(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211118778.3 (22)申请日 2022.09.13 (71)申请人 福州耀天芯电子有限公司 地址 350000 福建省福州市闽侯县上街 镇 高新大道5号博思软件大厦8层8-2室 (72)发明人 何铭森　朱宇耀　 (74)专利代理 机构 福州市博深专利事务所(普 通合伙) 35214 专利代理师 林怡然 (51)Int.Cl. H04N 5/225(2006.01) G03B 17/55(2021.01) G06T 7/13(2017.01) H04N 5/217(2011.01) H04N 5/262(2006.01)H04N 5/357(2011.01) (54)发明名称 一种带图像边 缘检测的工业控制系统 (57)摘要 本发明涉及带图像边缘检测的工业控制系 统技术领域， 特别涉及一种带图像边缘检测的工 业控制系统， 包括设置在塑料熔接机上的摄像头 图像采集模块、 图像处理模块和单片机嵌入式模 块， 单片机嵌入式模块包括电机驱动模块、 温度 加热模块、 人机交互检测保护模块和单片机主控 模块， 图像处理模块分别与摄像头图像采集模块 和单片机主控模块电连接， 单片机主控模块分别 与电机驱动模块、 温度加热模块和人机交互检测 保护模块电连接， 从而能够准确的识别出图像的 边缘， 且当系统在图像采集过程中存在干扰或图 像抖动时， 能够滤除这部分噪声， 从而使系统采 集的边缘更加符合实际的边 缘轨迹。 权利要求书2页 说明书9页 附图7页 CN 115514869 A 2022.12.23 CN 115514869 A 1.一种带图像边缘检测的工业控制系统， 其特征在于， 包括设置在塑料熔接机上的摄 像头图像采集模块、 图像处理模块和单片机嵌入式模块， 所述单片机嵌入式模块包括电机 驱动模块、 温度加热模块、 人机交互检测保护模块和单片 机主控模块， 所述图像处理模块分 别与摄像头图像采集模块和单片机主控模块电连接， 所述单片 机主控模块分别与电机驱动 模块、 温度加热模块和人机交 互检测保护模块电连接 。 2.根据权利要求1所述的带图像边缘检测的工业控制系统， 其特征在于， 所述摄像头图 像采集模块包括图像传感器U3、 电阻R9、 电阻R12、 电阻R10、 电阻R6、 电阻R7、 电容C3和电容 C4， 所述图像传感器U3的型号为OV5640， 所述图像传感器U3的第五引脚、 第六引脚、 第七引 脚、 第十三引脚、 第四十引脚、 第四十一引脚、 第四十六引脚、 第四十 八引脚、 第四十九引脚、 第六十引脚、 第六十二引脚、 第六十三引脚、 第六十四引脚、 第六十五引脚、 第六十 八引脚和 第六十九引脚均分别与图像处 理模块电连接； 所述图像传感器U3的第十一引脚通过电阻R9接地， 所述图像传感器U3的第十四引脚通 过电阻R12接地， 所述图像传感器U3的第二引脚分别与图像传感器U3的第三引脚、 图像传感 器U3的第十五引脚和图像传感器U3的第十六引脚电连接， 所述图像传感器U3的第四十 八引 脚与电阻R6的一端电连接， 所述电阻R6的另一端与电阻R7的一端电连接， 所述电阻R7的另 一端与图像传感器U3的第四十九引脚电连接， 所述图像传感器U3的第五十引脚通过电阻 R10接地， 所述图像传感器U3的第三十三引脚通过电容C3接地， 所述图像传感器U3的第三十 四引脚通过电容C4接地， 所述图像传感器U3的第二十六引脚与图像传感器U3的第三十二引 脚电连接， 所述图像传感器U3的第二十八引脚与图像传感器U3的第三十引脚电连接， 所述 图像传感器U3的第二十引脚与图像传感器U3的第二十一引脚电连接且均接地， 所述图像传 感器U3的第二十四引脚与图像传感器U3的第二十五引脚电连接且均接地， 所述图像传感器 U3的第五十六引脚分别与图像传感器U3的第五十七引脚、 图像传感器U3的第五十八引脚和 图像传感器U3的第五十九引脚电连接 。 3.根据权利要求1所述的带图像边缘检测的工业控制系统， 其特征在于， 所述图像处理 模块包括芯片U7， 所述芯片U7的型号为Zynq7020， 所述芯片U7的第一引脚、 第三引脚、 第四 引脚、 第五引脚、 第六引 脚、 第七引脚、 第八引脚、 第九引 脚、 第十引脚、 第十一引脚、 第十二 引脚、 第十三引脚、 第十四引脚、 第十五引脚、 第十六引脚和第十八引脚均分别与摄像头图 像采集模块电连接 。 4.根据权利要求1所述的带图像边缘检测的工业控制系统， 其特征在于， 所述电机驱动 模块包括电阻R4、 电阻R8、 电阻R11、 电阻R13、 二极管D1、 电机M1、 开关管U5、 芯片U2、 转向舵 机接口CN2和霍尔传感器接口CN4， 所述芯片U2的型号为TLP251， 所述芯片U2的第二引脚与 电阻R4的一端电连接， 所述电阻R4的另一端与单片机主控模块电连接， 所述芯片U2的第三 引脚接数字地， 所述芯片U2的第五引 脚接高压地， 所述芯片U2的第六引脚与电阻R8的一端 电连接， 所述电阻R8 的另一端分别与电阻R11的一端和开关管U5的栅极电连接， 所述电阻 R11的另一端接高压地， 所述开关管U5的源极接高压地， 所述开关管U5的漏极分别与电机M1 的一端和二极管D1的阳极电连接， 所述二极管D1的阴极与电机M1的另一端电连接且二极管 D1的阴极和电机M1的另一端均接310V电源， 所述芯片U2的第八引脚接12V电源， 所述转向舵 机接口CN2的第一引脚接3.3V电源， 所述转向舵机接口CN2的第二引脚与单片机主控模块电 连接， 所述转 向舵机接口CN2的第三引脚接数字地， 所述霍尔传感器接口CN4的第一引脚与权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115514869 A 2电阻R13的一端电连接， 所述电阻R13的另一端接3.3V电源， 所述霍尔传感器接口CN4的第二 引脚接数字地， 所述霍尔传感器接口CN 4的第三引脚接 3.3V电源。 5.根据权利要求1所述的带图像边缘检测的工业控制系统， 其特征在于， 所述温度加热 模块包括电阻R1、 电阻R2、 电阻R3、 电阻R5、 电容C1、 可控硅U4、 加热板RS1、 接插件CN1、 隔离 光耦U1、 热电偶传感器接口CN3和热电偶数字转换器U6， 所述热电偶数字转换器U6的型号为 MAX6676， 所述热电偶数字转换器U6的第一引脚分别与热电偶传感器接口CN3的第一引脚和 热电偶数字转换器U6的第二引脚电连接且均接地， 所述热电偶数字转换器U6的第三引脚与 热电偶传感器接口CN3的第二引 脚电连接， 所述热电偶数字转换器U6的第四引 脚接3.3V电 源， 所述热电偶数字转换器U6的第五引脚、 第六引脚和第七引脚均分别与单片机主控模块 电连接； 所述隔离光耦U1的型号为MOC3061， 所述隔离光耦U1的第一引脚与电阻R1的一端电连 接， 所述电阻R1的另一端与单片 机主控模块电连接， 所述隔离光耦U1的第二引脚接地， 所述 隔离光耦U1的第四引脚分别与电阻R5的一端和可控硅U4的第一端电连接， 所述电阻R5的另 一端分别与可控硅U4的第二端、 电容C1的一端和接插件CN 1的第一引脚电连接， 所述可控硅 U4的第三端分别与电阻R2的一端、 电阻R3的一端和加热板RS1的一端电连接， 所述电阻R2的 另一端与隔离光耦U1的第六引脚电连接， 所述加热板RS1的另一端与接插件CN 1的第二引脚 电连接， 所述接插 件CN1接2 20V交流市电。 6.根据权利要求1所述的带图像边缘检测的工业控制系统， 其特征在于， 所述人机交互 检测保护模块包括电阻R17、 电阻R18、 电阻R19、 电阻R20、 电位器R21、 电位器R22、 电容C5、 电 容C6、 共阴数码管LED1和驱动芯片U9， 所述驱动芯片U9的型号为FD612， 所述驱动芯片U9的 第一引脚至第十二引脚均分别与共阴数码管LED1的十二个引脚一一对应电连接， 所述驱动 芯片U9的第十三引 脚接3.3V电源， 所述驱动芯片U9的第十四引脚分别与电阻R18的一端和 单片机主控模块电连接， 所述驱动芯片U9的第十五引脚分别与电阻R17的一端和单片机主 控模块电连接， 所述电阻R18的另一端与电阻R17的另一端电连接且电阻R18的另一端和电 阻R17的另一端均接3.3V电源， 所述电位器R21的一端分别与电阻R19的一端、 电容C5的一端 和单片机主控模块电连接， 所述电位器R21的另一端接地， 所述电容C5的另一端接地， 所述 电阻R19的另一端接3.3V电源， 所述电位器R22的一端分别与电阻R20的一端、 电容C6的一端 和单片机主控模块电连接， 所述电位器R22的另一端接地， 所述电容C6的另一端接地， 所述 电阻R20的另一端接 3.3V电源。 7.根据权利要求1所述的带图像边缘检测的工业控制系统， 其特征在于， 所述单片机主 控模块包括芯片U8， 所述芯片U8的型号为YTX51FCOAE， 所述芯片U8的第一引脚、 第二引脚、 第三引脚和第十九引脚均分别与温度加热模块电连接， 所述芯片U8的第十三引脚、 第十四 引脚和第十七引脚均分别与电机驱动模块电连接， 所述芯片U8的第八引脚和 第十八引脚均 分别与图像处理模块电连接， 所述芯片U8的第十一引脚和 第十二引脚均分别与人机交互检 测保护模块电连接 。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115514869