光通信滤光片外观缺陷自动检测系统任务调度优化方法

发布时间：2017-05-15 13:16

  本文关键词：光通信滤光片外观缺陷自动检测系统任务调度优化方法，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：滤光片作为光通信中关键光学元件之一,其品质极大影响光通信的质量和发展。滤光片作为一种结构脆弱的光学器件,制造过程比较复杂,出现次品的概率较高。而传统的滤光片检测技术较为落后,主要依靠人工肉眼检测,滤光片品质很难得到保证更无法满足企业大规模化生产的需要,所以提高滤光片外观检测效率已成为行业亟需解决的问题。本文以“光通信滤光片外观缺陷自动检测系统任务调度优化方法”为题,在基于联合信息熵特征选择的滤光片外观缺陷检测工作原理上设计了滤光片外观缺陷自动检测分类软件,并为了追求其实时性分别研究此软件在运行中系统可选择的几种调度算法,并对算法进行优化,最终实现实时快速准确的对滤光片外观缺陷进行检测分类。论文研究成果对于促进滤光片检测理论和技术的发展具有重要的学术价值和实际应用意义。本文研究工作得到了广东省部产学研结合项目(2012B091100057)的资助。论文首先分析滤光片缺陷检测的总体需求,设计出基于联合信息熵特征选择的滤光片外观缺陷分类软件,并研究基于经典调度算法的滤光片外观缺陷检测过程和基于改进调度算法的滤光片外观缺陷检测过程,并进行优化设计,实验验证了优化方法的可行性。主要工作包括:⑴针对目前滤光片外观缺陷检测中现有基于信息论的特征选择算法只考虑单个的相关性,提出了一种基于联合信息熵的特征选择算法,它的优势是探讨了多个缺陷特征与类别之间的相关性。实验分析,得出此算法的分类性能较其他算法高,且算法适用于大样本、具有快速选择最相关特征的优点,能正确识别滤光片的4类缺陷,包括点、印子、划痕、崩,且其缺陷识别正确率为100%;⑵做出滤光片外观缺陷检测过程的有向无环图并逐步改进,介绍两种经典调度算法,基于先排队先服务的缺陷检测过程任务和基于短任务优先的陷检测过程任务;⑶基于改进调度算法的滤光片外观缺陷检测过程任务,介绍了两种改进后的调度算法,基于时间片轮转法的缺陷检测过程任务优化和基于多级时间片法的缺陷检测过程任务优化,并对其进行了优化;⑷搭建滤光片外观缺陷检测平台,包括光学采集的CCD相机、镜头、光源的选择,设计运行滤光片外观缺陷分类软件并分别选择四种不同调度算法,最后对实验结果进行分析。实验结果表明,滤光片外观缺陷分类软件选择多级时间片调度算法时,拍照完成时间、缺陷检测完成时间均最短,比典型模型算法节约了2/3的时间。
【关键词】：滤光片 视觉检测 缺陷识别 多处理器实时调度
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN929.1
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 绪论11-19
• 1.1 课题提出背景及研究意义11
• 1.2 光通信滤光片外观缺陷检测系统指标11-13
• 1.3 课题相关内容的国内外研究现状13-17
• 1.3.1 外观缺陷视觉检测研究进展13-16
• 1.3.2 多任务多处理器调度技术研究进展16-17
• 1.4 论文主要研究内容及章节安排17-19
• 第二章 基于联合信息熵特征选择的滤光片外观缺陷检测工作原理19-34
• 2.1 引言19
• 2.2 基于联合信息熵特征选择的滤光片外观缺陷检测机理与框架19-21
• 2.3 基于联合信息熵特征选择算法21-26
• 2.4 基于支持向量机的滤光片缺陷分类技术26-28
• 2.5 滤光片缺陷检测实验结果与分析28-32
• 2.6 本章小结32-34
• 第三章 基于经典调度算法的滤光片外观缺陷检测过程34-44
• 3.1 引言34
• 3.2 有向无环图表示方法34-35
• 3.3 滤光片外观缺陷检测过程的有向无环图表示35-38
• 3.4 基于先排队先服务的缺陷检测过程任务调度方法38-40
• 3.4.1 先排队先服务调度算法38
• 3.4.2 缺陷检测过程先排队先服务调度算法调度38-40
• 3.5 基于短任务优先的陷检测过程任务调度方法40-43
• 3.5.1 短任务优先调度算法40-42
• 3.5.2 缺陷检测过程短任务优先调度算法调度42-43
• 3.6 本章小结43-44
• 第四章 基于改进调度算法的滤光片外观缺陷检测过程任务44-51
• 4.1 引言44
• 4.2 基于时间片轮转法的缺陷检测过程任务优化44-47
• 4.2.1 时间片轮转法44-46
• 4.2.2 缺陷检测过程时间片轮转法算法优化46-47
• 4.3 基于多级时间片法的缺陷检测过程任务优化47-50
• 4.3.1 多级时间片法47-49
• 4.3.2 缺陷检测过程多级时间片算法优化49-50
• 4.4 本章小结50-51
• 第五章 光通信滤光片自动分类精密检测实验51-64
• 5.1 引言51
• 5.2 光通信滤光片自动分类精密检测实验平台51-57
• 5.2.1 图像采集系统介绍51-55
• 5.2.2 X-Y精密工作台55-56
• 5.2.3 上位机硬件与软件56-57
• 5.3 滤光片外观缺陷检测系统任务调度算法测试57-63
• 5.3.1 具体实验57-61
• 5.3.2 实验结果与讨论61-63
• 5.4 本章小结63-64
• 结论与展望64-66
• 参考文献66-71
• 致谢71-72
• 附件72

【参考文献】

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本文编号：367895