DSP图像处理系统及其在糖厂分蜜机色值检测中的应用

论文摘要

糖膏分蜜是制糖工业中的重要工序。为了将蔗糖晶体从糖膏中分离出来,就必须进行分蜜操作。而分蜜操作中排蜜程度的判断传统的方法都是由人工实现的,往往产品质量不是很稳定的而且容易造成资源浪费。依靠光学技术、高分辨率摄像技木和图像处理技术来对分蜜过程进行检测监控,具有灵敏度高,结果稳定等优点,可以有效克服人工判断排蜜程度的不足,大大提高了生产效率和生产的自动化程度。 本文针对分蜜过程的工艺,论述了系统的总体硬件设计方案和系统软件算法设计,并对两方面做了深入的研究:一、根据图像处理过程实时性的需要,建立合理的图像处理和图像采集硬件平台;二、图像采集在单片机上的实现,图像处理等算法在DSP上的实现。开展的主要研究工作如下:首先,论文介绍了制糖过程分蜜操作的特点,提出了基于TI公司的TMS320C6204 DSP芯片的通用图像处理系统。该系统能够克服传统人工操作的不足,提高系统的实时性能,减少资源消耗,改善质量管理,得分蜜机的效能最佳。然后,本系统将图像采集系统单独制板:采用SONY公司的面阵CCD作为图像传感器,ADI的CCD信号处理器AD9844A作为模拟视频到数字视频的转换器,把单片机C8051F231作为控制单元实现系统前端的图像采集以及数字化输出;图像传输以及图像处理和图像输出模块集成在一起制板,实现图像颜色特征提取并输送结果给单片机用于洗糖操作与分蜜机的控制。在文中详细介绍了各功能模块的具体设计方法和应注意的问题。最后,对本课题的研究做了总结及深层展望。

论文目录

• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 制糖工业中的色值检测技术
• 1.3 问题的提出：现行检测方法的合理性与不足
• 1.4 基于DSP的图像处理系统
• 1.5 课题研究意义
• 1.6 本论文的研究内容及章节安排
• 第二章 分蜜机视窗图像采集的硬件设计
• 2.1 分蜜机视窗图像处理系统的方案设计
• 2.2 硬件框架设计
• 2.3 图像采集模块
• 2.4 图像传感器的选择
• 2.5 A／D转换器件
• 2.6 专用驱动电路CXD2463R
• 2.7 控制单元
• 2.7.1 A／D的初始化
• 2.7.2 驱动芯片CXD2463R的快门速度设置
• 2.7.3 照明系统的设计
• 第三章 图像处理系统的硬件设计
• 3.1 图像处理部分
• 3.2 图像输出部分
• 3.3 DSP时钟系统
• 3.4 系统初始化
• 3.5 系统处理过程中的数据流
• 第四章 分蜜机视窗图像特征提取算法设计
• 4.1 系统软件的整体结构描述
• 4.2 分蜜机视窗图像特征提取算法设计
• 4.2.1 分蜜机视窗图像的特点
• 4.2.2 图像颜色特征提取
• 4.2.3 迭代动态双阈值分割法
• 4.2.4 实验结果分析
• 第五章 结束语
• 5.1 总结
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 声明
• 在学期间发表的学术论文与研究成果