[发明专利]一种基于FPGA的烟叶分级方法和装置

权利要求书

1.一种基于FPGA的烟叶分级装置，其特征在于：所述装置包括通过双排插针相互连接的接口板FPGA和处理板FPGA；

所述接口板FPGA通过串行通信芯片接口连接CCD，由接口板FPGA发送指令采集帧图像，采集的图像存入与接口板FPGA相连的SRAM缓存Ⅰ；

所述接口板FPGA读取SRAM缓存Ⅰ中的烟叶图像进行背景分割并进行去噪处理，然后提取已设定的图像特征；接口板FPGA将提取的图像特征存入与处理板FPGA相连的SRAM缓存Ⅱ，然后处理板FPGA根据已建立的分级模型算法对烟叶的特征信息进行处理，得到分色分级结果，并将分色分级结果和控制信息发送到接口板FPGA；

所述接口板FPGA将采集的烟叶图像和相应的分色分级结果在VGA显示并通过语音模块进行播报。

2.根据权利要求1所述的基于FPGA的烟叶分级装置，其特征在于：所述图像特征包括颜色特征、纹理特征、脉络特征。

3.根据权利要求1所述的基于FPGA的烟叶分级装置，其特征在于：所述控制信息包括将SRAM里缓存的烟叶帧图像和对应的分色分级信息存储至外部存储设备。

4.根据权利要求1所述的基于FPGA的烟叶分级装置，其特征在于：所述的分级模型算法利用人工神经网络、遗传算法、最近距离算法、聚类算法、粗集算法中的一种或几种对提取的图像特征进行分组、分色和分级。

5.根据权利要求1所述的基于FPGA的烟叶分级装置，其特征在于：在处理板FPGA上，每两片SRAM通过扩展位宽的方式共享地址总线。

6.一种基于FPGA的烟叶分级方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：

步骤一、接口板FPGA通过串行通信芯片发送相机设置命令，每完成一条命令的发送，将触发信号由串行通信芯片发送至CCD，开始帧图像传输过程，在CCD完成应答信号后，再继续发出下一条命令；

步骤二、 接口板FPGA根据图像中烟叶的展开度和光线情况选择最合适的帧图像进行采集，采集的图像存入与接口板FPGA相连的SRAM缓存Ⅰ；

步骤三、接口板FPGA对SRAM缓存Ⅰ中的烟叶图像进行背景分割，剔除图像中与烟叶分级无关的因素，再进行去噪处理，去除噪声后进行特征提取；

步骤四、接口板FPGA将提取的图像特征传送给处理板FPGA，处理板FPGA利用已建立的分级模型算法对提取的特征进行分组、分色和分级，分级结果和控制信号再传送给接口板FPGA；

步骤五、接口板FPGA将烟叶的分级结果和对应的烟叶帧图像通过VGA显示，并通过语音模块播放。

7.根据权利要求6所述的基于FPGA的烟叶分级方法，其特征在于：所述步骤三中，特征的提取标准根据处理板FPGA里设定的烟叶分级模型来选择。

8.根据权利要求6所述的基于FPGA的烟叶分级方法，其特征在于：所述步骤四中的控制信号是将分级结果和SDRAM中对应的帧图像存储到外部存储设备里。

9.根据权利要求6所述的基于FPGA的烟叶分级方法，其特征在于：所述步骤四中的分级模型算法包括人工神经网络、遗传算法、最近距离算法、聚类算法、粗集算法中的一种或几种。

10.根据权利要求6所述的基于FPGA的烟叶分级方法，其特征在于：所述步骤五中，通过同一个显示器显示采集到的烟叶帧图像和分级结果。