基于DSP的紙張白度測(cè)量系統(tǒng)
紙張性能，特別是紙張白度對(duì)油墨印刷后的呈色效果具有不可忽視的制約作用。白紙作為承印物負(fù)擔(dān)著將透明油墨層減色混合后透過(guò)的色光全反射出去的作用，不同種類紙張白度，才能發(fā)揮不同油墨的色彩特性。以往的白度測(cè)試方法是采用白度儀，一類是d0/型白度儀，一類是45/0型白度儀。這種方法由于使用麻煩，測(cè)試時(shí)間長(zhǎng)，更無(wú)法適用于在線測(cè)試。
本文設(shè)計(jì)了一套以DSP為核心的嵌入式圖像紙張白度測(cè)量系統(tǒng)，充分利用 DSP的高速性，不僅使數(shù)據(jù)處理能力和準(zhǔn)確性得到大幅的提升，而且還減輕了生產(chǎn)人員的負(fù)擔(dān)，增強(qiáng)了系統(tǒng)的可靠性，確保了紙張的質(zhì)量。
1 利用數(shù)字圖像的計(jì)算測(cè)童白度的方法
國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) G8B904.1一8 中規(guī)定:以 D“ 照明體、45/0照明觀測(cè)條件的藍(lán)光紙張白度是對(duì) 475 nm藍(lán)光漫反射率的度量，白度反映的就是亮度特征。所以通過(guò)檢測(cè)紙張亮度，就可以獲得紙張白度，亮度和白度具有同一性川。
白度的基準(zhǔn)值是以475 nm的藍(lán)光照射到氧化鎂板的反射率為基準(zhǔn)，以該種光照到紙面上其反射率是氧化鎂板的反射率的百分比來(lái)表示紙張白度閣。
研究表明面陣CCD對(duì)于475 nm的藍(lán)光具有比較好的響應(yīng)靈敏度’j[.由CD獲取的彩色圖像經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換后，在計(jì)算機(jī)內(nèi)是以像素為單位逐點(diǎn)存儲(chǔ)的，每一點(diǎn)存儲(chǔ)的信息量都包含了該點(diǎn)的R、G、B三種與接收到的輻射能成正比的分量值。
2 系統(tǒng)的組成
系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，由光學(xué)系統(tǒng)、CCD攝像機(jī)和 DSP圖像處理系統(tǒng)構(gòu)成。
本系統(tǒng)中選用低功率的鎢鹵素?zé)糇鳛楣庠?(中心波長(zhǎng)約35。~lsonm).人射光投射到聚光鏡上，經(jīng)聚光后形成平行光束，再經(jīng)濾鏡照射到被測(cè)試樣上，人射光線的軸線與被測(cè)樣品表面的法線成405夾角，夾角是為了避免光澤度影響白度測(cè)量結(jié)果。試樣表面的漫反射光線由CCD攝像機(jī)拍攝，攝像機(jī)
將采集的照片通過(guò)電纜傳送到圖像處理系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)運(yùn)算得紙樣的白度。
3 電路設(shè)計(jì)
圖像處理系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)，采用TM3S02VC5416為核心處理器構(gòu)成嵌人式紙張白度測(cè)量系統(tǒng)。由圖像采集、DSP圖像處理、CPLD邏輯時(shí)序控制、顯示與鍵盤(pán)接口、電源等部分組成。
4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
首先考慮到數(shù)字圖像中存在著噪聲干擾，應(yīng)對(duì)圖像進(jìn)行均值濾波川.其次，求這塊區(qū)域圖像方差，圖像方差小代表圖像均勻度好，濾波效果好，如果方差大于某個(gè)門(mén)限，需要對(duì)圖像重新濾波。第三，通過(guò)式 l()計(jì)算亮度信息 y，y= 0.29R十0.587G+0.n4B。第四，通過(guò)和白度基準(zhǔn)亮度值的比較，獲得紙張樣本的白度。第五，通過(guò) LCD顯示結(jié)果，并將數(shù)據(jù)傳至上位機(jī)。DSP程序中圖像采集、鍵盤(pán)響應(yīng)及與上位機(jī)通信均采用中斷方式.DSP的程序全部用 C語(yǔ)言寫(xiě)成，并在 Tl的 CCS(codeComopse:studioversionZ.0)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境中調(diào)試完成。DSP上主程序流程如圖3所示。
5 試驗(yàn)結(jié)果
為了驗(yàn)證這種方法的可行性和準(zhǔn)確性，采用 45/。型白度儀對(duì)標(biāo)準(zhǔn) 81級(jí)灰度板進(jìn)行對(duì)比測(cè)試，結(jié)果表明兩種測(cè)試方法得到的結(jié)果差距小于2度。
6 結(jié)論
經(jīng)過(guò)試驗(yàn)，這種測(cè)試方法是完全可行的。該方法測(cè)量極大地降低了人工操作部分，速度快，精度高，可以方便的進(jìn)行系統(tǒng)集成，這是其和以往測(cè)量方法相比的優(yōu)勢(shì)所在，因此這項(xiàng)技術(shù)將有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。
【中國(guó)糧油儀器在線】部分信息來(lái)自互聯(lián)網(wǎng)，力求安全及時(shí)、準(zhǔn)確無(wú)誤，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)對(duì)其觀點(diǎn)贊同或?qū)ζ湔鎸?shí)性負(fù)責(zé)。
