[发明专利] 一种用于焊接火花飞溅检测的光电探测系统及方法 – CN114125339A 全文链接一   全文链接二

 
基本信息
申请号
CN202111273118.8
申请日
20211029
公开(公告)号
CN114125339A
公开(公告)日
20220301
申请(专利权)人
中国科学院西安光学精密机械研究所
申请人地址
710119 陕西省西安市高新区新型工业园信息大道17号
发明人
寇经纬;范尧;刘青;张伟刚;达争尚;齐文博 专利类型 发明专利
摘要
本发明提供一种用于焊接火花飞溅检测的光电探测系统,解决现有火花飞溅探测易造成网络拥塞和带宽受限、数据传输效率低,数据冗余、计算和存储压力大的问题。该系统包括滤光片、成像镜头和智能相机;成像镜头对经滤光片滤除后的火花飞溅进行光线汇聚形成影像;智能相机包括电源模块、CMOS传感器、FPGA、存储器Ⅰ、PCIE接口、中央处理器和存储器Ⅱ;电源模块向中央处理器提供电源,中央处理器向FPGA和CMOS传感器提供电源;FPGA根据焊机输出的同步信号,驱动CMOS传感器对影像进行解串、位对齐以及数据重组,获得火花飞溅图像数据,此后通过PCIE接口传输给中央处理器;中央处理器对火花飞溅图像数据进行数据流控制和数据处理,获得处理结果;存储器Ⅱ对处理结果存储。
主权项
1.一种用于焊接火花飞溅检测的光电探测系统,其特征在于:包括滤光片(1)、成像镜头(2)和智能相机(3);所述滤光片(1)用于滤除焊接现场的背景光;所述成像镜头(2)对经滤光片(1)滤除后的火花飞溅进行光线汇聚,形成清晰的影像;成像镜头(2)的波长范围为400nm‑1500nm;所述智能相机(3)包括电源模块、CMOS传感器、FPGA、存储器Ⅰ、PCIE接口、中央处理器和存储器Ⅱ;所述电源模块与中央处理器相连,用于向中央处理器提供电源,中央处理器向FPGA和CMOS传感器提供电源;所述FPGA包括传感器驱动及配置单元、数据接收及重组单元、存储控制单元和PCIE接口控制单元;所述中央处理器通过PCIE接口与FPGA中PCIE接口控制单元连接,实现FPGA和中央处理器之间的交互与通信;所述PCIE接口控制单元通过传感器驱动及配置单元与CMOS传感器相连;传感器驱动及配置单元用于对CMOS传感器进行驱动控制及寄存器参数配置,其通过PCIE接口控制单元接收中央处理器发送的指令,并根据指令译码结果对CMOS传感器进行参数设置;CMOS传感器在焊机输出的同步信号和传感器驱动及配置单元控制下对成像镜头(2)获得的影像进行光电探测与模数转换,输出LVDS信号;所述数据接收及重组单元与CMOS传感器的输出信号线相连,对LVDS信号进行解串、位对齐以及数据重组,获得规整的火花飞溅图像数据;所述存储控制单元将数据接收及重组单元输出的火花飞溅图像数据缓存至存储器Ⅰ中,以及将存储器Ⅰ中存储的火花飞溅图像数据传输至PCIE接口控制单元;所述PCIE接口控制单元通过PCIE接口将火花飞溅图像数据从FPGA传输至中央处理器;所述中央处理器包括ARM控制器和GPU处理器,ARM控制器对FPGA输出的火花飞溅图像数据进行数据流控制和数据处理,同时GPU处理器对火花飞溅图像数据进行加速处理,获得火花飞溅处理结果;所述存储器Ⅱ与ARM控制器相连,用于火花飞溅处理结果的本地存储。

 

 
IPC信息
IPC主分类号
H04N5/374
H 电学

H04 电通信技术

H04N 图像通信,例如电视

 

 
法律状态信息
法律状态公告日
20220301
法律状态
公开 法律状态信息
CN202111273118 20220301 公开 公开

 

 
代理信息
代理机构名称
西安智邦专利商标代理有限公司 61211
代理人姓名
董娜