基于机器视觉的布匹瑕疵检测系统研究

作     者：孙长庆 

作者单位：北方工业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：李云栋

授予年度：2014年

学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 

主      题：布匹瑕疵 DM6467 小波变换 控制器 

摘      要：随着机器视觉技术的发展,工业检测领域的自动化逐渐变成现实。布匹瑕疵检测技术也逐步取代传统的人工方式,但是从现有的科研成果来看,大都处于理论阶段,科研成果的产品化并不理想。通过对经编机布匹瑕疵检测系统近三年的研发,本文实现了一套满足工业检测应用的布匹瑕疵检测系统,并从硬件、算法、应用软件和控制器四个方面全面介绍了整个产品开发过程及实验结论。相比单纯的理论分析,本文更具有工程性,能够给此类产品的研发提供一个良好的思路。论文中各章工作如下： 第一章主要介绍了国内外对于布匹瑕疵检测算法及设备当前的研究状况,以及课题对于国家轻工业发展的贡献。简要分析了现阶段常用的布匹瑕疵检测算法,同时也对国内外的布匹瑕疵检测产品进行了相关分析,说明其优劣。 第二章从硬件系统、经编布匹瑕疵检测算法、应用软件以及控制器四个方面介绍了布匹瑕疵检测系统,同时直观的展示了整个系统在经编机上是如何工作的。硬件方面介绍了基于DM6467的硬件平台,说明了各模块的作用及工作原理;经编布匹瑕疵检测算法简要的介绍了算法的流程;软件上介绍了系统软件架构及稳定性等;最后为实现系统的人性化设计引入断纱检测控制器。 第三章重点介绍了布匹瑕疵检测系统的硬件部分,本产品在兼顾性能与价格的基础上选用DM6467平台,介绍了系统用到的VPIF,以太网,串口,RS485总线等,实现了1080P的视频处理。 第四章是本文的核心部分,对本文提出的基于小波变换的瑕疵检测方法进行逐步分析介绍。同时也简单介绍了小波的相关知识,以及整个算法从预处理到小波变换再到后期的处理,最后通过在Windows应用程序下和嵌入式设备上测试算法的合理有效性。 第五章介绍了应用程序部分,重点围绕DM6467ARM+DSP的开发方法介绍了系统软件的架构,稳定性,可扩展性等。 第六章介绍的控制器是配合布匹瑕疵检测设备使用的,为了让整个系统更加的人性化,根据客户提出需求,进而开发了一款基于STM32的卡姆勒视觉断纱检测控制器,并从硬件和软件两个方面进行了论述。 最后,第七章对全文所做的工作进行了总结。阐述了本文的贡献,同时也指出系统中存在的不足和解决方案,为今后的产品升级提供了指导。