基于DSP和FPGA的茶叶色选机的研究与设计

作     者：徐捷 

作者单位：天津大学 

学位级别：硕士

导师姓名：姜印平

授予年度：2012年

学科分类：09[农学] 090203[农学-茶学] 0902[农学-园艺学] 

主      题：色选机 DSP 像素分析 分选系统 

摘      要：茶叶色选机是指通过茶叶的光学信息成像得到像素值等对残次品进行剔除的一套集电学、光学、机械于一体的先进集成设备,广泛用于农业、食品业等。随着市场经济的开放,劳动力价格提升,而且大部分劳动力都愿意去沿海打工,从事采茶以及茶叶分离的劳动力越来越少,价格越来越高。当前国内市场上国外品牌的茶叶色选机占据着主要份额,近几年国内自主研发的色选机也开始逐步得到应用。茶叶色选机作为典型的机电一体化系统,在其研发过程中,检测控制系统的研发是色选机创新设计的主要方面,同时也是研发的该类茶叶色选机是否具有优良性能的关键方面。 本论文通过对国内外先进的技术进行研究,分析国内外茶叶色选机的不足以及主要技术难点,旨在研发一种新型智能化的茶叶色选设备。本论文的研究是基于CCD的茶叶色选机整套系统的设计开发,主要基于茶叶色选机的原理以及组成构架,设计一款基于FPGA和DSP双CPU同时并行工作的色选检测分离系统。通过FPGA进行主要的逻辑控制,保证系统稳定准确,同时凭借DSP强大的运算处理能力,使整个系统更加高效可靠,两者互相协同工作使整个系统稳定高效的运行。 本文主要完成工作是对FPGA和DSP的系统和资源配置、硬件的电路设计和布局、茶叶灰度检测控制量的算法、色选机性能的影响因素等诸多方面进行了较为详细的设计和分析。论文最后介绍了本系统的现场考核试验,以及本系统的可行性分析。