基于IMAQ的印刷品质量检测系统研究

论文摘要

计算机视觉检测是现代工业检测的重要手段之一。随着印刷速度的提高以及越来越严格的质量要求,同时由于受主观因素的影响,传统的人工检测印刷品质量的方法已不能保质保量的完成检测任务。计算机技术和图像处理技术的发展使得计算机视觉检测技术得到了越来越广泛的应用。虚拟仪器是一种新的测试与测控技术,近年来得到了迅速发展,基于虚拟仪器的机器视觉系统就是其领域中一个重要分支。其机器视觉包IMAQ可以提供强大的图象处理功能,如边缘检测、图像校正、滤波、图像特征提取、阈值分割、数学形态学处理、模板匹配等,能够大大缩短软件开发时间。本文应用IMAQ Vision工具包在LabVIEW虚拟仪器平台上开发了用于印刷质量检测的机器视觉系统。首先,针对基于IMAQ的机器视觉系统的特点,确立了系统的硬件结构,分析了各硬件组成的选型;其次对常用的图像处理算法进行了比较分析,然后针对印刷品的各类缺陷,在传统检测方法的基础上,进行了改进,提出了相应的检测算法,提高了检测的精确度和自动化程度,并验证了其可行性,最后,采用LabVIEW高级语言实现了系统平台的构建。通过理论研究与实验,证明了本文所提出的位置校正、套色、污迹等印刷质量的检测方法是有效和可行的,同时由于NI公司的软硬件具备非常好的可靠性和稳定性,可以确保检测结果的精确度。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究的背景
• 1.1.1 印刷业的发展及要求
• 1.1.2 计算机机器视觉技术的应用前景
• 1.2 国内外的研究现状
• 1.3 本课题的研究意义
• 1.4 研究的主要内容
• 第二章 虚拟仪器与IMAQ机器视觉包
• 2.1 虚拟仪器简介
• 2.1.1 虚拟仪器技术的概念与特点
• 2.1.2 虚拟仪器的构成
• 2.2 LabVIEW语言概述
• 2.3 IMAQ图像处理包
• 2.4 虚拟仪器在机器视觉领域中的应用
• 2.4.1 虚拟仪器与机器视觉的结合
• 2.4.2 虚拟仪器在机器视觉方面的应用优势
• 第三章 印刷品质量评价标准及检测系统组成
• 3.1 印刷图像质量评价概述
• 3.1.1 图像质量特征参数
• 3.1.2 文字质量特征参数
• 3.2 基于IMAQ的印刷质量检测系统的构建
• 3.2.1 系统总体框图
• 3.2.2 具体设计方案
• 3.3 系统硬件组成与设计
• 3.3.1 机器视觉系统的光源
• 3.3.2 CCD摄像机的选择
• 3.3.3 图像采集卡的选择
• 3.3.4 PC机的选择
• 第四章 印刷图像处理基础
• 4.1 图像模型及其转换
• 4.1.1 RGB模型
• 4.1.2 HSL模型
• 4.1.3 CIE L*a*b*模式
• 4.1.4 灰度图
• 4.2 图像的采集与去噪
• 4.2.1 图像采集模块
• 4.2.2 图像去噪
• 4.3 图像的边缘检测
• 4.4 图像二值化
• 第五章 印刷质量检测算法研究
• 5.1 检测流程
• 5.2 图像位置校准
• 5.2.1 图像位置校准原理及基本方法
• 5.2.2 基于模板匹配的图像位置校准
• 5.2.3 基于边缘检测和特征定位的图像位置校准算法
• 5.2.4 实验结果与分析
• 5.3 套印偏差检测
• 5.3.1 套印不准产生的原因
• 5.3.2 传统的套印检测方法
• 5.3.3 基于十字线的改进差值图像算法
• 5.3.4 实验结果与分析
• 5.4 文字质量及污点的实时判别
• 5.4.1 文字的识别
• 5.4.2 黑斑、亮点的实时判别
• 第六章 印刷质量检测系统平台
• 6.1 系统检测流程分析
• 6.2 检测指标与系统界面
• 第七章 总结与展望
• 7.1 研究结论
• 7.2 发展与展望
• 参考文献
• 附录
• 致谢
• 在校期间主要研究成果