本发明涉及线光谱共焦传感器设计的领域,尤其涉及一种基于mpsoc的线光谱共焦传感器设计方法。
背景技术：
1、当前，线光谱传感器的产品实现基本大都采用如下原理。光线在照射到被测物体之后被反射，穿过凸透镜，并且返回到传感器探头中的半透镜。半透镜将反射光折射到穿孔盖板上，孔径仅允许最佳聚焦的反射光通过。穿过穿孔盖板的光是一组模糊光谱，也就是说若干不同波长的光都可以穿过cmos感光矩阵单元上的孔。然而，只有聚焦在被测物体上的反射光具有足够的强度，在cmos感光矩阵上产生明显的波峰。在穿孔盖后面，需要一个分光器来测量反射光的颜色信息。分光器类似于一种特殊的光栅，它可以根据反射光的波长来增加或减小折射率。因此，cmos矩阵上的每个位置，对应一个测量对象到探头的距离。
2、在上述处理流程中，cmos感光模组将光信号转换成电信号，进而转换成数据，以供后续数据处理单元进行分析。在目前市面上，数据处理单元的设计方式有3种。
3、第一种，将cmos模组数据通过cxp接口发送至工控机，交由工控机处理；
4、第二种，将cmos模组数据通过40g光口发送至外部加速设备，处理完后再交给工控机处理；
5、第三种，将cmos模组数据直接在线光谱传感器内部，利用fpga进行简单处理，再通过光口或者网口发送至工控机，进行进一步处理。
6、针对上述三种针对数据处理单元的设计方式，三者均存在一定的缺点。
7、第1种方案的缺点表现如下：
8、1)cxp接口的带宽有限，目前最大只有40g带宽，极大影响了产品的性能；另外cxp是多根独立的线缆，增加了布线的复杂度；
9、2)工控机的数据计算能力有限，难以应付线光谱传感器的超大的数据量计算；
10、3)图像采集卡，增加了系统的不稳定性，增加了设备的采购成本。
11、第2种方案的缺点表现如下：
12、1)使用40g的光口，仍然没有将线光谱的性能最大化，目前线光谱100g的数据量是常态。
13、2)增加了外部大设备，对供电，布线，集成化等造成了不便；
14、3)额外的设备也增加了系统的不稳定性，增加了设备的采购成本。
15、第3种方案的缺点表现如下：
16、1)采用fpga芯片，在功能调度、数据管理等各方面的智能化管理方面存在不足。
17、2)fpga芯片价格高，纯fpga解决方案增加了系统的成本。
18、因此，本发明提出一种基于mpsoc的线光谱共焦传感器设计方法用于克服以上缺点。
技术实现思路
1、为了克服现有技术存在的缺点与不足,本发明提供一种基于mpsoc的线光谱共焦传感器设计方法。
2、本申请实施例提供的一种基于mpsoc的线光谱共焦传感器设计方法是这样实现的：
3、一种基于mpsoc的线光谱共焦传感器设计方法，包括：
4、采集线光谱共焦传感器的光线反射信息；
5、根据所述线光谱共焦传感器的光线反射信息，与所述线光谱共焦传感器进行mpsoc芯片运行检查；
6、采集所述线光谱共焦传感器的运行数据并将所述线光谱共焦传感器的运行数据上传至上电与逻辑控制器；
7、所述上电与逻辑控制器分析上传的运行数据，判断所述运行数据是否符合预设标准条件，若符合，则向所述线光谱共焦传感器下达管理与调度mpsoc芯片运行的控制信号。
8、一种基于mpsoc的线光谱共焦传感器设计方法，所述系统包括线光谱共焦传感器、tcp客户机或专用工控机以及上电与逻辑控制器，所述tcp客户机或专用工控机设置于所述线光谱共焦传感器上，所述tcp客户机或专用工控机与所述上电与逻辑控制器之间通过无线通信方式进行数据交互，所述tcp客户机或专用工控机用来采集所述线光谱共焦传感器的光线反射信息；根据所述线光谱共焦传感器的光线反射信息，与所述线光谱共焦传感器进行mpsoc芯片运行检查；采集所述线光谱共焦传感器的运行数据并将所述线光谱共焦传感器的运行数据上传至上电与逻辑控制器；
9、所述上电与逻辑控制器用来分析上传的运行数据，判断所述运行数据是否符合预设标准条件，若符合，则向所述线光谱共焦传感器下达管理与调度mpsoc芯片运行的控制信号。
10、本申请实施例提供的一种基于mpsoc的线光谱共焦传感器设计方法，利用安装于线光谱共焦传感器上的tcp客户机或专用工控机实时采集所述线光谱共焦传感器的各种运行数据，并将所述运行数据上传至上电与逻辑控制器。进一步地，通过上电与逻辑控制器的分析以及预先设置的各种配置程序更新条件，从而可以向所述线光谱共焦传感器下达相对应的管理与调度mpsoc芯片运行的控制信号。本申请实施例提供的一种基于mpsoc的线光谱共焦传感器设计方法，不仅能够对线光谱共焦传感器进行实时监控，同时还能自动发送调控指令，保证线光谱共焦传感器的正常运行。
11、有益效果：
12、1)布线简单、集成化高；
13、将加速计算功能、复杂计算功能、业务管理集成在一颗mpsoc芯片上，增加了系统的稳定性，集成化高。
14、现有技术方案1，且不论工控机的并行计算能力如何，其还需要配备pci e图像采集卡，而pci e图像采集卡经常出现各类问题，所以现有技术方案1的稳定性较差。同时，多根cxp线导致布线复杂。
15、现有技术方案2，外置高速计算单元，相当于多增加了一个外部设备，与现有技术方案1一样，存在稳定性的问题和布线的问题。
16、2)大幅降低硬件成本；
17、目前，线光谱传感器除了因为技术和市场应用方面的原因，其硬件成本高昂也大大阻碍了线光谱传感器的推广。本发明采用mpsoc单芯片方案，大大降低了硬件成本，有利于线光谱传感器的推广应用。
18、现有技术方案1和2，增加外部设备和线缆等配件，明显会增加传感器和系统的采购和应用成本。
19、3)智能化程度高，增加了传感器的易用性，用户体验感好；
20、本发明以cortex-a53的核0为主，逻辑外设和其他核为从，整体调度，统一管理。逻辑外设参与加速计算，某裸核进行小数据量复杂运算，核0进行远程配置程序更新，等等。这些功能，让线光谱传感器智能化、易用化，用户体验感极好。
21、现有技术方案3，采用fpga芯片，只能加速计算，对于小数据的复杂运算无能为力，对于系统的智能调度和智能化管理望尘莫及。
1.一种基于mpsoc的线光谱共焦传感器设计方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种基于mpsoc的线光谱共焦传感器设计方法，其特征在于，所述线光谱共焦传感器的光线反射信息包括线光谱共焦传感器的tcp客户机的运行状况或者线光谱共焦传感器的专用工控机的运行状况的至少一种。
3.如权利要求1所述的一种基于mpsoc的线光谱共焦传感器设计方法，其特征在于，所述根据所述线光谱共焦传感器的光线反射信息，与所述线光谱共焦传感器进行mpsoc芯片运行检查具体包括：
4.如权利要求1所述的一种基于mpsoc的线光谱共焦传感器设计方法，其特征在于，所述采集所述线光谱共焦传感器的运行数据并将所述线光谱共焦传感器的运行数据上传至上电与逻辑控制器具体包括：
5.如权利要求1所述的一种基于mpsoc的线光谱共焦传感器设计方法，其特征在于，所述运行数据至少包括所述线光谱共焦传感器的稳定光线反射信息数据、动态环境数据以及正常使用与非正常使用数据。
6.如权利要求1所述的一种基于mpsoc的线光谱共焦传感器设计方法，其特征在于，所述上电与逻辑控制器分析上传的运行数据，判断所述运行数据是否符合预设标准条件，若符合，则向所述线光谱共焦传感器下达管理与调度mpsoc芯片运行的控制信号具体包括：
7.如权利要求1所述的一种基于mpsoc的线光谱共焦传感器设计方法，其特征在于，该方法通过不同单元实现，包括线光谱共焦传感器、tcp客户机或专用工控机以及上电与逻辑控制器，所述tcp客户机或专用工控机设置于所述线光谱共焦传感器上，其特征在于：
8.如权利要求7所述的一种基于mpsoc的线光谱共焦传感器设计方法，其特征在于，所述tcp客户机或专用工控机包括：
9.如权利要求7所述的一种基于mpsoc的线光谱共焦传感器设计方法，其特征在于，所述上电与逻辑控制器还用来预先设置与所述线光谱共焦传感器的初始运行数据相对应的初始动态峰值并设置与所述初始动态峰值相关联的初始配置程序更新条件；根据所述初始配置程序更新条件，向安装于所述线光谱共焦传感器上的tcp客户机或专用工控机发送服务请求；相应地，所述tcp客户机或专用工控机还用来根据所述服务请求，向所述线光谱共焦传感器下达调整所述初始运行数据的管理与调度mpsoc芯片运行的控制信号。
