基于紅外與可見(jiàn)光圖像融合的DSP水果品質(zhì)檢測(cè)技術(shù)研究.pdf

1、水果的品質(zhì)檢測(cè)是水果產(chǎn)后處理和市場(chǎng)銷(xiāo)售的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，主要依據(jù)其大小、形狀、顏色以及有無(wú)瘀傷等指標(biāo)進(jìn)行。近年來(lái)我國(guó)在水果品質(zhì)檢測(cè)方面進(jìn)行了大量的研究，但在利用圖像處理進(jìn)行水果品質(zhì)檢測(cè)的總體思路一般是利用專(zhuān)用的外置圖像采集裝置采集圖像，通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換將圖像轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)絇C上，在PC上實(shí)現(xiàn)圖像處理算法對(duì)采集來(lái)的圖像進(jìn)行處理，這樣中間有大量的時(shí)間浪費(fèi)在圖像數(shù)據(jù)的傳輸上面。
　　 本課題根據(jù)目前國(guó)內(nèi)水果品質(zhì)檢測(cè)研究的現(xiàn)狀，借鑒國(guó)

2、外的先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，提出利用紅外與可見(jiàn)光圖像的互補(bǔ)優(yōu)勢(shì)，應(yīng)用SEEDVPM642作為數(shù)字圖像處理硬件平臺(tái)，DSP/BIOS為實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，CCS開(kāi)發(fā)環(huán)境來(lái)構(gòu)建應(yīng)用程序。以蘋(píng)果為研究對(duì)象，分別從視頻接口和USB接口獲取蘋(píng)果的可見(jiàn)光和紅外圖像，并進(jìn)行相應(yīng)的預(yù)處理，然后對(duì)所得的圖像進(jìn)行融合。在整個(gè)融合過(guò)程中，利用紅外圖像的特性提取蘋(píng)果的大小特征參數(shù)，利用可見(jiàn)光圖像的特性提取蘋(píng)果的顏色特征參數(shù)，將融合后的圖像用于檢測(cè)蘋(píng)果早期淤傷，有利于水果品質(zhì)

3、檢測(cè)精度的提高，而且圖像數(shù)據(jù)的采集與傳輸不會(huì)占用過(guò)多的時(shí)間，保證整個(gè)水果檢測(cè)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性。
　　 本文首先根據(jù)需求選擇了硬件開(kāi)發(fā)平臺(tái)，并提出了整體設(shè)計(jì)流程，對(duì)相應(yīng)的軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。
　　 圖像采集模塊是整個(gè)系統(tǒng)的出發(fā)點(diǎn)，在對(duì)硬件平臺(tái)進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置后，需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行初始化，保證程序的加載和運(yùn)行的穩(wěn)定性；其次將CCD攝像頭連接到SEEDVPM642的四路標(biāo)準(zhǔn)PAL或NTSC制模擬視頻輸入口用于采集可見(jiàn)光圖像信息，并

4、針對(duì)視頻接口編寫(xiě)視頻驅(qū)動(dòng)程序，保證視頻信息的采集；紅外圖象則是通過(guò)紅外攝像儀獲得，它與SEEDVPM642通過(guò)USB接口進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，因此也需要對(duì)USB接口進(jìn)行驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)。
　　 圖象融合模塊是水果檢測(cè)系統(tǒng)的核心部分，主要包括對(duì)可見(jiàn)光和紅外圖像進(jìn)行濾波、邊緣檢測(cè)、灰度拉伸等預(yù)處理，并在此基礎(chǔ)上對(duì)它們進(jìn)行圖像匹配，以保證成功進(jìn)行融合算法；分析了多種圖像融合算法并進(jìn)行相應(yīng)試驗(yàn)，在對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比后提出利用基于主成份分析的加權(quán)融合對(duì)圖