基于機器視覺的液體分離傳感器設計.pdf

1、隨著全球經(jīng)濟一體化進程的加速，“中國制造”已經(jīng)在世界范圍內(nèi)發(fā)揮著越來越重要的作用，面對著用戶對產(chǎn)品質(zhì)量更高的期待以及勞動力成本的上升，中國的制造業(yè)在不遺余力地完善自己的技術和設備，在這種大背景下，機器視覺技術在中國進入了一個快速發(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工序，傳統(tǒng)的液體分離控制是由工人守候在反應釜前，通過人眼觀測輸液管道中流動的溶劑類型來決定開關閥門的時刻。為提高生產(chǎn)效率，降低工人勞動強度，本文結(jié)合

2、機器視覺技術設計了一套用于液體分離的傳感器，相比人工檢測的低效率、容易疲勞產(chǎn)生情緒、不易保持監(jiān)測效果等缺點，基于機器視覺技術的監(jiān)測方法具有效率高、高精度、高可靠性，可24小時不斷工作等優(yōu)點。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釜底層，密度小的溶劑懸浮在反應釜的上層，通常不同的溶劑具有不同的透光度。液體分離傳感器實時拍攝輸液管道中溶劑流動的圖像，通過圖像處理算法量化出溶劑的透光度，并以此為基礎對閥門的開關做出決

3、策，從而達到自動控制液體分離的目的。
　　首先，分析了課題的研究背景和意義，介紹了國內(nèi)外機器視覺技術的應用現(xiàn)狀與機器視覺系統(tǒng)的組成，根據(jù)應用需求，將液體分離傳感器的硬件子系統(tǒng)細分為視頻采集模塊、信號處理模塊、光源模塊三個部分并完成了對視頻處理器、嵌入式MCU、嵌入式操作系統(tǒng)、Windows GUI應用程序開發(fā)框架等的選型;接著分析設計了視頻采集板、信號處理板、光源板的原理圖和PCB，并給出了PCB設計和安裝過程中的注意事項;接下來

4、進行了底層軟件開發(fā)平臺搭建與移植，包括TFTP/NFS服務器、交叉編譯工具鏈、Hi3516C SDK開發(fā)包的安裝、u-boot、linux內(nèi)核、根文件系統(tǒng)rootfs、OpenCV計算機視覺庫、IMX322圖像傳感器驅(qū)動程序等的開發(fā)與移植，為了實現(xiàn)傳感器的脫機運行又介紹了FLASH存儲器的編程方法;系統(tǒng)軟件設計與實現(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多媒體平臺處理框架，并在此基礎上實現(xiàn)了視頻采集、圖