基于机器视觉的印刷品缺陷快速在线检测方法研究
发布时间：2020-12-23 18:51
随着工业自动化水平的提高,工业产品的生产速度不断加快。人们对产品质量的要求也不断提高。印刷行业尤为如此,目前印刷设备印刷速度已经可以达到每分钟几十米甚至上百米,其印刷精度却要求达到亚毫米级别。这对印刷制品的质量检测提出了很高的要求。一是要求检测的速度高,能够达到印刷的速度；二是要求检测的精度与准确性要满足质量要求。若要实现上述两者的要求,即需要设计者从算法角度出发,设计出高效准确的图像处理算法。又需要从软件设计方向出发合理设计软件结构,充分发掘现有计算机硬件的计算能力。本文是基于天津市热联涂层钢板有限公司的彩钢涂层生产线的改造项目的基础上完成的。除了对检测算法的研究外本文还介绍了许多系统开发时要考虑的问题,比如相机的控制,系统架构设计,系统界面设计,检测结果的存储与查询,系统维护升级等等。本文对印刷品快速在线检测方法从多个方面进行了探讨,既从系统设计的角度考虑,包含了硬件的选型与安装,系统软件设计模式等。又从图像处理算法的角度考虑,包含了模板匹配算法,缺陷检测算法等。从系统设计角度出发,对于硬件系统,对系统各部件进行了选型并确定了安装方式。如根据实际需求选择相机的最小行频,最小分辨率,...
【文章来源】：天津科技大学天津市
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 前言
1.1 研究背景与意义
1.2 印刷检测系统概述
1.3 国内外研究状况
1.4 本文的来源与主要创新点
1.5 本文的主要结构
1.6 本章小结
2 系统整体设计方案
2.1 系统的硬件系统概览
2.2 系统的软件系统概览
3 系统硬件的详细设计
3.1 硬件系统整体介绍
3.2 相机的选型
3.2.1 面阵相机介绍
3.2.2 线阵相机介绍
3.2.3 线阵相机的选型
3.3 镜头的选型
3.3.1 镜头的种类
3.3.2 镜头的参数
3.3.3 镜头的选型
3.4 光源及电源控制器的选型与安装
3.4.1 常见光源的种类及优缺点
3.4.2 项目选用的电源控制器
3.5 采集卡的选型
3.6.工控机与显示设备的选型
3.7 编码器的选型与安装
3.7.1 系统中编码器的作用
3.7.2 编码器的选择
3.7.3 编码器的连接与传动轮大小计算
3.8 本章小结
4 系统软件的详细设计
4.1 软件使用的编写环境
4.1.1 HALCON介绍
4.1.2 Qt介绍
4.1.3 MySQL数据库介绍
4.2 软件设计模式的选择
4.2.1 设计模式的设计原则
4.2.2 常见的设计模式
4.2.3 项目软件所采用的设计模式及其特点
4.3 软件系统各主要模块设计
4.3.1 数据库模块设计
4.3.2 登陆模块单元设计
4.3.3 主程序设计
4.3.4 项目选择模块设计
4.3.5 相机设置模块设计
4.3.6 定制模板模块设计
4.3.7 实时检测模块
4.3.8 缺陷墙模块
4.3.9 模拟流水线模块
4.3.10 缺陷详细信息显示模块
4.3.11 状态信息模块的设计
4.3.12 远程控制模块设计
4.4 本章小结
5 模板匹配方法研究
5.1 模板匹配介绍
5.1.1 基于灰度值的模板匹配
5.1.2 基于边缘的匹配算法
5.1.3 基于形状的模板匹配
5.2 基于特征匹配的方法
5.3 基于随机树的特征匹配
5.3.1 特征点的提取
5.3.2 关键特征点的选取
5.3.3 关键特征点的分类与识别
5.3.4 变换矩阵的求解
5.3.5 实时识别与匹配实验
5.4 本章小结
6 缺陷检测方法研究
6.1 基于模板比对的缺陷检测方法
6.2 基于模板比对缺陷检测方法实验
6.3 本章小结
7 软件功能测试及软件的发布
7.1 软件功能性测试实验
7.2 软件的发布
7.3 本章小结
8 结论
9 展望
10 参考文献
11 致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种基于Qt的被动雷达显控软件设计[J]. 练学辉. 雷达与对抗. 2014(03)
[2]基于Windows系统下的远程桌面探究[J]. 巨筱,卢永峰,齐仁龙. 职教与经济研究. 2014(02)
[3]享受完美视觉——27英寸IPS显示器导购[J]. 阿龙. 电脑知识与技术(经验技巧). 2014(03)
[4]基于Qt的电力系统地理接线图绘制软件设计[J]. 李文帆,刘志刚,伍文城,何士玉. 电力系统自动化. 2013(07)
[5]一种改进的SIFT描述子及其性能分析[J]. 唐朝伟,肖健,邵艳清,苗光胜. 武汉大学学报(信息科学版). 2012(01)
[6]基于HALCON和VC++混合编程的视觉测量系统设计[J]. 吉军,严立甫,张辉,李艳红. 咸阳师范学院学报. 2011(06)
[7]动态修改INI文件应用分析[J]. 李国贞,于会智. 软件导刊. 2011(06)
[8]TeamViewer在远程系统管理中的应用[J]. 冯光午,赵庆明,肖庆,王军. 时代教育(教育教学). 2011(05)
[9]机器视觉中照明技术的研究进展[J]. 张巧芬,高健. 照明工程学报. 2011(02)
[10]运用Radmin V2.1远程维护财务会计管理信息系统[J]. 赵磊,赵靖雯. 哈尔滨铁道科技. 2010(03)
博士论文
[1]薄片零件尺寸机器视觉检测系统关键技术研究[D]. 伍济钢.华中科技大学 2008
硕士论文
[1]基于改进随机蕨的增强现实跟踪注册算法的设计与实现[D]. 邱子鉴.哈尔滨理工大学 2014
[2]基于HALCON的印刷图像质量检测技术研究[D]. 金灿.中南大学 2013
[3]基于机器视觉的工业镜头的设计[D]. 杨康.福建师范大学 2013
[4]基于SIFT算法的图像匹配方法研究[D]. 汪松.西安电子科技大学 2013
[5]基于Qt的标绘台仿真系统的设计与实现[D]. 李鹏飞.哈尔滨工程大学 2013
[6]基于线阵相机的纸病在线自动检测系统研究[D]. 尚伟.哈尔滨工业大学 2012
[7]在线纸病检测系统协调控制器的研究[D]. 沈才生.山东轻工业学院 2012
[8]基于HALCON的机器视觉教学实验系统设计[D]. 金贝.北京交通大学 2012
[9]RDP远程桌面协议的安全性分析[D]. 刘建.西南交通大学 2012
[10]高速印刷品质量图像检测系统研究和开发[D]. 郭守宽.华中科技大学 2012
本文编号：2934186
【文章来源】：天津科技大学天津市
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 前言
1.1 研究背景与意义
1.2 印刷检测系统概述
1.3 国内外研究状况
1.4 本文的来源与主要创新点
1.5 本文的主要结构
1.6 本章小结
2 系统整体设计方案
2.1 系统的硬件系统概览
2.2 系统的软件系统概览
3 系统硬件的详细设计
3.1 硬件系统整体介绍
3.2 相机的选型
3.2.1 面阵相机介绍
3.2.2 线阵相机介绍
3.2.3 线阵相机的选型
3.3 镜头的选型
3.3.1 镜头的种类
3.3.2 镜头的参数
3.3.3 镜头的选型
3.4 光源及电源控制器的选型与安装
3.4.1 常见光源的种类及优缺点
3.4.2 项目选用的电源控制器
3.5 采集卡的选型
3.6.工控机与显示设备的选型
3.7 编码器的选型与安装
3.7.1 系统中编码器的作用
3.7.2 编码器的选择
3.7.3 编码器的连接与传动轮大小计算
3.8 本章小结
4 系统软件的详细设计
4.1 软件使用的编写环境
4.1.1 HALCON介绍
4.1.2 Qt介绍
4.1.3 MySQL数据库介绍
4.2 软件设计模式的选择
4.2.1 设计模式的设计原则
4.2.2 常见的设计模式
4.2.3 项目软件所采用的设计模式及其特点
4.3 软件系统各主要模块设计
4.3.1 数据库模块设计
4.3.2 登陆模块单元设计
4.3.3 主程序设计
4.3.4 项目选择模块设计
4.3.5 相机设置模块设计
4.3.6 定制模板模块设计
4.3.7 实时检测模块
4.3.8 缺陷墙模块
4.3.9 模拟流水线模块
4.3.10 缺陷详细信息显示模块
4.3.11 状态信息模块的设计
4.3.12 远程控制模块设计
4.4 本章小结
5 模板匹配方法研究
5.1 模板匹配介绍
5.1.1 基于灰度值的模板匹配
5.1.2 基于边缘的匹配算法
5.1.3 基于形状的模板匹配
5.2 基于特征匹配的方法
5.3 基于随机树的特征匹配
5.3.1 特征点的提取
5.3.2 关键特征点的选取
5.3.3 关键特征点的分类与识别
5.3.4 变换矩阵的求解
5.3.5 实时识别与匹配实验
5.4 本章小结
6 缺陷检测方法研究
6.1 基于模板比对的缺陷检测方法
6.2 基于模板比对缺陷检测方法实验
6.3 本章小结
7 软件功能测试及软件的发布
7.1 软件功能性测试实验
7.2 软件的发布
7.3 本章小结
8 结论
9 展望
10 参考文献
11 致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种基于Qt的被动雷达显控软件设计[J]. 练学辉. 雷达与对抗. 2014(03)
[2]基于Windows系统下的远程桌面探究[J]. 巨筱,卢永峰,齐仁龙. 职教与经济研究. 2014(02)
[3]享受完美视觉——27英寸IPS显示器导购[J]. 阿龙. 电脑知识与技术(经验技巧). 2014(03)
[4]基于Qt的电力系统地理接线图绘制软件设计[J]. 李文帆,刘志刚,伍文城,何士玉. 电力系统自动化. 2013(07)
[5]一种改进的SIFT描述子及其性能分析[J]. 唐朝伟,肖健,邵艳清,苗光胜. 武汉大学学报(信息科学版). 2012(01)
[6]基于HALCON和VC++混合编程的视觉测量系统设计[J]. 吉军,严立甫,张辉,李艳红. 咸阳师范学院学报. 2011(06)
[7]动态修改INI文件应用分析[J]. 李国贞,于会智. 软件导刊. 2011(06)
[8]TeamViewer在远程系统管理中的应用[J]. 冯光午,赵庆明,肖庆,王军. 时代教育(教育教学). 2011(05)
[9]机器视觉中照明技术的研究进展[J]. 张巧芬,高健. 照明工程学报. 2011(02)
[10]运用Radmin V2.1远程维护财务会计管理信息系统[J]. 赵磊,赵靖雯. 哈尔滨铁道科技. 2010(03)
博士论文
[1]薄片零件尺寸机器视觉检测系统关键技术研究[D]. 伍济钢.华中科技大学 2008
硕士论文
[1]基于改进随机蕨的增强现实跟踪注册算法的设计与实现[D]. 邱子鉴.哈尔滨理工大学 2014
[2]基于HALCON的印刷图像质量检测技术研究[D]. 金灿.中南大学 2013
[3]基于机器视觉的工业镜头的设计[D]. 杨康.福建师范大学 2013
[4]基于SIFT算法的图像匹配方法研究[D]. 汪松.西安电子科技大学 2013
[5]基于Qt的标绘台仿真系统的设计与实现[D]. 李鹏飞.哈尔滨工程大学 2013
[6]基于线阵相机的纸病在线自动检测系统研究[D]. 尚伟.哈尔滨工业大学 2012
[7]在线纸病检测系统协调控制器的研究[D]. 沈才生.山东轻工业学院 2012
[8]基于HALCON的机器视觉教学实验系统设计[D]. 金贝.北京交通大学 2012
[9]RDP远程桌面协议的安全性分析[D]. 刘建.西南交通大学 2012
[10]高速印刷品质量图像检测系统研究和开发[D]. 郭守宽.华中科技大学 2012
本文编号：2934186
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