[发明专利]实时图像解析的红酒半成品运动检测系统

权利要求书

1.实时图像解析的红酒半成品运动检测系统，其特征在于，在DSP技术的基础上融合形态学滤波和小波变换、多尺度边缘检测，提出一种边缘检测小波函数构造及算法，实现基于DSP芯片的实时红酒半成品图像解析系统，提出DSP系统的软件编程和系统调试方法；基于运动检测方法实现红酒半成品实时图像解析，设计并实现了完整的实时图像解析的红酒半成品运动检测系统；

本发明的红酒检验系统用在生产线上辨别红酒中夹杂的发酵原料，是判断红酒半成品合格与否的自动检验系统，采用工控微机作为主机，采用TMS320C32芯片做从机，红酒半成品运动流程分段进行，通过图像采集卡和D/A设备，将数字信号送入DSP芯片完成图像降噪、边缘检测小波函数构造及算法处理，然后将处理结果送入工控微机系统进行鉴别与自动化控制，去除不合格的红酒成分，当混有残渣的溶液经过检测通道时，通过图像采集得到红酒溶液与残渣的混合图像，残渣就是待检测及剔除的对象，经过图像前置处理模块，剔除工业环境下的噪声，分离出检测对象与背景；再经过边缘检测模块，将检测对象的边缘进行二值化；最后根据识别算法，计算出待测物体的表面积，设置一个临界门限，当对象表面积大于这个临界门限时定义为残渣，这一部分溶液为不合格产品，由控制系统将其分流剔除；

红酒半成品运动检测系统由摄像头、图像A/D转换装置、DSP系统、显示设备、工控微机及控制系统构成，摄像头、光源、检验通道封装在密闭的箱子中，采用远红外摄像头，工作流程按照以下步骤：

第一步，图像摄取，发酵后的液体在生产线上从发酵炉里流出，用一定的速率经过检验管道，与此同时，经过线阵CCD摄像头依据相当的频率对液体扫描，不断摄取红酒及异物混和物图像；

第二步，A/D转换及DSP图像处理，CCD摄像头拍摄的图像通过模数转换装置，将数字图像送入DSP系统的帧存储器，并对数字图像进行高速运算处理，其中图像处理包括：增强色度、滤波降噪、提取异物边缘及二值化处理；

第三步，工控微机数据检测，DSP处理的边缘信息送入工控微机系统，工控微机系统通过计算异物的表面积对异物进行识别和定位，并对控制系统发出控制命令，对检测到的异物进行分流剔除；

第四步，控制检测通道，加入鉴别后的异物的单个颗粒大小或是颗粒含量大于各自的标准临界值，则证明此部分红酒溶液含有残渣，需要分流，由控制设备同步控制阀门，红酒进入分流通道剔除或返回发酵炉继续发酵。

2.根据权利要求1所述的实时图像解析的红酒半成品运动检测系统，其特征在于，DSP系统架构与外设接口：系统采用两片TMS320C32串连组成流水线工作模式，前一级TMS320C32用于图像前置处理，第二级TMS320C32用于边缘检测，图像A/D芯片采用Omnivision公司的OV7610，同时对地址码进行编译，控制电路信号采集运用ISP型EPLS芯片完成；

系统工作流程为：通电以后，系统程序自发从Flash Memory快闪存储器装到三十二位片外程序RAM里，下载完后程序代码将立即反馈至TMS320C32，并随之执行；另外，系统程序首先通过I²C总线设置OV7610芯片的工作参数，设置完成后，OV7610在采集电路的控制下根据预设参数工作，进而获得图像；TMS320C32(1)通过DMA法把图像数据存储到帧存储器里，与此同时对帧存储器里的图像数据进行前置处理，将处理完成的结果数据直接送到数据RAM(1)中，后一级TMS320C32(2)再对RAM(1)中的数据进行小波边缘检测，处理完的边缘数据送入数据RAM(2)中，然后再送回工控微机，工控微机通过PCI总线读取RAM(2)中的数据，根据边缘信息判定红酒是否合格，并且由控制系统来控制红酒检测流程，整个系统以在工控微机的控制下工作，也能脱离工控微机单独运行。