用于位移传感器的图像处理系统、装置和方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106162001A(43)申请公布日2016.11.23(21)申请号201610543895.2(22)申请日2016.07.07(71)申请人宁波舜宇智能科技有限公司地址315400浙江省宁波市余姚市舜宇路66-68号(72)发明人赵澄澄原洋李超(74)专利代理机构北京谨诚君睿知识产权代理事务所(特殊普通合伙)11538代理人陆鑫延慧(51)Int.Cl.H04N5/369(2011.01)H04N5/374(2011.01)H04N5/357(2011.01)权利要求书4页说明书13页附图2页(54)发明名称用于位移传感器的图像处理系统、装置和方法(57)摘要本发明公开了一种用于位移传感器的图像处理系统、装置和方法，其中，该系统包括线阵感光芯片和FPGA处理芯片，线阵感光芯片与FPGA处理芯片相连接；FPGA处理芯片包括接收模块和图像处理模块；其中，接收模块用于接收来自线阵感光芯片的图像信号；图像处理模块用于对接收模块所接收到的图像信号进行滤波，基于滤波后的图像信号确定图像轮廓的中心点位置并确定相对位移值。本发明提出完全由FPGA实现实时图像处理，且基于图像轮廓的中心点来确定相对位移值，不仅避免采用大体积的设备，便于安装和使用，而且使得图像处理所采用的方法能够有效适用于线阵传感芯片，从而保证了位移传感的精度，降低了系统的复杂度、成本、能耗以及硬件需求，保证了实时性。CN106162001ACN106162001A权利要求书1/4页1.一种用于位移传感器的图像处理系统，包括线阵感光芯片和FPGA处理芯片，其特征在于，所述线阵感光芯片与所述FPGA处理芯片相连接；所述FPGA处理芯片包括接收模块和图像处理模块，其中，所述接收模块用于接收来自所述线阵感光芯片的图像信号；所述图像处理模块用于对所述接收模块所接收到的图像信号进行滤波，基于滤波后的图像信号确定图像轮廓的中心点位置并确定相对位移值。2.根据权利要求1所述的图像处理系统，其特征在于，所述图像处理模块包括低通滤波子模块和位移确定子模块，其中，所述低通滤波子模块，用于对所述接收模块接收的图像信号进行低通滤波；所述位移确定子模块，用于基于低通滤波后的图像信号确定图像轮廓的中心点位置，并根据所述中心点位置与预设参考点的位置确定相对位移值；其中，所述位移确定子模块用于通过以下方式中的至少之一确定图像轮廓的中心点位置：确定低通滤波后的所述图像信号的峰值点，在该峰值点两侧选择所述图像信号的多个点并根据所述峰值点和选择的点确定图像轮廓的中心点；根据低通滤波后的所述图像信号的峰值以及预先配置的下限值与峰值之间的比例关系确定下限值，选择位于所述峰值与所述下限值之间的图像信号，并根据所选择的图像信号确定图像轮廓的中心点；所述位移确定子模块用于对低通滤波后的所述图像信号的波形进行曲线拟合，根据拟合得到的曲线的峰值点确定图像轮廓的中心点。3.根据权利要求1所述的图像处理系统，其特征在于，所述FPGA处理芯片进一步包括：线阵芯片控制模块，用于根据来自所述线阵感光芯片的图像信号确定反光物体的表面特性，并根据所述表面特性调整所述光源的发光功率、和/或所述线阵感光芯片的曝光时间。4.根据权利要求3所述的图像处理系统，其特征在于，所述线阵芯片控制模块还用于在所述线阵感光芯片采集图像信号的过程中，通过以下方式中的至少之一对所述线阵感光芯片进行控制：为所述线阵感光芯片提供所述FPGA处理芯片的寄存器配置参数，对所述线阵感光芯片的时钟频率进行控制，对所述线阵感光芯片的启动进行控制，对所述线阵感光芯片的图像信号发送进行控制。5.根据权利要求1所述的图像处理系统，其特征在于，进一步包括：存储器，用于存储图像信号和/或相对位移值；存储控制模块，用于对所述存储器进行控制，以实现图像信号和/或相对位移值的存储和读取。6.根据权利要求5所述的图像处理系统，其特征在于，所述存储器包括所述FPGA处理芯片的内置存储器和/或所述FPGA处理芯片的外接存储器，所述外接存储器为DDR3存储器。7.根据权利要求1至6中任一项所述的图像处理系统，其特征在于，进一步包括：传输模块，用于输出图像信号和/或由所述图像处理模块确定的相对位移值；其中，所述传输模块设置有用于连接外部设备的输出接口，该输出接口包括以下至少2CN106162001A权利要求书2/4页之一：USB接口、以太网接口、RS232接口、RS485接口、工业以太网控制自动化技术接口。8.根据权利要求1至6中任一项所述的图像处理系统，其特征在于，所述FPGA处理芯片进一步包括显示屏，用于显示所述相对位移值。9.根据权利要求1至6中任一项所述的图像处理系统，其特征在于，所述线阵感光芯片为线阵CMOS芯片