[发明专利]一种工业照相机

说明书

技术领域

本发明属于工业照相机领域，特别涉及一种具有千兆网接口的工业照相机，通过千兆网接口与工业计算机等进行通信。

背景技术

工业生产过程中，产品的定位、检测、识别是重要的环节，人工检测速度慢，准确性低，不够客观。机器视觉系统因为高速、高稳定性、高一致性、高准确率的特点，已经逐步替代了人工监测。另外，面对制造业人工成本持续高涨、高级技工严重缺乏等诸多问题的呈现，各行各业的生产、加工过程控制、监控和产品质量检测都大量需求图像和机器视觉技术，产业自动化的发展趋势使得机器视觉技术在制造生产中占据了越来越重要的地位。

传统机器视觉采用模拟相机加采集卡、USB接口和1394接口的工业相机，传输速度比较低，传输距离短，体积大，因此，需要一种传输速度快，稳定性高，传输距离长，体积小，易于安装和调试的数字工业相机。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种传输速度快，稳定性高，传输距离长，体积小，易于安装和调试的数字工业相机，该照相机具有一个以太网络接口，特别是一个千兆以太网接口与工业计算机通信。

本发明为了完成其技术目的所采用的技术方案是：一种工业照相机，包括图像传感器板、图像采集器和通信接口；所述的图像传感器拍摄的图像信号经图像采集器处理后经通信接口传送到工业控制计算机，所述的通信接口为以太网接口，包括接口板和以太网物理层板；所述的接口板包括与以太网连接的RJ45以太网连接器和连接于接口板与以太网物理层板之间的接口；所述的以太网物理层板连接在接口板与图像采集器之间，将RJ45以太网连接器的模拟信号进行处理后输入到所述的图像采集器。

进一步的，上述的工业照相机中：所述的图像传感器板包含数字图像传感器或者模拟图像传感器和将将模拟图像传感器采集的模拟信号进行AD转换的AD转换器。

进一步的，上述的工业照相机中：在所述的接口板上还设置有对所述的图像传感器进行控制的航空连接器接口，所述的航空连接器接口与所述的图像传感器之间采用了有I/O隔离器。

进一步的，上述的工业照相机中：所述的图像采集器为FPGA芯片，该FPGA芯片接收图像数据进行打包及以太网协议实现后发送给以太网物理层板。

进一步的，上述的工业照相机中：所述的FPGA芯片包括用于对图像传感器进行控制的CPU，接收图像传感器拍摄的图像信号的缓存器，对缓存器内的数据进行处理产生以太网MAC层模块识别的数据流的数据处理模块和与以太网物理层板连接的MAC模块。

进一步的，上述的工业照相机中：所述的以太网接口为千兆以太网接口。

进一步的，上述的工业照相机中：所述的数字图像传感器为30万～1000万像素的图像传感器。

本发明公开了一种采用以太网接口的工业照相机，是一种传输速度快，稳定性高，传输距离长，体积小，易于安装和调试的数字工业相机。

下面通过结合具体实施例和附图对本发明进行进一步的说明。

附图说明

附图1是本发明工业照相机结构框图。

附图2是本发明实施例FPGA内部结构框图。

附图3是本发明实施例的千兆以太网接口框图。

具体实施方式

如图1所示，本实施例是一种工业照相机，包括数字图像传感器、图像采集器和通信接口；数字图像传感器拍摄的图像信号经图像采集器处理后经通信接口传送到工业控制计算机，通信接口为以太网接口，包括接口板和以太网物理层板；接口板包括与以太网连接的RJ45以太网连接器和连接于图像采集器和数字传感器之间的I/O接口；以太网物理层板连接在接口板与图像采集器之间，将RJ45以太网连接器的模拟信号进行处理后输入到所述的图像采集器。如果不是数字图像传感器，则需要将图像传感器的输出通过AD转换，产生数字图像信号。

接口板：包括RJ45千兆网连接器和IO接口连接器，RJ45接收以太网信号，IO接口包含电源、地、相机触发信号、闪光灯输出信号；

IO隔离：将触发和闪光灯信号进行光耦隔离后传送到FPGA对信号进行控制，进行隔离避免FPGA芯片引脚损坏；

电源管理模块：将外部输入的12V电源转换到系统各芯片需要的电源，如：3.3V，1.2V，2.5V等；

以太网PHY：将以太网接口的模拟信号进行转换、解码等处理后于FPGA连接；