New Generation Metal Detector for Food

Hansen, Frank Thornemann ; Vinding, Lars

10. term

Elektronik og IT, Kandidatuddannelsen (Spec. Applied Signal Processing and Implementation)

2008

2008-06-04

135 pages

This thesis treats the development of a metal detector. At first the transducer is threaded, together with the response of different materials. A series of tests is made to verify the model and it is reasonable accurate. The next part of the thesis treats the extraction of features from the signals measured on the transducer and a classification based on these features. The features extracted are phase and gain for the transducer. Several methods for this feature extraction are found and thoroughly tested. The classification are made with a classic PCA. The last part of the thesis treats the mapping of the feature extraction and the classification to a FPGA in a hardware/ software co-design process. The mapping are done in to steps, where the first step treats the algorithm level and the second step threats the architecture level. The system is finally tested and while it does not seem to give a significant improvement with the normal benchmark methods, where the tests are made with metal alone. It does give a significant improvement in the ability to detect metal that are mixed with a product.

Dette speciale omhandler udviklingen af en metal detektor. Først bliver transduceren analyseret, sammen med responset fra forskellige materialer i denne. En række tests bliver lavet for at verificere modellen og den viser sig at være tilstrækkelig god. Den næste del af specialet omhandler estimeringen af features fra de målte signaler og den efterfølgende klassifiseringen på baggrund af disse. De features der bliver estimeret og benyttet er forstærkningen og fasedrejet i transduceren. Adskillige metoder til estimering af feature bliver opstillet og gennemtestet. Den efterfølgende klassificering bliver gjort med en klassisk PCA. Den sidste del af specialet omhandler mapningen af denne feature estimering og den efterfølgende klassificering til en FPGA i en hardware/software co-design process. Mapningen sker i to steps, hvor det første step omhandler algoritme niveauet og det andet step omhandler arkitektur niveauet. Til sidst bliver det endelige system testet og det viser sig at det ikke giver nogen væsentlig forbedring i forhold til de benchmark metoder der bruges i dag, hvor detektorens evne til at detektere et metal testes uden at dette metal blandes med produktet. Dog viser det sig, at der er sket en signifikant forbedring i evnen til at detektere metaller, der kører igennem detektoren sammen med et produkt.

Metal Detection ; Feature extraction ; Phase estimation ; Gain estimation ; Hardware/Software co-design ; FPGA ; Classification ; Principal component analysis ; Metal detection

Download
View record in AAU Student Projects