本课题是基于马铃薯快速无损检测分级设备对马铃薯图像采集的需求进行设计与实现,基于机器视觉技术完成三目相机的图像采集系统设计,内容主要包括以下四部分。(1)根据项目需要,为获取在运动状态下马铃薯完整外表图像,采用三台相机分别从待测马铃薯的正上方、左侧、右侧三个方向进行同步采集,设计一套合理的同步采集系统方案,并选择合适的图像采集单元,包括光源、工业相机、工业镜头等。(2)采用STM32F103R6单片机作为图像采集系统中触发相机同步工作的信号控制器。但STM32产生的PWM信号的高电平电压值,未能达到相机采用Line0接口进行外触发的电压要求。本文采用LM358设计一级同相电压放大电路将PWM信号的高电平电压值放大一倍,产生三台相机在外触发模式下同步曝光的外触发信号。(3)相机的配套软件不能实现三台相机同时采集的功能,所以在软件提供的软件包和开发文档的基础上采用c++语言在Visual Studio 2013平台上进行二次设计与开发。实现三台相机同步采集和图像同步存储功能,完成图像采集系统整体设计。(4)在完成图像采集系统的设计后,对系统的性能进行测试。测得图像采集系统的三台相机最高可在12帧每秒的采集帧率下稳定工作,满足项目组需求的5帧每秒的采集速度。当系统以5帧每秒进行长时间的采集工作时,系统基本在50ms内完成图像的存储。测试证明系统的同步性能良好、稳定。满足项目组对图像采集系统的设计需求。本次图像采集系统设计,是本项目组研发马铃薯快速无损分级检测系统的核心环节,图像采集系统的设计成败很大程度决定整个系统的成败,对实现马铃薯快速无损检测分级系统功能具有重要影响。