基于SOPC技术的PET瓶缺陷检测系统设计

3．2．2设计步骤

(1)采集经过适当预处理的图像数据后，首先找出瓶盖和瓶身的分割线，该分割线位于瓶颈区域，通过分割线，确定瓶盖所在区域，缩小了后面图像的识别范围，如图8所示。

(2)在PET瓶的瓶颈和瓶盖部分有一个天然的分隔区域，在该分区区域内能找出一条距离最长的线段，规定该线段作为基准线，并求出该基准线与水平方向的夹角，如图8中所示。

(3)求取瓶盖上边缘上的点到基准线的距离，找出上边缘到基准线距离最大的点，并求出该最大距离d，然后根据第一条判断准则进行判断。

(4)分别提取出瓶盖左边缘、右边缘和上边缘上的点，接着采用Hough直线变换去除干扰点；然后用最小二乘法线性拟合出3条，并求出其与水平方向的夹角。

(5)利用已求出的4条直线与水平方向的夹角，可以求出左边缘确定的直线(右边缘确定的直线)与基准线之间的夹角；左边缘确定的直线(右边缘确定的直线)与上边缘确定的直线之间的夹角一共有4个角，然后根据第二条判断准则判断瓶子是否合格，流程图如图9所示。

4 结果

由系统检测在VGA上显示的背光光源效果、边缘跟踪效果图分别如图10和图11所示。

图12和图13为歪盖情况经二值化后的效果图与以第一准则识别的功能图。

由PC机处理的PET瓶缺陷检测，在灌装线上实现检测的，一般情况约为2～3瓶／s。经采用基于FPGA芯片的SOPC方法处理实现检测速度可达约90ms处理完一瓶的图像，且检测准确率达99％以上。不仅满足了系统的设计要求，也达到生产线速度性能指标。

5 结语

介绍系统各模块的功能和设计，依据设计的逻辑需求自制相应的IP，如摄像头驱动CCD_Controller，SDRAMController，VGAcontroller，以及对外连接的PIO组件，如按键Key_pio和sw_pio等组成系统硬件的构建，再由计算机生成硬件系统。在构建的硬件系统上建立软件设计，并针对元器件在NIOSⅡ中的图像处理程序设计，阐述基于SOPC在图像处理方面的设计方法。实际应用证明了FPGA在图像处理的可行性及在处理速度上的优势。