基于接觸式圖像傳感器的坯布疵點檢測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種基于接觸式圖像傳感器的坯布疵點檢測系統(tǒng)，包括接觸式圖像傳感器CIS陣列，CIS陣列的LED燈端口與LED燈驅(qū)動模塊相連，CIS陣列的控制時鐘端口與現(xiàn)場可編程門陣列FPGA模塊相連，CIS陣列的控制模擬輸出端口與AD模塊相連，F(xiàn)PGA模塊與LED燈驅(qū)動模塊、AD模塊、存儲模塊、數(shù)字信號處理DSP芯片及上位機(jī)通信模塊相連，DSP芯片與存儲模塊及上位機(jī)通信模塊相連。本實用新型提供的系統(tǒng)結(jié)合FPGA模塊并行處理特性和多緩存結(jié)構(gòu)，以及DSP芯片高速數(shù)據(jù)處理特性，實現(xiàn)了在采集圖像的同時進(jìn)行處理，大大提高了整個系統(tǒng)的實時性，能滿足坯布在線檢測的要求，并且大大降低了整個系統(tǒng)的成本。
【專利說明】基于接觸式圖像傳感器的坯布疵點檢測系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種用于檢測坯布表面疵點的系統(tǒng)，特別是一種基于接觸式圖像傳感器(CIS)的坯布疵點檢測系統(tǒng)，屬于紡織品質(zhì)量檢測【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]在當(dāng)前的紡織行業(yè)中，一直是采用人工驗布，檢測手段落后，錯誤率高，效率低；同時人工檢測的可靠性及重復(fù)性不能得到保證。隨著織機(jī)產(chǎn)量不斷的提高，人工驗布暴露出越來越多的缺點。
[0003]坯布疵點檢測技術(shù)也在逐漸發(fā)展，但是當(dāng)前采用的技術(shù)主要是利用電荷耦合器件(CXD)傳感器采集圖像，但是CXD傳感器制造工藝復(fù)雜，價格昂貴，并且CXD傳感器檢測時對光源要求比較嚴(yán)格，不易控制。而CIS的優(yōu)點是光源亮度好、失真度小、生產(chǎn)成本低、功耗小、體積小、重量輕、故障率低且易于維修，并且C⑶傳感器的優(yōu)勢在CIS工藝向前發(fā)展中逐漸地在縮小，甚至被CIS超越?，F(xiàn)在各個廠家發(fā)展的重心逐漸轉(zhuǎn)向CIS。以CIS采集坯布信息的系統(tǒng)將會逐漸興起，本實用新型采用CIS來采集圖像也是順應(yīng)市場的發(fā)展趨勢。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種能精準(zhǔn)地對圖像進(jìn)行采集，并檢測出坯布的疵點，提高驗布的速度以及準(zhǔn)確度的基于CIS的坯布疵點檢測系統(tǒng)。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型的技術(shù)方案是提供一種基于CIS的坯布疵點檢測系統(tǒng)，其特征在于:包括接觸式圖像傳感器CIS陣列，CIS陣列的LED燈端口與LED燈驅(qū)動模塊相連，CIS陣列的控制時鐘端口與現(xiàn)場可編程門陣列FPGA模塊相連，CIS陣列的控制模擬輸出端口與AD模塊相連，F(xiàn)PGA模塊與LED燈驅(qū)動模塊、AD模塊、存儲模塊、數(shù)字信號處理DSP芯片及上位機(jī)通信模塊相連，DSP芯片與存儲模塊及上位機(jī)通信模塊相連。
[0006]優(yōu)選地，所述DSP芯片連接USB端口，上位機(jī)通信模塊通過USB端口與DSP芯片連接，上位機(jī)通信模塊通過以太網(wǎng)端口與上位機(jī)連接。
[0007]優(yōu)選地，所述CIS陣列對坯布掃描采集圖像信號并通過其控制模擬輸出端口輸出模擬圖像信號，該模擬圖像信號通過AD模塊轉(zhuǎn)化為并行圖像數(shù)字信號并送入FPGA模塊進(jìn)行預(yù)處理；FPGA模塊將處理后的圖像數(shù)據(jù)傳送給DSP芯片，并實現(xiàn)與上位機(jī)的通信；DSP芯片接收FPGA模塊的圖像數(shù)據(jù)，并對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行疵點檢測與分類，同時還與上位機(jī)通信并傳輸還布疵點信息。
[0008]優(yōu)選地，所述FPGA模塊還用于給AD模塊提供時鐘信號與控制信號、給CIS陣列提供時鐘信號與控制信號、給LED燈驅(qū)動模塊提供控制信號。
[0009]優(yōu)選地，所述FPGA模塊得到AD模塊送入的并行圖像數(shù)字信號后，對該信號進(jìn)行預(yù)處理，在存儲時序控制下將處理結(jié)果存到存儲模塊中，通過FPGA模塊上高速FIFO緩存器實現(xiàn)數(shù)據(jù)緩存，并將結(jié)果輸出到DSP芯片。
[0010]優(yōu)選地，所述存儲模塊為DDR2。
[0011]本實用新型提供的系統(tǒng)克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，結(jié)合FPGA模塊并行處理特性和多緩存結(jié)構(gòu)，以及DSP芯片高速數(shù)據(jù)處理特性，實現(xiàn)了在采集圖像的同時進(jìn)行處理，大大提高了整個系統(tǒng)的實時性，能滿足坯布在線檢測的要求，并且大大降低了整個系統(tǒng)的成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型提供的基于CIS的坯布疵點檢測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2為ClS功能模塊圖；
[0014]圖3為FPGA模塊和DSP芯片的功能模塊圖。

【具體實施方式】
[0015]為使本實用新型更明顯易懂，茲以一優(yōu)選實施例，并配合附圖作詳細(xì)說明如下。
[0016]圖1為本實用新型提供的基于CIS的坯布疵點檢測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，所述的基于CIS的坯布疵點檢測系統(tǒng)包括CIS陣列、LED燈驅(qū)動模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換(AD)模塊、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)模塊、存儲模塊、數(shù)字信號處理(DSP)芯片、上位機(jī)通信模塊、電源管理模塊，CIS陣列的LED燈端口與LED燈驅(qū)動模塊相連，CIS陣列的控制時鐘端口與FPGA模塊相連，CIS陣列的控制模擬輸出端口與AD模塊相連，F(xiàn)PGA模塊與LED燈驅(qū)動模塊、AD模塊、存儲模塊、DSP芯片及上位機(jī)通信模塊相連，DSP芯片與存儲模塊及上位機(jī)通信模塊相連。
[0017]該系統(tǒng)的實現(xiàn)方法是:利用CIS陣列采集圖像信號并通過其控制模擬輸出端口輸出圖像數(shù)據(jù)；將得到的模擬圖像信號通過AD模塊，實現(xiàn)圖像模擬信號轉(zhuǎn)化為并行圖像數(shù)字信號；將得到的數(shù)字圖像信號送入FPGA模塊進(jìn)行預(yù)處理，并將處理后的圖像數(shù)據(jù)傳送給DSP芯片，并實現(xiàn)與上位機(jī)的通信；DSP芯片用于接收FPGA模塊并行數(shù)字圖像信號，對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行疵點檢測與分類，與上位機(jī)通信并傳輸織布疵點信息；同時FPGA模塊還用于給AD模塊提供時鐘信號與控制信號、給CIS陣列提供時鐘信號與控制信號、給LED燈驅(qū)動模塊提供控制信號。存儲模塊用于存儲圖像數(shù)據(jù)以及程序；上位機(jī)通信模塊用于通過USB端口與以太網(wǎng)端口建立與上位機(jī)的聯(lián)系；電源管理模塊用于為整個系統(tǒng)供電。
[0018]結(jié)合圖2，一般中幅坯布的寬度是I米左右，而單個CIS的掃描寬度為108?311_，所以在掃描時要使用多個CIS，形成CIS陣列，下面針對一個CIS單元進(jìn)行說明。CIS得到的模擬圖像信號經(jīng)過通道9輸入到AD模塊中，實現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換，將得到的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)經(jīng)過通道8輸入到FPGA模塊中，5、6、7為FPGA模塊對AD模塊的控制線，通信方式為SPI。FPGA模塊通過控制總線2控制LED燈驅(qū)動模塊，LED燈驅(qū)動模塊通過控制總線I控制CIS中的LED光源。3為FPGA對CIS的控制信號，控制CIS的工作、停止以及掃描速率等，4為時鐘信號。
[0019]結(jié)合圖3，F(xiàn)PGA模塊得到AD模塊轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號后，對該信號進(jìn)行預(yù)處理，在存儲時序控制下將處理結(jié)果存到DDR2中，通過FPGA模塊上高速(先進(jìn)先出)FIFO緩存器實現(xiàn)數(shù)據(jù)緩存，并將結(jié)果輸出到DSP芯片，在DSP芯片中實現(xiàn)疵點的檢測以及分類，并將結(jié)果上傳到上位機(jī)，DSP芯片還增加了 USB結(jié)構(gòu)，可以通過USB直接發(fā)送命令，控制整個系統(tǒng)。
[0020]其中，F(xiàn)PGA和DSP的型號分別為Spartan-6系列、C6000系列。
[0021]本實用新型提供的基于CIS的坯布疵點檢測系統(tǒng)解決了目前人工檢測坯布效率低、錯誤率高，以及CCD傳感器的大體積、高成本問題，結(jié)合FPGA模塊并行處理特性和多緩存結(jié)構(gòu)，以及DSP芯片高速數(shù)據(jù)處理特性，實現(xiàn)了在采集圖像的同時進(jìn)行處理，大大提高了整個系統(tǒng)的實時性，能滿足坯布在線檢測的要求，并且大大降低了整個系統(tǒng)的成本。
【權(quán)利要求】
1.一種基于接觸式圖像傳感器的坯布疵點檢測系統(tǒng)，其特征在于:包括接觸式圖像傳感器CIS陣列，CIS陣列的LED燈端口與LED燈驅(qū)動模塊相連，CIS陣列的控制時鐘端口與現(xiàn)場可編程門陣列FPGA模塊相連，CIS陣列的控制模擬輸出端口與AD模塊相連，F(xiàn)PGA模塊與LED燈驅(qū)動模塊、AD模塊、存儲模塊、數(shù)字信號處理DSP芯片及上位機(jī)通信模塊相連，DSP芯片與存儲模塊及上位機(jī)通信模塊相連。
2.如權(quán)利要求1所述的一種基于接觸式圖像傳感器的坯布疵點檢測系統(tǒng)，其特征在于:所述DSP芯片連接USB端口，上位機(jī)通信模塊通過USB端口與DSP芯片連接，上位機(jī)通信模塊通過以太網(wǎng)端口與上位機(jī)連接。
3.如權(quán)利要求1所述的一種基于接觸式圖像傳感器的坯布疵點檢測系統(tǒng)，其特征在于:所述存儲模塊為DDR2。
【文檔編號】G01N21/88GK203929662SQ201420243832
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年5月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月14日
【發(fā)明者】胡江浩, 趙鳳君, 張中煒, 石紀(jì)軍, 曹苑芊 申請人:東華大學(xué)