长春工程学院毕业设计（论文）
4 图显识别部分设计
机器视觉主要研究用计算机来模拟人的视觉功能从客观事物的图像中提取信息，进行处理并加以理解，最终用于实际检测、测量和控制。一个典型的机器视觉应用系统包括光源、光学系统、图像捕捉系统、图像采集与数字化模块、智能图像处理与决策模块和控制执行模块。现代工业自动化的大生产中，涉及到各种各样的基于人类视觉的检查、测量、识别和控制需求。机器视觉技术的诞生和应用，极大地解放了人类劳动力，提高了生产自动化水平，改善了人类生活现状，有着极为广阔的应用前景。本文研究的玉米自动分拣系统就是机器视觉在工业检测中的一个典型应用。
应用机器视觉技术，实现速冻玉米穗质量自动分拣。将线检测和轮廓提取的成熟方法应用到玉米的大小一致性检测，考虑玉米颜色与品质的对应关系，结合融合识别算法，确定玉米质量分类的识别算法，为实现玉米穗的自动分拣，提供理论保障基础。
本单元采用机器视觉技术，首先通过DDE与Excel通讯，读取IFIX传送过来的传感器信号控制摄像头拍照，然后利用图像处理检测玉米的长度，来确定归属于哪一类，再将类别信号通过DDE传送给Excel，最后求出所检测玉米的长度和直径。处理起来快速准确，整个过程在200ms内。
玉米在传送带上，通过传感器时，触发其产生上升沿脉冲，摄像机进行拍照，之后进行图像处理，处理步骤具体如下： a 原始图片采集
b 二值化处理
c 边缘检测
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d 区域标记
e 特征提取
在图像处理的过程中，主要用到了下列的相关方法：（1）二值化：进行自动阈值选择，将原始图像转化为二值图像；边缘检测：将二值图像中边缘轮廓提取出来；区域标记：对不同区域标记不同阈值，并求出每个区域的面积，便于进行筛选；特征提取：将面积（即玉米在图像中所占像素点的面积）大于一定值的标记提出，并计算出其质心、长度和直径并将所属类别，将其归为四类，并将其所属类别通过DDE传送给IFIX。
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5 系统下位机软件部分设计
合理的软件结构，是设计出一个性能优良的停车场系统的基础，在程序设计方法上，模块化程序设计容易完成，便于调试，可供多个程序共享。软件结构设计和程序设计方法确定后，根据系统的功能，首先画出程序粗略的框图，通过对框图进行扩充和具体化，得到详细的程序流程图，然后编制具体程序。 5.1 ME软件概述
本设计是选用GE的型号为RX3i的PLC，所使用的编程软件系统是GE的编程软件ME5.7 Machine Edition 提供了一个统一的完整系统用于解决自动化控制方案。
Machine Edition 特点在于提供了一个集成的开发环境，这样可以使用户花更多的时间在应用程序的开发上而不是学习如何使用软件上。所有Machine Edition系列产品都被有效的集成在一个统一的开发环境。
? 所有软件的开发都使用同一个工具栏。 ? 不同软件中的单元具有互相拖放的功能。
? 软件可以针对多种硬件平台进行应用程序开发，用户可以选择程序所运行的硬件平台。 ? 开发过程中随着鼠标的点击，可以自动显示相关的帮助信息。 对上位机软件要求
为了使用Logic Developer – PLC 和它的工具，需要下列支持：
软件需要：
?Windows? NT version 4.0 with service pack 6.0 或更新或Windows 2000 Professional或Windows XP Professional或Windows ME或Windows 98 SE。
?Internet Explorer 5.5 with Service Pack 2或更新。（在安装 Machine Edition之前必须先安装IE5.5 SP2）
硬件需要：
? 500 MHz 基于奔腾的计算机。 （建议主频1 GHz以上） ? 128 MB RAM （建议 256 MB）。 ? 支持 TCP/IP 网络协议计算机。 ? 150-750 MB 硬盘空间。
? 200 MB 硬盘空间用于安装演示工程（可选）。
? 另外需要一定的硬盘空间用于创建工程文件和临时文件。 5.2 PAC程序的总体设计
PAC梯形图的设计分为如下几步：(1)分析问题，明确所要解决问题的要求和目标。(2)确定控制过程时序流程图。(3)确定采用的编程语言和算法子程序。(4) 根据流程图和输入输出参
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数编制PLC逻辑控制程序。(5) 总装调试：通过PLC编程器输入程序，按照硬件设计图现场接线并调试。
I/O分配是编写PLC程序的初始部分，也是关键部分，合理的I/O分配能使所编写的程序简单、清晰，让读者一目了然。本文所设计的I/O分配表如表5-1所示。
表5-1 I/O端子表
I O I374 I375 I359 I358 I356 I357 I355 I1 I2 Q1 Q65 Q129 Q193 总启动 总停止 传感器1 传感器2 传感器3 传感器4 传感器5 传送伺服电机第一个控制字 传送伺服电机第二控制字 传动带电机使能 推杆1电机使能 推杆2电机使能 推杆3电机使能 5.3 系统软件流程图设计
程序流程图是人们对要解决问题的方法、思路或算法的一种描述。它在控制系统中着承接硬件和软件的作用。如图5-1所示为系统软件流程图。
开始传感器1信号是否传感器2 拍摄对玉米进行处理一类玉米传感器3信号推杆1二类玉米传感器4信号推杆2三类玉米传感器5信号推杆3废弃玉米
图5-1 系统软件流程图
5.4 ME软件配置方法
（1）打开ME软件通过 File 菜单，选择 New Project， 或点击File工具栏中按键。出
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现新建工程对话框。选择GE Fanuc PACSystems RX3i [Default],输入工程名，如图5-2所示，点击OK。这样工程就在Machine Edition的环境中被打开了。 （2）右键slot选择Add Module依次选择模块。
（3）将CPU模块中Always Run均改为Always Flash，Last改为Run。如图5-3所示。
图5-2 图5-3
（4）右键Target1选择属性，将起改为如图5-4形式。将模块3中IP地址也改为3.0.0.1。 （5）右键Device Net模块，添加从站模块如图5-5所示，如图5-6选择Generic Slave Device，点击OK，双击从站更改配置如图5-7所示。
（6）配置完成如图5-8所示。双击Logic目录下MAIN即可进行编程，编程界面如图5-9。
图5-4 图5-5
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