机器视觉是现代先进制造业中一种不可或缺的、重要的技术,光源控制模块作为机器视觉应用最关键的部分之一,在很大程度上能够直接影响图像的质量和应用效果,包括光源控制器和照明光源两部分。照明光源控制技术已经成为图像处理技术领域中重要的研究方向,该研究具有较高的理论价值和应用前景。LED是21世纪的新一代光源,在照明领域占据越来越重要的地位。论文针对数字化LED照明光源控制所涉及的关键技术,主要做了三方面的研究:LED恒流驱动技术,基于嵌入式系统的光源控制器软硬件架构设计、数字化总线接口技术。具体内容如下:文章首先对LED照明光源的特性作了较为深入的研究,包括发光原理、电学特性、光学特性、驱动方式和照明方式等,并重点讨论了频闪照明方式和运动物体拍摄的关系。在此基础之上,针对机器视觉领域对光源控制模块的要求提出了光源控制系统的总体结构。采用FreeScale公司的ColdFire V2内核微处理器MCF52259作为光源控制器的核心,通过对MCU外围控制电路、接口电路以及LED驱动电路进行原理图和PCB图的设计,完成光源控制器的硬件设计。根据设计要求,在MQX实时操作系统中建立多任务系统框架,通过任务间的调度完成光源控制器与PC端的通信和数据处理。针对微控制器提供多数字化接口总线的特点,论文研制了一款能够实现PWM数字化精确调光,通过多种接口(RS232、USB和Ethernet)对LED光源进行亮度的控制和读取,实现多种照明方式(普通模式、频闪模式和触发模式),支持手动调节及LCD显示功能的多通道数字化光源控制器。同时在Visual C++平台下完成了USB驱动开发和端口读写、网络编程、DLL文件以及测试界面的编写。最后,论文对光源控制器进行了软硬件的性能测试,并通过具体的实验来验证其应用效果。实验表明,该数字化光源控制器的软硬件设计合理,功能达到设计要求,适合高速高精的视觉检测领域应用。