基于线阵CCD的烟卷直径实时监测系统-论文.pdf

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1、信阳师范学院学报：自然科学版JournalofXinyangNormalUniversity第27卷第3期2013年7月NaturalScienceEditionVo1．27No．3Ju1．2014DOI：10．3969／j．issn．1003-0972．2014．03．025基于线阵CCD的烟卷直径实时监测系统张茂云，刘恋，刘明良(1．长春理工大学机电工程学院，吉林长春130022；2．北京邮电大学电子工程学院，北京100876)摘要：设计与实现了一个基于线阵CCD的烟卷直径实时监测系统，该系统的硬件由光源

2、、准直系统、线阵CCD和处理电路等部分组成．光源产生的发散光经过被测烟卷后投射到线阵CCD上，获取线阵CCD上的电平信号，使用微分二值化算法对电平信号进行处理，可以得到被测烟卷的直径数据．使用工程样机浈0试表明，该系统对烟卷直径的测量精度可以达4-15m．关键词：线阵CCD；烟卷直径；测量精度中图分类号：TP23文献标志码：A文章编号：1003-0972(2014)03—0406-04Real-timeTobaccoDiameterMonitoringSystemBasedonLinearCCDZhangMa

3、oyun，L．uLian，L．uYueliang(1．SchoolofElectronicsandInformationEngineering，ChangchunUniversityofScienceandTechnology；Changchun130022，China；2．SchoolofElectronicEngineering，BeijingUniversityofPostsandTelecommunications，Beijing100876，Ehi~a)Abstract：Rea1．timetobac

4、codiametermonitoringsystemwasdesignedandimplemented．Thehardwarepartsinthesystemarelightsource，collimatorsystem，linearCCDandprocessingcircuits．DivergentlightgeneratingbylightsourcewasprojectedontothelinearCCDaftergettingthroughthecigarettes，thenthelevelsigna

5、lcouldbegotonthelinearCCD．Thesignalwasprocessedbydifferentialbinaryalgorithm，afterthatthedataofcigarettediametercouldbecalculated．Engineeringprototypewasproducedandtestresultsshowedthatthemeasurementaccuracyofcigarettesdi—ametercanbereached±15Ixm．Keywords：l

6、ineararrayCCD；tobaccodiameter；measurementaccuracy0引言法之一，使用线阵CCD(Charge—coupledDevice，电荷耦合元件)技术获取被测物体图像，然后对采在工业生产中，烟卷的直径变化对烟卷外观及集的数据进行数字图像处理，即可较快速地得到被质量影响极大，由于烟卷具有柔软易变形的特性，测物体的数值，同时精确度与传统的接触式测量方所以在实际的工业生产中对烟卷的尺寸进行精确式相比也有较大程度的提高j．和面阵CCD相比，的测量具有一定的难度¨．在工业生产中直径

7、测线阵CCD具有结构简单、成本较低、测量范围大、量方法主要有接触式测量和非接触式测量．传统的实时性高等特点，能够满足非接触式尺寸测量的需接触式测量方式，由于在测量过程中受外力的影要．响，可导致烟卷易变形磨损，同时测量精度不高；非本文设计了一种基于线阵CCD图像获取和微接触式测量能够克服接触式测量方式的缺点，分二值化边缘检测的烟卷直径测量系统，使用微分可保证生产过程中烟卷的质量，同时可以方便地集二值化检测边缘检测方法可以有效地提高边缘检成到生产线当中．测的精度，从而提高了系统的测量精度．计算机视觉检测方法是常用

8、的非接触测量方收稿日期：20144)1-14；修订日期：2014-05—16；．通信联系人，E—mail：yanfei@sina．c13基金项目：吉林省科技支撑计划资助项目(20090349)作者简介：张茂云(1985-)．男，山东菏泽人，博t研究生，主要从事在线临rrL／7；~"E论技术研究·406·张茂云，等：基于线阵CCD的烟卷直径实时监测系统1系统组成主要包括光源、准直系统、防护窗口、线阵C