光電分選機檢測系統的設計與實現.pdf

1、光電分選機在顆粒狀物料品質檢測與分級領域得到了廣泛應用，該設備可有效提高物料的品質等級和加工技術的自動化程度，有很好的社會與經濟效益。光電分選就是利用光電技術將物料中的次品分類檢出并剔除，其關鍵的一個環(huán)節(jié)是次品與合格品差異的檢測和識別。本文設計了一套完整的光電檢測系統，它以高分辨率、低噪聲的線陣CCD器件為核心，對顆粒狀物料進行動態(tài)掃描，得到圖像數據，以Xilinx公司的FPGA芯片XSC40XL作為主控制器和處理器，對數據進行高速并行

2、處理，滿足系統設計的實時性要求。檢測系統可識別1mm×0.4mm以上的疵點、異性物和異色物。 檢測系統的硬件設計包括線陣CCD驅動電路的設計；圖像信號的調理、高速采樣和存儲電路的設計；處理器芯片的選擇；數據傳輸中通信電路的設計以及提供系統所需電壓的電源電路的設計。印制電路板采用多層設計方法，而且所用硬件基本使用高速大規(guī)模集成電路，故電路板體積小、可靠性高并且和鏡頭的體積相適應。 本文采用FPGA技術實現了高頻時鐘的分頻、

3、倍頻控制，CCD時序邏輯電路的控制，CCD圖像信號的采樣和存儲，(7，3)循環(huán)糾錯碼的編、譯碼電路和并行CRC-16校驗；自定通信總線協議，建立三線制同步串行通信系統；接收樣本采集指令，完成對一幀CCD樣本圖像數據的采集和傳輸；設定圖像識別準則和算法對目標圖像進行識別處理，給出剔除信號。 本文采用Verilog語言進行硬件電路描述，利用ISE4.2軟件對所設計的各部分電路進行仿真、綜合、實現和配置下載。最后經過大量的實驗，檢測系