文档介绍：武汉理工大学
硕士学位论文
基于FPGA的玻璃缺陷图像采集预处理系统设计
姓名:严华宇
申请学位级别:硕士
专业:通信与信息系统
指导教师:李方敏
20070401
摘要玻璃在生产过程中,会产生各种各样的缺陷,比如:气泡、条纹和结石。这些缺陷都是在熔制过程中发生的。对于玻璃缺陷的允许程度,取决于该制品的用途。一般来说,不允许玻璃中有大量的明显的缺陷,否则会影响玻璃的外观质量,降低玻璃的透光性,机械强度和热稳定性,造成大量的废品和次品。本文首先分析了玻璃缺陷采集处理系统的现状,比较、虯三种芯片作为图像采集处理系统核心芯片的优缺点,结合项目背景和需求,提出基于的图像采集处理系统的整体方案。该方案中各个外围接口的控制逻辑、芯片控制逻辑、算法处理模块均由实现。接着详细介绍了玻璃缺陷检测中图像预处理系统的设计方案,实现了具有前端视频采集、图像预处理功能的子系统。该系统采用公司的芯片作为中央处理器,由图像采集模块、异步模块、图像帧存储控制模块、图像低级处理模块、通信接口模块和配置电路组成。其中图像传感器在控制下负责图像采集,两片魑J悠低枷竦幕捍妫裳刂坪吐瞬ㄋ惴ㄔ内部实现。在本文中图像采集部分包括初始化模块、采样控制模块和刂颇?椤3跏蓟?橹饕J歉萆杓埔G螅瓒∣墓ぷ髂式、图像的分辨率、帧频等参数;采样控制模块主要提供采集图像需要的控制信号;刂颇?橹饕8涸鸹捍鍻涑龅耐枷袷荩将图像数据送滤波模块处理。本文最后对常见图像预处理算法做出分析,包括图像的滤波与边缘检测等处理方法,得出预处理中卷积算法是重复使用较多的算法,最后来对卷积算法的实现进行了详细的说明,并讨论实现卷积算法方案上的改进,使得系统的图像处理速度得到提高,从而提高整个系统的性能。;图像处理算法。关键字:;玻璃缺陷检测;武汉理工大学硕士学位论文
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酶陴聊躲社嗍衅,铂鼢孵嗍埠出口酶陴扛聊躲粒嗍衅,铂独创性声明关于论文使用授权的说明本人声明,所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写的成果,也不包含为获得武汉理工大学或其它教育机构学位证书而使用过的材料。与我一起工作的同志对本研究所傲的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定,即学校有权保留、送交论文的复印件,允许论文被查阅和借阅:学校可以公布论文的全部或部分内容,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。C艿穆畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑
第滦髀研究背景本章主要结合本文所要研究的内容,简要介绍了一下玻璃图像检测的有关概念、玻璃图像检测的国内外现状、以及本文所要做的主要工作。玻璃外观缺陷检测是玻璃质量检验的重要方面之一。在浮法玻璃的生产过程中会产生一些缺陷,如气泡、结石、裂纹、划痕、麻点【吭惨约氨砻嫘巫尺寸偏差等。常见的玻璃缺陷主要有以下几种表现形式:莶Aе械钠寮性游铮试残巍⑼衷残魏偷阕吹取K窃诓A诨过程中及玻璃成型过程中形成的;盐啤⒒酆涂呐鏊遣Aг谏吒鞴ば虻拇涔讨幸蚧祷恕磕碰等原因造成的;崾Aе械墓烫逦镏剩性辖崾⒛突鸩牧辖崾⑽鼍Ы崾龋小的结石称砂粒;AП砻嫘巫闯叽缙ú畈AС叽绮环弦G蟆其中气泡在缺陷中出现的频率最高,其次是裂纹和结石。目前国内生产厂家大多数采用人工检测方法,即将待检测的玻璃放在一个检测光源前,用人眼来观测玻璃,找出缺陷。该方法有如下缺点:菀资艿饺搜鄯直婺芰鸵灼@偷戎鞴垡蛩氐挠跋欤斯ぜ觳馑俣冉下远潭群艿停荒苁视ο执笊囊G螅且工人劳动强度比较大,长时间的操作人眼势必会产生疲劳,直接影响到检测的准确性,无法保质保量地完成生产任务;觳馐莸谋4婕安檠惶ǚ奖恪国外已经开发出相应的玻璃缺陷检测设备,但是价格比较昂贵,且技术资料保密,售后维修的工作经常延迟,影响生产的正常进行,且维修费用过高。国内目前也有少数几个厂家在迸行玻璃制品在线检测设备的研制,但其开发出的产品仅相当于与,设备体积庞大、难于调试、功能过于单一。武汉理工大学硕士学位论文<br基于上述事实,本课题深入研究了玻璃缺陷检测的应用原理,力求设计出一套基于的自动化在线检测系统,并结合目前流行的数字图像处理技术对玻璃气泡和裂纹进行检测,为浮法玻璃生产线上的优化切割系统和玻璃等级打标装置提供详实的数据。在解决传统人工检测难题的同时,提高玻璃缺陷检测的准确性和自动化程度。国外在九十年代初就开始研制计算机视觉在线检测设备,他们凭借其雄厚的经济实力和不断成熟的技术为基础,至现在已经开发出多种玻璃在线检测机器。近些年来,由于建筑和汽车行业的高速增