【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及工业视觉、工厂自动化、机器人等领域，具体涉及一种智能工业以太网装置及其控制方法。
技术介绍
1、目前，工业视觉、工厂自动化、机器人等领域，普遍采用的基于工业相机、传输线缆、采集卡、工控机和显卡的机器视觉系统，解决生产、加工过程中的自动目标识别、监测和闭环机械运动。机器视觉方案面临硬件架构复杂、成本高、延迟高、功耗大、图像处理速度慢等系列问题，尤其是面对需要闭环运动控制的场景，传统视觉方案架构更是无法满足系统高速、高精度处理要求。因此，该类问题亟需解决。
技术实现思路
1、(一)要解决的技术问题
2、针对上述不足，本专利技术的主要目的在于提供一种智能工业以太网装置及其控制方法，该装置为一种高集成度、高可靠性、具备高速智能图像处理算法能力的紧凑型工业以太网装置，可以在有限的结构空间内安装，对目标进行高速实时检测。
3、(二)技术方案
4、为了实现上述目的，本专利技术第一方面，提供了一种智能工业以太网装置，包括：光学镜头；第一结构件、第二结构件、第三结构件；图像传感器电路板、主控电路板、加速视觉芯片电路板、工业以太网电路板；其中，光学镜头、第一结构件和图像传感器电路板组成成像组件，实现高速成像功能；加速视觉芯片电路板用于部署轻量化的基于卷积神经网络的智能目标检测算法；工业以太网电路板实现与以太网总线设备的数据收发；图像传感器电路板、主控电路板和加速视觉芯片电路板通过高速连接器相互堆叠，主控电路板和工业以太网电路板通过fpc软排线连接；主控
5、上述方案中，图像传感器电路板、加速视觉芯片电路板、工业以太网电路板均挂载于可编程逻辑器件电路上。
6、上述方案中，该装置还包括：显示组件，连接可编程逻辑器件电路。
7、上述方案中，主控电路板还包括动态存储器阵列，其挂载于可编程逻辑器件电路上。
8、上述方案中，主控电路板还包括电源接口部分，可编程逻辑器件电路和电源接口部分通过软板连接且折弯90度；第二结构件呈l型垂直结构且分别固定在可编程逻辑器件电路和电源接口部分上。
9、上述方案中，图像传感器电路板、主控电路板和加速视觉芯片电路板尺寸一致，并通过固定柱相互固定。
10、本专利技术第二方面，提供了一种智能工业以太网装置的控制方法，其特征在于，包括：提供一成像组件，成像组件依次包括光学镜头第一结构件与图像传感器电路板，成像组件用于采集原始图像数据并转换为目标图像数据；提供一可编程逻辑器件，在可编辑逻辑器件上挂载视觉加速芯片阵列与动态存储器阵列组成主控电路板，主控电路板将目标图像数据解码并转换为结果图像数据；在可编辑逻辑器件上挂载以太网外部信号接口芯片，组成工业以太网电路板；提供一显示组件，显示组件结果图像数据与原始图像数据进行融合并显示；其中，成像组件、主控电路板、工业以太网电路板依次连接，主控电路板与显示组件通过软排线连接。
11、上述方案中，主控电路板将目标图像数据解码并转换为结果图像数据包括：可编辑逻辑器件将目标图像数据解码；动态存储器阵列将解码后的目标图像数据进行存储；视觉加速芯片阵列用于将解码后的目标图像数据进行格式转换并利用神经网络算法处理，后输出结果图像数据。
12、上述方案中，视觉加速芯片根据可编程逻辑器件的存储资源使用情况，从可编程逻辑器件存储器中所预设的文件和nor flash硬件设备中所预设的文件里确定视觉加速芯片的启动程序。
13、上述方案中，显示组件将原始图像数据和结果图像数据进行融合，并按照标准视频格式输出到显示器上显示。
14、(三)有益效果
15、本专利技术实施例的技术方案，至少具有以下有益效果：
16、(1)采用高集成度的硬件架构设计，集图像采集、处理、实时显示和工业以太网通信等功能于一体。
17、(2)具备高速智能图像采集功能，利用视觉加速芯片可部署轻量化的基于神经网络的图像处理算法。
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1.一种智能工业以太网装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的智能工业以太网装置，其特征在于，所述图像传感器电路板(301)、加速视觉芯片电路板(303)、工业以太网电路板(304)均挂载于所述可编程逻辑器件电路上。
3.根据权利要求1所述的智能工业以太网装置，其特征在于，还包括：显示组件，连接所述可编程逻辑器件电路。
4.根据权利要求1所述的智能工业以太网装置，其特征在于，所述主控电路板(302)还包括动态存储器阵列，其挂载于所述可编程逻辑器件电路上。
5.根据权利要求1所述的智能工业以太网装置，其特征在于，所述主控电路板(302)还包括电源接口部分，所述可编程逻辑器件电路和电源接口部分通过软板连接且折弯90度；
6.根据权利要求1所述的智能工业以太网装置，其特征在于，所述图像传感器电路板(301)、主控电路板(302)和加速视觉芯片电路板(303)尺寸一致，并通过固定柱相互固定。
7.一种如权利要求1～6中任一项所述智能工业以太网装置的控制方法，其特征在于，包括：
8.根据权利要求7
9.根据权利要求7所述的智能工业以太网装置的控制方法，其特征在于，所述视觉加速芯片根据所述可编程逻辑器件的存储资源使用情况，从可编程逻辑器件存储器中所预设的文件和Nor Flash硬件设备中所预设的文件里确定所述视觉加速芯片的启动程序。
10.根据权利要求7所述的智能工业以太网装置的控制方法，其特征在于，所述显示组件将所述原始图像数据和所述结果图像数据进行融合，并按照标准视频格式输出到显示器上显示。
...【技术特征摘要】
1.一种智能工业以太网装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的智能工业以太网装置，其特征在于，所述图像传感器电路板(301)、加速视觉芯片电路板(303)、工业以太网电路板(304)均挂载于所述可编程逻辑器件电路上。
3.根据权利要求1所述的智能工业以太网装置，其特征在于，还包括：显示组件，连接所述可编程逻辑器件电路。
4.根据权利要求1所述的智能工业以太网装置，其特征在于，所述主控电路板(302)还包括动态存储器阵列，其挂载于所述可编程逻辑器件电路上。
5.根据权利要求1所述的智能工业以太网装置，其特征在于，所述主控电路板(302)还包括电源接口部分，所述可编程逻辑器件电路和电源接口部分通过软板连接且折弯90度；
6.根据权利要求1所述的智能工业以太网装置，其特征在于，所述图像传感器电路板(...
【专利技术属性】
技术研发人员：窦润江，刘力源，于靖一，吴南健，刘剑，
申请(专利权)人：中国科学院半导体研究所，
类型：发明
国别省市：
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