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基于机器视觉的色差检测系统设计

林小燕  
【摘要】: 随着计算机技术和数字图像技术的发展,机器视觉技术更加广泛地应用于科学技术、国防建设、航空宇航、医药卫生以及国民经济的各个领域。面向工业领域的嵌入式处理平台和图像技术的发展、成本的日益降低以及实时性能提高,促使了工业机器视觉系统飞速发展。纺织印染行业是影响国计民生的重要行业之一,对布匹色差的检测非常重要,这是衡量染色后布匹质量的一个重要指标,将工业机器视觉技术用于布匹的色差检测具有重要意义。 本文介绍了机器视觉的国内的发展、应用情况,结合国内纺织工业中印染厂的色差检测情况,提出了一种基于机器视觉的色差检测系统。系统采用高性能彩色工业相机,通过千兆网完成数据传输以及参数控制,很好地解决了数据传输和实时性的问题,采用基于DSP和CPLD的相机运动控制卡实现对交流伺服电机的控制。系统可以降低工厂的人力成本,提高生产速度和染色布的质量,让产品质量管理透明化,增强企业的市场竞争力。 本文在阐述了色差检测原理的基础上,比较分析了几种常用的色差公式,提出了系统所采用的公式。规划设计了基于机器视觉的色差检测系统的总体方案,阐述了照明系统、摄像头和运动控制处理器的选用原则。针对系统要实现的功能,论述了色差系统PC端应用程序和相机运动控制卡的设计,重点分析了运动控制卡DSP和CPLD系统的软硬件设计,实现了相机在机械平台上运动的加减速控制和相机运动过程中的精确曝光。最后,针对本文所提出的色差检测系统的特点,提出了系统改进的意见。


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