基于高速總線的煙草異物 智能剔除系統(tǒng)的研究

聞 平 袁 興 張樂年 肖 榮

（1.南京大樹智能科技股份有限公司，南京 211122；2.南京航空航天大學(xué)機(jī)電學(xué)院，南京 210016）

現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，推動(dòng)了現(xiàn)代煙草工業(yè)的發(fā)展。煙草異物智能剔除系統(tǒng)是現(xiàn)代煙草工業(yè)發(fā)展的高科技產(chǎn)物，該系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)對(duì)煙草雜物的有效剔除，整體提升煙草生產(chǎn)的質(zhì)量。煙草異物剔除系統(tǒng)通過高速總線將圖像處理、軟件算法、高速剔除系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)等功能系統(tǒng)高速通信，實(shí)現(xiàn)高速圖像算法處理，驅(qū)動(dòng)高速氣閥執(zhí)行對(duì)雜物的有效剔除。

高速總線已廣泛應(yīng)用于各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域，其高速通信能力，能整體提升運(yùn)算處理能力，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代工業(yè)快速的處理能力。煙草異物智能剔除系統(tǒng)通過高速總線實(shí)現(xiàn)了高效的煙草雜物檢測與剔除功能。

1 煙草異物智能剔除系統(tǒng)和高速總線簡介

1.1 煙草異物智能剔除系統(tǒng)

煙草異物智能剔除系統(tǒng)是現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的高科技產(chǎn)物，該系統(tǒng)集圖像學(xué)、光學(xué)、軟件、制冷、機(jī)械、電氣等功能系統(tǒng)，系統(tǒng)通過圖像軟件算法處理，來檢測識(shí)別煙草中的雜物，并高速驅(qū)動(dòng)高速氣閥剔除相應(yīng)的雜物，整體提升煙草工業(yè)的食品級(jí)水準(zhǔn)的發(fā)展。

煙草異物智能剔除系統(tǒng)通過高速總線將圖像采集處理系統(tǒng)、軟件算法系統(tǒng)、高速驅(qū)動(dòng)氣閥系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)等功能系統(tǒng)高速通信，從而滿足煙草雜物高速有效的檢測剔除功能。該系統(tǒng)通過高速線掃描相機(jī)實(shí)時(shí)采集煙草圖像，通過高速總線將圖像傳輸給軟件處理系統(tǒng)，軟件處理系統(tǒng)處理后通過高速總線驅(qū)動(dòng)高速氣閥實(shí)時(shí)有效地剔除煙草雜物。圖1是煙草異物智能剔除系統(tǒng)圖。

圖1 煙草異物智能剔除系統(tǒng)

1.2 高速總線系統(tǒng)

總線是用來傳送信息代碼的公共通道。根據(jù)應(yīng)用的領(lǐng)域，有多種總線的分類，基本的是地址和數(shù)據(jù)總線，同時(shí)根據(jù)通信速度分為串口總線、并行總線、網(wǎng)絡(luò)總線、特殊行業(yè)總線。同時(shí)各種總線都有相應(yīng)的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)?？偩€具有高可靠性保證了各種系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定與安全。

高速總線是現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的產(chǎn)物，隨著計(jì)算機(jī)工業(yè)的發(fā)展，高速總線也得到了飛快的發(fā)展，通過高速總線能整體提升信息傳輸?shù)乃俣龋嵘到y(tǒng)處理能力，滿足現(xiàn)代工業(yè)多數(shù)據(jù)多功能的高速信息處理交換性能。

2 高速總線在煙草異物智能剔除系統(tǒng)的原理與應(yīng)用

2.1 高速總線在煙草異物智能剔除系統(tǒng)的原理

煙草異物智能剔除系統(tǒng)主要包含圖像采集系統(tǒng)、軟件算法系統(tǒng)、高速閥驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、水冷系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)。電氣系統(tǒng)通過以太網(wǎng)高速總線實(shí)現(xiàn)內(nèi)部外部的高速通信；圖像采集系統(tǒng)通過實(shí)時(shí)并行高速總線實(shí)現(xiàn)圖像的實(shí)時(shí)采集；各個(gè)軟件算法系統(tǒng)通過高速以太網(wǎng)數(shù)據(jù)通信；高速驅(qū)動(dòng)氣閥系統(tǒng)通過高速并行總線實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信；圖2是煙草異物智能剔除系統(tǒng)整體功能網(wǎng)絡(luò)圖。

煙草異物智能剔除系統(tǒng)的核心是圖像采集處理系統(tǒng)與高速氣閥驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。圖像實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)通過高速線掃描相機(jī)實(shí)時(shí)采集煙草圖像，并通過相機(jī)高速并行總線將煙草圖像實(shí)時(shí)高速傳輸給計(jì)算機(jī)軟件算法處理系統(tǒng)，軟件算法系統(tǒng)實(shí)時(shí)通過計(jì)算機(jī)高速背 板總線進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，實(shí)時(shí)分析雜物圖像位置，通過并行高速總線將數(shù)據(jù)信息傳輸給高速閥驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，高速閥驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)通過高速并行總線驅(qū)動(dòng)高速閥，實(shí)時(shí)高速剔除煙草雜物。圖3是煙草異物智能剔除系統(tǒng)圖像采集處理與高速閥驅(qū)動(dòng)總線框架圖。

圖2 煙草異物智能剔除系統(tǒng)功能網(wǎng)絡(luò)框架

圖3 圖像采集處理與高速閥驅(qū)動(dòng)總線框架

2.2 高速總線在煙草異物智能剔除的實(shí)際應(yīng)用

煙草異物智能剔除系統(tǒng)通過高速總線將圖像實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)軟件算法系統(tǒng)、高速閥剔除系統(tǒng)核心功能系統(tǒng)高速連接，高速實(shí)時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)的交換通信，實(shí)現(xiàn)對(duì)煙草雜物的高速檢測與剔除。

圖像采集系統(tǒng)采用高速先掃描工業(yè)級(jí)相機(jī)實(shí)時(shí)采集煙草圖像，然后通過高速相機(jī)總線傳輸煙草圖像數(shù)據(jù)給高速工業(yè)級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析與計(jì)算，最后通過并行高速工業(yè)總線將高速閥驅(qū)動(dòng)信息傳輸給高速閥驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，驅(qū)動(dòng)高速閥剔除雜物。整個(gè)數(shù)據(jù)交換都是通過高速總線來實(shí)現(xiàn)，滿足了煙草雜物實(shí)時(shí)檢測與剔除的高速要求。圖4煙草異物智能剔除系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用圖。

圖4 高速總線實(shí)際數(shù)據(jù)交換應(yīng)用圖

3 結(jié)論

現(xiàn)在煙草工業(yè)隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展得到了飛速的發(fā)展，煙草異物智能剔除系統(tǒng)就是煙草工業(yè)設(shè)備發(fā)展的高科技產(chǎn)品系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過圖像軟件處理實(shí)時(shí)剔除煙草雜物，提升了煙草工業(yè)的食品級(jí)水準(zhǔn)。

煙草異物智能剔除系統(tǒng)包含圖像采集系統(tǒng)、軟件算法系統(tǒng)、高速閥剔除系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)，各個(gè)系統(tǒng)通過高速總線進(jìn)行數(shù)據(jù)信息通信，高速實(shí)時(shí)進(jìn)行煙草圖像的采集處理，通過總線高速實(shí)時(shí)驅(qū)動(dòng)高速氣閥剔除煙草雜物。高速總線具有數(shù)據(jù)高速可靠的傳輸，提升了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)處理能力，實(shí)際應(yīng)用效果也顯著。

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