基于DSP的色選機(jī)技術(shù)的研究.pdf

1、隨著人民生活水平日益地提高，人們對大米品質(zhì)的要求也逐步提升，為了提高大米檢測的質(zhì)量與效率，機(jī)器視覺技術(shù)被引入農(nóng)業(yè)科技產(chǎn)業(yè)中，色選機(jī)應(yīng)運(yùn)而生。本文借鑒了國內(nèi)外先進(jìn)色選機(jī)技術(shù)，針對色選機(jī)中視覺檢測部分進(jìn)行研究與設(shè)計(jì)。
　　本文首先搭建視覺檢測與處理系統(tǒng)的硬件平臺(tái)，視覺檢測與處理系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)包括光學(xué)成像部分設(shè)計(jì)、FPGA硬件設(shè)計(jì)、線陣CCD的驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)、信號處理部分設(shè)計(jì)、DSP硬件設(shè)計(jì)、電源設(shè)計(jì)。本文選擇FPGA作為前端圖像采集的主控器

2、以及實(shí)現(xiàn)圖像預(yù)處理算法，選擇DSP作為后端圖像處理芯片，利用兩者的優(yōu)勢實(shí)現(xiàn)快速檢測異色粒的目的。
　　針對CCD所采集到的圖像存在噪聲問題，將空間圖像濾波算法進(jìn)行比較，最后采用中值濾波算法解決圖像的噪聲問題。由于大米與CCD處于相對運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，故所采集的圖像存在模糊問題，本文提出適合于離散圖像和FPGA硬件實(shí)現(xiàn)的快速勻速直線運(yùn)動(dòng)復(fù)原算法。經(jīng)過MATLAB仿真證實(shí)了復(fù)原算法有效地解決了圖像模糊問題。使用Verilog語言對復(fù)原算法和改

3、進(jìn)后的中值濾波算法進(jìn)行編程并仿真驗(yàn)證，在FPGA內(nèi)部實(shí)現(xiàn)復(fù)原算法和濾波算法的功能。
　　將經(jīng)過預(yù)處理后的圖像數(shù)據(jù)傳入DSP內(nèi)部，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)物的提取并選擇適用于動(dòng)態(tài)離散圖像的差分邊緣檢測法，檢測大米的四個(gè)邊緣，為每個(gè)像素找到歸屬米粒。最后使用閾值法判別異色點(diǎn)，當(dāng)異色點(diǎn)的區(qū)域達(dá)到判別標(biāo)準(zhǔn)后，認(rèn)定此米粒為異色米粒并計(jì)算異色粒的位置，由DSP發(fā)出控制信號。本文使用C語言對色選算法進(jìn)行編程，利用CCS3.3軟件仿真驗(yàn)證本文所選的算法，結(jié)果表明