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基于SOP的柑橘多光谱检测方法研究-检测技术与自动化装置专业论文
独创性声明
本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取 得的研究成果,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他 人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得 大体理工大学 或 其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研 究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。
学位徐文作者签名:炀住一 签字同期: 严 /f年 J JJ 1(1 町
学位伦式版权使用投机书
本学位论文作者完全了解 天体规工大学有关保留、使用学位论文 的规定。特授权久啡搜工太学 可以将学位论文的全部成部分内容编入 有关数据库进行检索,并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编, 以供资阅和借阅。间意学校向国家有关部门或机构送交论文的复本和电子 文件。
(必威体育官网网址的学位论文在解密后适用本授权说明)
学位岭文作者 -?: e我住 刊 -? :另以看吃
签字同期: γ年 1 月 10 日 签字日期: 20 0年 I Jl 10 l:t
摘要
柑桶的内、外在品质是衡量其商品质量的重要指标,目前尚缺乏快速有效的检测方 法。本文基于多光谐技术对柑楠品质检测进行分析和研究,并结合片上系统技术 (SOPC) 研究其快速实现方法。 SOPC 技术作为一种可裁减,配贵灵活的片上系统解决方案,可 以方便地实现柑桶多光谱数据的采集、处理和输出等功能,并将这些功能集成空单片 FPGA 芯片中。本文设计了基于 FPGA 的彩色线阵 CCD 图像传感器(丁CD2252D)的信号 驱动电路, CCD 在 ii路驱动信号的作用下工作,被测柑桶经多光谱光源照射后,彩色 图像传感器将被测相桶的光电信号送往 SOPC 系统,完成图像采集、处理和传输等操作。
针对柑桶正常和异常部位的多光谱反射特性差异,采用硬件方式完成柑桶回像中值滤波
算沽,利用 PCA 主成分分析法完成柑桶表团异常部位的检测,究成的主要工作如下: 1.根据柑桶的光学反射特性,参照相关的柑桶检测系统原理,设计了基于 LED 器件
的多光谱光源电路。
.根据彩色罔像传感器丁 CD2252D 的数据手册中其工作的时序要求,设计了彩色
CCD 的硬件驱动信号时序。
.分析了基于 SOPC 的数据来集方法原理,设计了基于 FPGA 硬件平台的 SOPC IP
核及其外回电路。
4.采用 HDL 硬件描述语言,利用 Quartus 11 软件设计并实现了光电信号的 SPI 接口 模块和数据流的乒乓操作单元 IP 核,通过综合、编译至顶层文件,仿真结果表明模块 的时序功能符合设计要求。
5.利用 NIOS II软件设计基于轻最级 LWIP 协议校的接口函数,用于控制以太闷接 口,传输柑桶因像至上位机显示。
6最后给出柑桶的多光谱图像中值滤被处理结果, 及1:成分分析法后的柑桶受损
部位的检测结果。 关键词:柑楠检测多光谱片上系统图像处理
Abstract
丁he internal and external quality of citrus is an important measure indicator of the quality oftheir products ,at present ,there is sti1l short of some rapid and effective detection method in
the field. Use the multi-spectral detection technology to analyze the quality of citrus and do some relational research combining with System训-Programmable-Chip(SOPC} technology
ωcomplete its rapid implementation. As a kind of scalable,flexible configuration onchip
syst臼n solutions,SOPC technology can be easily complete citrus multispectral data collection, processing and output functions,these features can be embedded into a single FPGA chip.
ηle dri训ng diagram of linear array color CCD (TCD2252D) is devised based on FPGA,the
CCD is working under the five driving si伊als,伽e
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