基于FPGA＋DSP的全自动灯检机图像识别系统设计.pdfVIP

自动化 DOI：10．3969／j．issn．1009-9492．2012．07．003 基于FPGA+DSP的全 自动灯检机图像识别系统设计书 韦忠正，张 祺，任勇屹 (广东工业大学 自动化学院，广东广州 510006) 摘要：针对全 自动灯检机对精度 、鲁棒性和实时性的要求 ，设计一种基于数字信号处理器(DSP)和现场可编程阵列(FPGA)数字 图像处理的全 自动灯检机图像识别系统。该系统采用FPGA对CMOS图像传感器采集的图像信息进行预处理，并采用高性能的 DSP作为图像处理的核心部分，保证了系统性能的要求。详细介绍了系统的原理和实现方案，并在硬件系统上进行了算法验证 及仿真实验。试验结果表明：该系统满足精度、实时性和适应性的设计要求。 关键词：图像识别；数字图像处理；现场可编程阵列；数字信号处理器 中图分类号：TP391．41 文献标识码：A 文章编号：1009—9492(2012)07—0008一O5 DesignofAutomaticLightInspectionM achineImageRecognition System BasedonFPGAandDSP WEIZhong-zheng，ZHANGQi，RENYong-yi (DepartmentofAutomation，GuangdongUniversityofTechnology，Guangzhou51006，China) Abstract：Aimingattherequirementsofaccuracy， robustnessandhighreal-timeoflightinspectionmachine，theauthordesigneda imagerecognitionsystem usingdigital imageprocessingtechnologybasedonFPGA andDSP．Thesystem usedFPGA topreprocessthe imageinformationcapuringfrom CMOSimagesensor， andhigh-performanceDSP asacorepartofimageprocessingtoensuresystem performna cerequirements．Thispaperillustratedtheprincipleandimplementationofsymtem．Moreover，inodertovalidatethesystem， werunsomealgorithm verificationandsimulationexperimentonthehardwaresystem，theresultofwhichshowedthatthissystem isof perfectaccuracyandreal-timeperfomr ance，andisabletomeetthedesignrequirements． Keywords：imagerecong ition；digitalimageprocessing；FPGA；DSP O引言 1系统原理与体系结构 全 自动灯检机是医药生产线上对液体药品产 基于FPGA和DSP的图像识别系统是一种基 品质量检测的装置，可以实时检测药品中玻璃碎 于数字图像技术的非接触式检测方法，首先通过 屑、铝屑、橡皮屑、毛发、纤维等异物，同时也 CMOS(XSb金属氧化物半导体1等图像传感器对 目 可以检测瓶身是否存在缺陷以及液位是否达到标 标药瓶进行图像采集，然后经过FPGA和DSP进 准等，自动剔除不合格产品。传统的检测方法大 行图像处理，运用有效的异物识别算法对 目标产 多采用人工检测等方法 ，很难满足当前对生产效 品合格与否做出判断，最后给执行单元发出剔除 率、准确性和实时性的