[发明专利]一种基于FPGA多通道自动分拣控制系统及控制方法

权利要求书

1.一种基于FPGA多通道自动分拣控制系统，其特是，包括FPGA多通道控制单元和与FPGA多通道控制单元连接的人机控制终端、传送单元、分拣单元和视频单元，传送单元与分拣单元连接，视频单元用于采集分拣单元3的图像数据。

2.根据权利要求1所述的基于FPGA多通道自动分拣控制系统，其特是，所述传送单元设有第一电机和由第一电机带动的传送带，待拣的木片置于传送带上，传送带将待拣木片送至分拣单元处。

3.根据权利要求1所述的基于FPGA多通道自动分拣控制系统，其特是，所述分拣单元设有分层的支架框，支架框的底层设有升降装置，升降装置自带升降板在外接第二电机带动下可在支架框的框内上下升降，升降板上设有超声波收发器，支架框由底层向上的第二层开始每层都在相同方向的一对同向框架边框上设有轨道和抓手，抓手外接第三电机和气动装置，气动装置在第三电机带动下控制抓手的抓放动作，抓手可在轨道上滑动，轨道的端头设有限位开关。

4.根据权利要求3所述的基于FPGA多通道自动分拣控制系统，其特是，所述支架框的层数为至少层。

5.用权利要求1-4任一项所述基于FPGA多通道自动分拣控制系统的控制方法，其特征是，包括如下步骤：

1)木片送至分拣单元中：第一电机带动传送单元将待检木片送至分拣单元；

2)判断待检木片是否完全进入分拣单元中：依据实时检测升降装置中的超声波收发器是否检测到电压变化的方式进行判断；

3)木片分拣：FPGA控制系统通过实时视频单元中的视频信号，并且使用图像分拣算法判断木片应该属于第几层；

4)木片送至对应的分拣层中：依据步骤3)的判断结果，第二电机带动升降装置把木片送至对应的分拣层中；

5)判断有无待分拣的木片：当完成步骤4)时，FPGA控制系统采集升降装置中的图像，分析判断升降装置上是否有待分拣的木片，如果有，返回执行步骤3)，否则，控制升降装置中第二个电机，使升降装置返回初始位置。

6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征是，步骤3)中所述的分拣算法为：

改进的大津阈值法，即：

灰度图像F，灰度范围(0，L-1),灰度级i对应灰度像素点个数为n_i，P_i为灰度级i的像素点概率，

其中C₀表示图像的前景，C₁表示图像的背景，w₀和w₁分别表示C₀和C₁出现的概率，μ₀和μ₁表示C₀和C₁的均值，σ₀和σ1分别表示C₀和C₁的方差。

背景与前景分离方差为：

大津阈值法对木片背景和前景的分离，对分离后的前景图像进行分析，分析采用自适应阈值法，即分离后前景图像的灰度值f₁(x,y),如果满足条件a≤f₁(x,y)≤b，就能够判断待分拣的木片属于第几层，其中a，b为人为设定值。