基于ARM嵌入式的网点检测系统的研究与开发

论文摘要

作为信息传媒的载体之一,印刷品在人们的生活中有着不可或缺的地位。在现今数字信息技术和计算机多媒体技术高速发展的时代,人们对印刷品的质量有了更高的要求。随着计算机直接制版工艺的发展,印刷过程的质量控制对检测技术的要求也不断提高。印版网点数据检测仪器的研发,使快速精确检测印版网点数据成为可能,对印刷复制过程的规范化、数据化和提高印刷质量具有重大意义。在数字信息技术和网络技术高速发展的后PC时代,嵌入式系统已经广泛渗透到科学研究、工程设计、军事技术等领域以及人们日常生活的方方面面中。并且,嵌入式系统以其特有的优点,使其应用在各个方面。为此,本课题提出把嵌入式应用于网点检测方面,目的开发设计出基于ARM嵌入式的网点检测系统。本课题研究了基于ARM嵌入式的网点检测系统的设计与实现方法,构建了基于ARM芯片的嵌入式LINUX操作系统,在其基础上,用USB摄像头作为图像采集设备,实现网点的图像采集功能,再利用数字图像处理技术解决印版网点图像的分割(二值化)等处理,从而进行印版网点面积率、网点圆形度、加网角度等的计算,实现印版网点的检测系统。同时,采用MINIGUI实现了系统界面。实验结果表明这种设计切实可行,完全可以达到预期的系统开发的目的,能够完成网点图像检测的功能。本文从印版网点检测出发,研究了基于ARM嵌入式的网点检测系统的开发,对网点检测系统方面进行研究探索。同时,也是数字图像处理技术在网点检测系统中的应用的研究。把嵌入式LINUX操作系统引入网点检测方面,也是嵌入式系统在印刷工业方面的一个开发应用,对相关方面的研究与开发有重要的参考价值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 印版网点检测的发展现状
• 1.2 嵌入式LINUX系统及其应用
• 1.3 本课题的研究内容
• 1.3.1 问题的提出
• 1.3.2 本课题研究内容
• 2 基于ARM嵌入式的网点检测系统的硬件设计
• 2.1 系统硬件平台总体设计
• 2.1.1 嵌入式处理器
• 2.1.2 ARM和S3c2410
• 2.1.3 系统硬件平台总体设计
• 2.2 图像采集模块
• 2.2.1 前端采集设计
• 2.2.2 图像采集设备
• 2.3 图像显示和处理模块
• 2.3.1 LCD和Framebuffer
• 2.3.2 TouchScreen
• 3 基于ARM嵌入式的网点检测系统软件平台设计
• 3.1 嵌入式LINUX系统
• 3.1.1 目前比较流行的嵌入式操作系统
• 3.1.2 嵌入式LINUX系统
• 3.2 系统开发环境的构建
• 3.3 LINUX在S3C2410上的移植
• 3.3.1 BootLoader
• 3.3.2 LINUX内核移植
• 3.3.2.1 内核源码的修改
• 3.3.2.2 LINUX设备驱动和V4L标准
• 3.3.2.3 LINUX内核的定制
• 3.3.2.4 LINUX内核的编译
• 3.3.3 文件系统移植
• 4 用户界面的设计实现
• 4.1 目前比较流行的GUI
• 4.2 MINIGUI及其在嵌入式LINUX上的移植
• 4.2.1 MINIGUI的结构
• 4.2.2 MINIGUI在嵌入式LINUX上的移植
• 4.3 基于MINIGUI的应用程序设计
• 5 系统功能的实现
• 5.1 图像采集
• 5.2 图像处理算法
• 5.2.1 图像灰度化
• 5.2.2 图像分割
• 5.2.3 区域标记
• 5.3 图像处理功能的实现
• 5.3.1 图像的特征参数
• 5.3.2 面积率计算和圆形度的计算
• 5.3.3 网点中心的确定
• 5.3.4 加网角度的计算
• 5.3.5 加网线数的计算
• 5.4 计算结果分析
• 6 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 附录A:设备驱动程序模板
• 附录B:V4L程序设计