专利名称：一种cfs工业相机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电子技术领域，尤其涉及一种CFS工业相机。
背景技术：
随着社会发展和对图像技术的依赖度越来越高，各种各样的相机越来越多地融入到人们的生产和生活中，其中工业相机与现有电脑连接方便的优点得以大量使用。目前的工业相机主要其色彩差，噪声大，稳定性弱，难以满足行业对高品质图像获取的要求。对工业类应用领域，电脑对实时图像分析需要耗用大量的CPU资源，这就要求相机占用的CPU资源尽可能少。现有工业相机多依赖电脑CPU对图像进行还原处理，难以降低相机占用的CPU资源。
实用新型内容本实用新型实施例所要解决的技术问题在于，提供一种CFS工业相机，其传输速度快，稳定性强，并且可使接收端电脑CPU占用率低。为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种CFS工业相机，包括，图像采集板、AFE板、主控板和电源板，所述图像采集板与所述AFE板信号连接，所述AFE板与所述主控板信号连接，所述主控板与所述电源板信号连接，所述图像采集板将采集到的图像模拟信号传输至所述AFE板，所述AFE板将图像模拟信号转换为图像数字信号传输至所述主控板，所述主控板包括同步动态存储器SDRAM、现场可编程门阵列FPGA数据处理模块和USB控制芯片，所述同步动态存储器SDRAM缓存输出的图像数字信号以提供给所述FPGA数据处理模块处理，所述FPGA数据处理模块将处理后图像数字信号传输到USB控制芯片，所述USB控制芯片将接收到的处理后的图像数字信号通过USB接口传输至外部PC电脑，所述电源板用于为所述图像采集板、AFE板、主控板提供稳定的直流电源。其中所述电源板包括USB接口和工作指示灯LED。其中所述图像采集板包括CXD隔行扫描图像传感器和红外滤光片。其中用于存储各种图像格式的图像的存储模块，所述存储模块支持缓冲寄存器功能和黑电平功能。其中所述主控板上还包括用于通过网络在线更新的方式更新内部固件的更新模块。其中所述图像采集板通过柔性扁平电缆FFC连接器与所述AFE板连接，所述AFE板、主控板、电源板三块板通过排针和排母对插的连接方式连接在一起，所述USB控制芯片与所述USB接口信号相连。其中所述图像采集板与所述AFE板之间设置有用于隔热的隔热层。其中还包括外壳，所述图像采集板固定在所述外壳的前框上，所述AFE板、主控板、电源板三块板通过排针\排母对插的连接方式依次连接在一起，固定在所述外壳后框上，所述图像采集板与所述AFE板之间设置有隔热层，所述FFC连接器从隔热层穿过，一端连接所述图像采集板，另一端连接所述AFE板。其中所述外壳的后框的面板上设置USB接口和工作指示灯LED。其中所述USB接口两边各有固定USB线的柱子，所述USB接口作为直流稳压电源输入接口。实施本实用新型实施例，具有如下有益效果本实用新型CFS工业相机包括图像采集板、AFE板、主控板和电源板，使得本CFS工业相机稳定性强，能够支持较高速度的图像采集功能和图像处理功能。另外，本实用新型CFS工业相机还支持多种图像格式存储和数据参数存储的功能，支持缓冲寄存器BUFFER缓存功能；可将采集到的图像采用CCD隔行扫描的方式进行扫描并输出，使得输出的图像具有高品质色彩；在输出图像时通过USB接口传输，实现了即插即用，图像传输给PC电脑后，也不需要占用太多的PC电脑系统资源，所述USB接口还可作为直流稳压电源输入接口为本CFS供电。本实用新型CFS工业相机还包括更新模块，从而可以灵活的进行固件更新以及二·次开发。
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图I是本实用新型实施例的CFS工业相机的原理结构示意图；图2是本实用新型提供的CFS工业相机的分解示意图；图3是本实用新型提供的CFS工业相机的广品不意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。请参见图I，是本实用新型实施例的CFS工业相机的原理结构示意图，本实施例中的所述CFS工业相机包括图像采集板11，AFE (柔性扁平电缆Flexible Flat Cable)板12、主控板13和电源板14，所述图像采集板11与所述AFE板12信号连接，所述AFE板12与所述主控板13信号连接，所述主控板13与所述电源板14信号连接，其中所述图像采集板11将采集到的图像模拟信号传输至所述AFE板12，所述AFE板12将图像模拟信号转换为图像数字信号传输至所述主控板13，所述主控板13包括SDRAM (Synchronous Dynamic Random Access Memory,同步动态存储器)131、现场可编程门阵列FPGA数据处理模块132和USB控制芯片133，所述SDRAM存储器131缓存输出的图像数字信号以提供给所述FPGA (Field-Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)数据处理模块132处理，所述FPGA数据处理模块132将处理后图像数字信号传输到USB控制芯片133，所述USB控制芯片133将接收到的处理后的图像数字信号通过USB接口 141传输至外部PC电脑，所述电源板14用于为所述图像采集板11、AFE板12、主控板13和电源板14提供稳定电源。具体如图I所示，所述图像采集板具体可由CO)(Charge-coupled Device,电荷率禹合元件)隔行扫描图像传感器和红外滤光片构成；所述AFE板12具体可以包括驱动电路121和A/D转换电路122，其中，所述驱动电路121控制所述图像采集板采集的图像模拟信号，所述A\D转换电路122将接收到的图像模拟信号转换为数字信号发送给所述主控板13中的FPGA数据处理模块132进行处理；所述电源板14上具体可包括USB接口 141和电源142，电源板14可输出多种直流稳压电压，为图像采集板11、AFE板12、主控板13和电源板14自身提供直流稳压电源。首先由FPGA数据处理模块132产生程序到驱动电路121，再由驱动电路121去驱动图像采集板11，使图像采集板11采集图像并输出图像模拟信号到A/D转换电路122，得到并输出图像数字信号，所述图像数字信号输出后先缓存到SDRAM 131中，需要的时候再由所述FPGA数据处理模块132取出，通过所述FPGA数据处理模块132处理之后传输到USB 控制芯片133，最后通过USB接口 141与进行PC电脑通讯，所述USB接口 141可以为USB2. O接口。所述图像采集板11主要用于采集图像，并将采集到的图像模拟信号传输至AFE板12。本实施例的图像采集板11包括CXD隔行扫描图像传感器，图像传感器可选用500万像素的图像传感器，具有较好的颜色还原和动态范围，可提供高分辨率的图像数据，具有较好颜色效果。AFE板12主要包括A\D转换器122和驱动电路121，驱动电路121驱动所述图像采集板11，同时A\D转换器122将接收到的图像模拟信号转换为图像数字信号进行传输。主控板13主要用于接收和处理上述AFE板12送来的图像数字信号，其包括FPGA数据处理模块132、SDRAM 131储存器和USB控制芯片133，其中FPGA数据处理模块132用于接受处理图像数字信号，将接受到的数字信号高速采集和缓存在SDRAM 131储存器里，以便需要时取出，FPGA数据处理模块132在将处理后的数字信号传输到USB控制芯片133上，并对AFE板12进行控制，最后将处理过后的图像数字信号通过USB2. O接口 141与外部的PC电脑进行通讯。电源板14主要用于为本实用新型实施例的CFS工业相机提供全部的直流稳压电源，最主要供电对象为上述图像采集板11、AFE板12和主控板13以及自身。此外，电源板14上还包括USB接口 141，上述FPGA数据处理模块132将转换处理后的图像数字信号输出至USB接口 141，再通过USB线传输到PC电脑上。对于工业类应有领域，常常需要转换一些图片格式，再对图片进行处理，在PC电脑端时常对PC电脑操作系统也有一定的要求。有鉴于此，本实用新型CFS工业相机可支持多种图像格式，例如可支持RAW/BMP/JPG等图像格式，以及储存数据参数功能，可支持windowsXP (132/64)和Win7 (132/64)等常规操作系统，支持一般和高速预览模式。同时CFS工业相机还具备黑电平功能，可将图像整体噪声调到一个合适的值，使图像整体噪声减小。工业相机在其整个生命周期中，对其内部的固件FW的更新常常不可避免，传统的做法是将相机寄回原厂进行更新，这种做法即费时成本也高，还会影响用户的使用。本实用新型所述CFS工业相机的主控板12上还包括用于通过网络在线更新的方式更新内部固件的更新模块，所述更新模块具有网络在线更新固件FW的功能，具体的，可以从网上下载最新的更新工具，将所述CFS工业相机通电并连接上电脑后按更新工具的要求操作并更新固件FW。进一步具体的，请参见图2和图3，图2是本实用新型提供的CFS工业相机的分解不意图；图3是本实用新型提供的CFS工业相机的广品不意图。图2和图3的示意图中零部件的标号说明防尘帽I、接口延长环2、转接环3、外壳10的前框101，顶层胶片4，红外滤光片5，固定胶片6，泡棉7，图像采集板11，AFE板12，主控板13，电源板14，FFC连接器15，固定柱16，中筒8，外壳10的后框102，尾片9，USB接口 141，工作指示灯LED 142，固定USB线柱子143。本实用新型实施例的CFS工业相机主要包括上述四块电路板，即图像采集板11、 AFE板12、主控板13和电源板14。AFE板12与图像采集板11之间加隔热层(图中未示出)，FFC连接器15从隔热层穿控板13和电源板14三块板依次通过排针/排母对插方式连接在一过，AFE板12、主起，用铜柱固定在外壳10的后框102上，依次连在主控板13和电源板14上还固定有一固定柱，图像采集板11可用螺钉固定在外壳10的前框101上，并用FFC连接器15与隔热层后的AFE板12相连，图像采集板11上有红外滤光片5。进一步的，本实用新型实施例的CFS工业相机还可包括固定柱16，该固定柱16用螺丝锁在外壳10的中筒8上，主要是方便用户安装相机支架或吊架，以便于在某些地方使用本CFS工业相机拍摄图像。本实施例的CFS工业相机外壳10的后框102的面板上设置有USB接口 141，固定USB线柱子143和工作指示灯LED142。所述USB接口 141与电源板14相连，USB接口 141同时替代电源输入作为内部电源输入接口，固定USB线柱子143可以将USB线固定在USB接口 141上，有效延长USB接口 141和USB线使用寿命，工作指示灯LED142上电后和待机时常亮，工作时闪烁。本实用新型CFS工业相机包括图像采集板、AFE板、主控板和电源板，使得本CFS工业相机稳定性强，能够支持较高速度的图像采集功能和图像处理功能。另外，本实用新型CFS工业相机还支持多种图像格式存储和数据参数存储的功能，支持缓冲寄存器BUFFER缓存功能；可将采集到的图像采用CCD隔行扫描的方式进行扫描并输出，使得输出的图像具有高品质色彩；在输出图像时通过USB接口传输，实现了即插即用，图像传输给PC电脑后，也不需要占用太多的PC电脑系统资源，所述USB接口还可作为直流稳压电源输入接口为本CFS供电。本实用新型CFS工业相机还包括更新模块，从而可以灵活的进行固件更新以及二次开发。以上所揭露的仅为本实用新型一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属于实用新型所涵盖的范围。
权利要求1.一种CFS工业相机，包括，图像采集板、AFE板、主控板和电源板，所述图像采集板与所述AFE板信号连接，所述AFE板与所述主控板信号连接，所述主控板与所述电源板信号连接，其特征在于 所述图像采集板将采集到的图像模拟信号传输至所述AFE板，所述AFE板将图像模拟信号转换为图像数字信号传输至所述主控板，所述主控板包括同步动态存储器SDRAM、现场可编程门阵列FPGA数据处理模块和USB控制芯片，所述同步动态存储器SDRAM缓存输出的图像数字信号以提供给所述FPGA数据处理模块处理，所述FPGA数据处理模块将处理后图像数字信号传输到USB控制芯片，所述USB控制芯片将接收到的处理后的图像数字信号通过USB接口传输至外部PC电脑，所述电源板用于为所述图像采集板、AFE板、主控板提供稳定电源。
2.如权利要求I所述的一种CFS工业相机，其特征在于所述电源板包括USB接口和工作指示灯LED。
3.如权利要求2所述的一种CFS工业相机，其特征在于所述图像采集板包括CXD隔行扫描图像传感器和红外滤光片。
4.如权利要求3所述的一种CFS工业相机，其特征在于所述主控板上还包括用于通过网络在线更新的方式更新内部固件的更新模块。
5.如权利要求4所述的一种CFS工业相机，其特征在于所述图像采集板通过柔性扁平电缆FFC连接器与所述AFE板连接，所述AFE板、主控板、电源板三块板通过排针和排母对插的连接方式连接在一起，所述USB控制芯片与所述USB接口信号相连。
6.如权利要求5所述的一种CFS工业相机，其特征在于所述图像采集板与所述AFE板之间设置有用于隔热的隔热层。
7.如权利要求6所述的一种CFS工业相机，其特征在于还包括外壳，所述图像采集板固定在所述外壳的前框上，所述AFE板、主控板、电源板三块板通过排针\排母对插的连接方式依次连接在一起，固定在所述外壳后框上，所述图像采集板与所述AFE板之间设置有隔热层，所述FFC连接器从隔热层穿过，一端连接所述图像采集板，另一端连接所述AFE板。
8.如权利要求7所述的一种CFS工业相机，其特征在于所述外壳的后框的面板上设置所述USB接口，并设置有工作指示灯LED。
9.如权利要求8所述的一种CFS工业相机，其特征在于所述USB接口两边各有固定USB线柱子。
10.如权利要求9所述的一种CFS工业相机，其特征在于所述USB接口作为直流稳压电源输入接口。
专利摘要本实用新型实施例公开了一种CFS工业相机，其主要用于显微镜、荧光或拍摄静态物体应用为主，强调颜色、噪声、稳定性及长时间曝光性能的CFS工业相机，包括CCD图像采集板、AFE板、主控板和电源板；AFE板与图像采集板之间加隔热层，FFC连接器从隔热层穿过，主控板、电源板、AFE板三块板之间采用排针/排母对插的连接方式连在一起，固定在外壳的后框上，图像采集板固定在外壳的前框上，用FFC连接器穿过隔热层后与AFE板相连，外壳的后框面板上设有USB接口和工作指示灯LED。本实用新型通过USB接口与外部进行通讯，使得本实用新型CFS工业相机具有即插即用，不需要额外的采集设备，无需外接电源，占用系统资源少。
文档编号H04N5/225GK202679480SQ20122016304
公开日2013年1月16日 申请日期2012年4月17日 优先权日2012年4月17日
发明者骆亭 申请人:深圳市度申科技有限公司