论文摘要
在科学与经济飞速发展,人们生活水平有了普遍提高的同时。对和人类自身健康息息相关的药品质量的检测提出了越来越高的要求。当我们在购买胶囊药品时,通常可以通过肉眼来判断胶囊药品的外形是否有残损、药品填充是否充满胶囊。但在制药厂药品的大批量生产过程中单单靠员工的肉眼来逐个判断药品的外形轮廓与剂量,肯定不能满足现代工业生产的要求。基于此背景,本论文结合近年来发展迅速的数字图像处理技术,对胶囊分拣系统的核心部分—硬件设计、残损胶囊检测算法、系统软件设计进行了相关研究,并进行了相关算法的仿真验证。在硬件方面,为了满足胶囊检测实时性的要求,提出用DSP+FPGA组成胶囊图像处理的核心部分,着重研究了TI公司的TMS320DM642数字信号处理芯片。并对系统用到的CCD摄像头、视频解码芯片TVP5150PBS、视频编码芯片SAA7121H、DSP的外围电路及与外扩器件的连接做了详细的研究。在胶囊检测算法方面,首先介绍了常见的颜色模型。随后研究了此硬件系统中常见的两类噪声。针对此噪声提出了几种去噪算法,通过MATLAB仿真后,在综合考虑时间和处理效果的前提下,选择中值滤波和维纳滤波做为胶囊图像的预处理。在图像处理的中期阶段比较了几种边沿提取的算法后采用Soble算法来提取胶囊的边沿。在阈值分割阶段,经多次试验,得出当阈值设为208时区域分割效果较好。在检测的最后阶段,由图像匹配的理论,延伸出“图像不匹配”概念,通过多次试验,发现将不匹配率设为5%时可以较准确的检测出残损胶囊,达到了检测残损胶囊的目的。在软件设计方面,深入分析了DSP的开发环境CCS3.3,并对系统的调试工具、COFF文件及编程步骤做了详细的阐述。对C6000系列DSP程序的基本结构、DSP底层驱动程序的编写做了详细的分析研究。
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摘要Abstract第一章 绪论1.1 引言1.2 研究背景及选题的依据1.3 研究目的及意义1.4 本论文的研究思路及主要内容第二章 系统的硬件设计2.1 TMS320DM642 芯片概述2.2 TMS320DM642 芯片内核介绍2.3 TMS320DM642 电源及片上资源2.3.1 电源2.3.2 复位引脚和复位电路2.3.3 JTAG 接口2.3.4 I2C 总线模块2.3.5 Video Port（以下简称 VP）口2.3.6 外部存储器接口2.3.7 时钟电路2.3.8 GPIO 接口2.4 CCD 的工作原理2.5 视频解码模块2.6 FPGA 介绍及 FPGA 与视频解码芯片连接图2.7 视频编码模块2.8 本章小结第三章 数字图像处理及在胶囊检测上的应用3.1 图像的颜色模型3.1.1 RGB 颜色模型3.1.2 YCbCr 颜色模型3.2 图像的数学描述3.3 胶囊图像去噪3.3.1 图像系统常见噪声3.3.2 图像去噪算法3.3.3 胶囊图像去噪算法比较3.4 胶囊图像分割3.4.1 常用图像分割算法3.4.2 胶囊图像分割算法比较3.4.3 图像匹配3.5 本章小结第四章 图像处理系统的软件设计4.1 DSP 软件开发工具4.1.1 集成开发环境 CCS4.1.2 系统调试工具4.1.3 COFF 文件4.1.4 编程步骤4.2 DSP 软件设计4.2.1 C6000 程序基本结构4.3 DSP 底层驱动程序的开发2C 总线配置'>4.3.1 I2C 总线配置4.3.2 FLASH 存储器程序设计4.3.3 SDRAM 存储器程序设计4.4 本章小结第五章 总结与展望5.1 工作总结5.2 工作展望参考文献发表论文和科研情况说明致谢
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