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啤酒空瓶在罐装之前要经过清洗和检验这两道工序,以保证其符合生产标准。传统的验瓶采用人工验瓶方式,精度和速度都很难达到要求。依靠光学技术、高分辨率摄像技术和图像处理技术来对回收空瓶进行非接触检测的视觉检测装置,具有信息处理量大,速度快,精度高等优点,可以有效克服人工验瓶的不足,大大提高了生产效率和生产的自动化程度。 本文介绍了视觉检测的原理、研究现状和发展趋势,针对啤酒空瓶视觉检测的特点,论述了系统的总体设计方案。并对两方面作了深入的研究:一、根据视觉检测过程实时性的需要,建立合理的图像处理硬件平台。二、图像采集与图像处理等算法在FPGA或DSP上的实现。开展的主要研究工作如下: 一、比较了目前国内外已有的几种视觉检测系统,设计了一种用于视觉检测的实时图像处理器的应用模型,采用FPGA+DSP的混合结构,既能保证图像处理的准确性,又能保证较高的计算性能。 二、根据建立的实时图像处理器的应用模型,选取了相应的硬件,完成了系统的硬件电路和PCB的设计。 三、以FPGA为核心,在XILINX ISE4.1集成开发环境中,利用VHDL语言完成了视频图像采集程序的设计。 四、以TMS320C6201为核心,研究了中值滤波、边缘检测等图像处理算法的实时实现技术。对执行软件进行了设计和开发,实现了空瓶视觉检测的全过程。并给出了系统软件设计的详细说明和程序流程图。