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基于机器视觉的布匹破损在线检测系统的研究

许志文  
【摘要】:随着世界科学技术的不断创新,当下,日渐盛行的机器视觉检测一度在各行各业中得到了广大研究者的应用。在食品生产过程中,通常要使用布匹对食品生产中的食液进行过滤,去除杂质保留优质的食液,再进行后续处理;但由于布匹在重复使用的过程中常常需要折叠与挤压,容易造成布匹的破损,如果此时再使用破损的布匹进行生产将会造成食品原材料的浪费。因此本论文研究了一种在达芬奇DM6467平台上运行的布匹破损在线检测系统。这套系统运用了工业机器视觉技术、图像破损检测技术及网络控制技术进行设计,满足工业生产过程中分布式在线检测、控制、管理等要求。主要工作如下:第一,介绍了机器视觉的国内外研究现状及布匹检测的研究现状。第二,介绍了布匹破损在线检测系统的总体框架,它包括布匹检测的硬件和软件系统。最后根据客户的实际要求,提出了本检测系统的主要性能指标。第三,介绍了布匹采集光源的对比、选择和布匹破损检测的硬件原理,并搭建了由红外光源、光学系统、工业高清摄像机、TMS320DM6467开发板、图像处理单元、网络通讯系统、同步控制器、系统控制器、电源组成的硬件实验平台。第四,搭建了Linux开发环境及各种服务器配置,并讲述了达芬奇技术的算法引擎Codec Engine和API函数,Codec Engine算法的开发流程,同时分析了Linux的多线程设计(线程的基本操作、同步和互斥),最后介绍了布匹图像破损检测应用软件的设计。第五,结合布匹破损的检测要求,对于图像滤波、增强、分割、识别等多种经典算法,实验分析比较了各种算法的优劣,选择了适合本项目的中值滤波、基于二维类间方差多门限分割等算法,并在达芬奇SEED-DVS6467T开发板上验证了整套算法的可行性。最后,.以Linux为软件平台,开发出了一套布匹破损在线检测系统软件,能实时自动检测出工业自动化生产线过程中的常见布匹破损;能够显示破损图像以及破损位置、面积等信息,并能对破损图像数据存储管理,同时发出报警信息。


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