基于SOP的柑橘多光譜檢測方法研究.pdf

1、柑橘的內(nèi)、外在品質(zhì)是衡量其商品質(zhì)量的重要指標，目前尚缺乏快速有效的檢測方法。本文基于多光譜技術(shù)對柑橘品質(zhì)檢測進行分析和研究，并結(jié)合片上系統(tǒng)技術(shù)(SOPC)研究其快速實現(xiàn)方法。SOPC技術(shù)作為一種可裁減，配置靈活的片上系統(tǒng)解決方案，可以方便地實現(xiàn)柑橘多光譜數(shù)據(jù)的采集、處理和輸出等功能，并將這些功能集成至單片F(xiàn)PGA芯片中。
　　 本文設(shè)計了基于FPGA的彩色線陣CCD圖像傳感器(TCD2252D)的信號驅(qū)動電路，CCD在五路驅(qū)動信

2、號的作用下工作，被測柑橘經(jīng)多光譜光源照射后，彩色圖像傳感器將被測柑橘的光電信號送往SOPC系統(tǒng)，完成圖像采集、處理和傳輸?shù)炔僮?。針對柑橘正常和異常部位的多光譜反射特性差異，采用硬件方式完成柑橘圖像中值濾波算法，利用PCA主成分分析法完成柑橘表面異常部位的檢測，完成的主要工作如下：⑴根據(jù)柑橘的光學(xué)反射特性，參照相關(guān)的柑橘檢測系統(tǒng)原理，設(shè)計了基于LED器件的多光譜光源電路；⑵根據(jù)彩色圖像傳感器TCD2252D的數(shù)據(jù)手冊中其工作的時序要求，設(shè)

3、計了彩色CCD的硬件驅(qū)動信號時序；⑶分析了基于SOPC的數(shù)據(jù)采集方法原理，設(shè)計了基于FPGA硬件平臺的SOPC IP核及其外圍電路；⑷采用HDL硬件描述語言，利用QuartusⅡ軟件設(shè)計并實現(xiàn)了光電信號的SPI接口模塊和數(shù)據(jù)流的乒乓操作單元IP核，通過綜合、編譯至頂層文件，仿真結(jié)果表明模塊的時序功能符合設(shè)計要求；⑸利用NIOSⅡ軟件設(shè)計基于輕量級LWIP協(xié)議棧的接口函數(shù)，用于控制以太網(wǎng)接口，傳輸柑橘圖像至上位機顯示；⑹最后給出柑橘的多光