机器视觉在线玻壳分类计数及数据管理系统的研究
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摘要
显像管玻壳是计算机显示器、电视机及监视器的重要组成部分，针对玻壳生产企业生产流水线上的玻壳产品，本文研究开发了基于机器视觉的在线玻壳分类计数的软硬件系统。
在硬件系统中，本文设计了带有保护电路的光学系统，并采用主动光源背光照射方式，使其能够提供稳定均匀的背景光源。利用视频选通器和视频放大器实现了视频图像的远程传输，并解决了利用一台主机完成双测点图像采集过程中的时序冲突问题。本文还采取了有效的抗干扰措施，保证了系统稳定、可靠的工作。
本文使用面向对象的VC++语言，采用模块化设计方法开发了包括图像采集模块、图像处理模块、自学习系统模块、分类数据通信、数据管理及远程选型控制模块的软件系统，并利用网络技术建立了动态网页数据库，使分类数据信息在企业局域网上得以发布。图像采集模块主要通过查询方式，解决了双测点图像采集时序冲突问题；图像处理模块包括滤波、锐化、分割等相关计算方法；自学习系统模块采用人机交互的方式实现了玻壳检测分类器的学习；数据通信与管理模块实现了分类数据的远程传输，以及动态显示、查询、打印等功能；远程选型控制模块可通过选择某种规格玻壳，实现远程控制图像处理模块的自动切换。
最后，本文介绍了双测点玻壳视觉分类识别及数据管理系统的集成，并对该系统在玻壳企业的实际应用情况进行了描述。
The glass shell of the kinescope is an important part of the computer screen. In order to identify, classify and count the different kinds of glass-shell on product line. It researches the methods of measurement and data management about glass shell at two positions. And it gives a system based on machine vision which includes software and hardware.
The paper designs the optical system which adopts active light source and provides the uniform background light. The paper utilizes a host computer and video branch to solve the conflicting problem of two pictures collected from two positions. Moreover, the paper adopts new effective measuring methods to ensure that the system runs stably.
The paper develops the software system by using modularization methods. It includes image collection, image processing, self-study, serial communications, data management and long-distance controlling. At the same time, the paper designs dynamic web database by utilizing network technology.
The methods of image processing includes filtering, sharp, etc. The self-study system realizes the design of classifying model of glass-shell by interactive method. Data management model includes the function of dynamic display, index and printing. Long-distance controlling model can switch the method of image processing automatically by choosing type.
In short, the paper realizes integration of measure system on two positions, including classifying and data management.
在硬件系统中，本文设计了带有保护电路的光学系统，并采用主动光源背光照射方式，使其能够提供稳定均匀的背景光源。利用视频选通器和视频放大器实现了视频图像的远程传输，并解决了利用一台主机完成双测点图像采集过程中的时序冲突问题。本文还采取了有效的抗干扰措施，保证了系统稳定、可靠的工作。
本文使用面向对象的VC++语言，采用模块化设计方法开发了包括图像采集模块、图像处理模块、自学习系统模块、分类数据通信、数据管理及远程选型控制模块的软件系统，并利用网络技术建立了动态网页数据库，使分类数据信息在企业局域网上得以发布。图像采集模块主要通过查询方式，解决了双测点图像采集时序冲突问题；图像处理模块包括滤波、锐化、分割等相关计算方法；自学习系统模块采用人机交互的方式实现了玻壳检测分类器的学习；数据通信与管理模块实现了分类数据的远程传输，以及动态显示、查询、打印等功能；远程选型控制模块可通过选择某种规格玻壳，实现远程控制图像处理模块的自动切换。
最后，本文介绍了双测点玻壳视觉分类识别及数据管理系统的集成，并对该系统在玻壳企业的实际应用情况进行了描述。
The glass shell of the kinescope is an important part of the computer screen. In order to identify, classify and count the different kinds of glass-shell on product line. It researches the methods of measurement and data management about glass shell at two positions. And it gives a system based on machine vision which includes software and hardware.
The paper designs the optical system which adopts active light source and provides the uniform background light. The paper utilizes a host computer and video branch to solve the conflicting problem of two pictures collected from two positions. Moreover, the paper adopts new effective measuring methods to ensure that the system runs stably.
The paper develops the software system by using modularization methods. It includes image collection, image processing, self-study, serial communications, data management and long-distance controlling. At the same time, the paper designs dynamic web database by utilizing network technology.
The methods of image processing includes filtering, sharp, etc. The self-study system realizes the design of classifying model of glass-shell by interactive method. Data management model includes the function of dynamic display, index and printing. Long-distance controlling model can switch the method of image processing automatically by choosing type.
In short, the paper realizes integration of measure system on two positions, including classifying and data management.
引文
[1] 孙即祥等著，模式识别中的特征提取与计算机视觉不变量，国防工业出版社，2001．9
[2] 田捷等，实用图像分析与处理技术，北京：电子工业出版社，1995
[3] 沈清 汤霖，模式识别导论，国防科技大学出版社，1991
[4] Leung C. Introduction. Image and Vision and Image Understanding, 1997,17(7),463-464
[5] Kenneth R. Castleman, Digital Image Processing Prentice-Hall International, Inc,1996
[6] 荆仁杰等，计算机图像处理，杭州：浙江大学出版社，1990
[7] 周国清 周晓芳，计算机视觉以及应用，中国计算机用户，1996年第8期
[8] D．H．巴拉德C．M．布朗，计算机视觉，科学出版社，1984
[9] 段峰，机器视觉技术及其应用综述，科普园地，中图分类号：TP391，2002
[10] 王新称，高级图象处理技术，中国科学技术出版社，2001．5．
[11] [美]R．C．冈萨雷斯 P．温茨，数字图象处理，科学出版社，1981
[12] [美]W．K．普拉特，数字图象处理学，科学出版社，1984
[13] [美]黄煦涛，图片处理和数字滤波，科学出版社，1980
[14] [美]R．A．肖温格，遥感中的图像处理和分类技术，科学出版社，1991
[15] [美]A．罗申菲尔特A．C．卡克，数字图象处理，北京：人民邮电出版社，1982
[16] 石纯一等，人工智能原理，清华大学出版社，1993
[17] 郭桂蓉，模糊模式识别，国防科技大学出版社，1993
[18] 边肇祺 张学工等编著，模式识别，北京：清华大学出版社，2000．1，ISBN 7-302-01059-5／TP2144
[19] Jean-Philippe Bernie and W.J.Murray Douglas, Local Grammage Distribution and Formation of Paper By Light Transmission Image Analysis, Tappi Journal, Vol.79,No.1 Jean-Philippe Bernie and W.J.Murray Douglas, Local Grammage Distribution and Formation of Paper By Light Transmission Image Analysis, Tappi Journal, Vol.79,No.1
[20] Dr R.C.Howard, The wet structure of pulp and paper examined by Cryo-Sem,PTI, 1987,3
[21] Harri T. Kiiskinen, Infrared Thermography Examination of Paper Structure,Tappi Journal, VOL.80:NO.4
[22] Hiroshi Tominau, Comparison of Four Paper Imaging Techniques
β-radiography, Electrography, Light Transmission, and Soft X-radiography,Tappi Journal, July 1991
[23] Tie-Qiang Li, VISUALIZATION OF Flow Patterns of Cellulose Fiber Suspensions By NMR Imaging, AICHE Journal, August 1994
[24] Tie-Qiang Li, Velocity Measurements of Fiber Suspensions In Pipe Flow By the Nuclear Magnetic Resonance Imaging Methob, Tappi Journal, Vol.77 NO.3
[25] Li Xu, Technique for Determining the Fibre Distribution in the Z-Direction Using Confocal Microscopy and Image Analysis, Appita Journal, July 1997
[26] 黄文清 汪亚明等，计算机视觉技术在工业领域中的应用，杭州：浙江工程学院学报，Vol．19，No．2，2002年8月
[27] 陆宗骐 孙灵编著，微型计算机图像基础，上海：华东理工大学出版社，1997．11
[28] 赵荣椿等编著，数字图象处理导论，西北工业大学出版社，1995．
[29] 张大鹏，模式识别与图像处理并行计算机系统设计，哈尔滨工业大学出版社，1998．3
[30] 夏良正主编，数字图像处理，南京：东南大学出版社，1999．9
[31] 章毓晋，图象工程(上册)图象处理和分析，北京：清华大学出版社，2000 10．
[32] 章毓晋，图象工程(下册) 图象理解和计算机视觉，北京：清华大学出版社，2000 10．
[33] 张远鹏 董海等编著，计算机图象处理技术基础，北京：北京大学出版社，1998．
[34] 余小友等，数字图像预处理技术及其硬件实现，电子技术应用 1997．11
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[44] 王晓丹 吴崇明，基于MATLAB的系统分析与设计—图象处理，西安电子科技大学出版社，2000 9．
[45] 罗守信主编，电工技术，高等教育出版社，1997．7
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[48] [日]和久井孝太郎，工业电视摄像机，国防工业出版社，1983
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[52] 张俊谟编著，单片机中级教程，北京航空航天大学出版社，1999．12
[53] 刁宏志，板材三维尺寸检测系统的软件设计，林业机械与林业设备，1996．3
[54] 王永强等，智能化低成本多点图像采集系统的研究，天津轻工业学院，1999年第2期
[55] Andrew S.Tanenbaum著 陈向群等译，现代操作系统，机械工业出版社 1999．11
[56] 周长林，计算机操作系统教程，高等教育出版社，1998．6
[57] 冯建农，汽车故障诊断专家系统中的机器学习，汽车运输研究，1996 Vol．15 No．4
[58] 何祖咸 唐胜利等，基于模型和知识库的交互式自学习仿真培训系统，系统仿真学报，Vol．13 No．1
[59] 袁新燕，计算机外设与接口简明教程，北京航空航天大学出版社，2000．8
[60] 贾智平，微机原理与接口技术，中国水利水电出版社，1999．8
[61] 程文斌 王一行，C库函数和MFC库类详解，北京航空航天大学出版社，1995．5
[62] 王同胜 冯尧锴编著，网络与通信，机械工业出版社，2000．1
[63] WALTER A.TRIEBEL著 王克义等译，硬件、软件及接口技术教程，清华大学出版社 1998．10
[64] 陈国汪，多台PC机之间一种简易的RS485通讯，电子技术应用，1995年
第12期
[65] 汪道辉，基于RS485总线的远程双向数据通信系统的设计与实现，电子技术，2001年第11期
[66] 易任敏，实现微型机串行通信的3种方法，计算机工程，2002．5
[67] 王楠，在VC++中利用ActiveX控件开发串行通信程序，信息技术，2001．7
[68] [美]David J.Kruglinki著 潘爱民 王国印译，Visual C++技术内幕第四版，清华大学出版社
[69] 张健沛 编著，数据库原理及应用系统开发，中国水利水电出版社，1999．4
[70] 景宁，SQL查询处理，国防科技大学博士论文，1990．4
[71] David M.Kroenke著，施伯乐 顾宁等译，数据库处理—基础、设计与实现，电子工业出版社，2001．3
[72] 闪四清编著，数据库系统原理与应用教程，清华大学出版社 2001．4
[73] 裴有福编著，Web技术大全，中国水利水电出版社，1998．8
[74] 薛华成，管理信息系统，哈尔滨工业大学，1996
[75] 于万源，大型Intranet讲座，国际电子报，1997．5
[76] 敖志刚编著，现代高速交换局域网及其应用，国防工业出版社，2001．4
[77] 徐东晖，基于WEB的应用开发和数据库集成技术研究，西安电子科技大学博士论文，1998．10
[78] 薛元昀编制，网页数据库设计与发布，清华大学出版社，1999．8
[79] 杨强强等，WEB网络数据库的访问技术，船舶，2000年2月第一期
[80] E.Stepphen Mack著，王大伟等译，HTML4.0轻松进阶，电子工业出版社，1998．11
[81] David Buser等著 钟鸣 张文等译，ASP3初级编程，机械工业出版社，2001．6
[82] 周世雄编著，NT网络数据库速成—设计实例篇，中国铁道出版社，1998．9
[83] Larry P, "Redefing Information Management", Information System Management, Vol 13, Winter 1996
[84] Active Server Pages roadmap.asp, Microsoft ASP Online Help, 1996
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