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纸张性能，特别是纸张白度对油墨印刷后的呈色效果具有不可忽视的制约作用。白纸作为承印物负担着将透明油墨层减色混合后透过的色光全反射出去的作用，不同种类纸张白度，才能发挥不同油墨的色彩特性。以往的白度测试方法是采用白度仪，一类是d0/型白度仪，一类是45/0型白度仪。这种方法由于使用麻烦，测试时间长，更无法适用于在线测试。
本文设计了一套以DSP为核心的嵌入式图像纸张白度测量系统，充分利用 DSP的高速性，不仅使数据处理能力和准确性得到大幅的提升，而且还减轻了生产人员的负担，增强了系统的可靠性，确保了纸张的质量。
1 利用数字图像的计算测童白度的方法
国家标准 G8B904.1一8 中规定:以 D“ 照明体、45/0照明观测条件的蓝光纸张白度是对 475 nm蓝光漫反射率的度量，白度反映的就是亮度特征。所以通过检测纸张亮度，就可以获得纸张白度，亮度和白度具有同一性川。
白度的基准值是以475 nm的蓝光照射到氧化镁板的反射率为基准，以该种光照到纸面上其反射率是氧化镁板的反射率的百分比来表示纸张白度阁。
研究表明面阵CCD对于475 nm的蓝光具有比较好的响应灵敏度’j[.由CD获取的彩色图像经过A/D转换后，在计算机内是以像素为单位逐点存储的，每一点存储的信息量都包含了该点的R、G、B三种与接收到的辐射能成正比的分量值。
2 系统的组成
系统的结构，由光学系统、CCD摄像机和 DSP图像处理系统构成。
本系统中选用低功率的钨卤素灯作为光源 (中心波长约35。~lsonm).人射光投射到聚光镜上，经聚光后形成平行光束，再经滤镜照射到被测试样上，人射光线的轴线与被测样品表面的法线成405夹角，夹角是为了避免光泽度影响白度测量结果。试样表面的漫反射光线由CCD摄像机拍摄，摄像机
将采集的照片通过电缆传送到图像处理系统，经过运算得纸样的白度。
3 电路设计
图像处理系统的硬件结构，采用TM3S02VC5416为核心处理器构成嵌人式纸张白度测量系统。由图像采集、DSP图像处理、CPLD逻辑时序控制、显示与键盘接口、电源等部分组成。
4 系统软件设计
首先考虑到数字图像中存在着噪声干扰，应对图像进行均值滤波川.其次，求这块区域图像方差，图像方差小代表图像均匀度好，滤波效果好，如果方差大于某个门限，需要对图像重新滤波。第三，通过式 l()计算亮度信息 y，y= 0.29R十0.587G+0.n4B。第四，通过和白度基准亮度值的比较，获得纸张样本的白度。第五，通过 LCD显示结果，并将数据传至上位机。DSP程序中图像采集、键盘响应及与上位机通信均采用中断方式.DSP的程序全部用 C语言写成，并在 Tl的 CCS(codeComopse:studioversionZ.0)集成开发环境中调试完成。DSP上主程序流程如图3所示。
5 试验结果
为了验证这种方法的可行性和准确性，采用 45/。型白度仪对标准 81级灰度板进行对比测试，结果表明两种测试方法得到的结果差距小于2度。
6 结论
经过试验，这种测试方法是完全可行的。该方法测量极大地降低了人工操作部分，速度快，精度高，可以方便的进行系统集成，这是其和以往测量方法相比的优势所在，因此这项技术将有广泛的应用价值。
相关仪器：定氮仪、比较测色仪
文章来源：粮油仪器在线 |
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