[发明专利]一种图像采集外触发信号消抖装置

说明书

技术领域

本发明涉及工业控制技术，尤其是一种工业生产线中CIS工业相机的图像采集外触发信号消抖装置。

背景技术

近几年，我国各个行业整体加工水平的不断提高，高品质加工和精密仪器加工在加工行业占有的比例越来越大，对光学检测设备的要求也在不断提高。生产线上的光学检测设备通过高感光度图像传感器对产品表面进行成像，得到产品的原始表面信息，通过对原始表面信息的分析处理，从而达到检测产品是否合格的目的。目前，蟒蛇系列超宽幅CIS工业相机在纺织印染行业的推广使用，使生产效率得到了很大的提高。

 就目前而言，纺织印染行业要求的检测宽度通常要求在2米以上，蟒蛇系列CIS工业相机能够很好的满足使用。CIS工业相机架设在生产线上拍摄织布，每拍摄依次，传动装置将CIS工业相机沿直线推送一定距离后再次拍摄织布，如此类推，可以得到若干拍摄照片，最后将照片顺序拼接，便能得到整幅织布的原始表面信息。为了将若干次拍摄的照片进行拼接得到完整的织布原始表面信息，就需要在生产线上固定间距的点分别进行拍照。也就是说将CIS工业照相机沿直线推送并在固定点准确定位并触发拍照十分关键。现有技术中通过运动编码器或光栅尺检测传动装置推送CIS工业相机的位置，输出非均匀脉冲信号，利用运动编码器或光栅尺输出的非均匀脉冲信号对图像采集装置进行触发。CIS工业相机根据触发信号进行图像采集，将若干拍摄的记过拼接成一幅完整的图像。

一般本领域技术人员都采用伺服电机实现对CIS工业相机的传动，而大多伺服电机都存在PID算法来实现精确定位，在保证精度的同时，会存在一下几方面问题：

一、由于大型运动机构中使用了大量交流伺服电机系统、大功率开关电源等设备，这些设备在工作时会产生较大电磁干扰，而CIS工业相机中的图像采集装置中信号多数采用3.3 V数字信号，大功率设备产生的电磁干扰对图像采集装置容易产生误触发信号。

二、PID算法的基本原理利用测量——比较——执行的方法，如此反复循环接近目标位置，最终达到目标位置。在这个过程中，CIS工业相机每向前被推送后静止时，触发装置会误以为CIS工业相机被已经定位便输出触发脉冲对图像采集装置进行触发，从而在伺服电机的进行“测量——比较——执行”定位的过程中会反复触发图像采集装置，在伺服电机停止的瞬间，图像出现多条白色或黑色的线，造成图像拼接无法进行。

发明内容

为了减少因为抖动造成图像拼接型设备使用的障碍，设计图像采集装置的外触发信号消抖装置在纺织印染等需要对大幅面产品进行图像采集的行业中显得尤为重要。

本发明采用的技术方案如下：包括：

第一输入噪声抑制电路、第二输入噪声抑制电路、输入相位检测电路、输入脉冲计算电路以及图像采集触发电路；

所述第一输入噪声抑制电路的输入端接收编码器或光栅尺的第一相信号，用于滤除编码器或光栅尺的第一相信号中的噪声；第二输入噪声抑制电路的输入端接收编码器或光栅尺的第二相信号，用于滤除编码器或光栅尺的第二相信号中的噪声；

第一输入噪声抑制电路的输出端与输入相位检测电路的第一输入端连接，第二输入噪声抑制电路的输出端与输入相位检测电路的第二输入端连接；所述输入相位检测电路用于比较第一相信号与第二相信号的相位先后：如果第一相信号的相位超前于第二相信号的相位，输入相位检测电路的第一输出端输出一个脉冲波，第二输出端无输出；如果第二相信号的相位超前于第一相信号的相位，输入相位检测电路的第二输出端输出一个脉冲波，第一输出端无输出；

输入相位检测电路的第一输出端与所述输入脉冲计算电路的第一输入端连接，输入相位检测电路的第二输出端与所述输入脉冲计算电路的第二输入端连接；输入脉冲计算电路用于在其第一输入端出现一个脉冲波时计数加1，在其第二输入端出现一个脉冲波时计数减1，并判断计数结果是否等于预设值，若等于预设值，输入脉冲计算电路的输出端输出脉冲触发信号；

输入脉冲计算电路的输出端与图像采集触发电路的输入端连接，图像采集触发电路用于对所述脉冲触发信号进行调理以驱动后续的图像采集装置进行图像采集。

优选地，每个所述的输入噪声抑制电路包括共模电感、光耦隔离器、电平转换电路及数字滤波器；所述共模电感、光耦隔离器、电平转换电路及数字滤波器顺序连接，共模电感的信号输入端为输入噪声抑制电路的输入端，数字滤波器的输出端为输入噪声抑制电路的输出端。

优选地，所述电平转换电路为D 型锁存器。