本发明专利技术公开了一种匀速高帧率投影控制电路、方法及工业光机，电路包括：主控模块、DLP控制模块、DLP显示模块、光源驱动模块、第一外部控制模块及第二外部控制模块；主控模块包括主控单元及PWM触发单元；主控单元用于接收第一外部控制模块的触发输入信号，PWM触发单元用于产生PWM脉冲信号触发DLP控制模块；DLP控制模块用于依据PWM脉冲信号进行投影图片的控制；DLP显示模块与光源驱动模块用于依据投影图片实现结构光输出；DLP控制模块用于在进行投影图片的控制时发出同步信号给相机采集；主控单元用于在同步信号达到预设数量后产生触发输出信号到第二外部控制模块。本发明专利技术能够匀速高帧率投影输出结构光；支持外部一次触发，投影一组或者多组图案的功能。投影一组或者多组图案的功能。投影一组或者多组图案的功能。
【技术实现步骤摘要】
一种匀速高帧率投影控制电路、方法及工业光机
[0001]本专利技术涉及结构光投影
，尤其涉及一种匀速高帧率投影控制电路、方法及工业光机。
技术介绍
[0002]结构光是一组由投影仪和摄像头组成的系统结构。用投影仪投射特定的光信息到物体表面后及背景后，由摄像头采集。根据物体造成的光信号的变化来计算物体的位置和深度等信息，进而复原整个三维空间。
[0003]TI公司推出了DLP2010LC、3010LC、4710LC等工业DMD(数字微镜元件)及配套的DLPC控制器(DLP技术的光控制器)，DLPC控制器提供了内部模式1bit和8bit的1D条纹图结构光投影，常用于3D AOI(自动光学检测)、SPI(锡膏检查)、视觉扫描等领域。DLPC内部模式投影支持接受外部runonce命令一次性触发完整一批图片投影和trigger in触发单图投影。支持配置pattern set的曝光时序(Pattern setorder table)，即设定指定1－N个图案集曝光周期(前暗场时间+曝光时间+后暗场时间)来控制帧率，通过DLP控制器控制LED光源和控制DMD微镜来实现数字结构光投影，但存在如下不足：
[0004]1)DLPC支持RUNONCE命令投影，需要给DLPC发送IIC命令和等待预加载处理，延迟5－20ms以上才(配置的曝光周期时间影响投影延时时间)开始投影，导致综合帧率下降；
[0005]2)DLPC支持TRIGGER IN单图投影，但一次触发只能投影单张图，需要外部多次触发才能完整投影一轮。不支持一次触发投影一个pattern set组，或者一次性投影一轮所有pattern set的图片；
[0006]3)内部模式图案是按pattern set分组存储和加载的，每个pattern set内部最多可以存储7－8张8bit的1D图(以DLP4710为例子，横图最多7张，竖图最多8张)，无法直接支持更多pattern的pattern set集；
[0007]4)整个时序表中如果只有在单个pattern set内循环的pattern的曝光投影帧率可以做到最高427帧(因为不需要重新加载)，但单个pattern set总pattern数量上无法满足客户的需求；
[0008]5)由于实际大多数结构光投影应用至少会用到10多个pattern的情况，因此就需要多个pattern set配合投影。当投影切换到下一个pattern set时，中途存在额外的加载时间；下一个pattern set包含pattern数量越多，加载时间就越长。因此无法匀速高帧率投影输出结构光。
[0009]6)由于成本等原因存在配套的高分辨率的工业相机的最高帧率低于DLP光机投影的最高帧率，此时必须降低投影帧率匹配相机的最高帧率以保证工业相机能正常工作。但是降低后由于以上所述原因，多个pattern set中的切换加载时间的存在，平均综合投影帧率和相机采集帧率又会低于相机的最高帧率。导致相机存在空闲等待。因此，专利技术一种匀速高帧率投影控制电路是该领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
[0010]本申请的目的是提供一种匀速高帧率投影控制电路及工业光机，本方案中，主控单元接收第一外部控制模块的触发输入信号，PWM触发单元产生PWM脉冲信号触发DLP控制模块；DLP控制模块依据PWM脉冲信号进行投影图片的控制；DLP显示模块与光源驱动模块用于依据所述投影图片实现结构光输出；DLP控制模块在进行投影图片的控制时发出同步信号给相机采集；主控单元在同步信号达到预设数量后产生触发输出信号到第二外部控制模块，实现了外部一次触发即可投影一组或者多组图案的功能，实现匀速高帧率投影输出结构光。
[0011]为解决上述技术问题，本申请提供了一种匀速高帧率投影控制电路，包括主控模块、DLP控制模块、DLP显示模块、光源驱动模块、第一外部控制模块及第二外部控制模块；所述主控模块包括主控单元及PWM触发单元；
[0012]所述主控单元与所述第一外部控制模块电连接，所述PWM触发单元与所述主控单元电连接，所述DLP控制模块与所述PWM触发单元电连接，所述DLP显示模块与所述DLP控制模块电连接；
[0013]所述光源驱动模块与所述DLP控制模块电连接，所述DLP控制模块及所述主控单元均与所述第二外部控制模块电连接；
[0014]所述主控单元用于接收所述第一外部控制模块的触发输入信号，所述PWM触发单元用于产生PWM脉冲信号触发所述DLP控制模块；
[0015]所述DLP控制模块用于依据所述PWM脉冲信号进行投影图片的显示处理控制；所述DLP显示模块与所述光源驱动模块用于依据所述投影图片实现结构光输出；
[0016]所述DLP控制模块用于在进行投影图片的控制时发出同步信号给相机采集；
[0017]所述主控单元用于在所述同步信号达到预设数量后产生触发输出信号到所述第二外部控制模块。
[0018]优选地，所述一种匀速高帧率投影控制电路还包括输入滤波模块；
[0019]所述第一外部控制模块与所述输入滤波模块电连接，所述主控单元与所述输入滤波模块电连接。
[0020]优选地，所述一种匀速高帧率投影控制电路还包括隔离输出模块；
[0021]所述第二外部控制模块与所述隔离输出模块电连接，所述隔离输出模块与所述主控单元电连接。
[0022]优选地，所述一种匀速高帧率投影控制电路还包括USB模块及FLASH存储模块；
[0023]所述USB模块分别与上位机、所述DLP控制模块及所述FLASH存储模块电连接，所述FLASH存储模块与所述DLP控制模块电连接；
[0024]所述USB模块用于实现投影数据的烧录；
[0025]所述FLASH存储模块用于实现启动初始化的配置加载。
[0026]优选地，所述主控模块还包括总线收发单元、输入缓冲单元及输出缓冲单元；
[0027]所述总线收发单元分别与所述输入缓冲单元及所述输出缓冲单元电连接；
[0028]所述输入缓冲单元分别与所述输入滤波模块及所述DLP控制模块电连接；
[0029]所述输出缓冲单元分别与所述隔离输出模块及所述DLP控制模块电连接。
[0030]优选地，所述主控模块还包括调试单元；
[0031]所述调试单元与所述主控单元电连接。
[0032]为解决上述技术问题，本申请还提供了一种匀速高帧率投影控制方法，所述方法包括：
[0033]接收所述第一外部控制模块的触发输入信号；
[0034]依据所述触发输入信号产生PWM脉冲信号触发所述DLP控制模块；
[0035]依据所述PWM脉冲信号进行投影图片的显示处理控制；
[0036]依据所述投影图片实现结构光输出；
[0037]在进行投影图片的控制时发出同步信号给相机采集；
[0038]在所述同步信号达到预设数量后产生触发输出信号到所述第二外部控制模块。...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种匀速高帧率投影控制电路，其特征在于，包括：主控模块、DLP控制模块、DLP显示模块、光源驱动模块、第一外部控制模块及第二外部控制模块；所述主控模块包括主控单元及PWM触发单元；所述主控单元与所述第一外部控制模块电连接，所述PWM触发单元与所述主控单元电连接，所述DLP控制模块与所述PWM触发单元电连接，所述DLP显示模块与所述DLP控制模块电连接；所述光源驱动模块与所述DLP控制模块电连接，所述DLP控制模块及所述主控单元均与所述第二外部控制模块电连接；所述主控单元用于接收所述第一外部控制模块的触发输入信号，所述PWM触发单元用于产生PWM脉冲信号触发所述DLP控制模块；所述DLP控制模块用于依据所述PWM脉冲信号进行投影图片的显示处理控制；所述DLP显示模块与所述光源驱动模块用于依据所述投影图片实现结构光输出；所述DLP控制模块用于在进行投影图片的控制时发出同步信号给相机采集；所述主控单元用于在所述同步信号达到预设数量后产生触发输出信号到所述第二外部控制模块。2.根据权利要求1所述的一种匀速高帧率投影控制电路，其特征在于，所述一种匀速高帧率投影控制电路还包括输入滤波模块；所述第一外部控制模块与所述输入滤波模块电连接，所述主控单元与所述输入滤波模块电连接。3.根据权利要求1或2所述的一种匀速高帧率投影控制电路，其特征在于，所述一种匀速高帧率投影控制电路还包括隔离输出模块；所述第二外部控制模块与所述隔离输出模块电连接，所述隔离输出模块与所述主控单元电连接。4.根据权利要求1所述的一种匀速高帧率投影控制电路，其特征在于，所述一种匀速高帧率投影控制电路还包括USB模块及FLASH存储模块；所述USB模块分别与上位机、所述DLP控制模块及所述FLASH存储模块电连接，所述FLASH存储模块与所述DLP控制模块电连接；所述USB模块...
【专利技术属性】
技术研发人员：张军，段双成，黄国豹，黄万周，黄金周，
申请(专利权)人：深微光电科技深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：
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