试析基于dsp的鸡蛋破损检测系统

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1、分类号密级过806598华中农业大学硕士学位论文基于DSP的鸡蛋破损检测系统TheCrackedEggsDetectingSystemBasedonDSP研究生：刘金刚指导教师：文友先教授专业：农业机械化工程获得学位名称：工学硕士研究方向：机电一体化技术获得学位时间：2005年6月华中农业大学工程技术学院二00五年六月摘要在鸡蛋加工过程中，剔除损壳蛋是保证加工质量及节约成本的一道重要的工序。目前所用的人工检测方法不仅工作条件差、劳动强度大，而且检测效率不高，因此，探索科学实用的鸡蛋破损检测方法是一项非常

2、有意义的工作。本课题首先分析蛋壳被敲击时发出声音的机理，好壳蛋与损壳蛋因为结构的不同而使其声音信号表征出不同的特征参数。利用这一特点，构建基于DSP的鸡蛋破损检测系统，敲击鸡蛋产生声音信号，再将该模拟信号放大、滤波并转换为能被计算机处理的数字信号。在对信号进行采样时，采用了硬件阈值检测声音信号端点的方法，解决因DSP内部存储器有限与数据采集和处理需要大容量存储空间的矛盾；使用DSP的串行口接收AD转换的结果，简化了硬件的设计。然后，对采集到的声音信号进行频谱分析，通过频谱分析找出区分好壳蛋和损壳蛋的显著

3、特征参数。求取该声音信号的倒谱，通过倒谱分析找出区分好壳蛋和损壳蛋的显著特征参数。通过试验改进了判别策略：分别敲击蛋的大头、中间和小头各一次，并采集该位置的声音信号，提取各特征参数，依据上述的这些特征参数，分别对蛋的大头、中间和小头进行统计分析，运用逐步判别原理选取最优的特征参数组合，再利用Bayes判别分别建立最优的好壳蛋和损壳蛋的判别模型。最后，设计鸡蛋破损实时检测系统，在软件设计方面，运用汇编语言编制了鸡蛋破损检测程序，该程序可以对敲蛋的声音信号进行实时采集、分析处理和判别鸡蛋是否破损，并可以控制

4、声音信号的采样频率。试验结果表明，该系统对敲蛋力度的要求不苛刻，可在一定范围内降低对敲击装置的设计要求；检测速率快，每秒最多可检测36个蛋；对好壳蛋的检测准确率可达到92．8％，对损壳蛋的检测准确率可达到82．7％。关键词：DSP；破损检测；倒谱；Baycs判别ABSTRACTGettingridofcrackedeggsisanimportantprocedureforguaranteeingqualityofprocessingeggsandreducingcost．Detectingeggsbyh

5、andisverydifficultforit’Sdirtyworkingconditionsandlaboringintension，andtheefficiencyisverylow．Sofindingascientific，applicableandfastdetectingmethodforremovingcrackedeggsisveryurgentandvaluable．Inthistask，firstweanalysedtheegg’Sphonationmechanismwhenitisk

6、nockedbyasmallrubberbead．Aintacteggandacrackedeggdon’tphonatesimilarlybecauseofdifferentstructures．EstablishedthedetectingsystembasedonDSP，andthenknockedoneggshells．Theanalogsoundsignalswereconvertedtodiginalsignalsaftertheyhadbeenamplifiedandfiltered．We

7、adoptedthethresholdcircletOcheckthesignals’sectionstart，whichsuccessfullyresolvethecontradictionbetweenDSPinteriormemorizerissmallandthedigitalsignalprocessingrequiresalotofmemoryresources．WeusedDSPserialporttoreceivethedigitalsignalconvertedbyADconverto

8、r,whichsimplifiedthelayoutofhardwareinthissystem．Second，wemakedspectrumchartforthesoundsignalbythissystem，afterthiswefoundoutremarkablefrequencyfactorsthatareaffectedtodistinguishcrackedeggsandintacteggs．Wealsoanalysedthec