基于DSP的啤酒瓶视觉检测系统设计与开发

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1、浙江大学硕士毕业论文摘要我国是世界第一大啤酒生产国，啤酒工业已成为国民经济的重要组成部分。但我国啤酒厂的装备技术水平与国外相比，还存在较大差距，尤其体现在灌装的自动控制及其质量检测方面。啤酒瓶在灌装前必须经过检验，在目前不断提高的灌装速度下，传统的人工验瓶方式已难以保证检测的准确性。机器视觉系统具有速度快、精度高、非接触等优点，将其应用于啤酒瓶检测，可以有效的克服人工验瓶方式的不足，提高啤酒生产的自动化程度与生产效率。视觉检测系统要完成啤酒瓶的在线检测，必须提高视觉图像的处理速度，采用数字信号处理器(DSP)能够很好的满足

2、这个要求。为实现工业现场的啤酒瓶在线检测，本文的主要工作及创新点如下:针对啤酒瓶检测的特点与实际生产需要，设计了基于机器视觉的在线检测系统。系统采用了高分辨率摄像技术、光学照明技术、机电控制技术以及实时图像处理技术，很好的满足了检测的实时性与准确性要求。开发了基于DSP的实时图像处理系统。系统采用了集成的视频输入处理芯片，以及DSP+CPLD的混合结构，具有功能集成、结构简单、编程灵活的特点，对于各种不同检测目标的机器视觉系统具有一定的通用性。在印刷电路板设计中，使用了高频电路布线技术，有效的预防了系统可能产生的电磁兼容性

3、问题。针对实时检测的要求和DSP处理器的特点，开发了系统的实时性软件。对图像数据的存储与传输方式进行了深入研究，有效的解决了图像数据量大、系统硬件资源有限、检测实时性要求高三者之间的矛盾。在软件设计中，通过灵活设置中断与DMA，不仅提高了图像数据的传输效率，而且充分发挥了DSP的高速性能。关键词:空瓶检测，机器视觉，图像采集，实时图像处理，DSP浙江大学硕士毕业论文ABSTRACTChinaisthetopbreweroftheworld,andbeerindustryplaysanimportantroleinthede

4、velopmentofnationaleconomy.However,thetechnologylevelofourbrewhouses'equipmentslagsbehindabroad,andgreatdisparityexitsinbotlingprocessofbeerproduction.Beerbotlemustbeinspectedbeforebeingbotled.Traditionalinspectionmodewhichreliesonhumaneyescannotguaranteetheaccura

5、cyduetothehighspeedofassemblyline.Thesystembasedonmachinevisionhastheadvantageofhighspeed,highprecisionandhighreliability.Itcaninspectobjectwithouttouching.Adoptingthissysteminbeerbottleinspectioncanovercometheweaknessofhumaneyesandimproveautomationlevelandproduct

6、ivitygreatly.Toinspectbeerbotleonassemblyline,theinspectionsystemmustbecapapleofprocessingvisionimageinreal-time.DigitalSignalProcessorisabletomatchthisdamandwell.Themajorcontributionsinthisdissertationareasfollows:Anemptybotlevisioninspectionsystemisdesigned,focu

7、singonthecharacteristicsofbeerbotleinspectionandtheactualrequirementsofproduction.CCDtechnology,opticstechnology,controltechnologyandrealtimeimageprocessingtechnologyareemployedinthedesigntoguaranteeaccuracyandinspectionspeed.ArealtimeimageprocessingsystembasedonD

8、SPhasbeendeveloped.ThesystemcanbeusedinmanyvisionsystemswiththestructureofDSP+CPLD.InPCBdesign,thelayouttechniqueofhighfrequencyisadoptedtopreventthepot