一种图像信号拾取系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及图像信息处理技术领域，尤其是一种图像信号拾取系统。它包括顺序连接的镜头、CCD图像传感器、A/D转换器、时序控制器、图像处理器和功能扩展组，时序控制器与CCD图像传感器之间还连接有CCD驱动器，所述A/D转换器和CCD驱动器分别受控于时序控制器。本实用新型不但可单独作为图像拾取(采集)处理系统使用，以提供最终的图像数据处理结果，而且也可作为视觉机器的智能前端来使用，以向机器提供高分辨率的图像数据；极大地增强了系统的可扩展性以及多用性；其结构简单、扩展性强、系统稳定性高、图像信号拾取速度及处理速度快，具有很强的实用价值和市场推广价值。
【专利说明】
一种图像信号拾取系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及图像信息处理技术领域，尤其是一种图像信号拾取系统。
【背景技术】
[0002]以图像拾取为核心的视觉机器在智能机器人、设备制造、资源探测或者生产线检测等领域中具有广泛的应用前景。目前，在图像拾取(采集)系统中所经常使用的图像传感器主要有COMS和CXD两种类型，其中，COMS图像传感器虽然功耗低、摄像系统尺寸小，但其图像质量和系统的灵活性相对于CCD图像传感器偏低；因此，有必要基于CCD图像传感器提出一种图像信号采集系统，以满足实际应用中对图像采集设备高分辨率、高速以及低功耗等方面的需求。
【实用新型内容】
[0003]针对上述现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种系统稳定可靠、可扩展性强、功耗低、图像信号分辨率及灵敏度高的图像信号拾取系统。
[0004]为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案:
[0005]—种图像信号拾取系统，它包括顺序连接的镜头、CCD图像传感器、A/D转换器、时序控制器、图像处理器和功能扩展组，所述时序控制器与CCD图像传感器之间还连接有CCD驱动器，所述A/D转换器和C⑶驱动器分别受控于时序控制器；
[0006]所述镜头将物体成像在CCD图像传感器上，所述CCD图像传感器将光信号转换为电信号并根据CCD驱动器输出的时序驱动信号向A/D转换器输入模拟信号，所述A/D转换器对输入的模拟信号进行暗电平钳位、增益放大及A/D转换处理后向时序控制器输出数字信号，所述时序控制器根据输入的数字信号产生同步信号并将同步信号和数字信号同时输入至图像处理器，所述图像处理器通过功能扩展组对外输出图像信号。
[0007]优选地，所述图像处理器包括一 0MAP3530型处理器，所述功能扩展组包括IXD触摸屏以及分别与图像处理器相连的SD卡接口、USB接口、RJ45网络接口和无线模块，所述LCD触摸屏通过一 0PA361型的放大器与图像处理器相连。
[0008]优选地，所述时序控制器包括一 XC95108型可编程逻辑器。
[0009]优选地，所述CCD图像传感器为ICX285AL型传感器，所述CCD驱动器包括一用于对CXD图像传感器的垂直信号进行驱动的CXD3400N型的第一驱动芯片和一用于对CCD图像传感器的水平信号进行驱动的EL7155型的第二驱动芯片。
[0010]优选地，所述A/D转换器包括一 AD9945型视频信号处理芯片。
[0011]由于采用了上述方案，本实用新型不但可单独作为图像拾取(采集)处理系统使用，以提供最终的图像数据处理结果，而且也可作为视觉机器的智能前端来使用，以向机器提供高分辨率的图像数据;极大地增强了系统的可扩展性以及多用性;其结构简单、扩展性强、系统稳定性高、图像信号拾取速度及处理速度快，具有很强的实用价值和市场推广价值。
【附图说明】
[0012]图1是本实用新型实施例的控制系统原理框图；
[0013]图2是本实用新型实施例的第一驱动芯片的电路连接结构图；
[0014]图3是本实用新型实施例的第二驱动芯片的外围电路结构图；
[0015]图4是本实用新型实施例的A/D转换器的电路结构简图。
【具体实施方式】
[0016]以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
[0017]如图1至图4所示，本实施例提供的一种图像信号拾取系统，它包括顺序连接的镜头a、(XD图像传感器b、A/D转换器C、时序控制器d、图像处理器e和功能扩展组，在时序控制器d与CXD图像传感器b之间还连接有CXD驱动器f，A/D转换器c和CXD驱动器f分别受控于时序控制器d;如此，利用镜头a将物体成像在CCD图像传感器b上，CCD图像传感器b将光信号转换为电信号并根据CCD驱动器f输出的时序驱动信号逐一像素地向A/D转换器c输入模拟信号，A/D转换器c对输入的模拟信号进行暗电平钳位、增益放大及A/D转换处理后向时序控制器d输出数字信号，时序控制器d再根据输入的数字信号产生同步信号并将同步信号和数字信号同时(一起)输入至图像处理器e中进行处理，图像处理器e再通过功能扩展组对外输出图像信号;从而整个系统不但可单独作为图像拾取(采集)处理系统使用，以提供最终的图像数据处理结果，而且也可作为视觉机器的智能前端来使用，以向机器提供高分辨率的图像数据;极大地增强了系统的可扩展性以及多用性。
[0018]为提高整个系统的性能(如图像信号的处理速度、图像的分辨率以及系统的稳定性等)并扩展整个系统的功能，本实施例的图像处理器e包括一0MAP3530型处理器;本实施例的功能扩展组包括LCD触摸屏g以及分别与图像处理器e相连的SD卡接口 h、USB接口 k、RJ45网络接口m和无线模块n(如蓝牙模块或WiFi模块等)，其中，IXD触摸屏g通过一0PA361型的放大器P与图像处理器e相连。如此，当图像信号经过拾取以及处理后所形成的图像数据可通过放大器P的作用在LCD显示屏g上进行实时显示，用户也可通过LCD触摸屏控制图像信号的采集、停止、拍照等等，并利用各个接口将图像数据传输到存储器或者远程云端。
[0019]由于CCD驱动时序是一组具有特定电平电压的、周期性的、关系比较复杂的时序脉冲信号，为能够提供稳定精确的时序信号，同时保证系统的灵活性及降低系统的成本，本实施例的时序控制器d包括一 XC95108型可编程逻辑器。
[0020]为改变时序信号的幅值、增强信号的功率，保证对CCD图像传感器b的驱动效果，本实施例的CXD图像传感器b优选ICX285AL型传感器，而CXD驱动器f则包括一用于对CXD图像传感器的垂直信号进行驱动的CXD3400N型的第一驱动芯片r(其与传感器的电路连接结构可参考图2进行设置，以利用其对传感器的垂直时序信号￥01、￥0 24、￥0 28、￥0 3、￥0 4和快门控制信号OSUB进行驱动)和一用于对CCD图像传感器b的水平信号进行驱动的EL7155型的第二驱动芯片s(其外围电路课参考图3进行设置，以利用其对传感器的水平时序信号HΦ I和ΗΦ 2进行驱动，同时也可进行电平转换)。
[0021]为能够对CCD图像传感器b数据的信号进行相关双采样、暗电平钳位、增益放大和A/D转换等处理，以提高系统的精度，保证最终图像的质量，同时降低整个系统的噪音，本实施例的A/D转换器c(其外围电路可参考图4进行设置)包括一 AD9945型视频信号处理芯片。
[0022]以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
【主权项】
1.一种图像信号拾取系统，其特征在于:它包括顺序连接的镜头、CCD图像传感器、A/D转换器、时序控制器、图像处理器和功能扩展组，所述时序控制器与CCD图像传感器之间还连接有CXD驱动器，所述A/D转换器和C⑶驱动器分别受控于时序控制器； 所述镜头将物体成像在CCD图像传感器上，所述CCD图像传感器将光信号转换为电信号并根据CCD驱动器输出的时序驱动信号向A/D转换器输入模拟信号，所述A/D转换器对输入的模拟信号进行暗电平钳位、增益放大及A/D转换处理后向时序控制器输出数字信号，所述时序控制器根据输入的数字信号产生同步信号并将同步信号和数字信号同时输入至图像处理器，所述图像处理器通过功能扩展组对外输出图像信号。2.如权利要求1所述的一种图像信号拾取系统，其特征在于:所述图像处理器包括一0MAP3530型处理器，所述功能扩展组包括LCD触摸屏以及分别与图像处理器相连的SD卡接口、USB接口、RJ45网络接口和无线模块，所述LCD触摸屏通过一0PA361型的放大器与图像处理器相连。3.如权利要求2所述的一种图像信号拾取系统，其特征在于:所述时序控制器包括一XC95108型可编程逻辑器。4.如权利要求3所述的一种图像信号拾取系统，其特征在于:所述CCD图像传感器为ICX285AL型传感器，所述CCD驱动器包括一用于对CCD图像传感器的垂直信号进行驱动的CXD3400N型的第一驱动芯片和一用于对CXD图像传感器的水平信号进行驱动的EL7155型的第二驱动芯片。5.如权利要求4所述的一种图像信号拾取系统，其特征在于:所述A/D转换器包括一AD9945型视频信号处理芯片。
【文档编号】H04N5/341GK205566480SQ201620325584
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年4月18日
【发明人】陈宏烨, 孙玮琢, 陈江, 戴由旺
【申请人】陈宏烨, 孙玮琢, 陈江, 戴由旺