基于CIS的高精度大幅面扫描仪软件系统的设计与实现

发布时间：2017-11-25 11:24

  本文关键词：基于CIS的高精度大幅面扫描仪软件系统的设计与实现

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【摘要】：现代光电设备的快速发展对光电扫描仪的扫描精度、扫描速度、扫描幅面以及价格成本等指标都提出了越来越高的要求。传统扫描仪精度低、速度慢、幅面小,已经不再满足数字化高速发展的现代行业需求。CIS(Contact Image Sensor,接触式图像传感器)具有高精度,低成本,小体积的特点,使用多根CIS构成的大幅面扫描仪便很大程度上解决了上述问题。于是,研制出拥有独立自主知识产权的CIS大幅面扫描仪系统则有着重大的意义。本文主要从软件角度分析并讨论了CIS大幅面扫描仪软件的整体架构及模块化的设计,提出海量数据的并行采集方案以及高精度拼接算法和基于HSI(Hue Saturation Intensity,色调、饱和度、亮度)模型的颜色校正新方案,最后对系统软件设计的关键技术和性能优化进行了详尽的讨论和研究。主要内容如下:1.根据系统的功能需求,设计系统的总体方案,方案包括软件设计和硬件设计两大部分,软件系统采用面向对象思想以及软件设计模式来设计,然后根据系统功能分为几大模块来逐步实现;2.研究数字图像理论以及位图文件,设计海量数据的映射算法来实现超大图像的快速显示方案,采用多线程分块分区域的办法来达到图像的快速处理操作;3.采用多核多线程并行采集系统得到的图像数据让采集效率得到提高;设计手动加自动的综合拼接算法来实现多CIS采集数据的拼接,相对于手动拼接而言,它将显著提高拼接精度;同时采用基于HSI颜色模型的色差校正方法,使图像数据输出效果达到最优,并且较RGB颜色模型而言,操作更为简单,效率更高;4.从软件加速、海量数据的保存与压缩、系统内存管理几个方面研究了软件设计的关键技术,同时对系统软件的应用性能加以优化,显著提高软件运行效率,降低维护成本;5.最后对系统软件界面进行功能介绍和说明,然后对系统的几个主要功能模块包括USB通信、扫描速度、拼接算法、颜色色差校正进行测试,对测试结果进行效果分析和总结。本文创新性地提出多CIS采集数据的手动加自动的综合拼接技术,据我所知,在国内还未见报道。设计的基于HSI颜色模型进行色差校正算法,在所查阅的国内文献中还尚未见过直接将此算法用于大幅面扫描仪系统图像的校正中。
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP391.41

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本文编号：1225867