專利名稱：一種機器視覺光源系統(tǒng)及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機器視覺用光源領(lǐng)域，特別是一種機器視覺光源系統(tǒng)及其控制方法。
背景技術(shù)：
機器視覺系統(tǒng)中，包含很多種類的光源，包括面光源、點光源、球積分光源、條形光源等等。這些光源的共同特性是穩(wěn)定、壽命長等，但也有一個缺點只能同時點亮所有 LED (對LED光源而言)。而在某些應用場合，要求光源板上特定LED點亮，而其它LED則不亮。目前比較類似是運用在LED廣告屏的動態(tài)刷新方法中，但是這種LED廣告屏的動態(tài)刷新方法因為有頻閃，不能應用在機器視覺系統(tǒng)中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的發(fā)明目的在于，針對上述存在的問題，提供一種用于機器視覺的光源系統(tǒng)以及實現(xiàn)這個系統(tǒng)的控制方法。本發(fā)明中所述的光源具有指定特定光源點亮的功能，可以實現(xiàn)上位機對光源的直觀控制，從而達到對機器視覺檢測系統(tǒng)中提出特殊光線方向，光線強度等要求的滿足。本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的一種機器視覺光源系統(tǒng)，其特征在于包括下位機、上位機和若干組照明單元，所述下位機包括單片機和串行驅(qū)動芯片，所述單片機通過串口接口與上位機連接，所述每組照明單元與對應的串行驅(qū)動芯片連接，所述串行驅(qū)動芯片相互串聯(lián)，其中一個串行驅(qū)動芯片與所述單片機連接，所述每組照明單元由若干個相互獨立的光源組成。本發(fā)明所述的機器視覺光源系統(tǒng)，其所述下位機還包括與單片機連接的閃存數(shù)據(jù)單元。本發(fā)明所述的機器視覺光源系統(tǒng)，其所述下位機還包括與單片機連接的供電單兀。本發(fā)明所述的機器視覺光源系統(tǒng)，其所述下位機還包括分別與單片機連接的上電復位電路和手動復位電路。一種機器視覺光源系統(tǒng)的控制方法，其特征在于包括以下步驟
1)、下位機的單片機訪問閃存，讀取閃存數(shù)據(jù)，發(fā)送到串行驅(qū)動芯片，置位光源，點亮閃存數(shù)據(jù)單元設(shè)定的光源，然后打開串口中斷，等待上位機下傳數(shù)據(jù)；
2)、上位機下傳數(shù)據(jù)并產(chǎn)生中斷，下位機響應中斷，讀取中斷緩存中數(shù)據(jù)，解算數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)換為光源控制信號，實現(xiàn)上位機所設(shè)定的光源工作狀態(tài)。本發(fā)明所述的機器視覺光源系統(tǒng)的控制方法，其在所述步驟2)中，上位機下傳的數(shù)據(jù)是通過以下步驟完成的
a)、上位機開始運行，首先初始化變量，然后自動檢測串口狀態(tài)，若串口工作正常，則向下位機發(fā)送握手信號，若下位機正常響應上位機的握手信號，則在界面顯示連接成功，并等待用戶操作；b)、在用戶操作中，當用戶設(shè)置好各項參數(shù)后，點擊設(shè)置控件，系統(tǒng)產(chǎn)生響應，系統(tǒng)判斷用戶是否選擇了直接讀入數(shù)據(jù)庫中存儲的光源設(shè)定參數(shù)，如果用戶選擇了讀入數(shù)據(jù)庫中參數(shù)，則直接訪問數(shù)據(jù)庫中光源工作狀態(tài)，并執(zhí)行相應的數(shù)據(jù)發(fā)送程序；
C)、若用戶沒有選擇讀入數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)，則系統(tǒng)讀入用戶通過頁面上的復選框表示的光源工作狀態(tài)，并執(zhí)行相應的數(shù)據(jù)發(fā)送程序；
在步驟b)和步驟c)中，所述執(zhí)行相應的數(shù)據(jù)發(fā)送程序是將對應光源工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)據(jù)，然后轉(zhuǎn)換成十六進制數(shù)據(jù)，得到十六進制表示的光源工作狀態(tài)后，向下位機發(fā)送數(shù)據(jù)，若發(fā)送成功，則將數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫，以備下次用戶調(diào)用，并返回主界面。本發(fā)明所述的機器視覺光源系統(tǒng)的控制方法，其在所述步驟C)中，用戶可以對光源對應的復選框進行操作，逐一將光源點亮或者關(guān)掉，用戶也可以使用行選的方式，將一列光源全部點亮或者關(guān)掉，在設(shè)置完界面上的復選框后，點擊光源設(shè)置控件，向下位機傳輸數(shù)據(jù)，設(shè)置光源。本發(fā)明所述的機器視覺光源系統(tǒng)的控制方法，其在所述步驟2)中，中斷發(fā)生后，下位機發(fā)生響應，向上位機發(fā)送握手信號，如果沒有收到握手信號，查詢發(fā)送次數(shù)，如果次數(shù)小于3次，則再次發(fā)送握手信號，若發(fā)送次數(shù)大于3次，則判斷上位機出現(xiàn)錯誤，重新進入等待中斷狀態(tài)；如果收到握手信號，則讀取中斷緩存中數(shù)據(jù)。本發(fā)明所述的機器視覺光源系統(tǒng)的控制方法，其在所述步驟a)中，在檢測串口狀態(tài)時，若串口不能打開，則彈出警告，并終止程序運行；若串口正常工作，則向下位機發(fā)送握手信號，如果沒有收到握手信號，則判斷發(fā)送次數(shù)，如果次數(shù)小于3，則重新發(fā)送，若次數(shù)大于3次，則提示用戶下位機沒有準備好，并進入顯示界面。本發(fā)明所述的機器視覺光源系統(tǒng)的控制方法，其在所述步驟b)和步驟C)中，在得到十六進制表示的光源工作狀態(tài)之后，向下位機發(fā)送數(shù)據(jù)，若發(fā)送不成功，則檢查發(fā)送次數(shù)，如果次數(shù)小于3次，則再次發(fā)送，若大于等于3次，則停止發(fā)送，并提示相應錯誤，并返回主界面。本發(fā)明可以通過在上位機的操作界面上，手動設(shè)置相應光源的LED點亮狀態(tài)，實現(xiàn)對光源板的像素級控制，并可以讀入數(shù)據(jù)庫參數(shù)，自動設(shè)置光源板上LED的工作狀態(tài)，下位機與上位機進行通訊，將上位機下傳的數(shù)據(jù)解算成光源板上對應的LED工作狀態(tài)，同時也可以實現(xiàn)從控制自身所帶閃存讀入光源板狀態(tài)，并置位相應光源板上的LED。


圖1是本發(fā)明的光源系統(tǒng)的連接示意圖。圖2是本發(fā)明下位機主程序流程圖。圖3是中斷程序流程圖。圖4是上位機主程序流程圖。圖5是上位機響應用戶操作程序流程圖。圖6是上位機程序用戶界面圖。圖中標記1為照明單元，2為復選框，3為行選。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明作詳細的說明。為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。如圖1所示，一種機器視覺光源系統(tǒng)，包括下位機、上位機和若干組照明單元1，所述下位機包括單片機、串行驅(qū)動芯片、閃存數(shù)據(jù)單元、供電單元、上電復位電路和手動復位電路，所述單片機通過RS232串口接口與上位機連接，所述每組照明單元與對應的串行驅(qū)動芯片連接，所述串行驅(qū)動芯片相互串聯(lián)，其中一個串行驅(qū)動芯片與所述單片機連接，所述每組照明單元由若干個相互獨立的光源組成，所述下位機的單片機分別與閃存數(shù)據(jù)單元、 供電單元、上電復位電路和手動復位電路連接。其中，在照明單元中還設(shè)置有用于防止過流燒毀LED光源的限流電阻。一種機器視覺光源系統(tǒng)的控制方法，包括以下步驟
1)、如圖2所示，下位機的單片機在得到供電單元加載電壓后，自動上電復位，開始讀入閃存數(shù)據(jù)，并將閃存數(shù)據(jù)解算成二進制數(shù)據(jù)，發(fā)送到串行驅(qū)動芯片，置位光源，點亮閃存數(shù)據(jù)單元設(shè)定的光源，然后打開串口中斷，等待上位機下傳數(shù)據(jù)；
2)、如圖3所示，上位機下傳數(shù)據(jù)并產(chǎn)生中斷，下位機響應中斷，向上位機發(fā)送握手信號，如果沒有收到握手信號，查詢發(fā)送次數(shù)，如果次數(shù)小于3次，則再次發(fā)送握手信號，若發(fā)送次數(shù)大于3次，則判斷上位機出現(xiàn)錯誤，重新進入等待中斷狀態(tài)；如果收到握手信號后， 讀取中斷緩存中數(shù)據(jù)，將讀出的數(shù)據(jù)進行十六進制到二進制轉(zhuǎn)換，將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)總線發(fā)送至相應的串行驅(qū)動芯片，串行驅(qū)動芯片驅(qū)動光源，實現(xiàn)上位機所設(shè)定的光源工作狀態(tài)。在所述步驟2)中，上位機下傳的數(shù)據(jù)是通過以下步驟完成的
a)、如圖4所示，上位機開始運行，首先初始化變量，然后自動檢測串口狀態(tài)，若串口不能打開，則彈出警告，并終止程序運行；若串口工作正常，則向下位機發(fā)送握手信號，如果沒有收到握手信號，則判斷發(fā)送次數(shù)，如果次數(shù)小于3，則重新發(fā)送，若次數(shù)大于3次，則提示用戶下位機沒有準備好，并進入顯示界面；若下位機正常響應上位機的握手信號，則在界面顯示連接成功，并等待用戶操作；
b)、如圖5所示，在用戶操作中，當用戶設(shè)置好各項參數(shù)后，點擊設(shè)置控件，系統(tǒng)產(chǎn)生響應，系統(tǒng)判斷用戶是否選擇了直接讀入數(shù)據(jù)庫中存儲的光源設(shè)定參數(shù)，如果用戶選擇了讀入數(shù)據(jù)庫中參數(shù)，則直接訪問數(shù)據(jù)庫中光源工作狀態(tài)，并執(zhí)行相應的數(shù)據(jù)發(fā)送程序；
C)、若用戶沒有選擇讀入數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)，則系統(tǒng)讀入用戶通過頁面上的復選框表示的光源工作狀態(tài)，并執(zhí)行相應的數(shù)據(jù)發(fā)送程序；如圖6所示，用戶可以對光源對應的復選框2進行操作，逐一將光源點亮或者關(guān)掉，用戶也可以使用行選3的方式，將一列光源全部點亮或者關(guān)掉，在設(shè)置完界面上的復選框后，點擊光源設(shè)置控件，向下位機傳輸數(shù)據(jù)，設(shè)置光源。在上述步驟b)和步驟C)中，所述執(zhí)行相應的數(shù)據(jù)發(fā)送程序是將對應光源工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)據(jù)，然后轉(zhuǎn)換成十六進制數(shù)據(jù)，在得到十六進制表示的光源工作狀態(tài)之后，向下位機發(fā)送數(shù)據(jù)，若發(fā)送不成功，則檢查發(fā)送次數(shù)，如果次數(shù)小于3次，則再次發(fā)送， 若大于等于3次，則停止發(fā)送，并提示相應錯誤，并返回主界面；若發(fā)送成功，則將數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫，以備下次用戶調(diào)用，并返回主界面。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種機器視覺光源系統(tǒng)，其特征在于包括下位機、上位機和若干組照明單元，所述下位機包括單片機和串行驅(qū)動芯片，所述單片機通過串口接口與上位機連接，所述每組照明單元與對應的串行驅(qū)動芯片連接，所述串行驅(qū)動芯片相互串聯(lián)，其中一個串行驅(qū)動芯片與所述單片機連接，所述每組照明單元由若干個相互獨立的光源組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機器視覺光源系統(tǒng)，其特征在于所述下位機還包括與單片機連接的閃存數(shù)據(jù)單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機器視覺光源系統(tǒng)，其特征在于所述下位機還包括與單片機連接的供電單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的機器視覺光源系統(tǒng)，其特征在于所述下位機還包括分別與單片機連接的上電復位電路和手動復位電路。
5.一種機器視覺光源系統(tǒng)的控制方法，其特征在于包括以下步驟1)、下位機的單片機訪問閃存，讀取閃存數(shù)據(jù)，發(fā)送到串行驅(qū)動芯片，置位光源，點亮閃存數(shù)據(jù)單元設(shè)定的光源，然后打開串口中斷，等待上位機下傳數(shù)據(jù)；2)、上位機下傳數(shù)據(jù)并產(chǎn)生中斷，下位機響應中斷，讀取中斷緩存中數(shù)據(jù)，解算數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)換為光源控制信號，實現(xiàn)上位機所設(shè)定的光源工作狀態(tài)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的機器視覺光源系統(tǒng)的控制方法，其特征在于在所述步驟2) 中，上位機下傳的數(shù)據(jù)是通過以下步驟完成的a)、上位機開始運行，首先初始化變量，然后自動檢測串口狀態(tài)，若串口工作正常，則向下位機發(fā)送握手信號，若下位機正常響應上位機的握手信號，則在界面顯示連接成功，并等待用戶操作；b)、在用戶操作中，當用戶設(shè)置好各項參數(shù)后，點擊設(shè)置控件，系統(tǒng)產(chǎn)生響應，系統(tǒng)判斷用戶是否選擇了直接讀入數(shù)據(jù)庫中存儲的光源設(shè)定參數(shù)，如果用戶選擇了讀入數(shù)據(jù)庫中參數(shù)，則直接訪問數(shù)據(jù)庫中光源工作狀態(tài)，并執(zhí)行相應的數(shù)據(jù)發(fā)送程序；C)、若用戶沒有選擇讀入數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)，則系統(tǒng)讀入用戶通過頁面上的復選框表示的光源工作狀態(tài)，并執(zhí)行相應的數(shù)據(jù)發(fā)送程序；在步驟b)和步驟c)中，所述執(zhí)行相應的數(shù)據(jù)發(fā)送程序是將對應光源工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)據(jù)，然后轉(zhuǎn)換成十六進制數(shù)據(jù)，得到十六進制表示的光源工作狀態(tài)后，向下位機發(fā)送數(shù)據(jù)，若發(fā)送成功，則將數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫，以備下次用戶調(diào)用，并返回主界面。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的機器視覺光源系統(tǒng)的控制方法，其特征在于在所述步驟c) 中，用戶可以對光源對應的復選框進行操作，逐一將光源點亮或者關(guān)掉，用戶也可以使用行選的方式，將一列光源全部點亮或者關(guān)掉，在設(shè)置完界面上的復選框后，點擊光源設(shè)置控件，向下位機傳輸數(shù)據(jù)，設(shè)置光源。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的機器視覺光源系統(tǒng)的控制方法，其特征在于在所述步驟2) 中，中斷發(fā)生后，下位機發(fā)生響應，向上位機發(fā)送握手信號，如果沒有收到握手信號，查詢發(fā)送次數(shù)，如果次數(shù)小于3次，則再次發(fā)送握手信號，若發(fā)送次數(shù)大于3次，則判斷上位機出現(xiàn)錯誤，重新進入等待中斷狀態(tài)；如果收到握手信號，則讀取中斷緩存中數(shù)據(jù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的機器視覺光源系統(tǒng)的控制方法，其特征在于在所述步驟a)中，在檢測串口狀態(tài)時，若串口不能打開，則彈出警告，并終止程序運行；若串口正常工作，則向下位機發(fā)送握手信號，如果沒有收到握手信號，則判斷發(fā)送次數(shù)，如果次數(shù)小于3則重新發(fā)送，若次數(shù)大于3次，則提示用戶下位機沒有準備好，并進入顯示界面。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的機器視覺光源系統(tǒng)的控制方法，其特征在于在所述步驟b) 和步驟c)中，在得到十六進制表示的光源工作狀態(tài)之后，向下位機發(fā)送數(shù)據(jù)，若發(fā)送不成功，則檢查發(fā)送次數(shù)，如果次數(shù)小于3次，則再次發(fā)送，若大于等于3次，則停止發(fā)送，并提示相應錯誤，并返回主界面。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種機器視覺光源系統(tǒng)，包括下位機、上位機和若干組照明單元，所述下位機包括單片機和串行驅(qū)動芯片，所述單片機通過串口接口與上位機連接，所述每組照明單元與對應的串行驅(qū)動芯片連接，所述串行驅(qū)動芯片相互串聯(lián)，其中一個串行驅(qū)動芯片與所述單片機連接，所述每組照明單元由若干個相互獨立的光源組成。本發(fā)明可以通過在上位機的操作界面上，手動設(shè)置相應光源的LED點亮狀態(tài)，實現(xiàn)對光源板的像素級控制，并可以讀入數(shù)據(jù)庫參數(shù)，自動設(shè)置光源板上LED的工作狀態(tài)，下位機與上位機進行通訊，將上位機下傳的數(shù)據(jù)解算成光源板上對應的LED工作狀態(tài)，同時也可以實現(xiàn)從控制自身所帶閃存讀入光源板狀態(tài)，并置位相應光源板上的LED。
文檔編號H05B37/02GK102325409SQ20111025147
公開日2012年1月18日 申請日期2011年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月30日
發(fā)明者李元興, 殷國富, 蔣紅海 申請人:四川大學, 成都四星液壓制造有限公司