基于SOPC技術(shù)的色選方法研究.pdf

1、色選技術(shù)是一種用于散體物料品質(zhì)檢測和分級的分選技術(shù)，集光、電、氣、機等多領(lǐng)域技術(shù)于一體，在糧食，食品加工、化工等行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用。然而目前國內(nèi)市場的色選設(shè)備多來自進口，價格昂貴，國內(nèi)色選技術(shù)仍落后于國外，因此研究新一代的色選方法具有重要的意義。SOPC（System-On-Programmable-Chip，片上可編程系統(tǒng)）技術(shù)是一種基于FPGA（Field Programmable Gate Array，現(xiàn)場可編程門陣列）的嵌入式系

2、統(tǒng)設(shè)計技術(shù)。基于SOPC技術(shù)開發(fā)色選檢測系統(tǒng)，可實現(xiàn)更高的檢測精度和檢測速度。主要設(shè)計工作包括色選檢測系統(tǒng)總體方案設(shè)計、系統(tǒng)SOPC運行平臺設(shè)計、色選算法設(shè)計及其基于SOPC的系統(tǒng)實現(xiàn)。具體內(nèi)容如下：
　　 ⑴提出了基于SOPC的色選檢測系統(tǒng)的設(shè)計方案。首先分析色選技術(shù)國內(nèi)外發(fā)展的過程與概況，總結(jié)出新一代色選檢測系統(tǒng)的的研究意義；其次提出了色選檢測系統(tǒng)總體方案，對方案內(nèi)容進行了詳細闡述；既而對檢測系統(tǒng)的SOPC硬件平臺進行了詳細

3、設(shè)計，分析了數(shù)據(jù)流程，并對平臺進行了系統(tǒng)調(diào)試；最后介紹總體方案所涉及的相關(guān)技術(shù)知識。
　　 ⑵設(shè)計了色選檢測系統(tǒng)基于CCD（Charge Doupled Device，電荷耦合器件）的圖像采集模塊。色選檢測系統(tǒng)利用黑白線陣CCD和AD轉(zhuǎn)換芯片獲取色選圖像，通過對CCD和AD驅(qū)動信號的時序設(shè)計和基于VerilogHDL的程序?qū)崿F(xiàn)完成圖像采集模塊設(shè)計，實現(xiàn)了色選圖像的高速采集，同時將模塊設(shè)計為IP核，集成入SOPC系統(tǒng)。
　　

4、 ⑶研究了色選檢測系統(tǒng)適用于多種顆粒的色選算法。根據(jù)CCD采集的顆粒圖像特征，提出圖像處理算法，包括預(yù)處理和識別兩部分。預(yù)處理算法包括畸變校正算法和濾波去噪算法；識別算法包括顏色識別算法和形狀識別算法。
　　 ⑷研究了色選算法基于SOPC技術(shù)的系統(tǒng)實現(xiàn)。首先基于FPGA技術(shù)完成了色選算法各模塊的硬件程序設(shè)計，然后將算法模塊設(shè)計為IP核，與圖像采集模塊一同集成入SOPC系統(tǒng)平臺。
　　 ⑸測試了色選檢測系統(tǒng)的色選功能。利