一种基于FPGA机器视觉的禽蛋裂纹瑕疵检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于FPGA机器视觉的禽蛋裂纹瑕疵检测装置，包括检测装置本体，检测装置本体包括视频数据传输模块、视频数据存储模块、视频算法模块、视频显示输出模块、视频算法检验模块、视频输入模块、Gige Vision摄像机和FPGA系统，本发明专利技术通过设置FPGA系统，基于FPGA低功耗实现，它提供了整合CameraLink，Gige Vision IP，千兆以太网MAC的平台和可选的Visual Applets软件；通过设置Gige Vision摄像机，Gige Vision摄像机瑕疵检测时可以逐行扫描、高清晰，缓高分辨率达到4百万像素、帧率高：最高帧率达到200 f／s、数据无损失、可以根据需要输出部分扫描数据、可以通过软件自动改变摄像机参数，适应变化的现场环境、后期应用开发方便，取代敲击振动技术检测，保护检测禽蛋。禽蛋。禽蛋。

【技术实现步骤摘要】
一种基于FPGA机器视觉的禽蛋裂纹瑕疵检测装置


[0001]本专利技术涉及机器视觉和农产品领域，具体为一种基于FPGA机器视觉的禽蛋裂纹瑕疵检测装置。

技术介绍

[0002]机器视觉通常通过设置摄像头获取图形信息，对图形信息进行识别处理获取关键的图形信息，常见用于的图形信息处理的硬件装置为PC机，然而设置PC需要外接独立设备，增大了设备体积和占用空间。
[0003]机器视觉检测就是用机器代替人眼来做测量和判断，表面缺陷和表面瑕疵，就是指物体表面有划痕，有污点，缺料等，机器视觉表面缺陷检测就是指用机器代替人工把物件表面有划痕、污点，缺料，字符logo错误的物件挑选出来，具体工作方式为，第一，物料系统把需要检测的物件按照需求排列好并输送到检测盘上；第二，当物料在检测盘上运行到摄像机面前是，摄像机对物件进行拍照，并把照片传输给电脑；第三，电脑根据程序对图像进行分析，当电脑判断物件有缺陷和瑕疵时，控制吹气阀门将缺陷物件筛选出来，良品物件继续在检测盘上输送至良品收集器具中，至此，物件检测筛选完成。
[0004]禽蛋具有丰富的营养价值，是人们日常生活中不可或缺的食物。禽蛋外壳脆弱易碎，而其外壳破碎后产生裂纹将会导致禽蛋在短期时间内变质、发臭。因此，在包装时检测禽蛋表面的裂纹并将裂纹蛋分拣出来是非常有必要的。
[0005]随着禽蛋加工技术的发展，出现了禽蛋的裂纹检测分拣检测装置及方法，禽蛋的裂纹检测及分拣可分为人工、自动化两种方式，人工检测裂纹并分拣效率低并且长时间作业容易出错，因此，企业常采用自动化的方式检测裂纹蛋并分拣。
[0006]但是，传统的禽蛋裂纹瑕疵检测装置存在以下缺点：（1）自动化禽蛋裂纹瑕疵检测方式中，裂纹检测常采用敲击振动技术、机器视觉技术，而裂纹蛋分拣则采用机械臂抓取，敲击振动技术检测裂纹一般为接触式，易对无裂纹的禽蛋造成损害，并且检测结果易受禽蛋外形影响；（2）传统的禽蛋裂纹瑕疵检测装置上机器视觉技术检测裂纹一般采用单个相机，很难拍摄获得整个禽蛋表面的图像，会导致裂纹漏检；（3）传统的禽蛋裂纹瑕疵检测装置完成检测后，由机械臂抓取裂纹蛋具有较高的技术难度，需要多传感器融合实现，从而使得机械臂抓取方案实施困难，另外，机械臂抓取裂纹蛋速度也难以满足生产需求。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种基于FPGA机器视觉的禽蛋裂纹瑕疵检测装置，以解决上述
技术介绍
中提出的自动化禽蛋裂纹瑕疵检测方式中，裂纹检测常采用敲击振动技术、机器视觉技术，而裂纹蛋分拣则采用机械臂抓取，敲击振动技术检测裂纹一般为接触式，易对无裂纹的禽蛋造成损害，并且检测结果易受禽蛋外形影响；传统的禽蛋裂纹瑕疵检测装
Vision IP，千兆以太网MAC的平台和可选的Visual Applets软件；2、通过设置Gige Vision摄像机，Gige Vision摄像机瑕疵检测时可以逐行扫描、高清晰，缓高分辨率达到4百万像素、帧率高：最高帧率达到200 f／s、数据未经压缩，无损失、可以根据需要输出部分扫描数据、可以通过软件自动改变摄像机参数，适应变化的现场环境、后期应用开发方便，取代敲击振动技术检测，保护检测禽蛋；3、FPGA中使用Camera Link来进行与相机的互联，Camera Link是一个应用于高端机器视觉的强大的数据通道，它使用一个专门的电缆连接和标准化的通信协议，Camera Link支持大量的数据和高数据传输率，适合今天的图像数据传输的要求，Gige Vision是一种实现单／多相机与单／多计算机相连接进行数据集中和分布式处理的理想标准，使用标准千兆以太网允许使用标准电缆和连接器，从而降低材料费和整合成本以及后续增长以太网带宽的可扩展性；4、FPGA系统为集成PS端单核/双核Cortex
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A9 ARM + PL端Artix
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7架构可编程逻辑资源，提供双目摄像头接口，可以灵活接入视频输出模块；Vivado
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Design Suite 提供具备 SoC 功能、以 IP 和系统为中心的新一代开发环境，该全新设计的套件能解决系统级集成和实现方面的生产力瓶颈问题。
[0019]5、使用 Vivado IPI 进行数字设计，SDSoC
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开发环境提供极大简化的类似 ASSP 的 C/C++ 编程体验，包括简单易用的 Eclipse IDE，以及全面的设计环境，可用于异构 Zynq All Programmable SoC 和 MPSoC 部署，SDSoC 包含行业首个 C/C++ 全系统优化编译器，可提供系统级的性能分析、可编程逻辑中的自动化软件加速、自动系统连接生成，以及可加速编程的函数库。
附图说明
[0020]图1为本专利技术检测装置本体的结构示意图；图2为本专利技术FPGA系统的结构示意图；图3为本专利技术图像叠加的示意图；图4为本专利技术的Video In to AXI4
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Stream IP核图之一；图5为本专利技术VDMA IP核图；图6为本专利技术的OSDIP核图之一；图7为本专利技术的AXI
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Stream to video out IP核图。
[0021]图中：1、检测装置本体；2、视频数据传输模块；3、视频数据存储模块；4、视频算法模块；5、视频显示输出模块；6、视频算法检验模块；7、FPGA系统；71、CameraLink；72、Gige Vision IP；73、千兆以太网MAC平台；74、Visual Applets软件；75、Vivado IPI ；8、Gige Vision摄像机；9、视频输入模块。
具体实施方式
[0022]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0023]请参阅图1
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7，本专利技术提供了一种基于FPGA机器视觉的禽蛋裂纹瑕疵检测装置，包括检测装置本体1，检测装置本体1包括视频数据传输模块2、视频数据存储模块3、视频算法模块4、视频显示输出模块5、视频算法检验模块6、视频输入模块9、Gige Vision摄像机8和FPGA系统7，视频数据传输模块2的一侧、视频数据存储模块3的一侧、视频算法模块4的一侧、视频显示输出模块5的一侧、视频算法检验模块6的一侧、视频输入模块9的一侧和Gige Vision摄像机8的一侧均通过导线与FPGA系统7的一侧连接，FPGA系统7包括CameraLink71、Gige Vision IP72、千兆以太网MAC平台73、Visual Applets软件74和Vivado IPI 75。
[0024]FPGA系统7通过CameraLink71与Gige Vision摄像机8连接。
[0025]CameraLink71是一个应用于高端机器视觉的强大的数据通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于FPGA机器视觉的禽蛋裂纹瑕疵检测装置，包括检测装置本体（1），其特征在于：所述检测装置本体（1）包括视频数据传输模块（2）、视频数据存储模块（3）、视频算法模块（4）、视频显示输出模块（5）、视频算法检验模块（6）、视频输入模块（9）、Gige Vision摄像机（8）和FPGA系统（7），所述视频数据传输模块（2）的一侧、视频数据存储模块（3）的一侧、视频算法模块（4）的一侧、视频显示输出模块（5）的一侧、视频算法检验模块（6）的一侧、视频输入模块（9）的一侧和Gige Vision摄像机（8）的一侧均通过导线与FPGA系统（7）的一侧连接，所述FPGA系统（7）包括CameraLink（71）、Gige Vision IP（72）、千兆以太网MAC平台（73）、Visual Applets软件（74）和Vivado IPI （75）。2.根据权利要求1所述的一种基于FPGA机器视觉的禽蛋裂纹瑕疵检测装置，其特征在于：所述FPGA系统（7）通过CameraLink（71）与Gige Vision摄像机（8）连接。3.根据权利要求1所述的一种基于FPGA机器视觉的禽蛋裂纹瑕疵检测装置，其特征在于：所述CameraLink（71）是一个应用于高端机器视觉的强大的数据通道，所述CameraLink（71）使用一个专门的电缆连接和标准化的通信协议，支持大量的数据和高数据传输率。4.根据权利要求1所述的一种基于FPGA机器视觉的禽蛋裂纹瑕疵检测装置，其特征在于：所述Gige Vision IP（72）是一种实现单或者多相机与单或者多计算机相连接进行数据集中和分布式处理的理想标准，所述Gige Vision IP（72）是由自动化影像协会AIA发起指定的一种基于千兆以太网的图像传输的标准。5.根据权利要求1所述的一种基于FPGA机器视觉的禽蛋裂纹瑕疵检测装置，其特征在于：所述FPGA系统（7）集成PS端单核或者双核Cortex
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【专利技术属性】
技术研发人员：俞兆志，刘明毅，
申请(专利权)人：福州闽台机械有限公司，
类型：发明
国别省市：