主要包括可编程逻辑器件FPGA(Field Programmable Gate Array，即现场可编程门阵列)的主控电路和电源电路等。这多块电路一起分层安装在工业数字相机方形壳体内组成一个整体，FPGA主控只能对接1个图像传感成像单元。随着FPGA主控处理器芯片运算能力的提高，单块FPGA主控处理器采集1个图像传感成像单元数据后，多余的运算能力便浪费了。

比如，中国专利公开号为CN104284065A的专利中提到“主控制模块为FPGA主控处理器芯片，包括图像采集控制模块、图像预处理模块、图像高级处理模块、传输控制模块和存储控制模块”这样的结构。不过，其采用的是“集成式”结构，即采用了CMOS图像传感成像单元，有效降低了相机的成本和功耗，CMOS+FPGA的结构提高了相机的集成度，使相机的体积和重量更小，更适用于对相机尺寸重量有特殊要求的应用。还比如中国专利公开号为CN108055440A的专利中，其记载的是一种典型的传统的集成式结构。

比如美国专利公开号为US20180084168A1的专利中，也属于传统的集成式结构，即：“摄像”+“图像处理”(FPGA主控处理器)集成在相机内部的结构。

关于引用或引入：本申请人同日提交了名为“一种用于工业相机的数字成像装置、一种工业相机用数字成像设备、一种工业照相装置、一种工业相机”的专利申请，这些专利申请的内容，本申请也在此一并引用/引入。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种工业数字相机，有效缩小视觉部分的结构尺寸，提高智能装备的速度、精度、稳定性和紧凑性。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种工业数字相机，包括图像信号采集装置和主控装置，所述图像信号采集装置包括图像传感成像单元、图像预处理单元和接口单元，所述图像信号采集装置用来获取目标对象的图像信号信息，所述主控装置用来进行图像的运算和传输，所述图像信号采集装置通过所述接口单元和所述主控装置用线缆连接。

优选地，主控装置包括FPGA/DSP主控处理器、内存DDR3电路、EPROM/Flash存储电路、电源电路、通讯电路和单元接口电路。