专利名称：智能竹片识别系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及识别系统，具体是数字图像处理的控制领域，尤其是结合电机、摄像机、DSP处理器进行智能控制从而实现竹片的识别。
背景技术：
麻将凉席是我们经常使用的一种日常生活用品。麻将凉席是由许多已穿孔的竹片通过使用特定的线并排和并列连接起来而形成的。而组成麻将凉席的每一片竹片则是人工挑选出来的，在这期间，工人通过手工筛选出符合要求的竹片，进而生产出能够出厂销售的麻将凉席。可见，在竹片的筛选期间，工人需要集中大量的注意力才能保证竹片的质量。这样，将会花费大量的劳动力成本，并且容易出错，进而制约生产效率的提高。随着社会的发展，科技水平的提高，社会消费品的需求增加，生产商迫切需要一种更低成本、更高效率的生产方式，从而满足社会的需求。
发明内容
本发明的目的在于提供智能竹片识别系统，以摆脱传统的人工筛选竹片的工序， 提高筛选的准确度，从而提高生产效率。本发明涉及数字图像处理的技术，数字图像处理是指借助计算机处理数字图像， 而数字图像是由有限的元素组成的，每一个元素都有一个特定的位置和幅值，这些元素成为图像元素或像素。视觉是人类最高级的感官器官，但是人类的感觉只限于电磁波谱的视觉波段，而成像机器则可覆盖几乎全部电磁波普，它们可以对非人类习惯的那些图像源进行加工，从而得到想要的效果。因此数字图像处理涉及各种各样的应用领域。本发明的智能竹片识别系统中，设置了具有处理图像功能的DSP核和IEEE1394接口的嵌入式处理器，分别连接着电源电路、复位电路、Flash、时钟电路、电机驱动，AFE分别连接IEEE1394接口和(XD，获取竹片图像的摄像头连接(XD。通过摄像机的摄像头拍摄竹片图像，然后通过CXD传感器以及AFE模拟前端进行降噪等处理，变成相应的数字图像处理；再通过IEEE1394接口将数据送进DSP芯片进行图像识别，在识别过程中包括图像增强，边缘检测，轮廓识别以及纹理识别再经过判决从而区分出正品与次品，再通过发送相应的信号给电机驱动以驱动电机作最后的竹片筛选。时钟电路除了对DSP芯片提供相应的时钟频率外，还要对其它外围的电路提供相应的时钟；复位电路保证系统能够通过按键复位或软件控制复位；电源电路提供各个模块电路的的电压；Flash的主要作用是存取用作标准的数据，以及缓存快速处理的数据以便和电机的筛选协调。为了更好地进行图片处理，本发明在软件的设计时采用了 TI公司的DSP芯片作为本系统的CPU。DSP芯片主要用于图像、语音的处理，其处理速度快，准确性高，实时性好，正好适用于本系统的开发。基于DSP芯片的智能系统的软件开发过程中，涉及到相关的图像处理技术，以及驱动电机运行的过程。包括在图像拍摄前将竹片排列到电机的传送带上，
3传送带的传输速度的设计要合适，经过拍摄后的图片要实时的进行前端预处理，即，CPU对竹片的边缘检测，轮廓识别，确定该竹片的规格是否符合，假如规格不符合的立刻作废品处理，不需要再进一步的识别；当符合规格时，则迅速对图片进一步的纹理识别从而确定正品与次品，即整过过程包括拍摄、前段预处理、图像识别、竹片的筛选。本发明结合电机、摄像机、DSP处理器进行智能控制和数字图像处理的技术，从而实现了麻将凉席及其类似产品生产过程中对竹片的智能识别，对图像的处理实时、准确，从而改进传统的手工识别竹片的工序为机器识别的工序，提高筛选的准确度，从而提高生产效率。
图1、智能竹片识别系统示意图2、智能竹片识别系统实际应用总体流程框图； 图3、图像识别的流程图； 图4、轮廓识别的流程图； 图5、傅里叶描绘子的数字边界图； 图6、纹理识别流程图。
具体实施例方式见图1的智能竹片识别系统示意图。嵌入式处理器中设置了具有处理图像功能的 DSP核和IEEE1394接口，嵌入式处理器分别连接着电源电路、复位电路、Flash、时钟电路、 电机驱动，AFE模拟前端分别连接IEEE1394接口和CXD传感器，获取竹片图像的摄像头连接C⑶传感器。上述的DSP核选自TI公司的DSP芯片。DSP核处理图像功能包括图像增强、图像识别、边缘检测、轮廓识别、纹理识别。本发明的智能竹片识别系统在实际应用时(见图2)，要求对竹片的排放要整齐，排放好后，电机传输时速度要合适，稳定。电机传动到摄像头进行拍照时速度要降低，以保证有足够的时间让摄像头捕获图像，摄像头进行拍照时，要注意背景、亮度等的环境因素的影响，拍摄时摄像头与竹片的高度，角度，以及聚焦等的影响要事先调好。待调好上述参数后， 要迅速将拍摄到的图像传送到DSP进行图像识别，然后根据识别后的结果发送相应的信号驱动电机进行筛选，从而完成采集过程。待上述过程的各种参数以及电机的驱动调好后，将预先挑选的一些质量较好的竹片送进系统里进行识别，根据识别的数据，设定好正品与次品的数据范围，对每一片竹片的识别结果将其保留到Flash里，作为识别的标准，从而在之后的识别中，通过对比标准数据即可迅速识别出正品与次品，进而迅速驱动电机进行筛选。图像识别的流程见图3。在进行图像识别前，先挑选一些竹片，如表面很光滑的、表面有斑纹的、表面有条纹的以及轮廓残缺的等四类，分别对四类进行一定数量的拍摄采样数据，然后求平均值，保存到Flash中以备用作之后的图像处理时用作标准对比，从而进行筛选。对拍摄到的图像，由于其占内存比较大，处理起来时比较费时，这样将会影响实时处理。因此对拍摄到的图像要进行压缩处理，将其保存到Flash里，待处理时只要将其解压就可以处理了。拍摄过程中由于环境、拍摄的技巧等的影响，拍摄到的图像会有划痕、光照度
4不勻等的效果；因此为使图像更适合机器分析处理，对图像进行增强处理，减少图像中的噪声，提高目标与背景的对比度，强调或抑或图像中的某些细节，便于后续处理。在进行完前面的预处理后，则开始对图像进行识别处理，首先应提取图像的轮廓特征，利用刚开始采样的轮廓残缺的数据进行对比，当符合轮廓残缺一类图片的数据范围的，则该图片属于轮廓残缺的一类，从而CPU立刻发送相应的信号驱动电机筛选出该竹片为轮廓残缺的一类。当轮廓识别通过后，则进行纹理识别，通过对每片竹片图像的特征码提取，从而调用预先保存在Flash中的斑纹的、条纹的和平滑的三组数据进行对比判断，再发送相应的信号驱动电机进行分类筛选，从而达到图像识别与筛选的效果。 轮廓识别见图4。在进行轮廓识别前，需要进行预处理的准备，即预先准备好一些轮廓比较好的竹片的图像数据，用于轮廓识别时用作比较。接着再对输入的数字图像进行滤波，然后再进行二值化处理，分离出图像的目标轮廓与背景轮廓，在二值化处理时关键要选取合适的阈值进行分割，本设计采用的是一致性准则法确定该阈值，一致性准则法是目前衡量图像分割质量的一个通用准则。其算法过程如下
设式为分割区域，4为区域内像素点的个数，h(x, y)为像素点的灰度级，则对于分割阈值t，一致性准则函数为
权利要求
1.智能竹片识别系统，其特征在于设置了具有处理图像功能的DSP核和IEEE1394接口的嵌入式处理器，分别连接着电源电路、复位电路、Flash、时钟电路、电机驱动，AFE分别连接IEEE1394接口和(XD，获取竹片图像的摄像头连接(XD。
2.根据权利要求1所述的智能竹片识别系统，其特征在于DSP核选自TI公司的DSP 心片。
3.根据权利要求1所述的智能竹片识别系统，其特征在于DSP核处理图像功能包括图像增强、图像识别、边缘检测、轮廓识别、纹理识别。
全文摘要
智能竹片识别系统，设置了具有处理图像功能的DSP核和IEEE1394接口的嵌入式处理器，分别连接着电源电路、复位电路、Flash、时钟电路、电机驱动，AFE分别连接IEEE1394接口和CCD，获取竹片图像的摄像头连接CCD。本发明结合电机、摄像机、DSP处理器进行智能控制和数字图像处理的技术，从而实现麻将凉席及其类似产品生产过程中对竹片的智能识别，对图像的处理实时、准确，从而改进传统的手工识别竹片的工序为机器识别的工序，提高筛选的准确度，从而提高生产效率。
文档编号G06T7/00GK102411713SQ20111035752
公开日2012年4月11日 申请日期2011年11月14日 优先权日2011年11月14日
发明者何富运, 刘俊秀, 宋树祥, 梁艳, 罗晓曙, 闭金杰, 黄守麟 申请人:广西师范大学