藍(lán)天工控隆重推出中國(guó)首款嵌入式機(jī)器視覺(jué)控制器
一、機(jī)器視覺(jué)控制器的研發(fā)意義
目前,國(guó)內(nèi)機(jī)器視覺(jué)的應(yīng)用研究如火如荼,但不論是將機(jī)器視覺(jué)應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事、科學(xué)研究的各項(xiàng)領(lǐng)域,都離不開(kāi)機(jī)器視覺(jué)開(kāi)發(fā)平臺(tái)的搭建。機(jī)器視覺(jué)是一項(xiàng)綜合技術(shù),包括圖像處理、機(jī)械工程技術(shù)、控制、電光源照明、光學(xué)成像、傳感器、模擬和數(shù)字視頻技術(shù)、計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)(圖像增強(qiáng)和分析算法、圖像卡、I/O卡等)這些技術(shù)在機(jī)器視覺(jué)中是并列關(guān)系,相互協(xié)調(diào)應(yīng)用才能構(gòu)成一個(gè)完整的工業(yè)機(jī)器視覺(jué)應(yīng)用系統(tǒng)。一個(gè)典型工業(yè)機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)如下圖所示:
遺憾的是,國(guó)內(nèi)現(xiàn)在搭建機(jī)器視覺(jué)硬件平臺(tái)所需的各個(gè)組件多數(shù)以國(guó)外產(chǎn)品為主,近來(lái),我國(guó)在LED光源與工控機(jī)技術(shù)方面有了較大進(jìn)步,但其它部件目前仍然依賴進(jìn)口。而且即使是在有競(jìng)爭(zhēng)力的工控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)部件方面,國(guó)內(nèi)也尚未形成專門針對(duì)機(jī)器視覺(jué)市場(chǎng)開(kāi)發(fā)的工業(yè)計(jì)算機(jī)主控產(chǎn)品。因此,國(guó)內(nèi)客戶只能以東拼西湊、滿足需要為第一要求自行選擇工控機(jī),這種無(wú)序?qū)е铝宋覈?guó)機(jī)器視覺(jué)研發(fā)的低水平瓶頸。
二、BSKY機(jī)器視覺(jué)控制器的創(chuàng)新優(yōu)勢(shì):
針對(duì)國(guó)內(nèi)機(jī)器視覺(jué)硬件控制平臺(tái)領(lǐng)域的市場(chǎng)空白,藍(lán)天工控在國(guó)內(nèi)首次提出了“機(jī)器視覺(jué)控制器”的概念,以國(guó)際流行嵌入式方向?yàn)檠邪l(fā)設(shè)計(jì)導(dǎo)向,結(jié)合當(dāng)下先進(jìn)的數(shù)據(jù)傳輸模式與工業(yè)總線應(yīng)用,開(kāi)發(fā)基于X86架構(gòu)的嵌入式機(jī)器視覺(jué)控制器,以實(shí)現(xiàn)對(duì)于數(shù)據(jù)采集、圖像處理、系統(tǒng)通訊等多方面的集成平臺(tái),使其方便的連接機(jī)器視覺(jué)硬件環(huán)境前、后端設(shè)備,實(shí)現(xiàn)專業(yè)智能化控制,方便機(jī)器視覺(jué)應(yīng)用領(lǐng)導(dǎo)研發(fā)人員的二次開(kāi)發(fā),最終促進(jìn)我國(guó)機(jī)器視覺(jué)研究的快速發(fā)展。其產(chǎn)品具有以下4點(diǎn)創(chuàng)新優(yōu)勢(shì):
1. 改善原機(jī)器視覺(jué)硬件平臺(tái)常用的數(shù)據(jù)采集卡+工控機(jī)+工業(yè)總線卡的復(fù)雜模式,將其提升為摒棄數(shù)據(jù)采集卡,直接利用嵌入式工業(yè)主板集成的高速數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議與工業(yè)總線接口,用一個(gè)集成板卡的自我堆疊即實(shí)現(xiàn)開(kāi)放式、多擴(kuò)展的高速
2. 通過(guò)嵌入式主板豐富的IO接口,提供多種圖像數(shù)據(jù)傳輸方式,包括USB、PC104、IEE1394等多個(gè)接口,方便機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)二次開(kāi)發(fā)者的外設(shè)選擇。
3. 在該嵌入式硬件集成方案中,特為工業(yè)CCD相機(jī)配套了IEEE1394火線傳輸方式,IEEE1394總結(jié)是目前為止計(jì)算機(jī)技術(shù)中最快的高速串行總線,最高傳輸速度可達(dá)400M,真正點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸,滿足了大數(shù)據(jù)數(shù)字圖像的需求,可同時(shí)傳輸數(shù)字視頻信號(hào)和數(shù)字音頻信號(hào),1394技術(shù)在采集和回錄過(guò)程中沒(méi)有任何信號(hào)的損失。本實(shí)用新型中,配套了3個(gè)1394接口,可同時(shí)支持3個(gè)CCD相機(jī),這對(duì)于需用多個(gè)相機(jī)進(jìn)行同步數(shù)據(jù)采集的多點(diǎn)機(jī)器的視覺(jué)工作,可謂別出心裁的貼心設(shè)計(jì)??蔀闄C(jī)器視覺(jué)的二次系統(tǒng)集成開(kāi)發(fā)節(jié)省大量成本
4. IEEE1394的高速傳輸直接性能直接可取代傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集卡,同時(shí)本方案更設(shè)計(jì)了CAN工業(yè)總線(Controller Area Network)即控制器局域網(wǎng)絡(luò),與一般的通信總線相比,CAN總線的數(shù)據(jù)通信具有突出的可靠性、實(shí)時(shí)性和靈活性。由于CAN總線本身的特點(diǎn),其應(yīng)用范圍目前已不再局限于汽車行業(yè),而向自動(dòng)控制、航空航天、航海、過(guò)程工業(yè)、機(jī)械工業(yè)、紡織機(jī)械、農(nóng)用機(jī)械、機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床、醫(yī)療器械及傳感器等領(lǐng)域發(fā)展。幾乎可以應(yīng)用于所有機(jī)器視覺(jué)的應(yīng)用領(lǐng)域。
三、BSKY機(jī)器視覺(jué)控制器解決方案實(shí)現(xiàn):
該創(chuàng)新型產(chǎn)品依托Intel公司成熟的嵌入式Celeron mobile CPU + INTEL 852GM+82801DB(ICH4)芯片組,選擇了Intel公司的Celeron-M CPU、82852GME、82801DB,RealTek公司的RTL8100CL等主要芯片及Philips公司的SJA1000和Xilinx公司的XC9536可編程邏輯器件等主要芯片的方案,開(kāi)發(fā)嵌入式機(jī)器視覺(jué)專用硬件平臺(tái),硬件平臺(tái)采用標(biāo)準(zhǔn)3.5寸的嵌入式主板形式,體積小,集成度高,低功耗,采用PC104總線可實(shí)現(xiàn)多層堆疊。其主要實(shí)現(xiàn)技術(shù)指標(biāo)如下:
嵌入式機(jī)器視覺(jué)控制器技術(shù)方案
結(jié)構(gòu):嵌入式3.5″工業(yè)計(jì)算機(jī)主板結(jié)構(gòu)
處理器:嵌入式INTEL Celeron-M CPU,32KB一級(jí)緩存,主頻800M/1G
芯片組:INTEL 852GM+82801DB(ICH4)
BIOS: PHONIX BIOS
內(nèi)存:板載1 DDR SODIMM slot,最大支持1G內(nèi)存
顯示:1個(gè)VGA接口,3D AGP 支持1920x1440,共享32M內(nèi)存,1個(gè)LCD接口,支持LVDS,最大分辨率:1280x1024
LAN接口:1個(gè)RealTek RTL8100BL 10/100M網(wǎng)卡接口或嵌入ICH4,LAN啟動(dòng)
EIDE接口:一個(gè)44PIN/2.0mm標(biāo)準(zhǔn)筆記本硬盤接口
LPT接口:一個(gè)并行接口,支持SPP/EPP/ECP模式
COM接口:2個(gè)串口,COM1支持RS232,COM2支持RS485模式
1394接口:3個(gè)1394高速接口
CF卡座:1個(gè)TYPE I 型CF卡座
鍵盤/鼠標(biāo):PS/2鍵盤、鼠標(biāo)接口二合一接口
RTC:嵌入ICH4
CAN接口:
1. 端口數(shù):2
2. CAN 控制器:SJA1000
3. CAN 收發(fā)器:82C250
4. 信號(hào)支持:CAN_H,CAN_L
5. 存儲(chǔ)器地址:從C800H到EF00H
6. IRQ:3,4,5,6,7,9,10,11,12或15
7. 連接器:DB9和2 x 5/2.54mm插針可選
8. 隔離電壓:1000V(DC)
DIO接口:
I/O基址: 8個(gè)連續(xù)端口地址,有6個(gè)基地址(0X210、0X218、0X220、0X228、0X230、0X238)供用戶選擇
中斷IRQ: IRQ3、IRQ4、IRQ5、IRQ6、IRQ7、IRQ9、IRQ10、IRQ11、IRQ12、IRQ14、IRQ15(軟件可編程)
光電隔離開(kāi)關(guān)量:8路輸入/8路輸出
輸入:TTL電平或5V、24V可選
輸出:OC門開(kāi)路輸出吸入電流50mA,耐壓24VDC,上電高阻狀態(tài)
總線接口:PC/104總線
電源需求:電源接口, +12V和+5V供電
工作溫度:寬溫0℃~+60℃
相對(duì)濕度:相對(duì)濕度5%~95%,非凝結(jié)。
四、BSKY機(jī)器視覺(jué)控制器的市場(chǎng)前景
BSKY機(jī)器視覺(jué)控制器是繼2008年藍(lán)天工控推出的嵌入式機(jī)器視覺(jué)主板EC3-1698之后,再接再勵(lì)對(duì)機(jī)器視覺(jué)市場(chǎng)深耗細(xì)作的創(chuàng)新與突破。該產(chǎn)品已申請(qǐng)國(guó)家實(shí)用新型專利(專利受理號(hào):200920051410.3)面對(duì)中國(guó)機(jī)器視覺(jué)領(lǐng)域未來(lái)產(chǎn)值數(shù)億元的大市場(chǎng)蛋糕,藍(lán)天工控嵌入式機(jī)器視覺(jué)控制器的推出,對(duì)于機(jī)器視覺(jué)應(yīng)用行業(yè)的終端集成商可謂“江湖及時(shí)雨”,可有效幫助軟硬件研發(fā)人員的快速硬件定型,集中精力優(yōu)化軟件或者整體產(chǎn)品設(shè)計(jì),而不再為市場(chǎng)紛繁復(fù)雜的工控選型大傷腦筋。藍(lán)天工控將全力支持機(jī)器視覺(jué)終端集成商,同時(shí)也歡迎渠道以各種形式與我們合作,共同作大作強(qiáng)中國(guó)的嵌入式機(jī)器視覺(jué)市場(chǎng)。
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