【摘要】：瓷磚作為室內(nèi)外重要的建筑材料,已經(jīng)在全世界普遍使用。隨著生活水平的提高,人們對其質(zhì)量要求越來越高,尤其體現(xiàn)在顏色方面。然而,現(xiàn)有的瓷磚色差檢測都是在瓷磚生產(chǎn)過程最后階段由人工在常溫下檢測,導致瓷磚檢測效率低、成品顏色均勻不一且產(chǎn)生資源和能源浪費。為此,研究出一種覆蓋全過程、多環(huán)節(jié)的實時在線色差檢測系統(tǒng)具有重要的實際意義。本文在深入研究國內(nèi)外瓷磚色差檢測技術(shù)的基礎(chǔ)上,通過分析HSV和CIE LAB顏色空間色差檢測算法的特點及應(yīng)用范圍,并且結(jié)合生產(chǎn)瓷磚在線檢測特點,首先對基于CIE LAB顏色空間的最小距離色差檢測算法進行了改進,然后結(jié)合基于HSV顏色空間相似性度量的色差檢測算法,形成本文提出的聯(lián)合算法。在此基礎(chǔ)上,設(shè)計了一種基于FPGA的高溫瓷磚色差檢測系統(tǒng)。該系統(tǒng)以Altera公司的Cyclone IV系列EP4CE為核心控制單元,在Quartus 11 13.1的開發(fā)環(huán)境下采用純硬件描述語言Verilog HDL編程實現(xiàn)視頻圖像采集模塊、SDRAM數(shù)據(jù)存儲模塊、聯(lián)合色差檢測算法模塊、VGA顯示模塊以及電機設(shè)備控制模塊等,同時采用Modelsim和Signal Tap Ⅱ進行相應(yīng)模塊的仿真和調(diào)試,從而實現(xiàn)了高溫瓷磚快速、準確的檢測。最后,將檢測結(jié)果實時顯示于VGA顯示器、可控制電機剔除不合格瓷磚且報警提示。通過對不同顏色瓷磚在常溫下與高溫下的多組對比測試得出:基于FPGA視頻圖像的色差檢測處理速度可達到毫秒級別,滿足實時在線采集處理的需求;而本文提出的聯(lián)合色差檢測算法的檢測效果更加符合人眼視覺感知,有效的提高了瓷磚色差的檢測精度;在每個檢測點當檢測到不合格瓷磚時,及時控制電機設(shè)備剔除不合格高溫瓷磚,使不合格瓷磚不進入下一生產(chǎn)過程,降低了生產(chǎn)能源、資源的浪費;有較好的實用意義。
【學位授予單位】：西安科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TP391.41;TQ174.76
【圖文】：

紅 橙 黃 綠 藍 紫圖 2.1 三類色彩纖維對光譜的吸收曲線的三種錐體細胞可分別感受紅光、綠光和藍光，由于這三類能力各不相同，所以才會使得錐體細胞對不同波長的光產(chǎn)生的顏色完全由這三種細胞的不同比例決定。指兩個顏色樣本在彩度差、明度差和色相差上綜合表現(xiàn)出來色瓷磚顏色均勻度的重要指標。在實際的工業(yè)生產(chǎn)中，都是準為依據(jù)，完成相應(yīng)物體的色差評定。表 2.1 色差評判標準S 單位色差值 色差大小 人眼色差感覺0-0.5 微小色差 感覺極微0.5-1.5 小色差 感覺輕微1.5-3.0 較小色差 感覺明顯

用來定制各種專用電路，擺脫專用芯片的束縛；而且在部邏輯資源和寄存器資源來實現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計。在視頻圖像處理系統(tǒng)中，處理速度是決定系統(tǒng)性能的關(guān)法主要有：算法優(yōu)化或改變實現(xiàn)算法的方式。而本文是FPGA 硬件平臺進行算法處理，從而很好的保證了系統(tǒng)性術(shù)A 的基本結(jié)構(gòu)場可編程門陣列，是一個含有可編程元器件的半導體le Array Logic）、GAL（Generic Array Logic）、CPLD（Compl等可編程邏輯器件的基礎(chǔ)上進一步發(fā)展而來的新型高性門/片以上[35]，屬于高密度的 PLD（Programmable Logic由三種可編程資源組成：輸入/輸出模塊 IOB（Input OuCLB（Configurable Logic Block）和互連資源 IR（Interco結(jié)構(gòu)如圖 2.2 所示：

10圖 2.3 FPGA 設(shè)計流程圖由圖 2.3 可知，F(xiàn)PGA 的開發(fā)流程具有迭代性，當前一個設(shè)計環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題時，可以考慮在流程上方尋找問題，靈活方便的實現(xiàn)整個設(shè)計。因此，在第五章的系統(tǒng)各模塊設(shè)計及實現(xiàn)中，都是在 Quartus II 13.1 的開發(fā)環(huán)境下采用 Verilog HDL 按照圖 2.3 的流程

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 范鵬飛;孫俊;;金屬印刷品在線色差檢測系統(tǒng)[J];江南大學學報(自然科學版);2015年06期

2 陳洋;張林;;工業(yè)視覺檢測系統(tǒng)及應(yīng)用[J];科技展望;2015年16期

3 許光明;吳昭;謝曉燕;沈軍民;;顏色檢測綜述[J];工業(yè)控制計算機;2015年03期

4 ;陶瓷磚試驗方法 第16部分:小色差的測定[J];陶瓷;2014年06期

5 李鵬飛;王婧;景軍鋒;;織物色差的定性和定量測試方法[J];棉紡織技術(shù);2014年04期

6 吳明美;王妍;王晴;劉樹昌;;基于FPGA數(shù)字圖像處理算法研究[J];科技資訊;2014年02期

7 高海鶯;;FPGA工作原理及核心模塊結(jié)構(gòu)應(yīng)用[J];信息通信;2013年07期

8 陳曉紅;;陶瓷瓷磚圖像的預(yù)處理[J];商場現(xiàn)代化;2012年26期

9 張磊;汪仁煌;;基于CIEDE 2000的陶瓷磚小色差檢測研究[J];微型機與應(yīng)用;2010年15期

10 王華萍;李紅敏;孟利冬;王超超;;基于HSV顏色模型掃描地形圖的分色方法[J];科技信息;2010年22期

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 楊沖;基于機器視覺的染色品色差在線檢測系統(tǒng)的研究與設(shè)計[D];浙江理工大學;2015年

2 王鵬;基于顏色特征的圖像檢索系統(tǒng)[D];西安電子科技大學;2012年

3 張巖;瓷磚色差的計算機視覺檢測技術(shù)研究[D];天津大學;2010年

4 楊坤;基于CCD的瓷磚色差與尺寸檢測研究[D];華中科技大學;2007年

本文編號：2759221