DPM自動光學識別系統(tǒng)關鍵技術研究.pdf

1、直接部件標識(Direct Part Marking, DPM)是通過碳化物或金剛石筆尖點刻、噴墨打印、電化學蝕刻或激光蝕刻等方法永久性標記在對象表面上的一維或二維的標識。DPM能夠標識和描述對象的各種信息,非常適合用于實現(xiàn)ISO9000系列質(zhì)量管理體系提出的“標識和可追溯性”的要求。
　　自動光學識別技術使用機器視覺作為識別手段,自動進行非接觸式的光學影像識別并獲取對象的數(shù)據(jù)信息。自動識別和數(shù)據(jù)采集技術可以在沒有人工干預的情況下

2、采集和識別與對象相關的數(shù)據(jù)信息。對DPM進行自動光學識別所需要的技術主要包括自動光學識別技術和自動識別和數(shù)據(jù)采集技術。
　　國外從20世紀80年代就開始在汽車、航空航天以及電子與半導體等制造行業(yè)使用DPM。目前國內(nèi)對DPM技術的研究和應用主要集中于標識手段,而不是識別方法。到現(xiàn)在為止我國對DPM自動光學識別系統(tǒng)的研究相對較少,大部分DPM識別系統(tǒng)使用國外研發(fā)的硬件和軟件。相關的研究領域為光學標記識別,但是一般都沒有針對DPM進行優(yōu)

3、化,而且大部分必須借助于PC進行識別。
　　本文以DPM自動光學識別為研究目的,主要針對國內(nèi)常用的二維形式DPM進行分析研究,最終設計了一種基于FPGA和DSP的嵌入式DPM自動光學識別系統(tǒng)。本文首先介紹該系統(tǒng)的基本原理和整體設計方案,然后從硬件和軟件兩個方面進行研究設計。
　　硬件部分采用自底向上的設計方法,從芯片層次進行硬件平臺設計。使用CMOS圖像傳感器獲取光學圖像。使用可編程的FPGA芯片,可以根據(jù)實際需要進行更新升

4、級,增加了系統(tǒng)的靈活性和可擴展性。使用ADSP BF60x芯片,該芯片針對數(shù)字信號處理算法在結(jié)構(gòu)上進行了優(yōu)化。據(jù)我們所知,這是國內(nèi)首次將該DSP芯片與FPGA芯片協(xié)作對DPM進行自動地光學識別。其它硬件模塊包括外部存儲模塊、Ethernet通信模塊和電源模塊等。
　　軟件部分采用自頂向下的設計方法。整個系統(tǒng)需要實現(xiàn)的功能主要可以分為四個模塊。分別是TWI串行通信模塊、光學圖像采集傳輸模塊、DPM識別算法模塊和Ethernet通信模