在印染等行业中,需要对一些流体的颜色进行在线检测,实时把握颜色变化情况,从而做出正确反应。常见的流体颜色检测方法有人工测色和分光光谱分析。前者由于人存在视觉疲劳,因此无法长期保证检测结果的准确性;后者虽然有较高的检测精度,但属于离线检测方式,无法达到在线检测的目的。本文采用机器视觉技术,设计和实现了一个流体颜色在线视觉检测系统。首先,介绍了颜色的形成和色度学的发展,介绍了颜色匹配的思路,为之后的颜色检测提供了理论基础,并选取了RGB颜色空间对流体的颜色进行描述,可以通过检测流体实时的RGB值来反映其颜色变化情况。接着,通过分析在线流体颜色检测的系统需求,分别从硬件和软件进行系统设计。在硬件方面,确定了图像摄取装置、信号处理器和上位机的组成。在软件方面,采用了DARTS(Design Approach for Real-Time Systems)和NRL(Naval Research Lab)的实时系统设计方法,根据系统的数据流图和状态转移进行任务划分和功能模块的确定。根据划分的功能模块,设计带缓冲区的流水线,构建了无冲突的基于流水线的实时系统。然后,分别实现了以下各个功能模块:图像采集模块、通信模块、图像处理模块和结果保存与显示模块。之后,使用C++多线程技术完成系统的具体编程实现,并借助Qt设计了一个可视化的上位机管理软件。最后,对于实现的系统分别进行模块和整体性能的测试。通过选取合适的摄像头参数,并对采集到的图像进行颜色校正,保证了采集到的图像的准确性。对于系统的性能方面,分别进行了系统资源使用率测试、系统响应时间测试、负荷测试和稳定性测试,证明了该系统正常满载运行(所有功能模块均运行)时资源使用率良好,响应迅速,并且可以长时间稳定运行。