基于FPGA嵌入式工業(yè)圖像處理平臺設計.pdf

1、隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，各種生產(chǎn)裝置均已實現(xiàn)了高速流水線作業(yè)方式。但是這些自動化裝置在運行的過程中會因機器受損害或操作不當?shù)仍蚨霈F(xiàn)各種各樣的狀況。煙箱條包封箱裝置在封箱的過程中就可能出現(xiàn)缺條的狀況，這種狀況會大大損害煙廠的名聲，影響煙草的銷售，從而使煙廠遭受巨大的經(jīng)濟損失。實時掌握煙箱內的香煙條包的數(shù)目有利于及時采取措施，從而很好地解決缺條的問題。圖像處理檢測方法是一種基于機器視覺的檢測方法，可以直接檢測煙箱內部，不僅對身體無害，而且大

2、大降低誤檢率，可以很好地保證檢測質量和工作效率。
　　圖像處理平臺的硬件主要包括三個部分:千兆以太網(wǎng)相機、FPGA預處理板卡以及工業(yè)計算機。FPGA板卡上，進行SOPC設計、NiosⅡ片上可編程系統(tǒng)的軟件設計和圖像預處理軟件設計。工業(yè)計算機上，利用MFC成功設計圖像處理和顯示的程序，采用自定義的圖像增強算法來加強圖像，并且根據(jù)局部標準差確定自適應閾值對圖像進行二值化處理。該套圖像處理算法能夠非常準確地檢測出煙箱內是否有缺條，誤檢率

3、低至0.016％。隨后對標準差的求取算法進行了優(yōu)化，大小為1280×960圖片的運算時間由1.583s減少到0.113s，速度提高了10倍以上。設計中的圖像處理算法處理一幅大小為1280×800的圖片需要0.422248s，則檢測一幅圖片的總時間為0.438632s，則0.2分鐘就可以檢測27幅圖片，大大滿足設計指標中每分鐘8件的要求，達到了圖像處理平臺的設計指標。利用多線程處理方法，工業(yè)計算機圖像接收線程能夠實時抓取下位機上傳的每一幀