论文摘要
在禽蛋加工过程中,剔除损壳蛋是保证加工质量和节约成本的一道重要工序。目前,国内主要依靠检测工人在灯光下观察或转动互碰禽蛋,听蛋壳发出的声音等方法来识别、剔除破损禽蛋,这种方法效率低,并且需要大量的人力,因此,研究高速、高效、高精度的破损禽蛋自动化检测方法是现代蛋品检测技术的必然趋势。本课题以鸡蛋为对象,通过采集鸡蛋在被敲击时发出的声音信号,研究好壳蛋和损壳蛋声音信号的不同。好壳蛋与损壳蛋因为结构的不同而使其声音信号表征出不同的特征参数,根据这一特性,本文设计了以DSP为核心的鸡蛋破损检测系统,系统由声音拾取、信号放大、带通滤波、阈值检测、AD转换、串口通信、LCD显示等模块组成。利用该系统采集敲蛋信号,将离散化了的数字信号通过DSP与PC机的串行接口上传PC机以供处理。运用数字信号处理技术,借助MATLAB软件,对获取的实验数据进行了功率谱谱分析,找出好壳蛋和损壳蛋在频域里的差异,并以好壳蛋与损壳蛋信号功率谱面积、第一共振峰幅值的平均值和极差值作为判别因子,依据Bayes判别原理,建立了区分好壳蛋与损壳蛋的判别函数。在软件设计方面,用C语言和汇编语言编写了基于DSP的蛋壳破损检测程序。系统软件主要由主程序和中断服务程序组成。在主程序中,DSP一直处于等待敲蛋事件发生的循环之中,当敲蛋事件发生之后,DSP响应中断即进入中断服务程序,完成信号的采样及分析处理,最后将结果由LCD显示出来。此外,为了实现与PC机的通信,还用VC++编写了串口通信程序。本系统以DSP为核心,处理速度快,效率高,成本较低,采用了硬件阈值检测声音信号端点的方法,实现了即敲即采的功能,为实现破损禽蛋的在线检测提供了一种硬件平台。