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基于改进YOLOv7的小目标和低对比度纸病分类算法研究
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作者 汤伟 周国庆 +4 位作者 王孟效 方嘉楠 张龙 郑晓虎 刘英伟 《中国造纸》 北大核心 2025年第3期143-151,共9页
随着纸机车速提升和幅宽加大,纸病出现频率随之上升。为根治纸病,需对其有效分类以溯源。但因部分纸病目标小、对比度低,分类效果欠佳。本课题提出了一种基于改进YOLOv7的分类方法,核心思想是在颈部网络改良快速跨阶段特征金字塔池化(SP... 随着纸机车速提升和幅宽加大,纸病出现频率随之上升。为根治纸病,需对其有效分类以溯源。但因部分纸病目标小、对比度低,分类效果欠佳。本课题提出了一种基于改进YOLOv7的分类方法,核心思想是在颈部网络改良快速跨阶段特征金字塔池化(SPPFCSPC)模块,在感受野不变前提下提升分类速度;使用空间深度卷积替换原有的“卷积+池化层”,增强对纸病的特征提取能力;通过注意力模块(SimAM),使更多的资源集中于纸病细节,进一步提高低对比度和小目标纸病的识别效率。结果表明,本课题算法的平均精度达0.97,实时检测速度26.5帧/s。相比于原YOLOv7网络,本算法在小目标和低对比度纸病的平均精度和检测速度方面均有明显提升。 展开更多
关键词 纸病分类 小目标 YOLOv7 SPPFCSPC SimAM
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烟草浆料专用湿重检测装置的设计与应用验证 被引量:1
2
作者 罗冲 孙志涛 +5 位作者 张俊岭 黄捍平 闫瑛 王茹楠 王帆 温洋兵 《中国造纸》 北大核心 2025年第9期135-140,共6页
本研究以传统造纸浆料湿重检测架为基础,设计了一种网格状湿重检测架用于造纸法烟草薄片浆料性能评价。通过分析不同孔径湿重架对烟草浆料打浆度和湿重的影响,优选出10目(孔径1.70 mm)网格湿重架用于烟草浆料湿重的检测。结果表明,与传... 本研究以传统造纸浆料湿重检测架为基础,设计了一种网格状湿重检测架用于造纸法烟草薄片浆料性能评价。通过分析不同孔径湿重架对烟草浆料打浆度和湿重的影响,优选出10目(孔径1.70 mm)网格湿重架用于烟草浆料湿重的检测。结果表明,与传统湿重架相比,10目网格湿重架具有较好的测试稳定性,其中差异检测值由1.66 g增至3.61 g,湿重变异系数降低82%;制浆生产线跟踪检测可知,10目网格湿重架测试湿重时能够较为准确地反映生产线浆料的变化,烟草浆料湿重测试波动范围由传统湿重架测试的±1.02 g扩展至±2.55 g。 展开更多
关键词 造纸法烟草薄片 湿重检测 网格状框架 浆料性能评价
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基于UDP的套准误差视觉检测系统通信网络设计
3
作者 张佳悦 刘善慧 +3 位作者 张翰 王先菊 石干 杨凯林 《中国造纸学报》 北大核心 2025年第2期183-190,共8页
针对纸张印刷的套准误差检测系统在网络传输上精度不足、效率低、实时性差等问题,提出了基于用户数据报协议(UDP)的传输策略,设计并构建了套准误差检测系统通信网络。首先,结合印刷套准检测系统的特点及网络传输需求,创建了套准色标图... 针对纸张印刷的套准误差检测系统在网络传输上精度不足、效率低、实时性差等问题,提出了基于用户数据报协议(UDP)的传输策略,设计并构建了套准误差检测系统通信网络。首先,结合印刷套准检测系统的特点及网络传输需求,创建了套准色标图像传输和套准误差数据传输2个独立线程;其次,在色标图像传输方面,解析BMP格式的位图图像数据,定义传输机制,解决了图像数据报乱序和丢失问题;在误差数据传输方面,定义套准误差报文格式,搭建了套准误差数据传输线程用于套准控制机构实时调整;最后,通过网络抓包,对构建的套准误差检测系统通信网络进行测试。结果显示,构建的双线程通信网络在图像数据传输过程平均传输速率达120 Mbps,端到端延迟控制在5.2 ms以内,丢包率低于0.01%。 展开更多
关键词 套准误差 通信网络 数据传输 UDP
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基于修正叠层法的纸张面内导热性质测试方法研究
4
作者 沈嘉辰 丘纯涛 +3 位作者 王宜 龙金 熊志远 胡健 《中国造纸》 北大核心 2025年第7期122-130,185,共10页
本研究提出一种精确测量纸张面内导热系数的新方法,即结合瞬态平面热源法与稳态热阻法。首先利用瞬态法测得叠层纸张的导热系数,然后通过稳态法确定纸张叠层之间的层间热阻,进而推算出单层纸张的面内导热系数。以芳纶纸为典型研究对象,... 本研究提出一种精确测量纸张面内导热系数的新方法,即结合瞬态平面热源法与稳态热阻法。首先利用瞬态法测得叠层纸张的导热系数,然后通过稳态法确定纸张叠层之间的层间热阻,进而推算出单层纸张的面内导热系数。以芳纶纸为典型研究对象,通过实验优化提出了具体的测试条件:纸张叠层厚度宜控制在3 mm以上(约50层),可有效防止测试过程中瞬态热流逸散;施加压力应不超过0.12 MPa,以减少对纸张结构的改变,确保测试结果的稳定性与可靠性。在此条件下,所测得的芳纶纸面内导热系数为0.41 W/(m·K)。此外,该改进方法在测试含纳米氮化硼填料的芳纶复合纸时,同样表现出高适用性,体现了良好的应用前景和推广价值。 展开更多
关键词 瞬态平面热源法 稳态热阻测试 芳纶纸 导热系数
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一种基于改进MaskRCNN的纸病诊断算法 被引量:2
5
作者 汤伟 刘英伟 +3 位作者 王孟效 耿志遥 刘常闯 杨亦君 《中国造纸》 北大核心 2024年第12期164-171,163,共9页
本研究提出了一种基于改进MaskRCNN网络的纸病诊断算法。该算法首先在原有的MaskRCNN网络的基础上,使用轻量化头部骨干网络VOVNet和精细化的RoIPooling(PrRoIPooling)对原网络模型进行改进,以减少原网络模型的参数使用量,提升检测分类速... 本研究提出了一种基于改进MaskRCNN网络的纸病诊断算法。该算法首先在原有的MaskRCNN网络的基础上,使用轻量化头部骨干网络VOVNet和精细化的RoIPooling(PrRoIPooling)对原网络模型进行改进,以减少原网络模型的参数使用量,提升检测分类速度;其次添加空间金字塔注意力机制(SPANet),以解决原网络模型对于小目标检测精确度不高的问题。采集4000多张纸病图像对本研究提出的算法进行仿真验证。结果表明,改进的MaskRCNN模型比原网络模型在平均精度上提升了3个百分点,速度上提升了15%,能够满足纸病诊断的实时性和准确性的实际需求。 展开更多
关键词 纸病诊断 MaskRCNN VOVNet PrRoIPooling SPANet
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基于空气耦合超声的宣纸润墨性检测技术 被引量:2
6
作者 侯亚峰 李光亚 +3 位作者 简丽 张国花 高国庆 王艳玲 《中国测试》 CAS 北大核心 2024年第1期166-170,共5页
宣纸在中国书画艺术历史中占据不可小觑的地位,润墨性是鉴别宣纸质量的重要指标,所以对其润墨性的检测至关重要。现有检测方法易对宣纸造成损坏且受人为主观因素影响较大,为解决现有检测技术的缺陷,该文提出使用空气耦合超声技术对宣纸... 宣纸在中国书画艺术历史中占据不可小觑的地位,润墨性是鉴别宣纸质量的重要指标,所以对其润墨性的检测至关重要。现有检测方法易对宣纸造成损坏且受人为主观因素影响较大,为解决现有检测技术的缺陷,该文提出使用空气耦合超声技术对宣纸的润墨性进行检测,针对不同润墨性的宣纸进行C扫描成像,通过彩色直方图分析成像结果中的颜色分布关系,对宣纸润墨性进行评价。当采用400 kHz空耦探头、200 mm/s扫描速度时,C扫描结果均能对不同宣纸的润墨性做出表征,该方法克服传统检测中主观因素的影响,能够在对宣纸无损的情况下实现润墨性检测。通过上述结果表明,该方法可为宣纸的无损检测提供一些理论和实践参考。 展开更多
关键词 空气耦合超声 宣纸润墨性 彩色直方图
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基于机器视觉的纸病检测系统发展综述 被引量:38
7
作者 周强 陈颖 +1 位作者 沈天宇 齐璐 《中国造纸》 CAS 北大核心 2016年第5期72-79,共8页
在详细介绍以机器视觉技术为核心的纸病检测流程的基础上,研究、梳理和归纳了纸病检测系统在硬件模式、软件系统和检测算法上的发展历程,分析了当前纸病检测中存在的难点问题,并讨论了该技术的发展前景。
关键词 纸病检测 机器视觉 硬件模式 软件系统 检测算法
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基于近场均匀照明的纸病检测系统光源优化方案 被引量:9
8
作者 冯波 汤伟 单文娟 《中国造纸》 CAS 北大核心 2020年第3期58-65,共8页
针对纸病检测系统中采集到的图像存在横向灰度不均匀现象,基于几何光学辐射照度理论,围绕纸病检测系统光源模块照射到被检测纸张上的照度均匀分布问题开展了应用技术研究。依据斯派罗法则,确定了光源模块中LED灯珠间的最优距离函数;从... 针对纸病检测系统中采集到的图像存在横向灰度不均匀现象,基于几何光学辐射照度理论,围绕纸病检测系统光源模块照射到被检测纸张上的照度均匀分布问题开展了应用技术研究。依据斯派罗法则,确定了光源模块中LED灯珠间的最优距离函数;从机器视觉的角度出发,利用实验法确定了光源阵列中不同位置灯珠的功率优化函数;采用图像灰度均匀度指标,对光源的改进效果进行了验证。结果表明,本优化方案可以将获取到的图像灰度均匀度由优化前的57.8%提高到98.6%,有效地提高了纸张的成像质量,可降低后期的图像处理难度,有望提高应用程序的执行效率。 展开更多
关键词 纸病检测 机器视觉 均匀照明 光源优化 灰度均匀
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一种基于机器视觉的纸病识别方法 被引量:14
9
作者 张学兰 李军 孟范孔 《中国造纸学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期48-52,共5页
提出了一种基于图像灰度变换和BP神经网络的纸病识别算法。该算法是利用动态双阈值法和图像合成法对图像进行预处理,提取出纸病的特征值,再利用BP神经网络对纸病进行分类。结果表明,BP神经网络分类器可以很好地识别出纸病图像中的孔洞... 提出了一种基于图像灰度变换和BP神经网络的纸病识别算法。该算法是利用动态双阈值法和图像合成法对图像进行预处理,提取出纸病的特征值,再利用BP神经网络对纸病进行分类。结果表明,BP神经网络分类器可以很好地识别出纸病图像中的孔洞、脏点和褶皱,平均识别率达93.8%。 展开更多
关键词 纸病图像 图像灰度 特征值 BP神经网络
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纸浆浓度在线测试方法的研究 被引量:8
10
作者 陆国强 富乃成 +1 位作者 郑志受 邵孝先 《计量学报》 CSCD 北大核心 2000年第1期74-80,共7页
根据光的后向散射理论,利用光的反射和折射原理,本文提出了一种新的在线测量纸浆浓度的方法———激光光纤测量法。此方法的测量准确度不受流速、温度、压力和纸浆中各种化学离子含量等因素的影响,具有实时性强、测量范围宽、测量准确... 根据光的后向散射理论,利用光的反射和折射原理,本文提出了一种新的在线测量纸浆浓度的方法———激光光纤测量法。此方法的测量准确度不受流速、温度、压力和纸浆中各种化学离子含量等因素的影响,具有实时性强、测量范围宽、测量准确度高等特点。 展开更多
关键词 激光光纤 后向散射 纸浆浓度 测量方法 造纸
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流动注射式水质在线测控系统的研究 被引量:6
11
作者 黄志敏 李科杰 许海平 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期343-346,385,共5页
以工业用水主要水质成分为研究对象,应用水质成分化学反应原理、新型化学流路设计理念、光电传感技术、计算机技术,研制了流动注射式水质在线测控系统。该系统除了具有传统水质监测的功能,还可控制有关的各类机械和电器硬件,实现了测控... 以工业用水主要水质成分为研究对象,应用水质成分化学反应原理、新型化学流路设计理念、光电传感技术、计算机技术,研制了流动注射式水质在线测控系统。该系统除了具有传统水质监测的功能,还可控制有关的各类机械和电器硬件,实现了测控合一的水质分析自动化处理。相对传统水质分析仪器来说,结构简单、精度高、可靠性好、通用性强,提高了水质分析的速度、精度和自动化程度。 展开更多
关键词 在线测控系统 流动注射 化学反应原理 光电传感技术 水质分析仪器 计算机技术 自动化处理 自动化程度 工业用水 设计理念 水质监测 可靠性 通用性 成分 传统 精度
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基于小波包分析的纸浆浓度信号去噪方法 被引量:4
12
作者 蒋鹏 黄清波 +1 位作者 王智 孙优贤 《中国造纸学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第1期127-131,共5页
针对造纸过程的纸浆浓度检测信号,给出了一种基于小波包分析的去噪方法。讨论了小波包分析和去噪的原理、阈值和阈值函数的选取,比较了选择不同阈值以及不同阈值函数对纸浆浓度信号去噪的效果。理论分析和仿真都表明基于小波包分析的去... 针对造纸过程的纸浆浓度检测信号,给出了一种基于小波包分析的去噪方法。讨论了小波包分析和去噪的原理、阈值和阈值函数的选取,比较了选择不同阈值以及不同阈值函数对纸浆浓度信号去噪的效果。理论分析和仿真都表明基于小波包分析的去噪方法的有效性。 展开更多
关键词 小波包分析 纸浆浓度 去噪方法 造纸过程 检测信号 阈值 阈值函数
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低定量纸张水分的软测量方法 被引量:7
13
作者 张明君 皮道映 +1 位作者 孙优贤 汪晓峻 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第6期643-645,共3页
低定量纸张水分的软测量方法张明君皮道映孙优贤汪晓峻(浙江大学工业控制技术国家重点实验室杭州310027)0引言纸张的定量和水分是纸张质量的两个重要指标,但至今国内仍没有生产出可靠的低定量纸张水分在线测量仪,这已成为... 低定量纸张水分的软测量方法张明君皮道映孙优贤汪晓峻(浙江大学工业控制技术国家重点实验室杭州310027)0引言纸张的定量和水分是纸张质量的两个重要指标,但至今国内仍没有生产出可靠的低定量纸张水分在线测量仪,这已成为设计实施低定量纸质量控制系统的严重... 展开更多
关键词 造纸 低定量纸张 水分测量 软测量
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纸浆光学相关流量计的研究 被引量:7
14
作者 向廷元 郑莹娜 +2 位作者 黄南民 樊鑫瑞 王德志 《中国造纸》 CAS 北大核心 1991年第3期37-43,共7页
纸浆流量是制浆造纸厂工艺过程需要测控的重要参数之一。目前我国造纸企业对纸浆流量的测量基本上使用电磁流量计,而对中性绝缘纸浆液国内尚无测量仪表。本文介绍了一种新近开发的纸浆光学相关流量计,它是在研究了纸浆流体动力学特性的... 纸浆流量是制浆造纸厂工艺过程需要测控的重要参数之一。目前我国造纸企业对纸浆流量的测量基本上使用电磁流量计,而对中性绝缘纸浆液国内尚无测量仪表。本文介绍了一种新近开发的纸浆光学相关流量计,它是在研究了纸浆流体动力学特性的基础上,采用光纤传输主动式光学传感器和在线极性相关器构成的微机化仪表。可广泛适用于各种纸浆(包括中性绝缘纸浆)体积流量的测量。 展开更多
关键词 纸浆流量 光学传感器 相关流量计
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步距规检测数控机床直线轴的技术研究 被引量:8
15
作者 田俊成 梁熠葆 +1 位作者 唐军 李潇冰 《制造技术与机床》 北大核心 2013年第7期112-114,共3页
针对数控机床直线轴(以下简称直线轴)的几种检测方法,重点介绍了用双测头法(或多测头法)配合步距规,检测大于步距规尺寸的直线轴的方法。此方法极大地扩展了步距规的使用范围,是数控机床检测技术的一大创新,对机床检测机构、数控机床制... 针对数控机床直线轴(以下简称直线轴)的几种检测方法,重点介绍了用双测头法(或多测头法)配合步距规,检测大于步距规尺寸的直线轴的方法。此方法极大地扩展了步距规的使用范围,是数控机床检测技术的一大创新,对机床检测机构、数控机床制造和使用单位均有很大的应用与参考价值。 展开更多
关键词 步距规 数控机床 直线轴 检测方法
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基于频闪成像的纸病检测系统光源优化技术 被引量:7
16
作者 汤伟 成爽爽 +2 位作者 冯波 曲蕴慧 王孟效 《中国造纸》 CAS 北大核心 2021年第8期64-69,共6页
近年来,基于机器视觉的纸病检测技术可以在纸张的生产过程中完成对纸张质量的监测和纸病信息反馈,所以一直是国内外相关领域的研究热点。但是随着纸机车速的加快和纸张幅宽的加大,尺寸小的纸病很难被检测出来,而且采集到的纸张图像质量... 近年来,基于机器视觉的纸病检测技术可以在纸张的生产过程中完成对纸张质量的监测和纸病信息反馈,所以一直是国内外相关领域的研究热点。但是随着纸机车速的加快和纸张幅宽的加大,尺寸小的纸病很难被检测出来,而且采集到的纸张图像质量差。针对在采集纸张图像过程中出现的横向波纹现象。通过香农采样定理的逆向分析,总结出横向波纹产生的原因;结合频闪成像技术,利用速度传感器、A/D转换电路和LED频闪电路设计了一种适用于纸机车速、相机扫描频率和LED光源频闪同步控制系统,借助纸病检测装置,通过采集纸机不同车速下的纸张图像,进行控制系统有效性的验证。结果表明该控制系统可以有效地提高纸张的成像质量,为纸病检测和识别奠定良好的基础。 展开更多
关键词 频闪成像 纸病检测 灰度均值 灰度均匀度
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基于机器视觉的纸病诊断系统光源设计方案研究 被引量:6
17
作者 汤伟 王锦韫 冯波 《中国造纸》 CAS 北大核心 2022年第10期67-71,共5页
光源是基于机器视觉的纸病诊断系统中重要的部件之一。本课题围绕纸张的光学特性和光源特性开展研究,分析二者的特点,探索二者之间最佳的配合关系,并通过实验及系统运行表现确定相匹配的光源模块。结果表明,本课题设计的光源,在对低速... 光源是基于机器视觉的纸病诊断系统中重要的部件之一。本课题围绕纸张的光学特性和光源特性开展研究,分析二者的特点,探索二者之间最佳的配合关系,并通过实验及系统运行表现确定相匹配的光源模块。结果表明,本课题设计的光源,在对低速窄幅纸机进行图像采集时,系统采集到的正常纸张图像背影灰度均匀、目标对比度较高。 展开更多
关键词 纸病诊断 纸张光学特性 光源特性 光源设计
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基于快速傅里叶变换和改进分水岭算法的纸病实时检测复合算法 被引量:12
18
作者 汤伟 张龙 +1 位作者 王锦韫 方嘉楠 《中国造纸》 CAS 北大核心 2023年第7期153-160,共8页
本课题提出了一种适合高速宽幅造纸机纸病在线实时检测的复合算法,该算法的基本思想是:首先通过快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)将时域图像转换到频域,以便使用频域图像与高斯(Gaussian)高通滤波器做乘积运算进行滤波;再通... 本课题提出了一种适合高速宽幅造纸机纸病在线实时检测的复合算法,该算法的基本思想是:首先通过快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)将时域图像转换到频域,以便使用频域图像与高斯(Gaussian)高通滤波器做乘积运算进行滤波;再通过快速傅里叶逆变换(inverse fast Fourier transform,IFFT)将频域中的图像转换到时域,以便下一步使用运算速度较快的分水岭算法对滤波后的图像进行快速缺陷分割,实现纸病在线实时检测。利用采集到的2000余张纸病图片进行纸病检测实验,结果表明,本课题提出的复合算法具有快速、高效、适用性强、分割效果好等优点,可满足纸病在线检测对图像处理算法实时性和准确性两方面的要求。 展开更多
关键词 纸病检测 傅里叶变换 Gaussian滤波 分水岭算法
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基于RPCA的纸病图像分割算法 被引量:8
19
作者 亢洁 潘思璐 王晓东 《中国造纸学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期39-44,共6页
针对实际纸病检测应用中采集到的图像分辨率越来越高,在图像处理过程中出现数据维数过大的问题,提出一种基于鲁棒主成分分析法(Robust Principal component Analysis,RPcA)的纸病图像分割算法,该算法将纸病图像对应的矩阵分解成稀疏矩... 针对实际纸病检测应用中采集到的图像分辨率越来越高,在图像处理过程中出现数据维数过大的问题,提出一种基于鲁棒主成分分析法(Robust Principal component Analysis,RPcA)的纸病图像分割算法,该算法将纸病图像对应的矩阵分解成稀疏矩阵和低秩矩阵。在后续检测中只需选取稀疏矩阵对应的图像进行检测就可以满足纸病检测的要求,有效减少了计算量,最终节省了整个纸病检测环节的检测时间。仿真结果表明,该方法可用于纸病图像的分割,并且具有良好的分割效果。 展开更多
关键词 数据冗余 RPCA 图像分割 纸病检测
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卷烟纸罗纹强度检测系统的设计 被引量:2
20
作者 刘勇 曹婷婷 +2 位作者 张龙 吴晓松 李飞 《中国造纸》 CAS 北大核心 2008年第10期52-54,共3页
针对罗纹卷烟纸压纹区和非压纹区对光的反射率不同而产生的图像灰度差异,结合VFW(Video for Window)技术及特征提取等相关计算机图像处理方法,在Windows平台下设计了一个基于普通摄像头的卷烟纸罗纹强度检测系统,实现了纯软件控制的卷... 针对罗纹卷烟纸压纹区和非压纹区对光的反射率不同而产生的图像灰度差异,结合VFW(Video for Window)技术及特征提取等相关计算机图像处理方法,在Windows平台下设计了一个基于普通摄像头的卷烟纸罗纹强度检测系统,实现了纯软件控制的卷烟纸罗纹自动检测。经实验验证,该系统可以得到比较满意的测量结果。 展开更多
关键词 卷烟纸 罗纹强度 VFW 特征提取
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