基于DSP與ARM的大豆籽粒視覺分級(jí)系統(tǒng).pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，人們對(duì)圖像處理技術(shù)的應(yīng)用逐漸增多。DSP技術(shù)系統(tǒng)引入數(shù)字信號(hào)的處理而使應(yīng)用系統(tǒng)呈現(xiàn)出快速發(fā)展的態(tài)勢(shì)。近年來DSP技術(shù)應(yīng)用范圍逐漸擴(kuò)展，在理論知識(shí)與應(yīng)用領(lǐng)域均具有很重要的研究成果。在21世紀(jì)這樣的一個(gè)信息時(shí)代，對(duì)計(jì)算機(jī)的使用日益增加，網(wǎng)絡(luò)化、信息化自動(dòng)化逐漸普及，對(duì)嵌入式系統(tǒng)的使用更是具有越來越多的案例。本文查閱了大量的文獻(xiàn)，并收集整理大量學(xué)者對(duì)嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用在圖像處理方面的研究與實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，尤其是在應(yīng)用DSP技術(shù)與

2、嵌入式系統(tǒng)而進(jìn)行的對(duì)牌照識(shí)別系統(tǒng)的研究，在諸多此技術(shù)應(yīng)用的領(lǐng)域成功的案例的最新成果上最終確定了對(duì)大豆籽粒視覺分級(jí)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，以TMS320DM6437(DSP)、TMS320DM355(ARM)和DSP+ARM為基礎(chǔ)而實(shí)現(xiàn)的實(shí)時(shí)圖像處理系統(tǒng)。
　　目前，我國(guó)對(duì)食品質(zhì)量檢測(cè)有很嚴(yán)格地標(biāo)準(zhǔn)，將機(jī)器視覺檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用在此領(lǐng)域不僅取代了勞動(dòng)力更減少了錯(cuò)誤產(chǎn)生的概率，而且在原有的基礎(chǔ)上大大的提高了生產(chǎn)效率。在眾多的農(nóng)產(chǎn)品中大豆作為高營(yíng)養(yǎng)價(jià)

3、值的綠色食品也越來越受到人們的歡迎，但目前大多數(shù)企業(yè)仍然應(yīng)用人工的方法對(duì)大豆進(jìn)行品質(zhì)檢測(cè)、分級(jí)。這樣的情況下急需將計(jì)算機(jī)自動(dòng)化與機(jī)器視覺分級(jí)檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，可以通過機(jī)器的視覺根據(jù)不同農(nóng)作物的外觀對(duì)其進(jìn)行分檢，不僅可以促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化，而且可以保證農(nóng)戶的利益與效益，同時(shí)使我國(guó)農(nóng)業(yè)的發(fā)展在國(guó)際上具有更為有利的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。本文以實(shí)際應(yīng)用為原則，以科學(xué)理論為基礎(chǔ)對(duì)該系統(tǒng)的理論支持、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、工作原理、分級(jí)算法、軟硬件構(gòu)成與分級(jí)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了

4、詳盡的闡述。在實(shí)驗(yàn)中對(duì)大豆進(jìn)行圖像采集，通過圖像分割等程序獲得為豆粒設(shè)定的基本參數(shù)，并通過科學(xué)的方法對(duì)其邊緣特征、區(qū)域特征進(jìn)行提取進(jìn)而采集大豆圖像，經(jīng)過背景分割后提取豆粒參數(shù)，并確定其最優(yōu)分級(jí)特征。該系統(tǒng)具有高效的處理能力與優(yōu)越的處理性能，搭載StrongARM處理器，可以通過網(wǎng)絡(luò)通過計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)對(duì)所處理系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，與DSP結(jié)合充分發(fā)揮了二者的長(zhǎng)處，使嵌入式實(shí)時(shí)控制方面的復(fù)雜算法在機(jī)器視覺分級(jí)處理上得以更好的實(shí)現(xiàn)，并為機(jī)器視覺的發(fā)展

5、提供了創(chuàng)新方案。本文使用TMS320DM6436和TMS320DM350作為核心處理單元，結(jié)合嵌入式技術(shù)，在更為高效的前提下，實(shí)現(xiàn)對(duì)大豆的分級(jí)。并選取了4中不同類別的大豆樣本各2000余粒，應(yīng)用設(shè)計(jì)的系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行重復(fù)模擬實(shí)驗(yàn)，對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析得出了分級(jí)準(zhǔn)確度達(dá)到95％的結(jié)論。從理論與數(shù)據(jù)上說明了本系統(tǒng)的可行性，一定程度上解決了傳統(tǒng)分級(jí)方案的復(fù)雜性。
　　在后續(xù)的章節(jié)中，主要介紹了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案及功能，該系統(tǒng)結(jié)合了DSP和嵌入