文章目录

致谢

摘要

ABSTRACT

1 绪论

1.1 课题背景

    1.1.1 论文的课题来源

    1.1.2 课题的研究背景

1.2 相关领域的国内外研究现状与分析

    1.2.1 国外研究现状

    1.2.2 国内研究现状

1.3 论文研究的目的及意义

1.4 本论文的主要任务

2 工业生产中的主流喷墨印刷技术研究

2.1 喷墨印刷技术原理

2.2 喷墨印刷技术的分类

    2.2.1 连续喷墨技术的基本原理

    2.2.2 按需喷墨技术的基本原理

2.3 数码喷墨印刷及其相关技术的发展方向和趋势

    2.3.1 喷墨印刷色彩空间转换算法

    2.3.2 喷墨印刷打印头的国产化

    2.3.3 喷墨印刷承印物的性能

    2.3.4 喷墨印刷油墨的性能

    2.3.5 喷墨印刷数字内容的传输

2.4 本章小结

3 基于改进拉普拉斯算子的标识符定位方法

3.1 电荷耦合元件传感器原理与图像采集

    3.1.1 电荷耦合元件相机的工作原理

    3.1.2 电荷耦合元件相机的彩色成像及对测量的影响

3.2 标识符的设计与图像的预处理

    3.2.1 预设标识符的设计

    3.2.2 图像数据的原始采集与色彩空间变换

    3.2.3 图像的梯形校正

3.3 改进拉普拉斯算子与十字标定位

    3.3.1 经典拉普拉斯算子在处理边缘识别问题使的缺陷

    3.3.2 改进拉普拉斯算子和高斯滤波

    3.3.3 算法的性能分析和优化

    3.3.4 定位标识符的识别和定位中心点的确定

3.4 算法仿真实验与总结

    3.4.1 基于MATLAB的仿真实验设计

    3.4.2 仿真实验的过程与结果

    3.4.3 仿真实验总结与分析

3.5 本章小结

4 基于卷积码和交织的以太网纠错编码

4.1 信道纠错编码的理论研究

4.2 信道纠错编码的基本原理

4.3 基于卷积码和交织的以太网纠错码设计

    4.3.1 数码喷墨印刷数字内容的传输有线网络信道中噪声的特点

    4.3.2 卷积码的技术原理

    4.3.3 交织编码的技术

4.4 基于卷积码和交织的以太网纠错编码的仿真实验

    4.4.1 针对随机噪声的情况

    4.4.2 针对突发噪声的情况

    4.4.3 针对突发噪声采用交织器的情况

4.5 本章小结

5 喷墨印刷控制系统的FPGA实现

5.1 实验喷墨印刷控制板系统概况

    5.1.1 喷墨印刷控制板的主要芯片与技术指标

    5.1.2 喷墨印刷控制板主要接口资源

5.2 喷墨印刷控制系统的模块设计

5.3 喷墨印刷控制系统的PCB设计

5.4 喷墨印刷系统的验证与测试

6 总结与展望

6.1 论文的主要研究内容和创新点

6.2 论文存在的问题和后续研究展望

参考文献

作者攻读学位期间取得的研究成果

文章摘要:印刷术具有悠久的历史,属于古代四大发明。印刷术和造纸术为世界文明的交流和传承做出了巨大的贡献。自古以来,印刷行业就在社会中起着重要的作用。本文介绍工业生产中主流的喷墨印刷技术,分析不同印刷技术的主要特征与优缺点,并分析了当前技术条件下影响喷墨印刷技术发展的主要因素。针对现代喷墨印刷中的两个主要制约因素进行理论分析并给出可行的解决方法。这两个主要问题分别是:（1）喷墨印刷过程中,彩色印刷需要利用多个喷头组合实现叠印的效果,受限于成本等因素,喷头等装置的机械连接部件可能存在装配公差,这在一定程度上影响喷墨印刷的品质;（2）随着印刷速度、数字内容分辨率的提升,对于待印刷内容的传输速度和可靠性提出了更高的要求,某些场景下,以太网已经无法完全满足可靠性的需求,许多主流设备已经使用光纤作为传输信道。一些仍然使用有线网络信道的设备需要一种更可靠的编码方式。针对上述问题,本文提出了基于改进拉普拉斯算子的标识符定位方法和基于卷积码和交织的以太网纠错编码方法,其中前者主要包括标识符的设计、图像的采集与预处理、标识符的识别与定位等;后者主要包括纠错编码的卷积码设计与交织器的设计等。同时,本文设计了一款适用于某款喷墨打印头的控制板卡,控制板卡预留了可以实现上述算法的计算资源。目前已经实现了基于卷积和交织的纠错编码,可以在后续通过硬件方式高效实现其他算法。

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