瓷砖是重要的建筑装饰材料。随着人们生活水平的不断提高,人们对其质量的要求也越来越高。由于陶瓷工艺的复杂性,不可避免的造成陶瓷制品的颜色不均匀性。本文针对陶瓷行业中现存的色差检测问题,提出了一种基于机器视觉的色差在线检测方法,解决了陶瓷企业在大批量生产时由于人工检测速度慢、劳动强度大、环境恶劣、主观因素对结果影响较大等缺陷。本课题为天津大学精密仪器与光电子工程学院和广东省华南精密制造技术研究开发院联合开发的产学研课题。本文结合学科发展趋势和实际应用的需求,对线阵CCD大幅面扫描技术及彩色图像处理和分析技术进行了研究,设计了瓷砖色差在线检测系统。该系统以机器视觉为基础,集应用光学技术、计算机技术、数字图像处理技术、在线精密测量技术于一体。本文首先从工程应用的角度分析了图像采集系统的硬件可行性,研究了包括系统光源、CCD传感器、光学镜头、图像采集卡及IO卡的特性分析和选择标准；其次在设计与实验中分析和比较了几种图像预处理的方法,例如空间转换、滤波去噪、图像分割等,确定了适合本课题的处理方法,如以HIS颜色空间为基础,中值滤波为去噪方法,并以门限阈值法进行图像分割；最后,用基于直方图分布的色差检测方法对瓷砖进行分类,在实验室环境下进行了大量实验,验证了该方法对瓷砖色差进行动态分类的可行性,获得了实现动态色差分类重复性和稳定性的三项关键技术。