基于机器视觉和单片机的水果品质分级系统.doc

摘要：本文主要介绍的是基于机器视觉和单片机的水果分级系统的设计与实现。我国是名副其实的农业大国，水果生产是我国农业生产结构的主要构成之一。我国水果的种类十分丰富其中有三十多种是作为商品栽培的。近十几年以来，我国水果对国外的销量一直不高，其主要原因是水果品质参差不齐。从此可以看出，提高水果分拣的效率对于我国水果的销售非常重要。迄今为止，我们国家基本是依靠人工分拣来处理水果后期的分拣问题，因此有些问题无法避免。比如人们长时间的重复简单分拣这个动作会引起疲劳，从而降低效率。水果的自动分拣系统是提高产品质量和分拣速度的关键，也是推动中国农业现代化的重要一步。

-在本篇论文中，我先大概说明了一下国内外发展的现状和研究内容。接下来主要介绍了机器视觉所用到工具的基本参数、选型和单片机的选型。下面讲述的就是机器视觉的软件部分，主要介绍了要实现轮廓检测和颜色分析这两个功能的基本函数。紧接着介绍了单片机的硬件参数和调试，最后演示了如何创建MFC界面及整个程序的最终结果。机器视觉凭借着检测的无损耗、丰富多样的信息量、较高的检测准确度等特点成为了农产品品质检测分级技术的冉冉升起的新星。

关键词：vs2013；OPENCV；轮廓检测；面积计算；颜色分析；串口通信；51单片机

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1背景-1

1.2国内外研究现状及发展趋势-1

1.3研究目标和主要内容-1

1.3.1研究目标-1

1.3.2 研究内容-2

1.3.3 本课题的关键问题-2

1.4 本章小结-2

2.1 系统硬件组成-3

2.1.1 摄像机-3

2.1.2镜头-4

2.1.3 光源-5

2.2 图像处理技术-5

2.3 单片机-6

2.3.1 单片机选型-6

2.3.2  STC89C52RC单片机-7

2.4 设计步骤-7

2.5 本章小结-8

3.1 水果的轮廓检测并测算面积-9

3.1.1 拍摄图片-9

3.1.2 二值化-9

3.1.3 边缘检测-10

3.1.4 提取边缘-11

3.1.5 计算面积-11

3.2 水果的颜色分析-11

3.2.1 RGB颜色原理-11

3.2.2 HSV颜色原理-12

3.3 RGB到HSV的颜色空间转换-14

3.3.1 从 RGB到HSV 颜色空间转换的原理-14

3.3.2 Opencv中从 RGB到HSV 颜色空间转换的程序-15

3.4 本章小结-15

4.1 51单片机最小系统-17

4.1.1 时钟电路的简介-17

4.1.2 复位状态和复位电路-18

4.2 电源简介-19

4.3 串口通信模块-19

4.3.1 MAX232芯片-19

4.3.2 RS232C标准-20

4.4 本章小结-21

5 系统联调-22

5.1 MFC界面的简介-22

5.2 MFC界面的创建-22

5.3 硬件测试-25

5.4 水果品质分级系统软件测试-26

5.5 本章小结-30

6 结 论-31

参 考 文 献-32

致 谢-33