论文部分内容阅读
表面疵点是影响塑料薄膜品质的主要因素。传统的塑料制品生产流程中,疵点检测由人工完成,这种方法存在着检测速度有限、检测精度不高、损害工人视力等较大弊端。构建基于工控机的疵点图像自动检测系统,将为塑料薄膜生产行业提供更高的科技依托。目前大多数疵点检测系统仅是单纯地使用软件方式,即利用纹理匹配等算法实现对带有花纹图案的待检物的检测,而这种完全依靠软件技术的检测手段并不适用于透明无纹理的薄膜制品。对于塑料薄膜这一类透明、无规律花纹特征的产品,图像采集与检测处理过程需要结合生产线的运动控制技术,才能保证检测图像的实时性。特别是在采用线阵CCD作为图像采集器件的系统中,运动模块与采集模块的协调性更为重要。另一方面,塑料薄膜具有待检幅面宽、疵点小的特点,因此,系统构建中需解决高分辨率和宽视场、大数据量和实时检测之间的双重矛盾,这对图像采集方式和检测处理方法提出了挑战。针对待检幅面宽、疵点检测精度要求高的塑料薄膜生产线,本文设计和实现了一个基于PC的多线阵CCD疵点实时检测系统:首先,针对应用背景构建了基于PC的多线阵CCD塑料薄膜疵点实时检测系统,并将系统细分为5个模块,详细论述了系统工作原理及各模块的硬软件组成。其次,为了解决图像检测的实时性、同步性等关键问题,重点研究了运动控制模块和采集控制模块的协调工作方式。在运动控制模块中,采用柔性较大的基于PC的运动控制方法,提出了一种“步进电机+双编码器”的闭环控制方案,对于该模块软件实现中涉及的运动控制卡函数,提出了以VC为中介的、基于LabVIEW平台的对运动控制卡动态链接库的双重调用方法。通过在LabVIEW平台上对运动过程的控制,得到的步进电机的实测结果证明了该控制方案较好地解决了失步所带来的实时精度问题,实现了高精度脉冲输出。在采集控制模块中,根据线阵CCD行扫描特点,提出了一种基于运动模块提供的触发脉冲的多线阵CCD同步触发方法,实现了多个线阵CCD纵向等比例采集;同时针对图像数据传输量大的问题,在LabVIEW平台上对一种基于多缓冲区的Ring采集方案进行了研究和实现。最后,允绍了主要的疵点检测方法,设计了基于LabVIEW平台和NI VisionModule的塑料薄膜疵点检测软件及界面;并针对工厂网络化环境,设计了基于B/S构架和LabVIEW WEB SERVER的工业网络监测模块,实现了服务器端一套测试硬件平台的多点共享和网络化监测。本文构建的塑料薄膜疵点实时检测系统对薄膜一类透明/半透明、带状、宽幅待检物的高精度高速度质量检测具有普遍意义。然而课题还处在初步研究阶段,虽然已经取得了一定的成果,但还有许多地方需要完善,在本文的最后,对该视觉系统的扩展方向进行了探讨,主要是算法的优化和系统功能的进一步加强。