基于线阵相机的纸病在线自动检测系统研究

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1、国内图书分类号：TP216.1学校代码：10213国际图书分类号：621.3密级：公开工学硕士学位论文基于线阵相机的纸病在线自动检测系统研究硕士研究生：尚伟导师：何平教授申请学位：工学硕士学科：控制科学与工程所在单位：航天学院答辩日期：2012年7月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TP216.1U.D.C:621.3DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringRESEARCHONLINE-SCANNINGCAMERABASEDAUTOMATICONLINEWE

2、BINSPECTIONSYSTEMCandidate：ShangWeiSupervisor：Prof.HePingAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecialty：ControlScienceandEngineeringAffiliation：SchoolofAstronauticsDateofDefence：July,2012Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘

3、要随着工业技术水平的提高，目前大部分造纸厂的卷纸机都已经更新换代，幅面越来越宽，卷纸速度也越来越快，然而对纸病的检测却仍需人工来完成，效率低，成本高，且更容易漏检。为了解决这一问题，本文对一种基于线扫描相机的全自动的纸病检测系统进行了研究，该系统集成采用计算机技术、自动化技术、图像处理技术，实现对纸页的实时扫描以及对纸病的自动检测和分类。本文首先对基于线阵相机的纸病在线自动检测系统进行了方案设计，根据系统的功能和技术指标要求，设计采用线阵相机进行被测纸面的图像采集，通过光电编码器来检测纸机卷纸的速度，该速度进一步转换为线阵相机相

4、应的扫描频率，利用频率信号发生器驱动线阵相机，实现对纸页的实时同步扫描和故障位置定位。图像采集计算机通过线扫描相机进行纸面的图像采集并将所采集的图像进行预处理后保存至本地磁盘。所设计的系统从功能和结构来看主要由四大部分组成：现场的相机梁和灯光架、控制电路、采集图像的工业控制机柜、以及处理图像的监控站。其次，文章对以TI公司TMS320F2812DSP芯片为核心的控制和驱动电路的设计与实现进行了详细的介绍。该硬件电路主要由四大功能模块组成：速度检测、相机驱动、灯光架驱动和通信电路。再次，本文着重介绍了控制电路和图像采集系统软件的设

5、计与调试。控制电路程序基于CCS3.3的编译环境，主要包括相机驱动核心AD9833的初始化程序、灯光架控制程序以及RS485通信协议的设计；图像采集软件基于VC++6.0，包括图像采集、图像预处理、图像保存、网络通信以及串口通信的程序设计。最后，本文对整个系统的调试和运行情况进行了介绍，详细分析了控制电路和图像采集系统在调试过程中所遇到的问题，并给出了系统实际运行过程中筛选出的有纸病的图像。该系统经过了半年的现场调试和运行，能够满足所提出的功能和指标要求。该系统的设计与研究，作为一种新型检测纸病的方法，完全能够取代人工检测，既降

6、低了成本，又提高了工作效率和可靠性。关键词纸病检测；线阵相机；TMS320F2812；图像采集；图像预处理-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractWiththeadvancementofindustrialtechnologies,mostpapermanufacturingfactorieshavebeenupgradingtheirpaperreelerswhosebreadthisbecomingwiderandwhosespeedisbecominghigher.However,thewebinspectio

7、nstilldependsonmanualoperation,whichleadstolowefficiency,highcostandcarelessomission.Toresolvesuchaproblem,theauthordesignsafullyautomaticwebinspectionsystem,integratingcomputertechnology,automationtechnologyandimageprocessingtechnology.Thissystemcanscanpaperinareal-

8、timemannerandautomaticallyinspectandclassifythepaperproblems.First,thispaperintroducestheline-scanningcamerabasedautomaticonlineweb