一种用于舌面仪的立体测量系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于舌面仪的立体测量系统，包括FPGA控制器和图像采集模块，所述图像采集模块的数据端接口通过控制线与FPGA控制器相连接，所述FPGA控制器的数据端还连接有SDRAM存储器，所述FPGA控制器的通讯端口与USB接口芯片相连接，所述USB接口芯片的信号端与计算机相连接，所述图像采集模块的内部设置有数据接收模块和串口通信模块，所述串口通信模块的信号端分别与FPGA控制器和蓝光扫描仪的通信端口相连接，所述数据接收模块的输入端接收蓝光扫描仪的图像信号，采用一种基于条纹周期校正的三维测量方法，用蓝光扫描仪装置侦测并分析舌头的形状和外观数据，将采集到的数据进行图像处理，提高了扫描的精确性和数据的稳定性，提高了数据处理效率。

A stereoscopic measurement system for the tongue surface meter

The invention discloses a stereoscopic measurement system for a tongue surface instrument, including the FPGA controller and the image acquisition module. The data end interface of the image acquisition module is connected with the FPGA controller by the control line. The data end of the FPGA controller is also connected with a SDRAM memory, and the communication port of the FPGA controller is connected with the USB interface. The signal end of the USB interface chip is connected with the computer. The interior of the image acquisition module is provided with a data receiving module and a serial communication module. The signal end of the serial communication module is connected with the communication port of the FPGA controller and the blue light scanner, and the input end of the data receiving module. The image signal of the blue light scanner is received, and a three-dimensional measurement method based on the correction of the fringe cycle is adopted. The blue light scanner is used to detect and analyze the shape and appearance data of the tongue, and the collected data are processed to improve the accuracy of the scanning and the stability of the data, and the efficiency of the data processing is improved.

【技术实现步骤摘要】
一种用于舌面仪的立体测量系统
本专利技术涉及立体测量系统
，具体为一种用于舌面仪的立体测量系统。
技术介绍
在舌面仪的视觉测量中，舌头表面外形轮廓信息来源于图像，图像处理是保证三维轮廓测量质量的关键。图像间的立体点对匹配是图像处理最重要也是最困难的一步，目前的舌面仪立体测量系统还存在一定的缺陷：(1)现有的立体测量系统中使用多个摄像机与计算机间需要进行图像数据通讯，数据存储量大，对图像采集的同步性和数据传输速度提出了很高要求；(2)现有的立体测量系统主要采用傅立叶变换轮廓术，只需向待测物体表面投射一幅光栅条纹图像就可以全自动区分物体表面的高度变化，获取相应的三维点云数据，对条纹阶次和内插数的设置没有严格要求，也没有由光栅的高次谐波产生的假莫尔条纹所引起的误差。其缺点是在相位调制和解调过程中需要进行傅立叶分析、滤波、逆傅立叶变换、相位展开等处理，算法复杂度较高，测量精度和稳定性不易保证；(3)现有的立体测量系统结构也比较复杂，数据处理速率较慢。
技术实现思路
为了克服现有技术方案的不足，本专利技术提供一种用于舌面仪的立体测量系统，采用一种基于条纹周期校正的三维测量方法，用蓝光扫描仪装置侦测并分析舌头的形状和外观数据，将采集到的数据进行图像处理，提高了扫描的精确性和数据的稳定性，同时使用FPGA控制器作为中央处理器，提高了数据处理效率，能有效的解决
技术介绍
提出的问题。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于舌面仪的立体测量系统，包括FPGA控制器和图像采集模块，所述图像采集模块的数据端接口通过控制线与FPGA控制器相连接，所述FPGA控制器的数据端还连接有SDRAM存储器，所述FPGA控制器的通讯端口通过RS232总线与USB接口芯片相连接，所述USB接口芯片的信号端与计算机相连接，所述计算机的内部设置有Labview控制模块，所述Labview控制模块的交互端口与人机交互模块相连接，所述图像采集模块的内部设置有数据接收模块和串口通信模块，所述串口通信模块的信号端分别与FPGA控制器和蓝光扫描仪的通信端口相连接，所述数据接收模块的输入端接收蓝光扫描仪的图像信号，所述数据接收模块的输出端与FPGA控制器相连接。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述FPGA控制器的信号端还连接有立体传感器。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述FPGA控制器的控制端口还连接有JTAG调试接口模块。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述蓝光扫描仪的通信端口还通过触发控制芯片与FPGA控制器相连接。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述FPGA控制器的内部还设置有时序检测模块和图像校对模块，所述时序检测模块的输出端通过阈值设定模块与图像校对模块相连接。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述FPGA控制器的电源端还连接有供电模块。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述FPGA控制器的数据端连接有数据采集卡。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术采用一种基于条纹周期校正的三维测量方法，用蓝光扫描仪装置侦测并分析舌头的形状和外观数据，将采集到的数据进行图像处理，同时，蓝光扫描仪上设置有蓝光滤光片，利用蓝光滤光片过滤白光，提高了扫描的精确性和数据的稳定性，同时使用FPGA控制器作为中央处理器，提高了数据处理效率；(2)本专利技术通过运用SDRAM存储器实现图像数据缓冲存储的功能。并且使用FPGA控制器控制SDRAM存储器的操作时序，从而控制数据读取及存储。(3)本专利技术在系统设计时选用FPGA作为主控制器、运用CameraLink接口电路实现图像采集、使用SDRAM芯片实现图像存储、采用USB3.0接口实现系统与计算机间图像数据的通讯。附图说明图1为本专利技术的整体结构示意图；图2为本专利技术的图像采集模块结构示意图。图中：1-FPGA控制器；2-图像采集模块；3-SDRAM存储器；4-RS232总线；5-USB接口芯片；6-计算机；7-人机交互模块；8-人机交互模块；9-时序检测模块；10-数据采集卡；11-供电模块；12-JTAG调试接口模块；13-立体传感器；14-蓝光扫描仪；15-数据接收模块；16-串口通信模块；17-触发控制芯片；18-图像校对模块；19-阈值设定模块。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。以下各实施例的说明是参考附图，用以示例本专利技术可以用以实施的特定实施例。本专利技术所提到的方向和位置用语，例如「上」、「中」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等，仅是参考附加图式的方向和位置。因此，使用的方向和位置用语是用以说明及理解本专利技术，而非用以限制本专利技术。实施例：如图1所示，本专利技术提供了一种用于舌面仪的立体测量系统，包括FPGA控制器1和图像采集模块2，所述图像采集模块2的数据端接口通过控制线与FPGA控制器1相连接，所述FPGA控制器1的数据端还连接有SDRAM存储器3，使用SDRAM存储器3实现图像数据缓冲存储的功能，所述FPGA控制器1的通讯端口通过RS232总线4与USB接口芯片5相连接，使用USB接口芯片5处于设备端固件和主机应用程序之间，负责对底层硬件进行操作，主要作用是使操作系统能够识别USB设备，并建立起主机和设备端之间的通讯。所述USB接口芯片5的信号端与计算机6相连接，所述计算机6的内部设置有Labview控制模块7，所述Labview控制模块7的交互端口与人机交互模块8相连接，所述FPGA控制器1的信号端还连接有立体传感器13，所述FPGA控制器1的控制端口还连接有JTAG调试接口模块12，所述蓝光扫描仪14的通信端口还通过触发控制芯片17与FPGA控制器1相连接，所述FPGA控制器1的内部还设置有时序检测模块9和图像校对模块18，所述时序检测模块9的输出端通过阈值设定模块19与图像校对模块18相连接，所述FPGA控制器1的电源端还连接有供电模块11，所述FPGA控制器1的数据端连接有数据采集卡10；如图2所示，所述图像采集模块2的内部设置有数据接收模块15和串口通信模块16，所述串口通信模块16的信号端分别与FPGA控制器1和蓝光扫描仪14的通信端口相连接，所述数据接收模块15的输入端接收蓝光扫描仪14的图像信号，所述数据接收模块15的输出端与FPGA控制器1相连接，所述蓝光扫描仪14由外部采集开始触发信号及外部帧开始触发信号共同控制触发曝光，当蓝光扫描仪14退出“等待帧开始触发”采集状态开始帧曝光和数据读出，使用DS90CR288型号的数据接收模块15接收图像数据，当帧同步信号FVAL、行同步信号LVAL及数据有效同步信号DVAL都为高电平时，图像数据有效，可以进行数据传输。由于FPGA采用并行设计思路，位于不同模块语句块中的蓝光扫描仪14触发控制程序在每个时钟上升沿同时执行，实现了多个蓝光扫描仪14同步触发采集图像数据。综上所述，本专利技术的主要特点在于：(1)本专利技术采用一种基于条纹周期校正的三维测量方法，用蓝光扫描仪装置侦测并分析舌头的形状和外观数本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于舌面仪的立体测量系统，其特征在于：包括FPGA控制器(1)和图像采集模块(2)，所述图像采集模块(2)的数据端接口通过控制线与FPGA控制器(1)相连接，所述FPGA控制器(1)的数据端还连接有SDRAM存储器(3)，所述FPGA控制器(1)的通讯端口通过RS232总线(4)与USB接口芯片(5)相连接，所述USB接口芯片(5)的信号端与计算机(6)相连接，所述计算机(6)的内部设置有Labview控制模块(7)，所述Labview控制模块(7)的交互端口与人机交互模块(8)相连接，所述图像采集模块(2)的内部设置有数据接收模块(15)和串口通信模块(16)，所述串口通信模块(16)的信号端分别与FPGA控制器(1)和蓝光扫描仪(14)的通信端口相连接，所述数据接收模块(15)的输入端接收蓝光扫描仪(14)的图像信号，所述数据接收模块(15)的输出端与FPGA控制器(1)相连接。

【技术特征摘要】
1.一种用于舌面仪的立体测量系统，其特征在于：包括FPGA控制器(1)和图像采集模块(2)，所述图像采集模块(2)的数据端接口通过控制线与FPGA控制器(1)相连接，所述FPGA控制器(1)的数据端还连接有SDRAM存储器(3)，所述FPGA控制器(1)的通讯端口通过RS232总线(4)与USB接口芯片(5)相连接，所述USB接口芯片(5)的信号端与计算机(6)相连接，所述计算机(6)的内部设置有Labview控制模块(7)，所述Labview控制模块(7)的交互端口与人机交互模块(8)相连接，所述图像采集模块(2)的内部设置有数据接收模块(15)和串口通信模块(16)，所述串口通信模块(16)的信号端分别与FPGA控制器(1)和蓝光扫描仪(14)的通信端口相连接，所述数据接收模块(15)的输入端接收蓝光扫描仪(14)的图像信号，所述数据接收模块(15)的输出端与FPGA控制器(1)相连接。2.根据权利要求1所述的一种用于舌面仪的立体测...

【专利技术属性】
技术研发人员：王成，王渝，李玉子，王元千，
申请(专利权)人：芜湖圣美孚科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34