CN214591683U - 一种香蕉病害的嵌入式dsp图像检测器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种香蕉病害的嵌入式DSP图像检测器，通过视频解码芯片将香蕉叶片的图像模拟信号转换为图像数字信号，然后通过DSP处理器进行分析处理后得到检测结果，由视频编码芯片还原为图像模拟信号，再通过显示屏显示检测结果；本发明将图像采集、图像处理和DSP嵌入式技术结合起来，实现了香蕉病害图像的自动检测，检测速度快、实时性高，在田间和实验室环境均可检测，适用性强，能够帮助实现精确防治病害，促进农业向智慧型和精准型转变。
Description
技术领域
本实用新型涉及种植业病害识别的技术领域；具体的，涉及图像处理技术在香蕉病害识别上的应用；更具体地，涉及一种香蕉病害的嵌入式DSP图像检测器。
背景技术
香蕉是热带以及亚热带地区最重要的水果之一。与其他常见水果相比，香蕉具有高能量、低脂肪的特点，并且含有丰富的维生素和矿物质，其味美香甜、营养丰富而深受世界各地消费者喜爱。海南地处亚热带北缘，长夏无冬，光照充足，雨量充沛，是我国最适宜的香蕉种植地区之一。近年来，海南香蕉生产发展迅速，已成为农业增产、农民增收的重要产业。但海南潮湿多雨的气候容易使香蕉滋生病害，病害一旦发生，损失将十分严重，不仅给果农带来巨大的经济损失，还会对我省香蕉产业发展也带来较大的冲击。因此，及早、快速、准确地监测香蕉病害，为病害防治提供必需信息，尽量减少病害造成的损失，是香蕉生产中关键性的问题。
传统的果树病害检测大多基于人为观察或实验性检验分析，人为观察依靠检测人员的经验对果树进行判断，检测周期长、费时、费力，还容易造成错检漏检。实验性检验分析是通过实验仪器对采集样本进行检验，存在周期长、检测不及时、采样时容易损毁作物等弊端。因此，迫切需要采用智能化检测手段，在病害发生初期就能检测到危害，及时做好治理工作，以防止病害的进一步的扩散和蔓延。
公开日为2019.04.19、公开号为CN109658409A的中国发明专利：一种香蕉叶片叶斑病检测方法，试图通过大量现存的训练病变图像完成对叶斑病预测模型的训练操作，之后从需要检测的香蕉叶片中通过图像处理方法得到待测病变图像，最后将待测病变图像输入到完成训练后的叶斑病预测模型中，叶斑病预测模型输出待测病变图像的病变结果。但是，目前对果树病害图像检测大多基于PC机和仿真软件等工具完成，与工程应用尚存在一定的距离，且PC机的处理器功耗过高、处理速度低，无法实现高速实时处理图像信息。
实用新型内容
本实用新型为解决现有技术的局限性，提供了一种香蕉病害的嵌入式DSP图像检测器。
为实现以上实用新型目的，采用的技术方案是：
一种香蕉病害的嵌入式DSP图像检测器，包括：图像传感器模块、视频解码模块、DSP图像处理模块、存储器模块、视频编码模块及显示模块；
所述图像传感器模块连接所述视频解码模块，所述DSP图像处理模块连接所述视频解码模块、存储器模块及视频编码模块，所述视频编码模块连接所述显示模块；
其中，所述图像传感器模块用于实时采集香蕉叶片的图像，生成图像模拟信号；所述视频解码模块用于将所述模拟图像信号转换为图像数字信号；所述DSP图像处理模块用于对所述图像数字信号进行分析处理，得到香蕉叶片的病害检测结果；所述存储器模块用于存储所述图像数字信号以及所述DSP图像处理模块对所述图像数字信号的分析处理结果；所述视频编码模块用于将所述图像数字信号转换为图像模拟信号；所述显示模块用于显示香蕉叶片的图像以及香蕉叶片的病害检测结果。
相较于现有技术，本实用新型所提供的方案，通过视频解码芯片将香蕉叶片的图像模拟信号转换为图像数字信号，然后通过DSP处理器进行分析处理后得到检测结果，由视频编码芯片还原为图像模拟信号，再通过显示屏显示检测结果；本发明将图像采集、图像处理和DSP嵌入式技术结合起来，实现了香蕉病害图像的自动检测，检测速度快、实时性高，在田间和实验室环境均可检测，适用性强，能够帮助实现精确防治病害，促进农业向智慧型和精准型转变。
作为一种优选的方案，所述图像传感器模块为CCD摄像头。
作为一种优选的方案，所述视频解码模块采用A/D转换芯片。
进一步的，所述A/D转换芯片的型号为TVP5150PBS。
作为一种优选的方案，所述DSP图像处理模块采用DSP处理器TMS320DM642。
作为一种优选的方案，所述存储器模块包括FLASH存储器以及SDRAM存储器。
作为一种优选的方案，所述视频编码模块为D/A转换芯片。
进一步的，所述D/A转换芯片的型号为SAA7121H。
作为一种优选的方案，所述显示模块为LCD显示屏。
附图说明
图1为本实用新型实施例1提供的香蕉病害的嵌入式DSP图像检测器的示意图；
附图标记说明：1、图像传感器模块；2、视频解码模块；3、DSP图像处理模块；4、存储器模块；41、FLASH存储器；42、SDRAM存储器；5、视频编码模块；6、显示模块。
具体实施方式
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
应当明确，所描述的实施例仅仅是本申请实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请实施例中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请实施例保护的范围。
在本申请实施例使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请实施例。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步的阐述。
以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步的阐述。
本实用新型提供以下方案：
请参阅图1，一种香蕉病害的嵌入式DSP图像检测器，包括：图像传感器模块1、视频解码模块2、DSP图像处理模块3、存储器模块4、视频编码模块5及显示模块6；
所述图像传感器模块1连接所述视频解码模块2，所述DSP图像处理模块3连接所述视频解码模块2、存储器模块4及视频编码模块5，所述视频编码模块5连接所述显示模块6；
其中，所述图像传感器模块1用于实时采集香蕉叶片的图像，生成图像模拟信号；所述视频解码模块2用于将所述模拟图像信号转换为图像数字信号；所述DSP图像处理模块3用于对所述图像数字信号进行分析处理，得到香蕉叶片的病害检测结果；所述存储器模块4用于存储所述图像数字信号以及所述DSP图像处理模块3对所述图像数字信号的分析处理结果；所述视频编码模块5用于将所述图像数字信号转换为图像模拟信号；所述显示模块6用于显示香蕉叶片的图像以及香蕉叶片的病害检测结果。
相较于现有技术，本实施例所提供的方案，通过视频解码芯片将香蕉叶片的图像模拟信号转换为图像数字信号，然后通过DSP处理器进行分析处理后得到检测结果，由视频编码芯片还原为图像模拟信号，再通过显示屏显示检测结果；本发明将图像采集、图像处理和DSP嵌入式技术结合起来，实现了香蕉病害图像的自动检测，检测速度快、实时性高，在田间和实验室环境均可检测，适用性强，能够帮助实现精确防治病害，促进农业向智慧型和精准型转变。
具体的，作为一种优选的实施例，所述图像传感器模块1为CCD摄像头。CCD(ChargeCoupled Device，电荷耦合器件)是一种半导体成像器件，CCD摄像头具有灵敏度高、抗强光、畸变小、体积小、寿命长、抗震动等优点。
作为一种优选的实施例，所述视频解码模块2采用A/D转换芯片。具体的，A/D转换芯片为将模拟信号转换成数字信号的电路，用于将所述模拟图像信号转换为图像数字信号。
进一步的，所述A/D转换芯片的型号为TVP5150PBS。
具体的，A/D转换芯TVP5150PBS能够将所述图像模拟信号转换为BT656格式的图像数字信号。
作为一种优选的实施例，所述DSP图像处理模块3采用DSP处理器TMS320DM642。
具体的，DSP处理器TMS320DM642是TI公司生产的一种高速处理器，硬件上将算术逻辑单元、并联乘法器、控制器及数据存储器集成在一个芯片上，具有强大的数据处理能力和高速的运行速度，满足数据量大、实时性要求高的图像处理要求。DSP处理器通过VP视频口接收TVP5150PBS的BT656格式的图像数字信号，将其转换为YUV(4:2:2)格式图像后通过EMIF接口送至存储模块保存，然后在DSP处理器执行图像预处理、图像分割、图像特征提取和图像识别等分析处理，处理后的图像送至存储模块，并通过VP视频口输出BT656格式的数字图像信号。
作为一种优选的实施例，所述存储器模块4包括FLASH存储器41以及SDRAM存储器42。
具体的，所述FLASH存储器41可以用于存储本实施例提供的香蕉病害的嵌入式DSP图像检测器相关运行程序；所述SDRAM存储器42可以用于存储所述图像数字信号以及所述DSP图像处理模块3对所述图像数字信号的分析处理结果。
作为一种优选的实施例，所述视频编码模块5采用D/A转换芯片。具体的，D/A转换芯片为将数字信号转换成模拟信号的电路，用于将所述图像数字信号转换为图像模拟信号。
进一步的，所述D/A转换芯片的型号为SAA7121H。
具体的，D/A转换芯片SAA7121H能够将DSP处理器视频口BT656格式的图像数字信号转换成PAL制式的图像模拟信号。
作为一种优选的实施例，所述显示模块6采用LCD显示屏。
具体的，本实施例提供的香蕉病害的嵌入式DSP图像检测器在使用过程中的运作过程如下：系统上电复位后先对进行初始化工作，并在SDRAM上分配图像输入、图像处理、图像输出缓冲区，然后启动图像采集。当一帧图像采集完成后，将SDRAM输入缓冲区图像送至DSP进行图像预处理、图像分割、特征提取和图像识别等分析处理，然后将处理后的图像送至SDRAM处理缓冲区保存，再送至SDRAM输出缓冲区，由视频输出口通过SAA7121H转换成模拟图像信号后在显示屏上显示。SDRAM输入缓冲区的图像也可送至SDRAM输出缓冲区通过显示屏上显示原图像。
所述初始化工作包括芯片支持库CSL、外部存储器EMIF口、中断向量、图像采集和图像显示初始化。芯片支持库CSL初始化用来配置DSP片内外设，实现片内外设基本操作；外部存储器EMIF口初始化用来配置外部存储资源；中断向量初始化用来设置图像采集和图像显示中断事件；图像采集初始化用来设置视频输入通道、视频解码芯片TVP5150PBS的模拟输入制式、采样格式和数字输出格式；图像显示初始化用来设置视频输出通道、视频编码芯片SAA7121H的数字输入格式、采样格式和模拟输出制式。
显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种香蕉病害的嵌入式DSP图像检测器，其特征在于，包括：图像传感器模块（1）、视频解码模块（2）、DSP图像处理模块（3）、存储器模块（4）、视频编码模块（5）及显示模块（6）；
所述图像传感器模块（1）连接所述视频解码模块（2），所述DSP图像处理模块（3）连接所述视频解码模块（2）、存储器模块（4）及视频编码模块（5），所述视频编码模块（5）连接所述显示模块（6）；
其中，所述图像传感器模块（1）用于实时采集香蕉叶片的图像，生成图像模拟信号；所述视频解码模块（2）用于将所述模拟图像信号转换为图像数字信号；所述DSP图像处理模块（3）用于对所述图像数字信号进行分析处理，得到香蕉叶片的病害检测结果；所述存储器模块（4）用于存储所述图像数字信号以及所述DSP图像处理模块（3）对所述图像数字信号的分析处理结果；所述视频编码模块（5）用于将所述图像数字信号转换为图像模拟信号；所述显示模块（6）用于显示香蕉叶片的图像以及香蕉叶片的病害检测结果。
2.根据权利要求1所述的香蕉病害的嵌入式DSP图像检测器，其特征在于，所述图像传感器模块（1）为CCD摄像头。
3.根据权利要求1所述的香蕉病害的嵌入式DSP图像检测器，其特征在于，所述视频解码模块（2）采用A/D转换芯片。
4.根据权利要求3所述的香蕉病害的嵌入式DSP图像检测器，其特征在于，所述A/D转换芯片的型号为TVP5150PBS。
5.根据权利要求1所述的香蕉病害的嵌入式DSP图像检测器，其特征在于，所述DSP图像处理模块（3）采用DSP处理器TMS320DM642。
6.根据权利要求1所述的香蕉病害的嵌入式DSP图像检测器，其特征在于，所述存储器模块（4）包括FLASH存储器（41）以及SDRAM存储器（42）。
7.根据权利要求1所述的香蕉病害的嵌入式DSP图像检测器，其特征在于，所述视频编码模块（5）采用D/A转换芯片。
8.根据权利要求7所述的香蕉病害的嵌入式DSP图像检测器，其特征在于，所述D/A转换芯片的型号为SAA7121H。
9.根据权利要求1所述的香蕉病害的嵌入式DSP图像检测器，其特征在于，所述显示模块（6）采用LCD显示屏。
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