基于DSP的印品呈色质量检测装置的研究与实现

摘要

彩色印刷复制过程是颜色的分解、转换、传递积再现的过程，其目的是尽量忠实地再现原稿。为获得高质量的彩色印品，检测和控制各色网点的变化是非常关键的。
　　针对当前印刷领域中印刷图像色彩检测和控制的方式及设备存在的不足，本课题设计并实现了基于数字信号处理器TMS320DM642的彩色印品呈色质量检测装置。该装置主要包括三个子系统:彩色显微网点图像采集子系统，彩色显微网点图像处理子系统和功能控制及显示子系统。彩色显微网点图像采集子系统主要使用LED光源、显微镜头和CCD模块完成彩色印品显微网点图像的采集;彩色显微网点图像处理子系统主要采用数字图像处理和模式识别技术对采集的显微网点图像进行分色处理，在分析彩色印品显微图像网点颜色叠印特点的基础上，本课题采用模糊C-均值算法对样本图像进行聚类以获得样本数据，采用径向基函数(RBF)神经网络算法对彩色显微网点图像进行分色处理，对图像的分色处理由DM642完成;功能控制及显示子系统采用AT89S52单片机通过串口对图像处理子系统进行控制，并将采集的显微网点图像、图像分色处理后得到的各色网点图像、各色的网点面积率以及色差等参数显示在彩色LCD上。
　　为了实现彩色印品呈色质量检测装置的独立运行，即实现DSP的Flash上电自举方式，本课题实现了基于DSP/BIOS的程序，完成了自引导程序、文件格式转换、命令文件的编写以及在线烧写等步骤，实现了真正的嵌入式开发系统。
　　本课题设计的印品呈色质量检测装置不仅对印刷品的呈色质量在线检测与控制具有参考价值，同时设计的网点分色算法对进一步研究彩色网点呈色原理、研究油墨叠印规律等具有重要的理论价值。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 彩色印品质量检测发展状况

1．2 显微图像处理在印品质量检测中的应用

1．3 基于DSP的实时图像处理

1．4 本课题主要研究内容

1．4．1 问题的提出

1．4．2 主要研究内容

2 分色算法实现

2．1 样本数据的获取

2．1．1 色彩空间的选择

2．1．2 样本数据的选取

2．1．3 FCM聚类算法

2．2 彩色显微网点图像分色算法

2．2．1 径向基函数神经网络

2．2．2 k-近邻法

2．2．3 区域标识

2．3 彩色印品呈色质量检测

2．3．1 彩色印品呈色质量检测方法

2．3．2 CMYK到Lab空间的转换

3 检测装置整体方案

3．1 检测装置概述

3．2 彩色显微网点图像采集子系统

3．3 彩色显微网点图像处理子系统

3．4 功能控制及显示子系统

4 检测装置的具体实现

4．1 彩色显微网点图像采集子系统

4．1．1 透镜成像基本原理

4．1．2 像差

4．1．3 透镜组合减小像差

4．2 彩色显微网点图像处理子系统

4．2．1 DM642处理器及其配置

4．2．2 图像采集单元

4．2．3 DSP的图像显示单元

4．2．4 串口通信单元

4．3 功能控制及显示子系统

4．3．1 功能控制及显示子系统硬件设计

4．3．2 功能控制及显示子系统软件设计

4．4 检测装置的软件设计

4．4．1 软件开发环境

4．4．2 基于DSP／BIOS的程序开发

4．4．3 检测装置的工作流程

4．5 基于DSP／BIOS的独立工作方式的实现

4．5．1 应用程序的FLASH ROM引导

4．5．2 用户引导代码

4．5．3 存储器配置文件

4．5．4．OUT文件到．HEX文件的转换

4．5．5 FLASH的烧写

5 实验结果与分析

5．1 Matlab仿真结果

5．2 检测装置处理结果

6 课题总结与展望

6．1 总结

6．2 展望

致谢

参考文献

附录

在校期间发表论文