基于機(jī)器視覺(jué)的液體分離傳感器設(shè)計(jì).pdf

1、隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化進(jìn)程的加速，“中國(guó)制造”已經(jīng)在世界范圍內(nèi)發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用，面對(duì)著用戶對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量更高的期待以及勞動(dòng)力成本的上升，中國(guó)的制造業(yè)在不遺余力地完善自己的技術(shù)和設(shè)備，在這種大背景下，機(jī)器視覺(jué)技術(shù)在中國(guó)進(jìn)入了一個(gè)快速發(fā)展期。
　　液體分離控制是工業(yè)混合物萃取提純中的一道常見(jiàn)工序，傳統(tǒng)的液體分離控制是由工人守候在反應(yīng)釜前，通過(guò)人眼觀測(cè)輸液管道中流動(dòng)的溶劑類型來(lái)決定開(kāi)關(guān)閥門的時(shí)刻。為提高生產(chǎn)效率，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，本文結(jié)合

2、機(jī)器視覺(jué)技術(shù)設(shè)計(jì)了一套用于液體分離的傳感器，相比人工檢測(cè)的低效率、容易疲勞產(chǎn)生情緒、不易保持監(jiān)測(cè)效果等缺點(diǎn)，基于機(jī)器視覺(jué)技術(shù)的監(jiān)測(cè)方法具有效率高、高精度、高可靠性，可24小時(shí)不斷工作等優(yōu)點(diǎn)。由于萃取后混合物中的溶劑具有不同的溶解度，密度大的溶劑沉積在反應(yīng)釜底層，密度小的溶劑懸浮在反應(yīng)釜的上層，通常不同的溶劑具有不同的透光度。液體分離傳感器實(shí)時(shí)拍攝輸液管道中溶劑流動(dòng)的圖像，通過(guò)圖像處理算法量化出溶劑的透光度，并以此為基礎(chǔ)對(duì)閥門的開(kāi)關(guān)做出決

3、策，從而達(dá)到自動(dòng)控制液體分離的目的。
　　首先，分析了課題的研究背景和意義，介紹了國(guó)內(nèi)外機(jī)器視覺(jué)技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀與機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的組成，根據(jù)應(yīng)用需求，將液體分離傳感器的硬件子系統(tǒng)細(xì)分為視頻采集模塊、信號(hào)處理模塊、光源模塊三個(gè)部分并完成了對(duì)視頻處理器、嵌入式MCU、嵌入式操作系統(tǒng)、Windows GUI應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)框架等的選型;接著分析設(shè)計(jì)了視頻采集板、信號(hào)處理板、光源板的原理圖和PCB，并給出了PCB設(shè)計(jì)和安裝過(guò)程中的注意事項(xiàng);接下來(lái)

4、進(jìn)行了底層軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)搭建與移植，包括TFTP/NFS服務(wù)器、交叉編譯工具鏈、Hi3516C SDK開(kāi)發(fā)包的安裝、u-boot、linux內(nèi)核、根文件系統(tǒng)rootfs、OpenCV計(jì)算機(jī)視覺(jué)庫(kù)、IMX322圖像傳感器驅(qū)動(dòng)程序等的開(kāi)發(fā)與移植，為了實(shí)現(xiàn)傳感器的脫機(jī)運(yùn)行又介紹了FLASH存儲(chǔ)器的編程方法;系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)部分分析了Hi3516C視頻協(xié)處理器子系統(tǒng)的工作原理以及海思提供的MPP多媒體平臺(tái)處理框架，并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了視頻采集、圖