机械制造企业溯源系统中的图像采集的设计文献综述
2020-04-15 17:46:46
1.1目的及意义
溯源系统是物联网、移动互联网、一物一码等技术的整合应用。在产品生产过程中在重要环节可采集产品数据信息并形成产品溯源档案。从而形成产品从原料、生产加工、质量检测、物流运输等环节的信息监控。
我国“溯源”最早开始于春秋战国时期,那时候叫做“物勒工名”。这是中国古代国家管理手工业生产的一项重要制度,是我国关于产品追溯最早的记录,起始于春秋战国,秦汉时以法律的形式确定下来,唐宋时期沿用,至明清时期消失。“溯源体系”最早是由欧盟在1997年应对“疯牛病”逐步建立并完善的食品安全管理制度。这套食品安全管理制度由政府进行推动,覆盖食品生产基地、食品加工企业、食品终端销售等整个食品产业链条的上下游,通过类似银行取款机系统的专用硬件设备进行信息共享,服务于最终消费者。一旦食品质量在消费者端出现问题,可以通过食品标签上的溯源码进行联网查询,查出该食品的生产企业、食品的产地、具体农户等全部流通信息,明确事故方相应的法律责任。这在机械制造企业也同样适用。此项制度对机械制造企业自我约束具有相当重要的意义。
图像采集是指图像经过采样、量化以后转换为数字图像并输入、存储到帧存储器。自古就有‘眼见为实’这种说法,图像采集为溯源系统提供了图像证明。同时,采集到的图像例如实物照片等也为消费者的查询提供了素材,这是溯源系统建立不可或缺的一个环节。图像采集技术的研究就是为探索如何获取产品的图像信息并把它录入数据库,以便于消费者查询时比对,对溯源系统具有相当重要的意义。
1.2现状分析
1.2.1图像采集的现状
本次图像采集技术研究采用的是CCD工业相机,故主要了解CCD图像采集的现状。CCD图像采集是指利用CCD图像传感器对图像信息进行采集。完整的CCD图像采集系统主要由以下几个部分组成:前端光学系统,CCD图像采集模块,模数转换模块,FPGA预处理模块,Flash程序存储模块,DSP图像处理模块,SDRAM数据存储模块,图像显示模块,和后端PC机。从上世纪70年代至今,CCD图像传感器经过近30年多的发展,目前在技术和制造工艺上已经成熟并实现了商品化。CCD图像传感器从最初简单的8像元移位寄存器发展至今,己具有数百万至上千万像元。由于CCD图像传感器具有很大的潜在市场和广阔的应用前景,通过国内外专家和公司的不懈努力,CCD图像传感器的研究应用取得了令人瞩目的成果。如美国、日本、德国和法国的部分公司己开发出长线阵和大面阵可见光CCD图像传感器。CCD器件小型化和微型化,使CCD传感器在视频影像机以外的应用显著增多。
1.2.2溯源系统的现状
我国由于起步较晚,因此与欧美等发达国家在溯源技术以及应用等方面都有一定的差距,发达国家的信息化建设较为完备,体系也比较健全,应用范围也比较广,并且其在法律制度上亦给与了溯源极大的支持和攀展空间。虽然目前我国追溯系统尚未在社会各行业全面推广,但基于其重要作用和社会的发展需要,必然会广泛应用起来;并且未来数年内,追溯技术的应用仍以条码技术为主,射频技术比例也会相对提升。我国溯源行业正处在快速发展阶段,国家产业政策的支持、消费者的需求、经济全球化中相关行业的发展要求、相关行业的迅猛发展、专业技术的进步等诸多因素为溯源行业带来巨大的机遇。
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2. 研究的基本内容与方案
{title}2.1研究的基本内容
这个课题主要分为硬件和软件两个部分。硬件部分为设计、选取图像采集装置,软件部分为建立该机械制造企业的溯源系统。
硬件部分:需要研究该硬件系统的组成,进行器件的选型、使用及安装,研究合格图像生成的方法、判断和控制以及图像传输过程中的监视技术以确保传输的正确性。
软件部分:需要设计机械制造企业追溯数据库的结构;设计并编写追溯算法;完成追溯软件系统的软件界面开发并能运行。
2.2研究目标(功能)
1. 硬件部分:
实现对图像的采集,判断图像是否合格,图像的传输和传输过程的监视以及图像数据的存储。