智能視覺傳感器技術(shù)及其在藥品自動視覺檢測的應(yīng)用研究.pdf

1、視覺傳感器，也稱智能相機(jī)，因其將圖像傳感器、數(shù)字處理器、通信接口和I/O控制單元集成到一個單一的相機(jī)內(nèi)，兼具了圖像采集、圖像處理、信息傳遞和I/O控制功能，是近年來計(jì)算機(jī)視覺研究領(lǐng)域的一個熱點(diǎn)?，F(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)對產(chǎn)品的質(zhì)量控制提出了更嚴(yán)格的要求，自動視覺檢測技術(shù)以其高精度、非接觸性、高智能等優(yōu)點(diǎn)，符合現(xiàn)代生產(chǎn)過程中對在線檢測和智能控制的要求，應(yīng)用日趨廣泛。本文研究了視覺傳感器技術(shù)，所開發(fā)設(shè)計(jì)的視覺傳感器樣機(jī)采用CMOS圖像傳感器，并基于D

2、SP+CPLD技術(shù)實(shí)現(xiàn)了圖像采集、圖像處理和I/O控制，同時設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了基于DSP內(nèi)置USB接口的數(shù)據(jù)通信。針對泡罩藥品包裝生產(chǎn)線上的實(shí)時檢測要求，采用所設(shè)計(jì)的視覺傳感器樣機(jī)搭建了泡罩藥品自動視覺檢測實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，并研究了泡罩藥品表面圖像處理算法。本文完成的主要工作有： （1）設(shè)計(jì)了基于TMS320VC5509A型DSP的視覺傳感器硬件電路并完成調(diào)試工作，實(shí)現(xiàn)了其圖像采集、圖像處理、數(shù)據(jù)通信和I/O控制功能。 （2）開發(fā)實(shí)現(xiàn)了

3、DSP內(nèi)置USB通信接口。編寫了基于中斷處理的USB固件程序，編寫了基于WDM結(jié)構(gòu)的USB驅(qū)動程序，實(shí)現(xiàn)了USB接口的枚舉和數(shù)據(jù)通信。數(shù)據(jù)傳輸速率滿足系統(tǒng)要求。 （3）設(shè)計(jì)了視覺傳感器的軟件系統(tǒng)。編寫了運(yùn)行于DSP系統(tǒng)的圖像采集、處理和傳輸程序，實(shí)現(xiàn)了視覺傳感器實(shí)時響應(yīng)外部采集命令，并經(jīng)圖像處理分析，通過I/O口給出圖像處理的結(jié)果信號；設(shè)計(jì)了PC端的應(yīng)用程序，實(shí)現(xiàn)了泡罩藥品運(yùn)動圖像和檢測結(jié)果的實(shí)時顯示。 （4）設(shè)計(jì)了泡罩

4、藥品自動視覺檢測系統(tǒng)的總體框架結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)由光電模塊發(fā)出采集命令，視覺傳感器完成圖像采集和處理并給出判斷結(jié)果信號，PLC模塊完成對不合格產(chǎn)品的剔除。開發(fā)了專門的光源照明系統(tǒng)。 （5）研究了泡罩藥品表面圖像處理算法。設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了圖像濾波、灰度增強(qiáng)、閾值分割、邊緣檢測、目標(biāo)標(biāo)記及幾何特征參數(shù)測量；討論了已知圓參數(shù)的快速圓檢測霍夫變換算法。 （6）設(shè)計(jì)了兩套實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。一套采用透射照明方式，針對未覆蓋鋁箔材料的泡罩藥品實(shí)現(xiàn)實(shí)時檢測；