打印质量在线检测系统的研究

论文摘要

打印品已成为人类生存和发展的重要组成部分。各种文件、单据、票据、标签等,在人们的日常生活、工作和学习中占据着越来越重要的位置。由于存在漏印、黑点、缺字、缺页等错误,打印品的打印质量也越来越受到人们的关注。如何更快、更准确地评定打印品的打印质量是急需解决的问题。由于受主观因素的影响,传统的利用人工来检测打印品表面质量的方法不能保质保量地完成检测任务,而随着计算机软件硬件地发展,利用机器视觉来进行打印品质量的自动检测已变得实际可行。本文开展了基于机器视觉的打印品质量在线检测系统的研究。通过图像摄取装置将图像实时抓取,然后对该图像数模转换后传送到处理单元,进行图像预处理,提取特征要素,最后根据这些特征要素形成打印质量检测结果。本文针对高速打印设备的运行特点,确定了打印质量的检测方法和系统体系结构,提出了四路CCD图像数据的实时并行采集策略,满足不同打印幅面和打印速度的检测要求。在比较分析数据采集和存储模式的基础上,研究了基于数字信号处理器(DSP)DM642的图像数据采集方法,设计并实现了基于PCI总线的图象采集卡,该采集卡由三部分组成:图像信号采集与转换模块,完成模拟图像信号的接收和模拟/数字信号转换;图像处理模块,主要实现图像检测算法以及漏页和Logo图像质量的判断;接口模块,通过PCI总线实现与PC机的数据和控制指令的交换。论文设计和初步实现了系统的相关软件,包括:DSP主程序、DSP漏页检测预处理程序、Logo图像检测程序、图像采集卡驱动程序以及PC机的控制和检测、识别程序。论文最后给出了区域匹配法和逐层检测方法应用到打印品的漏页及其Logo的实现过程,验证了整个系统是有效和正确的。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 印品质量检测技术国内外研究现状
• 1.3 主要研究内容和章节安排
• 第二章 系统整体的比较与设计
• 2.1 整体结构
• 2.2 照明装置
• 2.3 CCD摄像机
• 2.4 采集卡方案的比较
• 2.4.1 采集方案比较
• 2.4.2 数据存储方案设计比较
• 2.4.3 逻辑控制及数据传输方案设计比较
• 2.5 采集卡硬件结构
• 第三章 基于DSP图像采集卡的设计与实现
• 3.1 图像数据采集模块的研究
• 3.1.1 标准信号采集模块 SAA7113H
• 3.1.2 采集电路的设计
• 3.2 DSP控制及处理单元模块设计与实现
• 3.2.1 DSP简介及选型
• 3.2.2 TMS320DM642主要特性
• 3.2.3 DSP的硬件设计
• 3.2.4 DSP与FIFO接口硬件设计与实现
• 3.2.5 DSP的EMIF接口设计与实现
• 3.2.6 DSP的视频接口设计与实现
• 3.2.7 DSP电源电路设计与实现
• 3.2.8 DSP时钟电路设计与实现
• 3.3 本章小结
• 第四章 图像采集卡的PCI总线接口设计与实现
• 4.1 PCI总线概述
• 4.1.1 PCI总线特点
• 4.1.2 PCI总线信号定义
• 4.1.3 PCI总线配置空间
• 4.2 AMCC S5933协议芯片
• 4.3 PCI接口设计
• 4.4 EEPROM的配置
• 4.5 硬件电路设计总结
• 4.6 本章小结
• 第五章 软件系统与检测方法的研究
• 5.1 DSP主程序
• 5.2 图像数据采集软件的研究
• 5.3 图像采集卡驱动程序
• 5.3.1 Windows驱动程序的结构与功能
• 5.3.2 基于Windows平台WDM驱动程序模型
• 5.3.3 WDM驱动程序的基本结构
• 5.3.4 WDM驱动程序开发工具
• 5.3.5 图像采集卡驱动程序的实现
• 5.4 漏页检测方法研究
• 5.4.1 去噪声
• 5.4.2 二值化
• 5.4.3 数字的切割
• 5.4.4 归一化
• 5.4.5 细化
• 5.4.6 数字字符特征的提取
• 5.4.7 漏页检测
• 5.5 Logo图像质量检测的研究
• 5.5.1 模板匹配法
• 5.5.2 逐像素匹配后二值化法
• 5.5.3 分层检测法
• 5.5.4 检测方法的确定
• 5.6 本章小结
• 第六章 结束语
• 6.1 本文开展的工作
• 6.2 后续的研究工作
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间主要的研究成果