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基于视频的印版质量检测装置研究

作　者: 刘扬
导　师: 胡涛
学　校: 西安理工大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 视频印版数字信号处理器嵌入式系统
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

计算机直接制版CTP (Computer-to-plate)是从计算机直接到印版,也即人们经常说的“脱机直接制版”。它最早是由照相直接制版发展而来的。所有制版设备都是采用计算机控制的激光扫描成像,然后通过显影、定影等工序制成印版。这一技术使文字、图像转变成数字,免去了胶片这一中间媒介,减少了中间过程的质量损失和材料消耗。随着CTP技术在印刷行业的不断发展和普及,使用者队伍的不断增加,直接制版质量的可靠性越来越受到使用者的关注。因此,CTP过程的质量控制就显得尤为关键,而如何实施和控制制版质量,检测工具又是实施中的必要手段。自CTP技术出现以来,国外各个研究者纷纷进行实验研究,采用各种检测手段来对各种CTP版材在不同的印刷条件下的检测结果进行分析,以寻求最佳解决方案。针对印版质量检测装置在印刷过程中的需求,本课题提出了基于视频的印版质量检测装置的方案。该装置的硬件部分主要包括四个子系统：采集子系统,处理子系统,控制及输出子系统和显示子系统。采集子系统主要使用LED光源、自行设计的显微镜头和CCD摄像头的组合,在封闭环境下用视频的方式来实现印版图像的采集工作；处理子系统主要使用TI公司的DM642多媒体数字信号处理器作为主处理芯片,对采集到的印版图像进行算法处理；控制及输出子系统使用PHILIPS公司的LPC2214 ARM7芯片作为控制及输出功能模块,该ARM7芯片与DM642 DSP芯片连接实现数据交互,扩展出人机交互接口用于控制和数据输出；显示子系统使用模拟LCD液晶显示屏作为视频、图像和计算结果的输出。装置的软件部分是在DSP/BIOS嵌入式系统基础上,对整个装置的工作流程做具体设计和代码实现的。最后,主要针对装置采集到的显微网点图像做一些预处理算法,并进行结果分析,以此来验证整个装置的功能。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
1 绪论  7-13
  1.1 印版质量检测方式介绍  7
  1.2 印版质量检测装置的发展现状  7-8
  1.3 数字图像处理技术在印版检测装置中的应用  8-10
    1.3.1 基于PC机的数字图像采集处理系统  8-9
    1.3.2 基于专用数字图像处理芯片的图像采集处理系统  9-10
    1.3.3 基于通用DSP芯片的视频图像采集处理系统  10
  1.4 本课题问题的提出  10-11
  1.5 本课题的主要研究内容  11-13
2 核心处理模块ICETEK-DM642-B  13-25
  2.1 本课题的核心处理模块总体要求  13-14
  2.2 ICETEK-DM642-B最小系统  14-16
    2.2.1 ICETEK-DM642-B最小系统主要构成  14-15
    2.2.2 ICETEK-DM642-B最小系统概述  15-16
  2.3 ICETEK-DM642-B最小系统板硬件系统  16-20
    2.3.1 TI多媒体处理DSP芯片TMS320DM642  16-18
    2.3.2 PHILIPS单片16/32 ARM7微控制器LPC2214  18
    2.3.3 EMIF端口  18-19
    2.3.4 视频端口  19
    2.3.5 I2C端口  19-20
    2.3.6 核心CPU时钟  20
  2.4 软件开发环境  20-22
    2.4.1 Code Composer Studio IDE  20-22
    2.4.2 仿真器  22
    2.4.3 ARM Developer Suite IDE  22
  2.5 DSP/BIOS嵌入式操作系统  22-25
    2.5.1 DSP/BIOS中的线程  23-24
    2.5.2 DSP/BIOS程序开发  24
    2.5.3 DSP/BIOS启动过程  24-25
3 检测装置的硬件设计及实现  25-49
  3.1 检测装置的整体设计方案  25-26
  3.2 采集子系统  26-36
    3.2.1 摄像头的选择  27
    3.2.2 光源的设计  27-29
    3.2.3 显微镜头的设计  29-35
    3.2.4 采集子系统整合  35-36
  3.3 处理子系统  36-39
    3.3.1 视频输入输出  37
    3.3.2 DM642视频端口工作原理  37-38
    3.3.3 处理子系统工作流程  38-39
  3.4 控制及输出子系统  39-47
    3.4.1 处理子系统和控制及输出子系统的数据通信  40-41
    3.4.2 控制及输出子系统工作流程  41-42
    3.4.3 控制及输出子系统功能实现  42-45
    3.4.4 控制及输出子系统程序独立工作方式的实现  45-47
  3.5 显示子系统  47
  3.6 装置电源模块设计  47-49
4 检测装置的软件设计及实现  49-59
  4.1 基于DSP/BIOS的RF5程序框架介绍  49-50
  4.2 基于RF5框架的印版质量检测装置软件设计  50-55
    4.2.1 多任务的实现  50-52
    4.2.2 装置的软件工作流程  52-55
  4.3 基于DSP/BIOS的独立工作方式的实现  55-56
  4.4 PC机端的程序设计  56-59
5 印版图像的预处理与实验结果分析  59-69
  5.1 装置采集到的原始印版图像分析  59-60
  5.2 印版图像预处理  60-66
    5.2.1 中值滤波  60-61
    5.2.2 网点图像阈值分割  61-65
    5.2.3 网点图像预处理结果分析  65-66
  5.3 彩色图像增强及回显  66-69
    5.3.1 颜色空间转换  66-67
    5.3.2 彩色图像增强算法  67-69
6 课题总结与展望  69-71
  6.1 总结  69
  6.2 展望  69-71
致谢  71-73
参考文献  73-77
附录A 检测装置设计图  77-81
附录B 检测装置实物图  81-83
附录C 控制及输出子系统图  83-85
在校期间发表论文  85

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