基于现场可编程门阵列的水果识别系统设计

作     者：金梅 曾欣 张立国 冯景瑞 吴文哲 JIN Mei;ZENG Xin;ZHANG Liguo;FENG Jingrui;WU Wenzhe

作者机构：燕山大学电气工程学院秦皇岛066004 燕山大学信息科学与工程学院秦皇岛066004 

出 版 物：《高技术通讯》 (Chinese High Technology Letters)

年 卷 期：2024年第34卷第6期

页      面：616-623页

学科分类：0832[工学-食品科学与工程（可授工学、农学学位）] 08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 083203[工学-农产品加工及贮藏工程] 

基　　金：河北省中央引导地方专项(199477141G) 河北省科学技术研究与发展计划科技支撑计划(20310302D)资助项目 

主　　题：水果识别 背景帧差法 图像处理 现场可编程门阵列(FPGA) 

摘      要：针对目前大多数水果识别系统实时性差和成本较高的问题,本文提出一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的水果识别系统。整体硬件设计包含图像采集、检测识别和显示模块。软件部分通过图像采集平台将水果图像存储至双倍数据率同步动态随机存储器(DDR3)控制模块,进行图像灰度化处理,并创造性地提出背景帧差法对水果图像进行分割。通过融合水果颜色和几何特征,实现对水果数量、颜色和种类的识别。整个水果识别系统在不同光照下对常见水果进行了测试。实验结果表明,水果平均识别准确率达到93.25%,识别速度约为16.67 ms,FPGA硬件资源消耗率仅占28.02%,可以满足实时性需求。