马铃薯动态分级系统中多目相机同步采集方法

汤全武，何昊瀚，杨 燕，朱 赫，郭锦程，张天维

(宁夏大学物理与电子电气工程学院，宁夏 银川 750021)

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我国马铃薯种植面积和产量均居世界首位，但目前马铃薯品质检测及分级多处于人工主观筛选阶段，无法满足工业生产需要。因此，研究提出了基于高光谱成像技术的马铃薯自动分级系统，采用高光谱获取包含马铃薯信息的多幅图像，利用光谱图像处理技术实现马铃薯的快速无损分级[1-3]。在前人工作基础上，需研究基于多目视觉实现马铃薯动态分级的新方法。由于马铃薯在检测过程中一直处于运动状态，因此研究的关键前提是保证多部相机能够连续同步地采集到马铃薯的外部图像。

相机同步采集是指在外部时序的控制下实现多相机的同步曝光[4-6]。温小艳等[6]设计了基于FPGA的双目视觉同步采集系统，解决了手术导航系统中的两相机不同步问题。林冬梅等[7]采用千兆以太网作为传输总线接口，搭建了双相机图像实时采集系统。马强等[8]设计了一种基于PCI总线接口的设计方法。姜广文等[9]设计了一种多相机外触发的方式，采用USB 2.0接口传输图像数据，相机在同步控制软件作用下，实现多个相机同步采集处理系统。也有不少研究者采用GPS授时同步电路控制相机同步曝光，并且达到了微秒级别的精度[10-11]。但上述研究方法均存在一定的局限性，如基于FPGA的同步策略需要较长的开发周期；采用PCI、USB等传输方式速度较慢，且限制因素较多；基于GPS授时的同步策略精度较高，但易受到现场环境干扰。……