專利名稱：嵌入式噴繪機控制系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及噴繪領域，特別涉及一種嵌入式噴繪機控制系統(tǒng)。
背景技術：
隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展，市場上水域高品質(zhì)影像輸出、彩色渲染圖輸出、展覽廣告設計、地理信息系統(tǒng)(GIS)圖輸出、大幅面海報打印、戶外看板制作等業(yè)務的需求量劇增，導致廣告業(yè)和印刷業(yè)對大幅面彩色噴繪機有著很大的需求，具備噴繪質(zhì)量精美、操作靈活、價格低廉、出圖速度快、噴繪模式多樣以及能夠提供戶內(nèi)、戶外等方式的噴繪設備更是炙手可熱，然而，現(xiàn)有噴繪機大多存在圖像數(shù)據(jù)傳輸速度低、噴繪速度低、噴繪精度低、長期工作穩(wěn)定性不高等缺點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種嵌入式噴繪機控制系統(tǒng)，以提高噴繪機的噴繪速度。為了達到上述目的及其他目的，本發(fā)明提供的嵌入式噴繪機控制系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)處理模塊及與所述數(shù)據(jù)處理模塊連接的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊，其中，所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊包括感測信號轉(zhuǎn)換單元，用于將所述噴繪機所包含的傳感器輸出的感測信號予以轉(zhuǎn)換以輸出部件狀態(tài)信號；所述數(shù)據(jù)處理模塊包括控制指令處理單元，用于對第一接口接入的控制類數(shù)據(jù)進行識別，并基于所述部件狀態(tài)信號來輸出電機控制數(shù)據(jù)；及圖像數(shù)據(jù)處理單元，用于將第二接口接入的圖像類數(shù)據(jù)進行包含格式轉(zhuǎn)換在內(nèi)的處理，并基于所述部件狀態(tài)信號來以輸出噴繪數(shù)據(jù)，其中，第一接口與第二接口的數(shù)據(jù)傳輸速率不同；所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊還包括控制指令轉(zhuǎn)換單元，用于將所述電機控制數(shù)據(jù)予以轉(zhuǎn)換以輸出控制噴繪機所包含的電機驅(qū)動裝置的控制指令，以便所述電機驅(qū)動裝置驅(qū)動電機的運行；及圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元，用于將所述噴繪數(shù)據(jù)予以轉(zhuǎn)換以輸出控制所述噴繪機所包含的噴繪頭驅(qū)動單元的控制信號，以便所述噴繪頭驅(qū)動單元驅(qū)動噴繪頭的運行。較佳地，所述數(shù)據(jù)處理模塊還包括解壓單元，用于基于壓縮感知的圖像重建法對所述圖像類數(shù)據(jù)進行解壓處理。綜上所述，本發(fā)明的嵌入式噴繪機控制系統(tǒng)基于不同接口來分別接入控制類數(shù)據(jù)與圖像類數(shù)據(jù)，由此可提高數(shù)據(jù)的處理速度，從而更為快速地完成噴繪作業(yè)。


圖1為本發(fā)明的嵌入式噴繪機控制系統(tǒng)的一種優(yōu)選示意圖。
圖2為本發(fā)明的嵌入式噴繪機控制系統(tǒng)的另一種優(yōu)選示意圖。
具體實施例方式請參閱圖1，本發(fā)明的嵌入式噴繪機控制系統(tǒng)1包括數(shù)據(jù)處理單元11及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元12。其中，所述數(shù)據(jù)處理單元11具有第一接口 111及第二接口 112，第一接口 111及第二接口 112的數(shù)據(jù)傳輸速率不同。所述數(shù)據(jù)處理單元11還包括控制指令處理單元113 與圖像數(shù)據(jù)處理單元114 ；所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元12包括控制指令轉(zhuǎn)換單元121、圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元122及感測信號轉(zhuǎn)換單元123。所述控制指令處理單元113用于對第一接口 111接入的控制類數(shù)據(jù)進行識別，并基于部件狀態(tài)信號來輸出電機控制數(shù)據(jù)，優(yōu)選地，所述第一接口采用UART接口。所述控制類數(shù)據(jù)包括控制電機運行的數(shù)據(jù)等。所述部件狀態(tài)信號容后陳述。所述圖像數(shù)據(jù)處理單元114用于將第二接口 112接入的圖像類數(shù)據(jù)進行包含格式轉(zhuǎn)換在內(nèi)的處理，并基于所述部件狀態(tài)信號來輸出噴繪數(shù)據(jù)。所述圖像類數(shù)據(jù)包括任何圖像數(shù)據(jù)，優(yōu)選地，包括柵格化的圖像數(shù)據(jù)、基于壓縮感知的圖像重建法壓縮處理過的圖像數(shù)據(jù)等。優(yōu)選地，所述第二接口 112采用USB接口，例如，USB2.0接口等。作為一種優(yōu)選實現(xiàn)方式，所述數(shù)據(jù)處理模塊11采用ARM9核嵌入式單元、具有UART 接口的UART電平轉(zhuǎn)換器及具有USB接口的USB接口轉(zhuǎn)換器來實現(xiàn)。例如，所述ARM9核嵌入式單元采用S3W440電路；所述的UART電平轉(zhuǎn)換器采用MAX3232電路；所述的USB接口轉(zhuǎn)換器采用ISP1581電路等等。作為另一種優(yōu)選實現(xiàn)方式，所述數(shù)據(jù)處理模塊兒采用雙核處理器來實現(xiàn)等。所述感測信號轉(zhuǎn)換單元123用于將所述噴繪機所包含的傳感器23輸出的感測信號予以轉(zhuǎn)換以輸出部件狀態(tài)信號。其中，所述噴繪機所包含的傳感器23包括壓電傳感器、光纖傳感器、光柵傳感器等。由此，所述感測信號轉(zhuǎn)換單元123獲取的感測信號包括但不限于測紙傳感器信號、壓紙傳感器信號、線性編碼條信號、左右限位信號和液位傳感器信號，所述測紙傳感器信號表明噴繪機的機架上是否有噴繪材料存在，壓紙傳感器信號表明機架上的噴繪材料是否被機構壓牢，線性編碼條信號為字車運動時的編碼脈沖，左右限位信號為字車是否失靈到達限位位置的信號，液位信號表明是否需要供墨的信號；進而，所述感測信號轉(zhuǎn)換單元123輸出的部件狀態(tài)信號包括噴繪機的機架上是否有噴繪材料存在的狀態(tài)信號、機架上的噴繪材料是否被機構壓牢的狀態(tài)信號、字車運動時的編碼脈沖對應的狀態(tài)信號、字車是否失靈到達限位位置的信號的狀態(tài)信號、是否需要供墨的狀態(tài)信號等。所述控制指令轉(zhuǎn)換單元121用于將所述電機控制數(shù)據(jù)予以轉(zhuǎn)換以輸出控制噴繪機所包含的電機驅(qū)動裝置21的控制指令，以便所述電機驅(qū)動裝置21驅(qū)動電機的運行。其中，所述電機驅(qū)動裝置21包括驅(qū)動步進電機、直流伺服電機等的驅(qū)動裝置，相應地，電機包括步進電機、直流伺服電機等。所述圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元122用于將所述噴繪數(shù)據(jù)予以轉(zhuǎn)換以輸出控制所述噴繪機所包含的噴繪頭驅(qū)動單元22的控制信號，以便所述噴繪頭驅(qū)動單元22驅(qū)動噴繪頭的運行。作為一種優(yōu)選實現(xiàn)方式，所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊12采用FPGA來實現(xiàn)。
作為另一種優(yōu)選實現(xiàn)方式，所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊12采用DSP來實現(xiàn)等。作為一種優(yōu)選方式，所述數(shù)據(jù)處理模塊11還包括解壓單元115。當所述第二接口 112接入的圖像類數(shù)據(jù)為基于壓縮感知的圖像重建法壓縮處理過的數(shù)據(jù)，所述解壓單元115基于壓縮感知的圖像重建法對所述第二接口 112接入的圖像類數(shù)據(jù)進行解壓，隨后再由圖像數(shù)據(jù)處理單元112進行格式轉(zhuǎn)換等處理。本領域技術人員應該理解，壓縮感知理論表明如果信號具有可壓縮性(即其在某個變換域中具有稀疏性)，則可以通過一個與變換基不相關的觀測矩陣將高維信號投影到一個低維空間上，然后通過求解一個優(yōu)化問題高概率地重構出原始信號，故基于CS的圖像重建算法是通過獲取圖像在特定空間中具有稀疏性的先驗知識，少量采樣獲得不完整的圖像信息，并優(yōu)化算法直接得到圖像在稀疏空間中的K項系數(shù)，最后通過對K項系數(shù)進行逆變換來重建出原始圖像。使用時，外接設備，例如，控制主機，通過UART接口向上述嵌入式噴繪機控制系統(tǒng) 1傳送控制用數(shù)據(jù)(即噴繪作業(yè)指令)，并通過USB接口向嵌入式噴繪機控制系統(tǒng)1發(fā)送圖像類數(shù)據(jù)(例如，柵格化的圖像數(shù)據(jù))，所述控制指令處理單元111基于所述噴繪作業(yè)指令及感測信號轉(zhuǎn)換單元123提供的部件狀態(tài)信號來輸出電機控制數(shù)據(jù)，并由控制指令轉(zhuǎn)換單元121將電機控制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換后，來控制電機驅(qū)動裝置，使得噴繪機所包含的電機進行相應作業(yè)；同時圖像數(shù)據(jù)處理單元112基于柵格化的圖像數(shù)據(jù)及感測信號轉(zhuǎn)換單元123提供的部件狀態(tài)信號來輸出噴繪數(shù)據(jù)，并由圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元122將噴繪數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換后，來控制噴繪頭驅(qū)動單元，從而使得噴繪機所包含的噴繪頭進行相應作業(yè)，從而完成圖像的噴繪。優(yōu)選地，當所述控制主機通過USB接口向上述嵌入式噴繪機控制系統(tǒng)1傳送的圖像數(shù)據(jù)為基于CS的圖像重建法進行壓縮處理的數(shù)據(jù)時，所述解壓單元115先采用基于壓縮感知(⑶)的圖像重建法對該些數(shù)據(jù)進行解壓后，再由圖像數(shù)據(jù)處理單元112進行格式轉(zhuǎn)換。綜上所述，本發(fā)明的嵌入式噴繪機控制系統(tǒng)由于采用圖像類數(shù)據(jù)與控制類數(shù)據(jù)通過不同接口來接入，由此能更為快速地完成對兩類數(shù)據(jù)的處理，而且，由第二接口接入的數(shù)據(jù)為基于CSCS的圖像重建法壓縮過的圖像數(shù)據(jù)，由此可進一步縮減圖像數(shù)據(jù)的傳輸量，進而可以從整體上有效提高噴繪速度；而且，本實用新型的結(jié)構緊湊、便于維護，使用方便，能實現(xiàn)高速高精度噴繪，控制延遲低，性價比高。上述實施例僅列示性說明本發(fā)明的原理及功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此項技術的人員均可在不違背本發(fā)明的精神及范圍下，對上述實施例進行修改。因此，本發(fā)明的權利保護范圍，應如權利要求書所列。
權利要求
1.一種嵌入式噴繪機控制系統(tǒng)，其特征在于包括數(shù)據(jù)處理模塊及與所述數(shù)據(jù)處理模塊連接的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊，其中，所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊包括感測信號轉(zhuǎn)換單元，用于將所述噴繪機所包含的傳感器輸出的感測信號予以轉(zhuǎn)換以輸出部件狀態(tài)信號；所述數(shù)據(jù)處理模塊包括控制指令處理單元，用于對第一接口接入的控制類數(shù)據(jù)進行識別，并基于所述部件狀態(tài)信號來輸出電機控制數(shù)據(jù)；及圖像數(shù)據(jù)處理單元，用于將第二接口接入的圖像類數(shù)據(jù)進行包含格式轉(zhuǎn)換在內(nèi)的處理，并基于所述部件狀態(tài)信號來以輸出噴繪數(shù)據(jù)，其中，第一接口與第二接口的數(shù)據(jù)傳輸速率不同；所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊還包括控制指令轉(zhuǎn)換單元，用于將所述電機控制數(shù)據(jù)予以轉(zhuǎn)換以輸出控制噴繪機所包含的電機驅(qū)動裝置的控制指令，以便所述電機驅(qū)動裝置驅(qū)動電機的運行；及圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元，用于將所述噴繪數(shù)據(jù)予以轉(zhuǎn)換以輸出控制所述噴繪機所包含的噴繪頭驅(qū)動單元的控制信號，以便所述噴繪頭驅(qū)動單元驅(qū)動噴繪頭的運行。
2.如權利要求1所述的嵌入式噴繪機控制系統(tǒng)，其特征在于所述數(shù)據(jù)處理模塊還包括解壓單元，用于基于壓縮感知的圖像重建法對所述圖像類數(shù)據(jù)進行解壓處理。
3.如權利要求1所述的嵌入式噴繪機控制系統(tǒng)，其特征在于所述第一接口包括UART 接口 ；所述第二接口包括USB接口。
4.如權利要求1或2所述的嵌入式噴繪機控制系統(tǒng)，其特征在于所述數(shù)據(jù)處理模塊采用ARM9核嵌入式單元、具有UART接口的UART電平轉(zhuǎn)換器及具有USB接口的USB接口轉(zhuǎn)換器來實現(xiàn)。
5.如權利要求1所述的嵌入式噴繪機控制系統(tǒng)，其特征在于所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊采用 FPGA來實現(xiàn)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種嵌入式噴繪機控制系統(tǒng)，其包括數(shù)據(jù)處理模塊及與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊，其中，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊包括用于將所述傳感器輸出的感測信號予以轉(zhuǎn)換以輸出部件狀態(tài)信號的感測信號轉(zhuǎn)換單元；數(shù)據(jù)處理模塊包括用于對第一接口接入的控制類數(shù)據(jù)進行識別，并基于部件狀態(tài)信號來輸出電機控制數(shù)據(jù)的控制指令處理單元；用于將第二接口接入的圖像類數(shù)據(jù)進行包含格式轉(zhuǎn)換在內(nèi)的處理，并基于部件狀態(tài)信號來以輸出噴繪數(shù)據(jù)的圖像數(shù)據(jù)處理單元；所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊還包括用于將電機控制數(shù)據(jù)予以轉(zhuǎn)換以輸出電機驅(qū)動裝置的控制指令的控制指令轉(zhuǎn)換單元；用于將噴繪數(shù)據(jù)予以轉(zhuǎn)換以輸出控制噴繪頭驅(qū)動單元的控制信號。本發(fā)明的優(yōu)點包括能提高噴繪作業(yè)的速度，且使用方便。
文檔編號B41J29/38GK102490498SQ201110435
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月22日 優(yōu)先權日2011年12月22日
發(fā)明者魏建明 申請人:上海梓安數(shù)控設備有限公司