光電分選機(jī)檢測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、光電分選機(jī)在顆粒狀物料品質(zhì)檢測與分級(jí)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，該設(shè)備可有效提高物料的品質(zhì)等級(jí)和加工技術(shù)的自動(dòng)化程度，有很好的社會(huì)與經(jīng)濟(jì)效益。光電分選就是利用光電技術(shù)將物料中的次品分類檢出并剔除，其關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)是次品與合格品差異的檢測和識(shí)別。本文設(shè)計(jì)了一套完整的光電檢測系統(tǒng)，它以高分辨率、低噪聲的線陣CCD器件為核心，對顆粒狀物料進(jìn)行動(dòng)態(tài)掃描，得到圖像數(shù)據(jù)，以Xilinx公司的FPGA芯片XSC40XL作為主控制器和處理器，對數(shù)據(jù)進(jìn)行高速并行

2、處理，滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)的實(shí)時(shí)性要求。檢測系統(tǒng)可識(shí)別1mm×0.4mm以上的疵點(diǎn)、異性物和異色物。 檢測系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)包括線陣CCD驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)；圖像信號(hào)的調(diào)理、高速采樣和存儲(chǔ)電路的設(shè)計(jì)；處理器芯片的選擇；數(shù)據(jù)傳輸中通信電路的設(shè)計(jì)以及提供系統(tǒng)所需電壓的電源電路的設(shè)計(jì)。印制電路板采用多層設(shè)計(jì)方法，而且所用硬件基本使用高速大規(guī)模集成電路，故電路板體積小、可靠性高并且和鏡頭的體積相適應(yīng)。 本文采用FPGA技術(shù)實(shí)現(xiàn)了高頻時(shí)鐘的分頻、

3、倍頻控制，CCD時(shí)序邏輯電路的控制，CCD圖像信號(hào)的采樣和存儲(chǔ)，(7，3)循環(huán)糾錯(cuò)碼的編、譯碼電路和并行CRC-16校驗(yàn)；自定通信總線協(xié)議，建立三線制同步串行通信系統(tǒng)；接收樣本采集指令，完成對一幀CCD樣本圖像數(shù)據(jù)的采集和傳輸；設(shè)定圖像識(shí)別準(zhǔn)則和算法對目標(biāo)圖像進(jìn)行識(shí)別處理，給出剔除信號(hào)。 本文采用Verilog語言進(jìn)行硬件電路描述，利用ISE4.2軟件對所設(shè)計(jì)的各部分電路進(jìn)行仿真、綜合、實(shí)現(xiàn)和配置下載。最后經(jīng)過大量的實(shí)驗(yàn)，檢測系