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1、国 内 图 书 分 类 号 ： TP391国 际 图 书 分 类 号 ： 659工 学 硕 士 学 位 论 文平面产品质量在线检测系统的算法研究硕 士 研 究 生 ： 史 慧 飞导 师 ： 姚 勇 教 授申 请 学 位 ： 工 学 硕 士学 科 、 专 业 ： 物 理 电 子 学所 在 单 位 ： 深 圳 研 究 生 院答 辩 日 期： 2008 年 12 月授 予 学 位 单 位 ： 哈 尔 滨 工 业 大 学Classified Index: TP391U.D.C: 659Dissertation for the Master Degree of EngineeringTHE STUDY
2、ON ALGORITHM OFONLINE DEFECT DETECTION SYSTEMFOR PLANE PRODUCTCandidate: Shi HuifeiSupervisor: Prof. Yao YongAcademic Degree Applied for: Master of EngineeringSpecialty: Physical ElectronicsAffiliation: Shenzhen Graduate SchoolDate of Defence: December,2008Degree-Conferring-Institution: Harbin Insti
3、tute of Technology哈 尔 滨 工 业 大 学 工 学 硕 士 学 位 论 文摘 要在 印 刷 过 程 中 ， 印 刷 品 常 会 出 现 诸 如 飞 墨、针 孔 、 偏 色 、 漏 印 、 黑 点 、 套印 不 准 等 缺 陷 ， 同 时 由 于 印 刷 速 度 及 质 量要求 的 提 高 ， 人 工 离 线 检 测 远 远 不 能满 足 需 要 。 为 满 足 质 量 在 线 检 测 的 精 度 及速度 要 求 ， 文 中 对 基 于 图 像 处 理 技 术的 印 刷 品 在 线 检 测 算 法 进 行 了 研 究 ， 并 在此基 础 上 实 现 了 印 刷 图 像 在 线
4、 检 测 的关 键 技 术 。首 先 ， 分 析 了 在 线 图 像 检 测 的 特 点 及 对 处 理 算 法 的 要 求 ， 根 据 印 刷 品 性质 ， 比 较 了 几 种 常 用 的 预 处 理 算 法 。 根 据印刷 品 实 时 在 线 及 精 度 的 要 求 ， 选 择了 对 模 糊 边 缘 影 响 较 少 的 中 值 滤 波 算 法 ，为了 实 现 快 速 滤 波 ， 提 出 了 快 速 中 值滤 波 算 法 。其 次 ， 研 究 了 常 用 的 配 准 算 法 ， 包 括 基 于特征 的 配 准 算 法 和 基 于 像 素 的 配准 算 法 ， 总 结 了 影 响 印 刷 品
5、图 像 配 准 的 主要有 利 因 素 和 不 利 因 素 ， 在 此 基 础 上为 了 提 高 配 准 效 率 ， 提 出 了 基 于 像 素 子 空 间 的 小 邻 域 搜 索 图 像 配 准 算 法 。最 后 ， 在 比 较 了 单 模 板 法 和 双 模 板 法 优 缺点的 基 础 上 ， 选 择 了 双 模 板 法 制作 标 准 图 像 ； 同 时 ， 为 了 达 到 快 速 获 取 缺陷信 息 的 目 的 ， 在 分 析 比 较 了 常 用 的缺 陷 检 测 算 法 的 基 础 上 ， 提 出 了 一 种 新 的基于 游 程 编 码 的 快 速 缺 陷 统 计 算 法 ，这 种 算
6、 法 速 度 快 ， 消 耗 内 存 少 ， 能 够 满 足 在 线 检 测 的 需 要 。实 验 结 果 表 明 ， 文 中 提 出 的 算 法 能 够 满 足实时 检 测 速 度 的 需 要 ， 每 分 钟 可处 理 703.13 兆 的 图 像 数 据 量 ， 能 够 检 测 出 印 刷 品 中 存 在 的 不 同 类 型 缺 陷 ， 达 到检 测 速 度 140m/min， 横 向 精 度 0.1mm，纵向精度 0.4mm 的检测水平，可以应用 于 印 刷 品 的 在 线 质 量 检 测 。关 键 词 在 线 检 测 ； 图 像 处 理 ； 图 像 滤 波 ； 图 像 配 准- I -
7、哈 尔 滨 工 业 大 学 工 学 硕 士 学 位 论 文AbstractDefects often occur on the presswork such as ink misting, pinhole, partial colour,paste printing, black point and mistrgister in printing process. And for theimprovement of the speed of printing machine and the quality requirements, humanbeings are impossible to
8、meet the needs. To meet the requirements in velocity andprecision of online inspection, this thesis analysed the algorithms for pressworkonline detection based on image processing, and realized some key technologies ofhigh-speed presswork quality online detection system.Firstly, this paper analysed
9、the characteristic of online image detection and therequirement of algorithm. For the speciality of presswork, this thesis compared someusual algorithm. Based on the needs of high efficency and speed, we chose medianfiltering which had less influence on bluring edge, and presented a fast medianfilte
10、ring method.Secondly, some usual matching methods were analyzed, including the matchingmethod based on salient and the image element. And the general major factors thatinfluenced the registration of presswork image were studied. Then, a smallneighborhood search registration algorithm was put forward
11、 which was based onfeature subspace for fast acquisition fordefects.Finally, to make a standard template, the methods of simple template and doubletemplate were compared. The double template was chosen as the processingalgorithm. A new algorithm based on run length code was presented to get the defe
12、ctof image, which could meet the needs of online detection and cost less memory, bycomparison of normal defect detecting methods.The experiment demonstrated that, the algorithms presented in this thesis canmeet the needs of realtime, process the amount of image data of 703.13M perminute, and could d
13、etect the different type of flaw. The detection velocity couldachieve 140m/min under the resolution of 0.1mm0.4mm.Keywords online detection, image process, image filtering, image matching- II -哈 尔 滨 工 业 大 学 工 学 硕 士 学 位 论 文目 录摘 要 . IAbstract . II第 1 章 绪 论 . 11.1 课 题 研 究 背 景 . 11.2 课 题 研 究 的 目 的 及 意 义 . 21.3 国 内 外 研 究 现 状 . 31.4 本 文 主 要 研 究 内 容 . 5第 2 章 缺 陷 检 测 中 的 图 像 处 理 . 72.1 概 述 . 72.1.1 图 像 处 理 的 概 念 .
