基于对象成像方法的瓷砖质量在线检测系统研究

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在传统的数码相机中,相机的成像都是将CCD传感器接收到的光学图像信号全部转换为数字信号,然后将数字信号显示出来。但是,在很多场合中,相机采集到的信号并不是全部都是我们想要的或者感兴趣的,可能我们只对其中的某个对象感兴趣,如果将CCD采集到的所有信号都展示出来,那么我们感兴趣的对象并不突出,不对于我们后续的数据分析。  针对于传统的成像方法的弊端,我们科研小组提出了一种基于对象成像的成像方法,在这种成像方法当中,只对我们感兴趣的对象成像,过滤掉我们不感兴趣的对象,在对象的成像显示时,只显示出我们感兴趣的对象,其他不感兴趣的对象将被简单的背景替换。通过这种成像方法,便于我们分析对象的特征,对象的运动轨迹等。对于这种成像方法,我们科研小组已经申请了相关的专利----用于互联网的在线物体图像信息获取装置及获取方法,相关的英文文章也在撰写当中并准备投稿。本论文主要是将这种成像方法运用到陶瓷的质检当中,对瓷砖的质量在线检测系统做了初步的研究。  随着陶瓷市场的竞争越来越激烈,陶瓷的质量成为了企业在激烈的竞争中处于不败地位的资本,陶瓷的质量越来越受到企业的重视。但是,现有的陶瓷质检中,基本上还是处于人工分检阶段,虽然很多国家都开始研究陶瓷的智能质检系统,也研究出了一些陶瓷的质检系统,但是,尚未有一套成熟的质检系统投入生产线上使用。本文就是基于这样的背景下,运用了我们提出的基于对象成像的方法,设计出一套质检系统,本系统主要用于检测陶瓷中印刷的圆形,正方形,三角形等特殊形状,如果陶瓷印刷的图形符合我们的要求,质检系统将会在显示器上显示陶瓷上的需要质检的图案,如果陶瓷的印刷图形并没有达到我们的要求,显示器上将不会有图形显示,通过这个系统,免去了质检过程中人工检测步骤,提高了质检的速度和准确度,降低了质检员的劳动强度。  在本应用系统的研究中,我们分别在opencv和DM6446平台进行了研究。在opencv环境下,我们设计了对瓷砖特殊轮廓的检测,特殊轮廓包括等腰直角三角形,等边三角形,正方形。在DM6446平台中,我们设计了基于瓷砖的圆形的检测。在现有的瓷砖质检当中,对于图形的边长与角度,还是停留在人工测量当中,因此我们设计的在opencv环境下的检测主要是检测图形的边长和角度是否符合我们的要求,如果符合我们的要求,系统将图形的轮廓显示出来,如果不符合,系统将不显示图形的轮廓。通过这样的一个系统,免去了质检员人工测量角度与边长的步骤,提高了质检的速度。基于DM6446的质检系统中,通过这套系统,质检员能清晰观察圆形内部的图案,避免了质检过程中受到周围复杂图案的影响,从而提高了质检的速度和准确度。在这套系统的设计中,ARM与DSP之间的通信,多算法的调用以及特定图形的成像算法的设计是本系统设计的难点。  论文首先对我们科研小组提出的基于对象成像的成像方法做了一个简单的介绍,阐述了这种成像的基本原理,对比了基于对象成像的方法与传统的成像方法的不同点,之后在opencv下对正方形,三角形图形的轮廓的检测的程序设计作一个介绍,然后对我们系统的硬件平台做了详细的描述,包括开发板的资源,Codec Engine机制的介绍。再次,我们重点描述了基于对象成像的程序设计,包括ARM端程序的设计,圆形图案识别程序的设计。论文的最后,给出了我们系统的实验结果,通过实验结果,证明了我们提出的基于对象成像的成像方法运用到陶瓷的质检中能够很好地解决了现有的质检问题,提高了质检的准确性,证明了系统的可行性和实用性。
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