基于图像处理的水果品级筛选技术研究

发布时间：2023-08-11 12:38

　　对水果的大小级别进行筛选是水果采摘后进行加工必不可少的一个环节,以往方法是人工进行筛选,这种方式的缺点是：效率低、筛选精度差、对水果会造成伤害,采用图像处理技术对水果进行大小筛选,可以使被测物体本身达到没有损害、分级精度高、处理效率高等优点。本文针对苹果级别的筛选作为研究内容,以机器视觉技术和图像处理技术结合FPGA设计了一套基于图像处理的水果级别筛选的系统。通过对传统的水果级别判断方法的研究,发现单独采用计算机实现水果级别的筛选有时间长、成本高、速度慢,同时设备庞大不宜携带等不足。考虑到图像处理技术的广泛使用及FPGA的速度快、并行工作、资源多等优势,本文设计了选用FPGA作为核心处理芯片结合图像处理技术实现对被测物体图像信息的收集、数据的存储和图像信息的算法实现,从而完成系统硬件的设计方案。对于苹果直径大小的级别筛选设计,通过对传统水果大小的判断方法的分析和总结,本文设计了一套智能化的筛选系统。该系统的功能是：首先,在上位机应用界面设定好筛选的级别参数,通过串口将参数信息发送给FPGA控制器,然后FPGA对采集的数据进行图像算法处理后获得被测目标的边缘像素数值与设定的级别参数比较,...

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 基于图像处理的水果品级筛选技术的概述
    1.2 课题研究的意义与目的
    1.3 国内外发展趋势和研究现状
        1.3.1 国外的研究现状
        1.3.2 国内的研究现状
    1.4 论文的主要研究内容
    1.5 论文的框架安排
    1.6 本章小结
2 设计要求和设计方案
    2.1 设计要求
    2.2 系统方案设计
        2.2.1 测试系统的整体结构
        2.2.2 硬件设计方案
        2.2.3 软件设计方案
    2.3 本章小结
3 系统硬件设计
    3.1 FPGA及其外围电路设计
        3.1.1 晶振电路
        3.1.2 电源电路
        3.1.3 下载电路
        3.1.4 SDRAM存储电路设计
    3.2 串口电路设计
    3.3 VGA电路设计
    3.4 图像采集传感器电路设计
    3.5 步进电机电路设计
    3.6 系统整体原理图设计
    3.7 本章小结
4 系统软件设计
    4.1 FPGA介绍
        4.1.1 FPGA芯片的说明
        4.1.2 FPGA的工作原理
        4.1.3 FPGA的结构组成与特点
        4.1.4 FPGA的开发环境和流程
    4.2 整体系统程序设计
    4.3 图像采集模块的设计
        4.3.1 OV7725介绍
        4.3.2 SCCB总线时序
        4.3.3 OV7725的寄存器配置
        4.3.4 传感器配置程序设计
        4.3.5 图像采集程序设计
    4.4 图像数据预处理设计
        4.4.1 滤波算法的选择
        4.4.2 中值滤波算法的模块设计
        4.4.3 Sobel算法的模块设计
        4.4.4 当量直径算法
    4.5 SDRAM控制器设计
    4.6 VGA控制器设计
    4.7 串口控制器设计
    4.8 HSI算法设计
        4.8.1 HSI算法说明
        4.8.2 程序模块设计
    4.9 步进电机模块设计
        4.9.1 步进电机的工作原理
        4.9.2 步进电机模块设计
    4.10 上位机设计
        4.10.1 VC++6.0开发环境介绍
        4.10.2 应用界面设计
    4.11 本章小结
5 系统调试与数据分析
    5.1 测试系统的搭建与调试
    5.2 测试结果
    5.3 测试结果的分析
6 结论
    6.1 工作总结
    6.2 研究结论
    6.3 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文
致谢



本文编号：3841335