邹振兴　谢　云　林奇鸿　陈炳成

摘 要:介绍基于SOPC技术的PET瓶缺陷检测系统的软、硬件设计方法。利用SOPC Builder在FPGA芯片EP2C35F6726C上配置的NIOS Ⅱ软核处理器作为控制核心,在Avalon总线上挂接接口模块和用户自定义逻辑模块,于NIOS Ⅱ中使用C++编程实现图像检测判别准则,并加上FPGA 的外围单元,共同完成系统主要的功能设计。实验结果表明,该设计方法可行、可靠,检测效果快速精确。该设计在图像处理中采用并行处理设计,其应用上具有一定的帮助性和可借鉴性,也证明FPGA在图像处理方面的优越性。采用FPGA并行处理的方法进行图像识别,系统处理速度快、集成度高、成本低、维护方便。

关键词:NIOS Ⅱ;SOPC Builder;FPGA;图像处理

中图分类号:TP391.41文献标识码:B

文章编号:1004-373X(2009)10-058-04

Design of PET Bottle Defect Detection System Based on SOPC

ZOU Zhenxing,XIE Yun,LIN Qihong,CHEN Bingcheng

(Faculty of Automation,Guangdong University of Technology,Guangzhou,510006,China)

Abstract:How to design software and hardware of PET bottle defect detection system based on SOPC is introduced.The NIOS Ⅱ soft-core is used to be as the controller in the FPGA chip EP2C35F6726C.Designing some interface modules and user-defined logic modules on the Avalon,using C++ program to achieve image processing in the NIOS Ⅱ,also some peripheral components is needed in the system design.The results show that the design is feasible and reliable,efficient and accurate test.It has some help on parallel image processing,at the same time,prove that FPGA method in image processing is superior.Using FPGA parallel processing method to achieve image recognition.The system is high efficiency,high integration,low cost and easy maintenance.

Keywords:NIOS Ⅱ;SOPC Builder;FPGA;image processing

0 引 言

随着生活水平的提高,饮料的市场需求量也不断增加,产品的质量已成为生产厂商和消费者关注的问题。目前,市场上几乎所有的饮料瓶都是采用PET(环保塑胶)切片来注塑加工成型的[1]。在进行灌装的工序时,高速旋盖子系统中PET瓶会出现盖拧松、高盖和歪盖等情况;这些情况中轻微的会导致产品外观不美观,严重的会导致饮料内部质量发生变化。所以为了减少不合格品的数量,需要增加必要的检测工序。

传统的方法是在计算机中利用软件实现图像处理系统,这是一个相对耗时的过程,而且对于处理速度要求很高的检测系统来说,用这种方法也会逐渐不能满足现代化大生产的高速生产节拍要求,给视觉检测实现100%在线检测方面带来了局限性[2]。……