印染错花在线智能监测系统的研究

摘要

印染行业在我国国民经济中占有重要地位，对花精度是提高印花产品质量与产量的关键技术所在。本文以圆网印花机为对象，在论述国内外圆网印花机对花系统的研究发展状况和趋势的基础上，对各种对花系统的特点及性能进行了分析比较，提出了采用新型花位标记检测法，应用机器视觉技术的印染错花在线智能监测系统，以实现对花精度的实时检测、自动调整及控制。
　　本文通过分析圆网印花机印花系统的工艺流程和错花原因，确定了印染错花在线智能监测系统的具体功能和要求。应用机器视觉技术，研究并设计了印染错花在线智能监测系统的总体结构组成及工作原理，规划了系统的具体实现方法。采用了基于CV-5501控制器的嵌入式视觉系统，经过分析比较各种机器视觉组件，设计了由反射照明方式的直环型白色LED光源CA-DRW10F，高分辨率、低失真镜头CA-LH16和24万像素逐行扫描倍速彩色摄像机CV-035C组成的图像采集设备，完成了视觉系统的硬件设计。设计了基于STC89C52单片机的主控制系统；研究了基于E6B2-CWZ1X、MC3486和TLP521-1的触发信号控制电路；提出了基于CD4052选通控制的设计方法，实现了单片机与视觉系统控制器、PLC和触摸屏的串口通信；设计了基于7805的稳压电源；完成了主控制系统的硬件设计。研究视觉系统的软件功能，采用VC6.0程序设计了视觉系统软件界面，进行了图像处理算法的研究，规划了数据、图像的收集与通讯以及检查/测量等图像处理程序的流程。研究主控制系统程序功能，设计程序流程图，采用C语言和汇编语言编写了主程序、串口通信程序和触发信号控制程序。
　　通过对上述系统的调试与实验，证明了基于控制器CV-5501的嵌入式视觉系统的运行具有良好的稳定性和流畅性；验证了图像检测程序的准确性和可行性及其软件的实时性和可靠性；还验证了单片机控制系统的正确性。

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Contents

1 绪 论

1.1 课题研究的背景、来源及意义

1.2 课题研究的国内外发展现状

1.3 课题的研究内容和创新点

1.4 本章小结

2 圆网印花机的体系结构及监测系统的功能

2.1 圆网印花机的结构组成及工作过程

2.2 圆网印花的错花分析

2.3 印染错花在线智能监测系统的功能

2.4 本章小结

3 印染错花在线智能监测系统的总体结构设计

3.1 机器视觉概述

3.2 印染错花在线智能监测系统的总体结构设计

3.3 本章小结

4 印染错花在线智能监测系统硬件设计

4.1 视觉系统的设计

4.2 主控制系统硬件设计

4.3 本章小结

5 印染错花在线智能监测系统软件设计

5.1 视觉系统软件的研究与设计

5.2 主控制系统程序设计

5.3 本章小结

6 调试与实验

6.1 基于控制器CV-5501的嵌入式视觉系统的安装、运行与调试

6.2 系统信号测试

6.3 软件系统的实验与调试

6.4 本章小结

7 总结与展望

7.1 总 结

7.2 本课题研究的不足之处及展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间从事科学研究及发表论文情况