隨著機器視覺技術(shù)的快速發(fā)展,在工業(yè)生產(chǎn)線上開始越來越多的采用機器視覺來對產(chǎn)品進行檢測。而工業(yè)相機作為機器視覺系統(tǒng)的前端圖像采集部分,決定了成像的質(zhì)量好壞和傳輸速度的高低,因此研制高速,高分辨率的工業(yè)相機具有重大的應(yīng)用基礎(chǔ)和現(xiàn)實意義。CCD圖像傳感器由于其成像質(zhì)量高,噪聲小在工業(yè)相機中得到廣泛的使用,而FPGA由于其邏輯資源豐富,可重配置,高速并行性特點,在視覺和圖像領(lǐng)域有著獨特的優(yōu)勢。本文采用線陣CCD圖像傳感器與FPGA相結(jié)合的的方式,研制一種用于工業(yè)檢測的高速,高分辨率線陣相機。線陣CCD傳感器采集圖像,FPGA作為整個相機的處理芯片來對整個相機功能進行控制,最終在被測對象和線陣相機相對運動的條件下,通過千兆以太網(wǎng)傳輸協(xié)議將采集到的圖像上傳到上位機進行進一步的算法分析。本線陣相機的應(yīng)用對象是用于生產(chǎn)線上布匹疵點的檢測,根據(jù)布匹疵點檢測的需求與指標,來選取核心器件的型號和參數(shù)。本線陣相機采用高分辨率、高頻率的線陣CCD并配合生產(chǎn)線上布匹相對運動來采集圖像。由于CCD輸出信號為模擬信號,且含有大量的復(fù)位噪聲,本裝置設(shè)計中采用了具有相關(guān)雙采樣功能的高速AD來對CCD輸出的圖像信號進行模數(shù)... 

【文章來源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

線陣相機本課題所研制的工業(yè)相機主要用于生產(chǎn)線上布匹疵點的檢測

布匹缺陷檢測為背景介紹了整個線陣 CCD 相機的工作原理和。并根據(jù)檢測需求和性能指標完成了線陣 CCD 圖像傳感器、業(yè)相機鏡頭、高速圖像傳輸接口的選型設(shè)計。CCD 相機需求分析匹在生產(chǎn)線上通常做連續(xù)勻速運動，基于很長的橫向視野，因機比較合適。線陣相機采用對被測對象逐行連續(xù)掃描，將每次來的方式來獲取圖像，此時需要被測物體和線陣相機具有勻速市面上的線陣相機根據(jù)圖像傳感器的不同，分為線陣 CCD 相機6]。CCD 成像質(zhì)量高，傳輸失真少，噪聲低，而 CMOS 整合度高成像質(zhì)量不如 CCD 好。根據(jù)布匹疵點檢測的需求分析，圖像采像需要具有很高的分辨率和質(zhì)量，因此采用線陣 CCD 相機。陣 CCD 相機主要完成布匹圖像的采集，將采集到的高速、高分數(shù)字圖像傳輸接口傳輸?shù)缴衔粰C進行進一步的疵點檢測[18]。上所述，整個線陣 CCD 相機工作原理如下圖所示：

圖 2.2 緯紗帶入 圖 2.3 回絲織入緯紗帶入錯誤!未找到引用源。[19][21]：指的是紡紗的過程中，由于某些特殊情況導(dǎo)紗的上層覆蓋了部分的緯紗，導(dǎo)致布匹圖形異常的情況�；亟z織入：指的是飛花回絲等雜物和廢物由于沒有及時清理，在織物過著經(jīng)紗和緯紗被誤織入的情況，布匹表現(xiàn)是存在一片印痕加深的區(qū)域。圖 2.4 經(jīng)紗斑點 圖 2.5 斷經(jīng)經(jīng)紗斑點：由于某種紡織物質(zhì)過量而導(dǎo)致的變形和局部累積，這些物質(zhì)紡線、廢物以及飄頭紗等。斷經(jīng)[22][23]：主要由于紡織機械的局部產(chǎn)生不均勻用力，導(dǎo)致經(jīng)紗發(fā)生

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于FPGA的HDMI視頻流圖像處理的系統(tǒng)設(shè)計[J]. 潘磊,葛中芹,莊建軍,張志儉.  實驗室研究與探索. 2015(10)
[2]基于FPGA的線陣CCD實時圖像采集系統(tǒng)[J]. 章金敏,張菁,陳夢葦.  微型機與應(yīng)用. 2015(13)
[3]脫絨棉種色選機雙CCD檢測系統(tǒng)設(shè)計與仿真分析[J]. 余淑華,劉艷麗,王世璞,杜鴻運.  農(nóng)業(yè)機械學(xué)報. 2015(09)
[4]微型光譜儀的CCD數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計（英文）[J]. 張寧,劉宇龍,吳嘉輝,徐熙平.  紅外與激光工程. 2015(01)
[5]基于線陣相機的紙病在線檢測系統(tǒng)的設(shè)計[J]. 何平,曹勝梅,李岐,華楠.  哈爾濱商業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2014(03)
[6]基于Windows 7系統(tǒng)的GigE工業(yè)相機網(wǎng)絡(luò)接口程序設(shè)計[J]. 鄭修勇,古樂野.  計算機應(yīng)用. 2014(S1)
[7]基于虛擬立體靶標的線陣相機標定與分析[J]. 王子辰,戴明,李剛,汪永陽,宋悅銘,高玉軍.  紅外與激光工程. 2014(03)
[8]高精度雙線陣CCD非接觸直徑測量系統(tǒng)[J]. 于之靖,劉月林,諸葛晶昌.  傳感器與微系統(tǒng). 2014(01)
[9]FPGA實現(xiàn)高速實時多端口圖像處理系統(tǒng)的研究[J]. 樊博,王延杰,孫宏海,陳懷章,何舒文.  液晶與顯示. 2013(04)
[10]基于OpenCV與USB工業(yè)相機零件檢測系統(tǒng)的圖像處理研究[J]. 黃振峰,陳海平,鄧培,張鑫星.  現(xiàn)代電子技術(shù). 2012(18)

碩士論文
[1]基于ARM和嵌入式Linux系統(tǒng)的多功能工業(yè)相機的設(shè)計和實現(xiàn)[D]. 陳洋.重慶郵電大學(xué) 2016
[2]嵌入式高清工業(yè)相機研究與實現(xiàn)[D]. 蔡金.浙江大學(xué) 2013



本文編號：3351936