光源控制裝置及機(jī)器視覺系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提出一種光源控制裝置及機(jī)器視覺系統(tǒng)，該光源控制裝置包括控制器、邏輯器件以及LED驅(qū)動單元，所述控制器經(jīng)所述邏輯器件與所述LED驅(qū)動單元連接，所述控制器接收用戶指令，并根據(jù)用戶指令發(fā)送控制信號至所述邏輯器件，所述邏輯器件通過其內(nèi)部的邏輯計算將所述控制信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的PWM信號，并將所述PWM信號發(fā)送至所述LED驅(qū)動單元，所述LED驅(qū)動單元根據(jù)所述PWM信號控制LED光源的工作狀態(tài)。本實(shí)用新型極大地提高了LED光源亮度調(diào)節(jié)的延時精度。
【專利說明】
光源控制裝置及機(jī)器視覺系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及機(jī)器視覺領(lǐng)域，尤其涉及一種光源控制裝置及機(jī)器視覺系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，市場上用于機(jī)器視覺領(lǐng)域的LED光源控制裝置主要采用三類技術(shù)進(jìn)行LED光源亮度的調(diào)節(jié)。這三類技術(shù)分別是模擬調(diào)光技術(shù)、數(shù)字PWM調(diào)光技術(shù)及可控硅調(diào)光技術(shù)，模擬調(diào)光技術(shù)功耗比較大，且性能不易控制；而可控硅調(diào)光技術(shù)應(yīng)用尚不成熟，還沒有大面積推廣，因此數(shù)字PWM調(diào)光技術(shù)被廣泛的應(yīng)用到LED光源控制中。機(jī)器視覺領(lǐng)域中LED光源的亮度以及發(fā)光時間是需要與視頻采集裝置(即智能相機(jī))進(jìn)行配合使用的，智能相機(jī)觸發(fā)LED光源發(fā)光及LED光源亮度調(diào)節(jié)之間的延時是衡量整個機(jī)器視覺系統(tǒng)的一個非常重要的指標(biāo)。但現(xiàn)有技術(shù)中的LED光源控制裝置由于觸發(fā)延時精度不夠，對于LED亮度環(huán)境要求十分嚴(yán)格的工廠和機(jī)器車間，無法滿足其高精度應(yīng)用的需求。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種高精度延時的光源控制裝置及機(jī)器視覺系統(tǒng)。
[0004]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提出一種光源控制裝置，包括控制器、邏輯器件以及LED驅(qū)動單元,其中:
[0005]所述控制器經(jīng)所述邏輯器件與所述LED驅(qū)動單元連接，所述控制器接收用戶指令，并根據(jù)用戶指令發(fā)送控制信號至所述邏輯器件，所述邏輯器件通過其內(nèi)部的邏輯計算將所述控制信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的PWM信號，并將所述PWM信號發(fā)送至所述LED驅(qū)動單元，所述LED驅(qū)動單元根據(jù)所述PWM信號控制LED光源的工作狀態(tài)。
[0006]優(yōu)選地，該光源控制裝置還包括與所述邏輯器件相連的采集設(shè)備，所述采集設(shè)備發(fā)送外部觸發(fā)信號至所述邏輯器件，所述邏輯器件將所述外部觸發(fā)信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的同步信號并發(fā)送至所述LED驅(qū)動單元，所述LED驅(qū)動單元根據(jù)所述同步信號控制LED光源與所述采集設(shè)備的同步工作。
[0007]優(yōu)選地，所述采集設(shè)備為智能相機(jī)。
[0008]優(yōu)選地，所述控制器為單片機(jī)。
[0009]優(yōu)選地，所述邏輯器件為可編程邏輯器件或復(fù)雜可編程邏輯器件。
[0010]優(yōu)選地，所述單片機(jī)通過RS232串口與電腦連接。
[0011]優(yōu)選地，所述單片機(jī)包括四路A/D采樣電路，用于接收用戶指令。
[0012]優(yōu)選地，所述邏輯器件包括四路PWM信號輸出端口，用于輸出四路PWM信號。
[0013]優(yōu)選地,所述LED驅(qū)動單元包括單通道LED驅(qū)動電路或多通道LED驅(qū)動電路。
[0014]本實(shí)用新型還提出一種機(jī)器視覺系統(tǒng)，包括LED光源，該機(jī)器視覺系統(tǒng)還包括如上所述的光源控制裝置，所述LED光源與所述光源控制裝置中LED驅(qū)動單元的輸出端連接。
[0015]本實(shí)用新型提出的一種光源控制裝置及機(jī)器視覺系統(tǒng)，通過控制器來接收用戶指令，并根據(jù)用戶指令發(fā)送控制信號至邏輯器件，由邏輯器件來進(jìn)行邏輯運(yùn)算，并發(fā)送PWM信號至LED驅(qū)動單元，以控制LED光源的亮度，由于邏輯器件承擔(dān)了主要的邏輯計算工作，極大地提高了延時精度，進(jìn)一步地，與邏輯器件相連的采集設(shè)備發(fā)送外部觸發(fā)信號至邏輯器件，邏輯器件根據(jù)外部觸發(fā)信號發(fā)送同步信號至LED驅(qū)動單元，以控制LED光源與采集設(shè)備的同步工作，在提高了 LED光源亮度調(diào)節(jié)延時精度的同時，也極大地提高了采集設(shè)備觸發(fā)LED光源發(fā)光的延時精度，實(shí)現(xiàn)了對LED光源的精確控制。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本實(shí)用新型光源控制裝置一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖；
[0017]圖2是本實(shí)用新型光源控制裝置另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖。
[0018]為了使本實(shí)用新型的技術(shù)方案更加清楚、明了，下面將結(jié)合附圖作進(jìn)一步詳述。

【具體實(shí)施方式】
[0019]應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0020]本實(shí)用新型提供一種光源控制裝置，參照圖1，在一實(shí)施例中，該光源控制裝置包括控制器1、邏輯器件2以及LED驅(qū)動單元3，其中:
[0021]所述控制器I經(jīng)所述邏輯器件2與所述LED驅(qū)動單元3連接，所述控制器I接收用戶指令，并根據(jù)用戶指令發(fā)送控制信號至所述邏輯器件2，所述邏輯器件2通過其內(nèi)部的邏輯計算將所述控制信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的PWM信號，并將所述PWM信號發(fā)送至所述LED驅(qū)動單元3，所述LED驅(qū)動單元3根據(jù)所述PWM信號控制LED光源的工作狀態(tài)。
[0022]本實(shí)施例中，由于邏輯器件2承擔(dān)了主要的邏輯計算工作，而無需在控制器I上進(jìn)行邏輯運(yùn)算，控制器I只需接收并分析用戶指令，根據(jù)用戶指令調(diào)整和存儲相應(yīng)的控制參數(shù)，這樣，減少了用戶調(diào)節(jié)LED光源亮度的延時，極大地提高了延時精度。
[0023]參照圖2，在本實(shí)用新型光源控制裝置的另一實(shí)施例中，該光源控制裝置還包括與所述邏輯器件2相連的采集設(shè)備4，所述采集設(shè)備4發(fā)送外部觸發(fā)信號至所述邏輯器件2，所述邏輯器件2將所述外部觸發(fā)信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的同步信號并發(fā)送至所述LED驅(qū)動單元3，所述LED驅(qū)動單元3根據(jù)所述同步信號控制LED光源與所述采集設(shè)備4的同步工作。
[0024]具體地，上述采集設(shè)備4為智能相機(jī)；控制器I為單片機(jī)，單片機(jī)上包括四路A/D采樣電路，用于接收用戶指令，單片機(jī)還通過RS232串口與電腦連接；邏輯器件2為可編程邏輯器件(programmable logic device,簡稱PLD)或復(fù)雜可編程邏輯器件(ComplexProgrammable Logic Device,簡稱CPLD)，本實(shí)施例中，以邏輯器件2為CPLD為例進(jìn)行說明，CPLD上包括四路PWM信號輸出端口，用于輸出四路PWM信號。
[0025]本實(shí)施例中，上電后，單片機(jī)和CPLD進(jìn)行初始化，單片機(jī)與CPLD之間建立通信，單片機(jī)接收用戶輸入的指令，具體地，本實(shí)施例中，單片機(jī)通過下面兩種方式來接收用戶輸入的指令:1、用戶通過單片機(jī)上的四路A/D采樣電路輸入不同的采樣電壓值，單片機(jī)根據(jù)A/D采樣電路采集的采樣電壓值接收用戶輸入的指令；2、單片機(jī)通過RS232串口與電腦建立通信，在電腦上可設(shè)置控制軟件，用戶通過電腦上的控制軟件輸入相應(yīng)的指令，電腦將接收的指令通過RS232串口傳輸至單片機(jī)，從而使單片機(jī)接收到用戶輸入的指令。
[0026]單片機(jī)接收到用戶輸入的指令后，對用戶輸入的指令進(jìn)行分析，分析用戶需對LED光源亮度進(jìn)行調(diào)節(jié)的高低程度，再根據(jù)分析結(jié)果調(diào)整相應(yīng)的控制參數(shù)，生成CPLD能識別的控制信號，并將生成的控制信號發(fā)送至CPLD ；CPLD接收到單片機(jī)發(fā)送的控制信號后，在CPLD內(nèi)部進(jìn)行邏輯運(yùn)算，將接收的控制信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的PWM (Pulse Width Modulat1n,脈沖寬度調(diào)制)信號，并將PWM信號發(fā)送至LED驅(qū)動單元3，LED驅(qū)動單元3即可根據(jù)所述PWM信號調(diào)節(jié)LED光源的亮度。
[0027]需要說明的是，本實(shí)施例中，CPLD包括四路PWM信號輸出端口，用于輸出四路PWM信號，LED驅(qū)動單元3包括單通道LED驅(qū)動電路或多通道LED驅(qū)動電路，因此，單片機(jī)上的四路A/D采樣電路可同時接收四路指令，相應(yīng)的，CPLD可根據(jù)四路指令通過其四路PWM信號輸出端口并行輸出四路PWM信號至LED驅(qū)動單元3，而LED驅(qū)動單元3中的單通道LED驅(qū)動電路或多通道LED驅(qū)動電路可根據(jù)這四路PWM信號控制多路LED光源的工作狀態(tài)，因此，CPLD可做到同時并行控制多路LED光源完全獨(dú)立的進(jìn)行工作。
[0028]進(jìn)一步地，與CPLD相連的智能相機(jī)還可在其開啟時發(fā)送外部觸發(fā)信號至CPLD，CPLD根據(jù)外部觸發(fā)信號進(jìn)行邏輯運(yùn)算，并將外部觸發(fā)信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的同步信號發(fā)送至LED驅(qū)動單元3，LED驅(qū)動單元3根據(jù)所述同步信號控制LED光源與智能相機(jī)的同步工作，這樣，LED光源僅僅在CPLD接收到智能相機(jī)發(fā)送的外部觸發(fā)信號后才開啟，避免了其一直處于常亮狀態(tài)，提高了其使用壽命，且智能相機(jī)觸發(fā)LED光源發(fā)光之間的延時精度很高，不會影響正常工作。
[0029]本實(shí)施例通過控制器I來接收用戶指令，并根據(jù)用戶指令發(fā)送控制信號至邏輯器件2，由邏輯器件2來進(jìn)行邏輯運(yùn)算，并發(fā)送PWM信號至LED驅(qū)動單元3，以控制LED光源的亮度，由于邏輯器件2承擔(dān)了主要的邏輯計算工作，極大地提高了延時精度，進(jìn)一步地，與邏輯器件2相連的采集設(shè)備4發(fā)送外部觸發(fā)信號至邏輯器件2，邏輯器件2根據(jù)外部觸發(fā)信號發(fā)送同步信號至LED驅(qū)動單元3，以控制LED光源與采集設(shè)備4的同步工作，在提高了LED光源亮度調(diào)節(jié)延時精度的同時，也極大地提高了采集設(shè)備4觸發(fā)LED光源發(fā)光的延時精度，實(shí)現(xiàn)了對LED的精確控制。
[0030]本實(shí)用新型還提出一種機(jī)器視覺系統(tǒng)，包括LED光源，該機(jī)器視覺系統(tǒng)還包括上述光源控制裝置，其工作原理如上所述，在此不再贅述，所述LED光源與所述光源控制裝置中LED驅(qū)動單元的輸出端連接。由于采用了上述光源控制裝置，極大地減小了智能相機(jī)觸發(fā)LED光源發(fā)光及LED光源亮度調(diào)節(jié)之間的延時，提高了整個機(jī)器視覺系統(tǒng)對LED光源調(diào)節(jié)的精度，實(shí)現(xiàn)了對LED光源的精確控制，十分實(shí)用可靠。另外由于LED驅(qū)動單元中集成了led溫度檢測和斷路處理功能，能迅速、準(zhǔn)確的對LED光源進(jìn)行調(diào)整，保證了 LED光源環(huán)境實(shí)時處于穩(wěn)定、安全的狀態(tài)，使該機(jī)器視覺系統(tǒng)能適用于對LED亮度環(huán)境要求十分嚴(yán)格的工廠和機(jī)器車間，滿足其高精度應(yīng)用的需求。
[0031]上述光源控制裝置及機(jī)器視覺系統(tǒng)，通過控制器來接收用戶指令，并根據(jù)用戶指令發(fā)送控制信號至邏輯器件，由邏輯器件來進(jìn)行邏輯運(yùn)算，并發(fā)送PWM信號至LED驅(qū)動單元，以控制LED光源的亮度，由于邏輯器件承擔(dān)了主要的邏輯計算工作，極大地提高了延時精度，進(jìn)一步地，與邏輯器件相連的采集設(shè)備發(fā)送外部觸發(fā)信號至邏輯器件，邏輯器件根據(jù)外部觸發(fā)信號發(fā)送同步信號至LED驅(qū)動單元，以控制LED光源與采集設(shè)備的同步工作，在提高了 LED光源亮度調(diào)節(jié)延時精度的同時，也極大地提高了采集設(shè)備觸發(fā)LED光源發(fā)光的延時精度，實(shí)現(xiàn)了對LED光源的精確控制。
[0032]以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的專利范圍，凡是利用本實(shí)用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其它相關(guān)的【技術(shù)領(lǐng)域】，均同理包括在本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種光源控制裝置，其特征在于，包括控制器、邏輯器件以及LED驅(qū)動單元，其中: 所述控制器經(jīng)所述邏輯器件與所述LED驅(qū)動單元連接，所述控制器接收用戶指令，并根據(jù)用戶指令發(fā)送控制信號至所述邏輯器件，所述邏輯器件通過其內(nèi)部的邏輯計算將所述控制信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的PWM信號，并將所述PWM信號發(fā)送至所述LED驅(qū)動單元，所述LED驅(qū)動單元根據(jù)所述PWM信號控制LED光源的工作狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光源控制裝置，其特征在于，還包括與所述邏輯器件相連的采集設(shè)備，所述采集設(shè)備發(fā)送外部觸發(fā)信號至所述邏輯器件，所述邏輯器件將所述外部觸發(fā)信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的同步信號并發(fā)送至所述LED驅(qū)動單元，所述LED驅(qū)動單元根據(jù)所述同步信號控制LED光源與所述采集設(shè)備的同步工作。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光源控制裝置，其特征在于，所述采集設(shè)備為智能相機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光源控制裝置，其特征在于，所述控制器為單片機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光源控制裝置，其特征在于，所述邏輯器件為可編程邏輯器件或復(fù)雜可編程邏輯器件。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光源控制裝置，其特征在于，所述單片機(jī)通過RS232串口與電腦連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光源控制裝置，其特征在于，所述單片機(jī)包括四路A/D采樣電路，用于接收用戶指令。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光源控制裝置，其特征在于，所述邏輯器件包括四路PWM信號輸出端口，用于輸出四路PWM信號。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光源控制裝置，其特征在于，所述LED驅(qū)動單元包括單通道LED驅(qū)動電路或多通道LED驅(qū)動電路。
10.一種機(jī)器視覺系統(tǒng)，包括LED光源，其特征在于，還包括權(quán)利要求1至9中任意一項(xiàng)所述的光源控制裝置，所述LED光源與所述光源控制裝置中LED驅(qū)動單元的輸出端連接。
【文檔編號】H05B37/02GK204031510SQ201420169541
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年4月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月9日
【發(fā)明者】王鵬 申請人:深圳市英泰立誠電子有限公司