一体机式智能型页面检测仪制造技术

一体机式智能型页面检测仪，可广泛用于图形、图文和文字书帖质量在线自动检测和排废。系统包括ＣＰＬＤ逻辑控制电路、ＤＳＰ处理器电路、ＣＭＯＳ传感器电路、存储器扩展电路、ＵＳＢ通信和串口通信电路、界面电路。ＣＰＬＤ作为核心逻辑控制部件，ＤＳＰ作为图像采集和信号处理器。该仪器采用３０万像素的ＣＭＯＳ图像传感器获取图像，能够获取更多书帖细节，仪器的分辨率和检测精度更高；采用图像处理技术识别错帖，不仅适用于内容差别较大的图形、图文书帖，也适合于内容差别较小的文字帖。该仪器一体机式设计使仪器具有更小的体积，现场装配方便；其智能性使现场调整参数更便捷，大幅提高了仪器的实用性和检测准确性。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

"一体机式智能型页面检测仪"是一种采用智能视频成像技术开发的书帖 质量检测设备，用于装订机或印刷机工作过程中书帖质量的在线自动检测和排 废，可广泛用于图形、图文和文字书帖质量在线自动监控。
技术介绍
在印刷行业，厂商对书帖装订流水线的自动化程度和质量检测的要求越来 越高，错帖的自动检测成为装订环节中待解决的一个重要问题。目前，光眼型 页面检测仪应用的较为成功，如图1所示为现有光眼型页面检测仪的电路结构示意图。该类仪器通常采用具有有限数量(10-20个)的光电池作为信号获取的 传感器，单片机等作为信号处理器， 一般带有串口通信和排废电路等。但因其 传感器的数量较少，分布间距较大，所以检测分辨率低，适合合格书帖与不合 格书帖差别较大的对象，而对文字书帖等差别较小的检测对象出错率较高,因 此，开发新型的具有高分辨率的页面检测仪就很有必要。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有光眼型页面检测仪采样点少、采样间距 大、分辨率和检测精度低的不足，提出了一种一体机式智能性页面检测仪，该 仪器使用30万像素的CMOS芯片作为图像传感器，硬件电路紧密集成为一体。 该仪器具有分辨率高、智能检测的特点，极大提高了检测的准确性。本技术的技术方案如图2、图3和图4所示，系统包括CPLD逻辑控 制电路、DSP电路、CMOS传感器电路、存储器扩展电路、USB通信电路和串口 电路和界面电路；CPLD逻辑控制电路控制USB通信电路、串口电路、存储器 扩展电路、CMOS传感器电路的工作逻辑、同时在CPLD内部扩展多个寄存器， 用于系统工作过程中以上各电路之间的选择与切换；DSP电路用于图像采集和 信号处理；CMOS传感器电路获取图像信号，并将图像在存储器扩展电路中进 行缓存；存储器扩展电路包括FLASH存储器和RAM存储器，存储DSP程序和缓 存图像数据；USB通信电路用于连接DSP电路和PC机，在调试过程中使用； 串口电路用于连接DSP电路和界面电路，二者通过串口电路传递同步信号、图 像数据和检测结果；界面电路包括了与DSP电路之间的串口电路、与液晶屏之 间的串口电路、外部触发信号和输出信号光隔电路和外扩的3x3键盘，键盘 用作图像大小、模板大小、检测命令、图像采集命令的设置；图像大小、模板 大小、检测命令、图像采集命令和外部触发信号在界面电路中经过编码，通过 串口电路发送给DSP电路，DSP根据命令格式的内容，启动CPLD中的寄存器， 使对应的电路工作，检测结果在DSP中编码，通过串口电路发送给界面电路， 界面电路控制液晶屏的显示。所述的CMOS传感器电路包括FIFO芯片U10和图像传感器芯片Ull， U10 的第15-18脚、25-28脚作为数据总线使用，第l-4脚、11-14脚作为数据线 与Ull的数据输出管脚连接，Ull的第1和第47脚作为I2C控制端;Ull在CPLD 逻辑控制电路的控制下，在数据线上输出一帧数据，将图像数据写入U10进行 缓存，写完一帧后，CPLD逻辑控制电路通知DSP电路将数据读入内存中处理。所述的存储器电路中包括数据存储器芯片U3和FLASH存储器芯片U4， U3和U4的逻辑控制管脚与CPLD逻辑控制电路连接，受CPLD逻辑控制电路控 制，16位数据总线与系统的数据总线连接，通过总线交换数据，M使用14 位地址线，U3使用13位地址线选择存储单元。所述的USB通信电路包括USB通信芯片U5和EEPROM U6， U5通过16位数 据端口与系统的数据总线连接，其逻辑控制管脚与CPLD逻辑控制电路连接， 在CPLD逻辑控制电路控制下工作，U6存储U5工作时的预设参数，U6通过I2C 总线读取U5中的数据。所述的串口电路包括功率转换芯片U7、并转串芯片U8和串口通信芯片U9; U7的2-9脚作为低8位数据总线使用，其11-18脚与U8的数据总线连接，U8的串行输出与U9的输入端连接，U9的串行输出与界面电路中的串口电路连接；串口电路将DSP电路与界面电路连接在一起，进行参数和检测结果的传送。所述的界面电路包括MEGA系列单片机U13，地址锁存器U14、 RAM存储器 U15，表示的串口通信芯片U16、 U17; U13通过U16与液晶屏连接，进行检测 结果显示和参数设置；U13通过U17与DSP电路进行串口通信；U16将液晶屏 传送来的数据和DSP传送来的数据存储在U15中；U13的PB7、 PG3、 PG4、 PD0、 PD1、 PD4-PD7控制9个LED, PF0-PF2作为输出控制端与U19表示的光藕连接； PB1-PB6用于外部键盘的扩展；第6脚作为外部触发信号输入端；界面电路通 过扩展的键盘操作液晶屏，设置参数和显示结果，使用U17串口芯片与DSP 电路交换数据，通过输入输出电路控制同步和排废。所述的CPLD逻辑控制电路采用MAX7000系列的CPLD，其I/O脚中的第1、 2、 5-10脚分配给系统中的低8位数据总线，扩展内部寄存器；第52-56脚连 接U2所示的DSP电路的地址线A4-A0，第57、 64脚连接U2的地址线A13和 A14, CPLD使用地址线选择内部寄存器；第67-72脚、第75-80脚与U2的功 能管脚MSTRB、 IOSTRB、 DSP一RW、 IS、 DS、 PS、腿I、 BIO、 INT3-INT0、 XF连 接，用于数据空间、程序空间、中断和复位的扩展；第83-85、第92脚、第 96、 98、 99脚与U10表示的FIF0芯片的逻辑控制管脚连接，读写FIFO数据； 第81脚、93-97脚与Ull表示的CMOS图像传感器的逻辑控制管脚连接，控制 图像传感器正常工作；第12-17脚、第19-22脚连接U5表示的USB芯片的逻 辑控制管脚，控制USB通信；第30-31脚与U7表示的功率转换芯片的逻辑管 脚连接，第24脚、第27-29脚、第32脚与U8表示的并转串芯片的逻辑管脚 连接，控制串口通信；第33脚、第35-41脚分配给U3表示的RAM芯片，用于 数据存储器的读取；第42脚、44-49脚连接U4表示的FLASH存储器的逻辑管 脚，控制FLASH存储器数据的读取；CPLD逻辑控制电路负责协调系统各芯片的工作，产生正常的控制逻辑。所述的DSP处理电路使用TI公司54系列的DSP，其99-104脚、113-119脚、121-123脚用作16位数据总线，与系统中的Ul、 U3、 U4、 U5、 U7、 U10 的数据线连接，通过数据总线交换数据；其5脚、7-10脚、131-134脚、136-141 脚用作15位地址线，通过地址线来选择系统中的寄存器；其43、 45、 53、 59 脚用于I2C电路扩展；其20-22脚、23-25脚、用于程序空间、数据空间和I/O 空间的扩展；其27脚、31脚与CPLD逻辑控制电路连接，用于寄存器扩展； 其63-67脚作为外部中断输入引脚；DSP处理电路通过数据总线和地址线对整 个系统进行管理，通过I2C总线配置CMOS图像传感器，在总线上读取或写入 数据，并对数据进行处理和分析。本技术通过外置键盘和液晶屏设置检测参数，将这些参数和外部同步 检测信号编码后通过串口发送给DSP电路，DSP启动CPLD中的逻辑控本文档来自技高网...

【技术保护点】
一体机式智能型页面检测仪，其特征在于：包括ＣＰＬＤ逻辑控制电路、ＤＳＰ电路、ＣＭＯＳ传感器电路、存储器扩展电路、ＵＳＢ通信电路和串口电路和界面电路；ＣＰＬＤ逻辑控制电路控制ＵＳＢ通信电路、串口电路、存储器扩展电路、ＣＭＯＳ传感器电路的工作逻辑、同时在ＣＰＬＤ内部扩展多个寄存器，用于系统工作过程中以上各电路之间的选择与切换；ＤＳＰ电路用于图像采集和信号处理；ＣＭＯＳ传感器电路获取图像信号，并将图像在存储器扩展电路中进行缓存；存储器扩展电路包括ＦＬＡＳＨ存储器和ＲＡＭ存储器，存储ＤＳＰ程序和缓存图像数据；ＵＳＢ通信电路用于连接ＤＳＰ电路和ＰＣ机，在调试过程中使用；串口电路用于连接ＤＳＰ电路和界面电路，二者通过串口电路传递同步信号、图像数据和检测结果；界面电路包括了与ＤＳＰ电路之间的串口电路、与液晶屏之间的串口电路、外部触发信号和输出信号光隔电路、键盘电路，键盘用作图像大小、模板大小、检测命令、图像采集命令的设置；图像大小、模板大小、检测命令、图像采集命令和外部触发信号在界面电路中经过编码，通过串口电路发送给ＤＳＰ电路，ＤＳＰ根据命令格式的内容，启动ＣＰＬＤ中的寄存器，使对应的电路工作，检测结果在ＤＳＰ中编码，通过串口电路发送给界面电路，界面电路控制液晶屏显示检测结果。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王跃宗，李德胜，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]