基于dsp的色选机控制系统设计

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1、分类号TP274密级公开UDC621学校代码10500硕士学位论文（全日制专业学位）题目：基于DSP的色选机控制系统设计英文题目：ControlSystemofColorsorterBaseonDSP学位申请人姓名：黄云朋申请学位学科专业：机械工程指导教师姓名：陈源二○一六年五月分类号TP274密级公开UDC621学校代码10500硕士学位论文题目基于DSP的色选机控制系统设计英文题目ControlSystemofColorsorterBaseonDSP研究生姓名（签名）黄云朋指导教师姓名（签名）陈源职称教

2、授申请学位学科名称机械工程学科代码080521论文答辩日期学位授予日期学院负责人（签名）评阅人姓名评阅人姓名年月日学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，独立进行研究工作所取得的研究成果。除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位

3、论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖北工业大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日摘要色选机是用于对农产品中异色物料进行分选的现代化农产品加工装备。本文针对现有色选机控制系统图像处理能力不强，扩展性不足，调试能力差的特点设计了一种基于DSP的色选机控制系统。论文首先通过对色选机控制系统的分析，进行了总体设计

4、，将控制系统分为图像采集、调试、分选执行以及图像处理四个子系统。其中，图像采集子系统实现图像采集与传输，调试子系统实现预选测试与参数设置，分选执行子系统实现分选执行，图像处理子系统实现图像处理。然后在完成系统分析后，针对图像处理系统与图像采集系统之间的图像传输的需求，设计了XINTF与FIFO的接口；针对图像处理系统与调试系统需要进行大量的图像数据传输以及CAN传输速率快、多节点扩展性强的特点，设计了CAN总线接口；针对图像处理系统与分选执行系统分选指令的传输，设计了RS485硬件接口。采用图像分割、阈值划

5、分、分块识别的方式，简化了图像处理复杂程度，设计了阈值可调、通道可选的灵活多变的色阈值匹配算法，提高图像处理速度，并将图像处理算法在DSP上进行了实现。在CANOpen协议的基础上，通过对仲裁域、数据域功能的重定义，设计了满足调试过程中图像传输、分选参数传输的CAN总线通信协议；在ModBus协议的基础上，设计了可进行分选指令交互的RS485通信协议，并应用DMA的方式实现了图像数据的读取。最后通过DMA图像数据验证仿真试验，验证了图像数据读取的准确性，并对图像传输、图像处理、分选执行过程中时间进行了计算验

6、证了DSP的流水线操作的可行性，利用示例图片对图像处理算法的灵敏度、处理的准确性进行简单验证，并测试系统的处理速度以及处理准确性。本文设计的控制系统采用DSP作为处理芯片，大大提高了系统的图像处理能力，系统增加调试模块，提高了系统的调试能力，设计了灵活可变的算法，提高了系统的扩展性。通过试验验证，系统处理数据读取准确性，数据处理的准确性能够得到保证，且系统稳定可靠，可满足色选机图像识别的基本要求。关键词：色选机，DSP，图像处理，算法，CAN协议，DMAIAbstractThecolorsorterwasa

7、modernagriculturalproductsprocessingequipmentwhichusedtosortmaterialofdifferentcolors.Inviewoftheexistingcolorsorter’sshortage,whichincludesinabilityonimageprocessing,poorexpansibilityanddebuggingcapability,acolorsortercontrollingsystembasedonDSPwasdesigne

8、dinthispaper.Firstly,accordingtotheanalysisofwholecontrollingsystem,thiscontrollingsystemwasconsistedoffoursubsystems:imageacquisitionsubsystem,whichimplementsimageacquisitionandtransmission;testsubsystem,whi