基于CMOS圖像傳感器的高速印刷機圖像監(jiān)控系統(tǒng).pdf

1、在分析和研究了傳統(tǒng)的印刷監(jiān)控設備的基礎上，本文提出了一種基于CMOS圖像傳感器的高速印刷機圖像監(jiān)控系統(tǒng)。印刷品在印刷過程中需要進行實時在線監(jiān)控以保證印刷質(zhì)量和效率，而傳統(tǒng)的印刷圖像監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)不能適應高速、高質(zhì)量的印刷需求。 本系統(tǒng)采用高分辨率、高性價比的CMOS圖像傳感器取代傳統(tǒng)的模擬信號輸出的CCD攝像頭，通過圖像傳感器的電子快門實現(xiàn)了印刷品的高速攝像。在分析了傳感器輸出時序基礎上，通過CPLD的邏輯控制獲取了高速輸出的圖像

2、數(shù)據(jù)。 系統(tǒng)在選取合適的插值算法后實現(xiàn)了彩色圖像的重建，通過在光路上增加紅外截止濾鏡，同時在彩色圖像處理中加入顏色校正矩陣，真實地復現(xiàn)了被攝物體的色彩。 本系統(tǒng)以高速單片機做為核心處理器，以USB2.0做為數(shù)據(jù)傳輸接口，構(gòu)建了一種嵌入式的圖像采集系統(tǒng)以取代傳統(tǒng)的圖像采集卡，從而簡化了系統(tǒng)設計，縮短了開發(fā)周期，系統(tǒng)的兼容性增強且易于連接。 論文首先介紹了監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成和工作原理，探討了系統(tǒng)方案和關(guān)鍵器件的選擇，重點

3、介紹了CMOS圖像傳感器的結(jié)構(gòu)和性能特點，及其在本系統(tǒng)中的具體應用，深入研究了顏色插值和圖像色彩校正矩陣等算法。同時，本文還介紹了照明光源和成像物件光學系統(tǒng)的設計，以及系統(tǒng)硬件電路的設計和軟件實現(xiàn)。本課題在印刷機速度為5m/s時，在100mm×100mm的畫面可察視范圍內(nèi)，圖像的檢測分辨率可達到0.1mm，每秒種可采集并顯示一幅百萬象素的高清晰數(shù)字圖像，并達到了較真實的色彩表現(xiàn)效果。該系統(tǒng)目前已經(jīng)安裝在高速印刷機上使用，結(jié)果表明：本文所