基于线阵ccd钢板表面缺陷检测系统的研究

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1、国内图书分类号：TP391.41国际图书分类号.：620工学硕士学位论文基于线阵CCD钢板表面缺陷检测系统的研究硕士研究生：石军彦导师：王玉田教授申请学位级别：工学硕士学科、专业：测试计量技术及仪器所在单位：电气工程学院授予学位单位：燕山大学万方数据ClassifiedIndex:TP391.41U.D.C.:620DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringSTUDYONSURFACEDEFECTDETECTIONSYSTEMFORSTEELSTRIPBASEDONLINEARCCDSENSORCandidat

2、e:ShiJunyanSupervisor:Prof.WangYutianAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpeciality:MeasurementTechnology&InstrumentationUniversity:YanshanUniversity万方数据燕山大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《基于线阵CCD钢板表面缺陷检测系统的研究》，是本人在导师指导下，在燕山大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除已注明部分外不包含他人已发表

3、或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签字：日期：年月日燕山大学硕士学位论文使用授权书《基于线阵CCD钢板表面缺陷检测系统的研究》系本人在燕山大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归燕山大学所有，本人如需发表将署名燕山大学为第一完成单位及相关人员。本人完全了解燕山大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权燕山大学，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论

4、文的全部或部分内容。保密□，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密□。（请在以上相应方框内打“√”）作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日万方数据摘要钢板表面缺陷在线检测技术是钢铁企业控制和提高产品质量的重要技术手段。高速图像采集、处理系统是在线检测系统中亟待解决的一个难题。目前，基于机器视觉的钢板表面缺陷检测方法已成为国内外在该领域的研究热点。在对比了三种主流机器视觉检测方法的基础上，本文确立了线阵CCD扫描检测方案以满足高速、宽幅面、高分辨率的检测要求。为了实现高速、实时检测，本文应用复杂可编程逻辑器件来实现CCD驱动时序的产生、数据采集

5、处理电路各模块的同步和协调以及与上位机的通讯。为了实现高速传输，在本采集系统中采用增强型并口(EPP)来传输数据，它具有传输速率高、编程简单的特点，非常适合线阵CCD的数据传输。实践表明，该设计方案高效、可行。论文主要完成了以下工作：在理论分析的基础上，提出了结合线阵CCD扫描技术、可编程逻辑器件(FPGA/CPLD)技术和增强型并口(EPP)技术的计算机实时测量钢板缺陷的方案。设计了缺陷测量仪的CCD积分可调的驱动电路模块、数据采集模块、数据缓冲模块和计算机接口模块。电路中采用了现场可编程数字逻辑器件作为硬件设计载体，有利于电路板的调试和小型化。根据表

6、面缺陷特点和硬件实现算法的要求，对光照补偿、图像平滑、边缘增强和区域分割等有效处理算法进行了深入的研究。针对FPGA硬件的特点，本文采用串行的设计方案实现了8阶FIR低通滤波器的设计，并用MATLAB对仿真结果进行了分析，结果表明所设计的FIR数字滤波器功能正确。关键词缺陷检测；CCD；可编程控制器件；光积分时间；并行接口；图像处理I万方数据AbstractThetechniqueofonlinesurfacedefectsdetectionforsteelstripisanimportantmethodincontrollingandimproving

7、productquality,high-speedimageacquisitionandprocessingsystemisapuzzlingquestion.Atpresent，theinternationalon-lineinspection’sstudyfocusontechniquesofcomputer-vision.Aftercomparingthreemainstreaminspectionmethods,thelinearCCDscanningschemeissetuptosatisfyhighspeed,broadwithandhigh

8、resolutionrequirement.Torealizehigh-spee