基于SOP的柑橘多光譜檢測(cè)方法研究.pdf

1、柑橘的內(nèi)、外在品質(zhì)是衡量其商品質(zhì)量的重要指標(biāo)，目前尚缺乏快速有效的檢測(cè)方法。本文基于多光譜技術(shù)對(duì)柑橘品質(zhì)檢測(cè)進(jìn)行分析和研究，并結(jié)合片上系統(tǒng)技術(shù)(SOPC)研究其快速實(shí)現(xiàn)方法。SOPC技術(shù)作為一種可裁減，配置靈活的片上系統(tǒng)解決方案，可以方便地實(shí)現(xiàn)柑橘多光譜數(shù)據(jù)的采集、處理和輸出等功能，并將這些功能集成至單片F(xiàn)PGA芯片中。
　　 本文設(shè)計(jì)了基于FPGA的彩色線陣CCD圖像傳感器(TCD2252D)的信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路，CCD在五路驅(qū)動(dòng)信

2、號(hào)的作用下工作，被測(cè)柑橘經(jīng)多光譜光源照射后，彩色圖像傳感器將被測(cè)柑橘的光電信號(hào)送往SOPC系統(tǒng)，完成圖像采集、處理和傳輸?shù)炔僮鳌ａ槍?duì)柑橘正常和異常部位的多光譜反射特性差異，采用硬件方式完成柑橘圖像中值濾波算法，利用PCA主成分分析法完成柑橘表面異常部位的檢測(cè)，完成的主要工作如下：⑴根據(jù)柑橘的光學(xué)反射特性，參照相關(guān)的柑橘檢測(cè)系統(tǒng)原理，設(shè)計(jì)了基于LED器件的多光譜光源電路；⑵根據(jù)彩色圖像傳感器TCD2252D的數(shù)據(jù)手冊(cè)中其工作的時(shí)序要求，設(shè)

3、計(jì)了彩色CCD的硬件驅(qū)動(dòng)信號(hào)時(shí)序；⑶分析了基于SOPC的數(shù)據(jù)采集方法原理，設(shè)計(jì)了基于FPGA硬件平臺(tái)的SOPC IP核及其外圍電路；⑷采用HDL硬件描述語(yǔ)言，利用QuartusⅡ軟件設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了光電信號(hào)的SPI接口模塊和數(shù)據(jù)流的乒乓操作單元IP核，通過(guò)綜合、編譯至頂層文件，仿真結(jié)果表明模塊的時(shí)序功能符合設(shè)計(jì)要求；⑸利用NIOSⅡ軟件設(shè)計(jì)基于輕量級(jí)LWIP協(xié)議棧的接口函數(shù)，用于控制以太網(wǎng)接口，傳輸柑橘圖像至上位機(jī)顯示；⑹最后給出柑橘的多光