基于機(jī)器視覺的液體分離傳感器設(shè)計.pdf

1、隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化進(jìn)程的加速，“中國制造”已經(jīng)在世界范圍內(nèi)發(fā)揮著越來越重要的作用，面對著用戶對產(chǎn)品質(zhì)量更高的期待以及勞動力成本的上升，中國的制造業(yè)在不遺余力地完善自己的技術(shù)和設(shè)備，在這種大背景下，機(jī)器視覺技術(shù)在中國進(jìn)入了一個快速發(fā)展期。
　　液體分離控制是工業(yè)混合物萃取提純中的一道常見工序，傳統(tǒng)的液體分離控制是由工人守候在反應(yīng)釜前，通過人眼觀測輸液管道中流動的溶劑類型來決定開關(guān)閥門的時刻。為提高生產(chǎn)效率，降低工人勞動強(qiáng)度，本文結(jié)合

2、機(jī)器視覺技術(shù)設(shè)計了一套用于液體分離的傳感器，相比人工檢測的低效率、容易疲勞產(chǎn)生情緒、不易保持監(jiān)測效果等缺點，基于機(jī)器視覺技術(shù)的監(jiān)測方法具有效率高、高精度、高可靠性，可24小時不斷工作等優(yōu)點。由于萃取后混合物中的溶劑具有不同的溶解度，密度大的溶劑沉積在反應(yīng)釜底層，密度小的溶劑懸浮在反應(yīng)釜的上層，通常不同的溶劑具有不同的透光度。液體分離傳感器實時拍攝輸液管道中溶劑流動的圖像，通過圖像處理算法量化出溶劑的透光度，并以此為基礎(chǔ)對閥門的開關(guān)做出決

3、策，從而達(dá)到自動控制液體分離的目的。
　　首先，分析了課題的研究背景和意義，介紹了國內(nèi)外機(jī)器視覺技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀與機(jī)器視覺系統(tǒng)的組成，根據(jù)應(yīng)用需求，將液體分離傳感器的硬件子系統(tǒng)細(xì)分為視頻采集模塊、信號處理模塊、光源模塊三個部分并完成了對視頻處理器、嵌入式MCU、嵌入式操作系統(tǒng)、Windows GUI應(yīng)用程序開發(fā)框架等的選型;接著分析設(shè)計了視頻采集板、信號處理板、光源板的原理圖和PCB，并給出了PCB設(shè)計和安裝過程中的注意事項;接下來

4、進(jìn)行了底層軟件開發(fā)平臺搭建與移植，包括TFTP/NFS服務(wù)器、交叉編譯工具鏈、Hi3516C SDK開發(fā)包的安裝、u-boot、linux內(nèi)核、根文件系統(tǒng)rootfs、OpenCV計算機(jī)視覺庫、IMX322圖像傳感器驅(qū)動程序等的開發(fā)與移植，為了實現(xiàn)傳感器的脫機(jī)運行又介紹了FLASH存儲器的編程方法;系統(tǒng)軟件設(shè)計與實現(xiàn)部分分析了Hi3516C視頻協(xié)處理器子系統(tǒng)的工作原理以及海思提供的MPP多媒體平臺處理框架，并在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)了視頻采集、圖