“智能型雜質(zhì)在線探測儀”算法研究.pdf

1、物料在線檢測與分選系統(tǒng)是一種新興的自動(dòng)化檢測設(shè)備，已廣泛應(yīng)用于糧食、蔬菜、水果等農(nóng)產(chǎn)品的在線分級(jí)與加工以及工業(yè)生產(chǎn)中次品檢出等場合。例如，工業(yè)現(xiàn)場中的自動(dòng)檢測及加工過程監(jiān)控、農(nóng)副產(chǎn)品的質(zhì)量檢測、醫(yī)學(xué)圖像的自動(dòng)分析與診斷系統(tǒng)等。相比原始的人工檢測方法，這種新興的自動(dòng)化檢測設(shè)備極大地降低了生產(chǎn)線上工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了勞動(dòng)效率，同時(shí)也提高了產(chǎn)品分級(jí)和檢測的精度。 由安徽大學(xué)、山東秦皇島煙機(jī)設(shè)備公司和安徽渦陽煙葉復(fù)烤廠共同研制的“智能

2、型雜質(zhì)在線探測儀”是集機(jī)器視覺系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)、空氣動(dòng)力學(xué)和精密機(jī)械等一體的高科技產(chǎn)品，是科技部“九五”地方重大科技攻關(guān)項(xiàng)目，經(jīng)鑒定達(dá)到了國際先進(jìn)水平。該系統(tǒng)已于2003年完成并投入試運(yùn)行。目前，智能型雜質(zhì)在線探測儀主要應(yīng)用于煙草行業(yè)，經(jīng)安徽省渦陽縣煙葉復(fù)烤廠多年的使用，產(chǎn)品操作方便，性能穩(wěn)定，具有剔除多種雜物的功能。 本文的工作是對(duì)“智能型雜質(zhì)在線探測儀”的完善，在已有成果基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)和補(bǔ)充。幾年來，通過在煙草行

3、業(yè)的試用，產(chǎn)品的不足之處逐漸顯現(xiàn)。本文研究的方向僅限于系統(tǒng)的軟件實(shí)現(xiàn)部分，包括計(jì)算機(jī)對(duì)信號(hào)的采集、圖像的預(yù)校正、信號(hào)識(shí)別等工作。在對(duì)現(xiàn)階段存在的問題進(jìn)行分析和歸納之后，本文主要從下面四個(gè)方面展開討論： 1．信號(hào)模型的研究。討論了煙葉、背景、雜質(zhì)及噪聲的信號(hào)模型，重點(diǎn)是大量樣本模型中抽象出特定品種煙葉的顏色特征，以利于建立新的、高效的煙葉識(shí)別算法。 2．圖像亮度校正算法的研究。由于光源擺放位置及其自身特性的影響，系統(tǒng)中存在

4、兩種類型的亮度失真。在圖像預(yù)校正章節(jié)中給出了亮度不均勻性失真的模型，并對(duì)兩種類型的亮度失真進(jìn)行了校正。 3．煙葉信號(hào)閾值優(yōu)化算法的研究。在這一部分中，首先通過對(duì)煙葉信號(hào)的保護(hù)和篩選操作，優(yōu)化了煙葉信號(hào)特征庫。其次，利用KL變換，有效地壓縮了煙葉信號(hào)閾值空間中的非煙葉區(qū)域。 4．網(wǎng)絡(luò)通信單元的設(shè)計(jì)。為了便于對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的操作和維護(hù)，通過設(shè)計(jì)合理的時(shí)序關(guān)系，建立了一個(gè)小型的局域網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)傳送帶上物料的監(jiān)視、控制及識(shí)別等功能。