基于SOPC技術的PET瓶缺陷檢測系統設計

(2)在PET瓶的瓶頸和瓶蓋部分有一個天然的分隔區域，在該分區區域內能找出一條距離最長的線段，規定該線段作為基準線，并求出該基準線與水平方向的夾角，如圖8中所示。
(3)求取瓶蓋上邊緣上的點到基準線的距離，找出上邊緣到基準線距離最大的點，并求出該最大距離d，然后根據第一條判斷準則進行判斷。
(4)分別提取出瓶蓋左邊緣、右邊緣和上邊緣上的點，接著采用Hough直線變換去除干擾點；然后用最小二乘法線性擬合出3條，并求出其與水平方向的夾角。
(5)利用已求出的4條直線與水平方向的夾角，可以求出左邊緣確定的直線(右邊緣確定的直線)與基準線之間的夾角；左邊緣確定的直線(右邊緣確定的直線)與上邊緣確定的直線之間的夾角一共有4個角，然后根據第二條判斷準則判斷瓶子是否合格，流程圖如圖9所示。

3 結 果
由系統檢測在VGA上顯示的背光光源效果、邊緣跟蹤效果圖分別如圖10和圖11所示。

圖12和圖13為歪蓋情況經二值化后的效果圖與以第一準則識別的功能圖。

由PC機處理的PET瓶缺陷檢測，在灌裝線上實現檢測的，一般情況約為2～3瓶／s。經采用基于FPGA芯片的SOPC方法處理實現檢測速度可達約90 ms處理完一瓶的圖像，且檢測準確率達99％以上。不僅滿足了系統的設計要求，也達到生產線速度性能指標。

4 結 語
介紹系統各模塊的功能和設計，依據設計的邏輯需求自制相應的IP，如攝像頭驅動 CCD_Controller，SDRAM Controller，VGA controller，以及對外連接的PIO組件，如按鍵Key_pio和sw_pio等組成系統硬件的構建，再由計算機生成硬件系統。在構建的硬件系統上建立軟件設計，并針對元器件在NIOSⅡ中的圖像處理程序設計，闡述基于SOPC在圖像處理方面的設計方法。實際應用證明了FPGA在圖像處理的可行性及在處理速度上的優勢。