多gige相机高速视觉系统的架构与处理速度研究

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1、第24卷第4期电子测量与仪器学报24Ⅳ0．42010年4月JoURNALoFELECTRoNICMEASURENTANDINsTRUNT·37l·DOI：10．3724／SP．J．1187．2010．00371多GigE相机高速视觉系统的架构与处理速i度-I=P研究木李琪卢荣胜刘宁俞庆平(合肥工业大学仪器科学与光电工程学院，合肥230009)摘要：提出了一种高精度大视场的高速并行处理系统，采用GigE相机并行检测，所有相机排列成线性阵列，通过千兆Ethernet网络与主机连接，并行检测将各单个相机视场合并为一个大视场，在保持单个相机检测分辨率不变的

2、同时扩大检测的范围；并行检测系统可根据图像数据量的变化灵活配置每台相机采集的图像由单台或多台计算机进行处理；数据传输上整个系统采用非碰撞的确定延时网络传输处理结果以确保实时性。通过使用网络延迟理论和OPNET仿真验证得到系统处理的延迟时间不大于162．8bts。关键词：机器视觉；GigE相机；并行图像处理；千兆以太网中图分类号：TP29文献标识码：A国家标准学科分类代码：460．4025ArchitectureandimageprocessingspeedofavisioninspectionsystemwithmultipleGigEcamera

3、sLiQiLuRongshengLiuNingYuQingping(TheSchoolofInstrumentScienceandOpto—electronicsEngineering，Hefei230009，China)Abstract：Anarchitectureofvisioninspectionsystemisproposedinthepaper,whichhaslargefieldofview(FOV)andcanperformhighprecise，highspeedreal—timeinspectionforlargeobjectsm

4、easurement．ThearchitectureconsistsofmultipleGigElinecameraswhichconnectthoughGigabitEthemet．Thecamerasarealignedinahorizontalrowsothateachcamera’sFOVismergedintoonelargeFOVinthemeantimetheresolutionkeepsunchanged．Inordertoacquirehighprocessingspeed，thecapturedimagesfromeachcam

5、eraaresentintoonecomputerormultiFIlecom-putersfordistributedandparallelimageprocessing．Indatatransferprocess，thetechniquewhichadoptsnon-conflicteddatastreamwithfixeddelayisused．AttheendsystemperformanceisevaluatedbasedonnetworkdelaytheoryandOPNETsimulation．Itisprovedthatthewho

6、lesystemprocessdelayiswithin162．8s．Keywords：machinevision；GigEcamera；parallelimageprocessing；gigabitEthemet1引言度慢、效率低，对于大尺寸大视场对象的高速高精度检测显然无法采用上述方法。目前许多机器视觉检在当前许多新兴精密制造过程中，许多情况下测的研究主要关注图像算法提取各种缺陷【lJ，对于对产品要求复杂、精确和非接触的检测，如PCB板、如何构成大视场的高精度实时检测系统，以及实现wafer表面和液晶屏表面的缺陷检测。在这些情况下海量数据处理关

7、注较少。大尺寸对象的高精度在线传统的检测方法往往难以达到目的，此时机器视觉检测是TFT-LCD生产中的关键技术，目前仅有国外是最有效的检测方法。但是现在普遍采用的机器视少数大公司掌握。以7．5代TFT-LCD生产线为例，待觉方法是由单相机和单工控机构成的，通过移动相测玻璃基板尺寸为1950nllTt×2250mm，要求能探机分块采集最后获取整个被测物体的图像，检测速测到的缺陷为5m，并及时将缺陷结果发送以便处本文于2009年10月收到。基金项目：国家高技术发展计划(863计划)(编号：2009AA04Z114)资助项目；国家自然科学基金(编号：50

8、875074)资助项目。·372·电子测量与仪器学报第24卷理控制，整个过程要求在数十秒内完成【4】。假设线扫GigE相机