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)。可為機(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)。