早在1980年代中期，FPGA已经在PLD设备中扎根。CPLD和FPGA包括了一些相对大数量的可编辑逻辑单元。CPLD逻辑门的密度在几千到几万个逻辑单元之间，而FPGA通常是在几万到几百万。CPLD和FPGA的主要区别是他们的系统结构。CPLD是一个有点限制性的结构。这个结构由一个或者多个可编辑的结果之和的逻辑组列和一些相对少量的锁定的寄存器组成。这样的结果是缺乏编辑灵活性，但是却有可以预计的延迟时间和逻辑单元对连接单元高比率的优点。而FPGA却是有很多的连接单元，这样虽然让他可以更加灵活的编辑，但是结构却复杂的多。
[0044]采用本发明的基于无线网络的胶囊可见光缺陷识别装置，针对现有技术中胶囊缺陷识别困难、剔除效率低的技术问题，基于胶囊和胶囊缺陷的外形特性，有针对性地引入了各种图像处理设备，同时采用流水线作业方式和自动剔除机构，最主要的是，采用了自适应的图像分割阈值的选择方式，提高胶囊图像分割的准确性，保证了后续缺陷识别的精度。
[0045]可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
【主权项】
1.一种基于无线网络的胶囊可见光缺陷识别装置，所述识别装置包括可见光数据采集设备、缺陷检测设备和AT89C51单片机，所述可见光数据采集设备用于对每颗胶囊进行可见光图像采集，所述缺陷检测设备与所述可见光数据采集设备连接，用于基于采集的可见光图像提取对应的胶囊的缺陷信息，所述AT89C51单片机与所述缺陷检测设备连接，用于基于所述缺陷信息确定对应的胶囊是否为缺陷胶囊。2.如权利要求1所述的基于无线网络的胶囊可见光缺陷识别装置，其特征在于，所述识别装置还包括: 无线通信接口，用于接收远端的胶囊检测服务器发送的控制指令，还与所述AT89C51单片机连接，用于将所述AT89C51单片机发送的缺陷过多信号转发到远端的胶囊检测服务器; 胶囊传输机构，包括传输带和两个传输滚轴，所述两个传输滚轴带动所述传输带逐个传输各颗胶囊； SDRAM存储器，用于预先存储胶囊灰度阈值范围，所述胶囊灰度阈值范围中的所有缺陷灰度阈值都取值在0-255之间，所述SDRAM存储器还用于预先存储预设像素数量阈值和预设数量阈值； 所述可见光数据采集设备设置在胶囊传输机构前部上方，包括彩色相机和可见光光源，可见光光源用于对胶囊传输机构上的每颗胶囊进行可见光透射，彩色相机对可见光透射的胶囊进行成像以获得可见光图像； 所述缺陷检测设备与所述彩色相机和所述SDRAM存储器分别连接，用于接收所述可见光图像；所述缺陷检测设备包括中值滤波子设备、对比度增强子设备、灰度化处理子设备、阈值选择子设备、目标分割子设备和特征提取子设备；所述中值滤波子设备与所述彩色相机连接，用于对所述可见光图像执行3X3像素滤波窗口的中值滤波处理，以获得滤波图像；所述对比度增强子设备与所述中值滤波子设备连接，用于对滤波图像执行对比度增强处理，以获得增强图像；所述灰度化处理子设备与所述对比度增强子设备连接，用于对所述增强图像执行灰度化处理，以获得灰度化图像；所述阈值选择子设备与所述SDRAM存储器和所述灰度化处理子设备分别连接，用于依次从胶囊灰度阈值范围中选择一个值作为预选灰度阈值，采用预选灰度阈值将灰度化图像划分为预选背景区域和预选目标区域，计算预选背景区域占据灰度化图像的面积比例作为第一面积比，计算预选背景区域的像素平均灰度值作为第一平均灰度值，计算预选目标区域占据灰度化图像的面积比例作为第二面积比，计算预选目标区域的像素平均灰度值作为第二平均灰度值，将第一平均灰度值减去灰度化图像的总平均灰度值，获得的差的平方乘以第一面积比以获得第一乘积，将第二平均灰度值减去灰度化图像的总平均灰度值，获得的差的平方乘以第二面积比以获得第二乘积，将第一乘积和第二乘积相加以获得和值，选择和值最大的预选灰度阈值作为目标灰度阈值；所述目标分割子设备与所述阈值选择子设备连接，用于采用目标灰度阈值将灰度化图像划分为背景图像和目标图像；所述特征提取子设备与所述目标分割子设备连接，基于所述目标图像提取其中的缺陷子图像； 所述AT89C51单片机与所述SDRAM存储器和所述缺陷检测设备分别连接，以接收所述缺陷子图像和所述预设像素数量阈值，计算所述缺陷子图像中像素值非零的像素的数量，当非零的像素的数量大于等于所述预设像素数量阈值时，发出存在缺陷信号，否则，发出不存在缺陷信号； 剔除机构，与所述AT89C51单片机连接，包括电磁阀和执行设备，所述电磁阀和所述执行设备都设置在所述可见光数据采集设备之后，所述电磁阀在接收到所述AT89C51单片机发送的存在缺陷信号时，驱动所述执行设备剔除缺陷胶囊； 计数器，与所述AT89C51单片机连接，在接收到所述AT89C51单片机发送的存在缺陷信号时，计数器的计数值加I ; 声光报警设备，与所述AT89C51单片机连接，用于在接收到所述AT89C51单片机发送的缺陷过多信号时，进行相应的声光报警操作； 显示设备，与所述AT89C51单片机连接，用于接收并显示所述AT89C51单片机发送的计数器的计数值和缺陷过多信号，还用于接收所述剔除机构所确定的所述执行设备的剔除次数； 其中，所述AT89C51单片机在所述计数器的计数值大于等于所述预设数量阈值时，发出缺陷过多信号，在所述计数器的计数值小于所述预设数量阈值时，发出缺陷可容忍信号; 其中，所述中值滤波子设备、所述对比度增强子设备、所述灰度化处理子设备、所述阈值选择子设备、所述目标分割子设备和所述特征提取子设备分别采用不同的FPGA芯片来实现。3.如权利要求2所述的基于无线网络的胶囊可见光缺陷识别装置，其特征在于: 替换地，将所述中值滤波子设备、所述对比度增强子设备、所述灰度化处理子设备、所述阈值选择子设备、所述目标分割子设备和所述特征提取子设备集成到一块FPGA芯片中以实现。4.如权利要求2所述的基于无线网络的胶囊可见光缺陷识别装置，其特征在于，所述识别装置还包括: 供电设备，包括太阳能供电器件、市电接口、切换开关和电压转换器，所述切换开关与所述太阳能供电器件和所述市电接口分别连接，根据市电接口处的市电电压大小决定是否切换到所述太阳能供电器件以由所述太阳能供电器件供电，所述电压转换器与所述切换开关连接，以将通过切换开关输入的5V电压转换为3.3V电压。5.如权利要求4所述的基于无线网络的胶囊可见光缺陷识别装置，其特征在于: 所述供电设备与所述AT89C51单片机连接，以在所述AT89C51单片机的控制下为所述识别装置提供省电模式和正常用电模式两种工作方式。6.如权利要求2所述的基于无线网络的胶囊可见光缺陷识别装置，其特征在于: 将所述计数器内置于所述AT89C51单片机中。
【专利摘要】本发明涉及一种基于无线网络的胶囊可见光缺陷识别装置，包括可见光数据采集设备、缺陷检测设备和AT89C51单片机，所述可见光数据采集设备用于对每颗胶囊进行可见光图像采集，所述缺陷检测设备与所述可见光数据采集设备连接，用于基于采集的可见光图像提取对应的胶囊的缺陷信息，所述AT89C51单片机与所述缺陷检测设备连接，用于基于所述缺陷信息确定对应的胶囊是否为缺陷胶囊。通过本发明，能够采用可见光检测方式对待检验胶囊进行检测，并采用了自适应背景分割阈值的选择模式，提高了胶囊检测的精度。
【IPC分类】G06T7/00
【公开号】CN105160671
【申请号】CN201510537078
【发明人】赵玉洁
【申请人】赵玉洁
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年8月28日