刘艳丽 余淑华 杜鸿运 王世璞

(天津光学精密机械研究所，天津 300384)



FPGA图像处理系统在棉种分选中的应用实现

刘艳丽 余淑华 杜鸿运 王世璞

(天津光学精密机械研究所，天津 300384)

为满足新疆脱绒棉种对外观品质如红种、破碎棉种、开口棉种及瘪籽异型的检测分选要求，以FPGA为核心处理器构建棉种图像处理系统的硬件平台。具体通过建立样品图像的HSV色彩空间模型，分析正常种、红种在色相H、饱和度S特征量的差异，以及破碎粒、开口粒在色度H的差异。同时建立面积-外围周长比因子及相应的不合格品分离度量参数，进一步通过阈值分割算法实现对异色、破碎、开口物料的判定。试验结果表明，该方法对棉种中的不合格品识别率达99%，为进一步完善种子类外观品质检测提供了理论依据。

FPGA 图像处理 HSV色彩空间 阈值分割 棉种分选

0 引言

优质棉种是先进技术的载体，是新疆生产建设兵团推广精量播种技术和发展精准农业的基础。近年来，新疆棉种的成熟度明显降低，发芽率较低，外观呈红褐色的脱绒棉种(红种)所占的比例增大，而棉种在加工过程中经过轧花机、剥绒机、离心滚筒、提升机、抛光机等工序，造成了棉种的大量破损。红种和破碎棉种将严重影响棉种的质量，明显降低棉种的发芽率，阻碍了精量播种技术的发展。而由于红种颜色差异作为一个分选的定性指标，人工评判很难达到统一的评判原则。目前市场上主流的棉种色选机分选精度较低，尤其对破裂、裂口的识别分选效果有限。……