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造纸工业作为我国重要的传统行业之一,在当今科技飞速发展的大环境下正在进行着技术革新。新型纸机在车速和可载纸幅宽度方面都有较大提高,传统靠人工肉眼检测纸病的模式已不再适用,研究一种自动化检测系统以减轻工人劳力、提高生产效率变得尤为重要。本课题通过对造纸工业现场纸病的成因及特征分析,结合信息融合技术,研究并设计了依据朴素贝叶斯分类器原理辨识纸病的算法流程;在现有的纸病检测硬件平台基础上,确定了软件系统开发的技术方案,开发出了一套纸病在线检测软件系统。主要研究工作及内容如下: 1)纸病处理算法的研究 通过对常见外观纸病的特征分析,统计并建立每种纸病灰度均值、灰度标准差、不变矩、熵四个特征量的正态分布曲线图,采用朴素贝叶斯分类器原理对这些特征量综合评估,从而确定出纸病具体类别。 2)纸病检测软件系统技术方案的制定 按照纸病检测功能需求,将本课题纸病检测软件系统划分为数据采集、数据处理、算法、文件操作、日志管理、数据库操作以及用户界面设计七个模块,其中数据采集、算法模块、数据库操作及日志管理模块为软件系统底层数据管理区,采用动态链接库对其进行封装,以实现资源共享、提高软件系统性能;数据处理、文件操作、用户界面模块为软件系统应用层,采用VC6.0可视化编程技术进行软件架构的设计,并利用多线程技术实现纸病图像的传送、处理、存储,以增强软件系统的数据处理能力。 3)纸病检测软件系统的实现 根据设计需求,在 VC6.0软件开发平台上,采用C++语言完成了纸病检测软件系统各功能模块的开发,设计了友好的人机交互界面,能够进行实时数据显示、历史纸病信息查询、日志信息查询等,此外,借助Boost库辅助软件开发,使用shared-ptr智能指针管理内存数据区域,并将其压入队列进行数据传递,既实现了数据缓冲,又解决了内存释放问题。 通过在现有硬件平台上调试,逐步完善了软件系统显示、查询、处理、存储等功能,测试结果表明:本课题软件系统能够满足纸病检测的性能要求,在一定程度上减轻造纸工业现场工人劳动强度,对于提高纸张生产效率有重要意义。