單CCD多光譜鑄坯表面測(cè)溫儀的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-05-22 22:17
連鑄是從液態(tài)鋼水到固態(tài)鑄坯的傳熱凝固過程,鑄坯表面溫度是該過程的一個(gè)重要參數(shù),它不僅為優(yōu)化拉坯速度、減少過熱度和判斷液相穴深度提供關(guān)鍵判據(jù),還可為二冷配水系統(tǒng)的閉環(huán)控制提供反饋信號(hào),這對(duì)提高鑄坯產(chǎn)量和質(zhì)量都具有重要意義。課題組前期研制的單光譜CCD鑄坯表面測(cè)溫儀無法克服對(duì)發(fā)射率的依賴性,同時(shí),其測(cè)量精度受CCD暗信號(hào)以及光路上的水汽、煙塵等影響較大。為此,本文對(duì)其進(jìn)行了改進(jìn)研究,用以實(shí)現(xiàn)單CCD多光譜測(cè)溫,克服單光譜測(cè)溫的不足。首先,基于單光譜CCD測(cè)溫模型,建立了雙光譜和三光譜圖像測(cè)溫模型。多光譜測(cè)溫模型可以降低對(duì)發(fā)射率實(shí)際值的依賴,消除光路上的水汽、煙塵等影響。測(cè)溫模型的建立,為設(shè)計(jì)和研究多光譜CCD輻射測(cè)溫儀提供了理論依據(jù)。然后,對(duì)單光譜CCD測(cè)溫儀進(jìn)行了光學(xué)系統(tǒng)改進(jìn)。設(shè)計(jì)了碼盤式差分?jǐn)毓饨Y(jié)構(gòu),斬光碼盤帶動(dòng)一片阻光片和三片窄帶濾光片順次切換,實(shí)現(xiàn)了單CCD多光譜圖像的采集。同一測(cè)量周期內(nèi),所獲取的三幀熱圖像與一幀暗圖像差分,實(shí)現(xiàn)了CCD暗信號(hào)的在線抑制;三幀熱圖像構(gòu)成了多光譜CCD輻射測(cè)溫的基礎(chǔ)。,其次,基于改進(jìn)的光學(xué)系統(tǒng),研究并確定了多光譜測(cè)溫儀的工作波長(zhǎng)。通過定量研究不同工作...
【文章來源】:東北大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:95 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 鑄坯表面溫度場(chǎng)測(cè)量技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.2.1 表面溫度測(cè)量技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.2.2 CCD輻射測(cè)溫技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.2.3 鑄坯表面測(cè)溫技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.3 課題研究?jī)?nèi)容
第2章 基于CCD的輻射測(cè)溫模型
2.1 基于CCD的輻射測(cè)溫機(jī)理
2.1.1 面陣CCD工作原理
2.1.2 輻射測(cè)溫的理論基礎(chǔ)
2.1.3 基于CCD的輻射測(cè)溫原理
2.2 基于CCD的輻射測(cè)溫機(jī)理模型
2.2.1 單光譜測(cè)溫機(jī)理模型
2.2.2 雙光譜測(cè)溫機(jī)理模型
2.2.3 三光譜測(cè)溫機(jī)理模型
2.3 本章小結(jié)
第3章 單CCD多光譜測(cè)溫儀的光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.1 測(cè)溫儀整體改造方案
3.2 斬光系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.2.1 設(shè)計(jì)思想
3.2.2 斬光碼盤設(shè)計(jì)
3.3 系統(tǒng)工作過程分析
3.4 本章小結(jié)
第4章 單CCD多光譜測(cè)溫儀的工作波長(zhǎng)研究
4.1 濾光片的選取
4.2 不同波長(zhǎng)組合排列對(duì)不同測(cè)溫模型測(cè)量性能的影響
4.2.1 不同波長(zhǎng)組合對(duì)雙光譜測(cè)溫模型測(cè)量性能的影響
4.2.2 不同波長(zhǎng)排列對(duì)三光譜測(cè)溫模型測(cè)量性能的影響
4.3 發(fā)射率不確定性對(duì)不同測(cè)溫模型測(cè)量偏差的影響
4.3.1 發(fā)射率變化對(duì)單光譜測(cè)溫模型測(cè)量偏差的影響
4.3.2 發(fā)射率變化對(duì)多光譜測(cè)溫模型測(cè)量偏差的影響
4.4 單CCD多光譜鑄坯表面測(cè)溫儀工作波長(zhǎng)的確定
4.5 本章小結(jié)
第5章 單CCD多光譜測(cè)溫儀的不同光譜圖像重定位研究
5.1 圖像錯(cuò)位問題分析
5.1.1 圖像錯(cuò)位的產(chǎn)生原因
5.1.2 錯(cuò)位圖像的特點(diǎn)分析
5.2 基于SIFT算子的特征點(diǎn)提取
5.2.1 SIFT算子特性分析
5.2.2 尺度空間構(gòu)造
5.2.3 局部空間極值點(diǎn)檢測(cè)
5.2.4 極值點(diǎn)方向分配
5.2.5 特征點(diǎn)描述符生成
5.3 基于簡(jiǎn)化SIFT算法的多光譜圖像重定位
5.3.1 算法簡(jiǎn)化思想
5.3.2 構(gòu)造尺度空間過程的簡(jiǎn)化
5.3.3 生成特征點(diǎn)描述符的簡(jiǎn)化
5.3.4 特征點(diǎn)匹配搜索過程的簡(jiǎn)化
5.3.5 偏移值計(jì)算與圖像重定位
5.4 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)與實(shí)驗(yàn)
5.4.1 多光譜圖像重定位系統(tǒng)開發(fā)
5.4.2 多光譜錯(cuò)位圖像的獲取
5.4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
5.5 本章小結(jié)
第6章 單CCD多光譜測(cè)溫儀的標(biāo)定
6.1 測(cè)溫儀標(biāo)定方法
6.2 以雙光譜模型為例的測(cè)溫儀標(biāo)定
6.2.1 標(biāo)定實(shí)驗(yàn)
6.2.2 標(biāo)定結(jié)果
6.3 本章小結(jié)
第7章 結(jié)論與展望
7.1 結(jié)論
7.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鑄坯表面溫度場(chǎng)測(cè)量?jī)x的研究[J]. 白海城,張育中,胡振偉,次英,謝植. 儀器儀表學(xué)報(bào). 2012(06)
[2]基于CCD圖像傳感器的高溫場(chǎng)測(cè)量?jī)x設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 彭小奇,嚴(yán)軍,孫元. 傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 2010(03)
[3]連鑄二冷區(qū)鑄坯表面測(cè)溫綜述[J]. 黃利,張立,王迎春. 寶鋼技術(shù). 2010(01)
[4]連鑄坯表面溫度實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)[J]. 王欣,劉青,王先勇,卿家勝,王寶,王彬. 煉鋼. 2009(05)
[5]非對(duì)稱碳?xì)鋽U(kuò)散火焰內(nèi)煙黑濃度與溫度聯(lián)合重建模型研究[J]. 黃群星,劉冬,王飛,嚴(yán)建華,池涌,岑可法. 物理學(xué)報(bào). 2008(12)
[6]軋鋼加熱爐鋼坯紅外測(cè)溫及誤差分析[J]. 劉其明,陳廣言,唐嘉瑞. 安徽冶金. 2007(01)
[7]高溫溫度場(chǎng)彩色測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 程曉舫,趙洋. 儀器儀表學(xué)報(bào). 2007(01)
[8]爐膛內(nèi)斷面溫度場(chǎng)與輻射參數(shù)同時(shí)重建實(shí)驗(yàn)研究[J]. 婁春,周懷春,姜志偉,于鵬峰. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2006(14)
[9]溫度與發(fā)射率分離模型的改進(jìn)及其敏感性分析[J]. 祝善友,朱迅,尹球,匡定波. 紅外與毫米波學(xué)報(bào). 2006(01)
[10]一種基于正則參數(shù)的表面溫度測(cè)量方法[J]. 吳洪潭,崔志尚. 自動(dòng)化儀表. 2006(02)
碩士論文
[1]基于SIFT算法的圖像匹配方法研究[D]. 汪松.西安電子科技大學(xué) 2013
本文編號(hào):3201754
【文章來源】:東北大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:95 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 鑄坯表面溫度場(chǎng)測(cè)量技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.2.1 表面溫度測(cè)量技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.2.2 CCD輻射測(cè)溫技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.2.3 鑄坯表面測(cè)溫技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.3 課題研究?jī)?nèi)容
第2章 基于CCD的輻射測(cè)溫模型
2.1 基于CCD的輻射測(cè)溫機(jī)理
2.1.1 面陣CCD工作原理
2.1.2 輻射測(cè)溫的理論基礎(chǔ)
2.1.3 基于CCD的輻射測(cè)溫原理
2.2 基于CCD的輻射測(cè)溫機(jī)理模型
2.2.1 單光譜測(cè)溫機(jī)理模型
2.2.2 雙光譜測(cè)溫機(jī)理模型
2.2.3 三光譜測(cè)溫機(jī)理模型
2.3 本章小結(jié)
第3章 單CCD多光譜測(cè)溫儀的光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.1 測(cè)溫儀整體改造方案
3.2 斬光系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.2.1 設(shè)計(jì)思想
3.2.2 斬光碼盤設(shè)計(jì)
3.3 系統(tǒng)工作過程分析
3.4 本章小結(jié)
第4章 單CCD多光譜測(cè)溫儀的工作波長(zhǎng)研究
4.1 濾光片的選取
4.2 不同波長(zhǎng)組合排列對(duì)不同測(cè)溫模型測(cè)量性能的影響
4.2.1 不同波長(zhǎng)組合對(duì)雙光譜測(cè)溫模型測(cè)量性能的影響
4.2.2 不同波長(zhǎng)排列對(duì)三光譜測(cè)溫模型測(cè)量性能的影響
4.3 發(fā)射率不確定性對(duì)不同測(cè)溫模型測(cè)量偏差的影響
4.3.1 發(fā)射率變化對(duì)單光譜測(cè)溫模型測(cè)量偏差的影響
4.3.2 發(fā)射率變化對(duì)多光譜測(cè)溫模型測(cè)量偏差的影響
4.4 單CCD多光譜鑄坯表面測(cè)溫儀工作波長(zhǎng)的確定
4.5 本章小結(jié)
第5章 單CCD多光譜測(cè)溫儀的不同光譜圖像重定位研究
5.1 圖像錯(cuò)位問題分析
5.1.1 圖像錯(cuò)位的產(chǎn)生原因
5.1.2 錯(cuò)位圖像的特點(diǎn)分析
5.2 基于SIFT算子的特征點(diǎn)提取
5.2.1 SIFT算子特性分析
5.2.2 尺度空間構(gòu)造
5.2.3 局部空間極值點(diǎn)檢測(cè)
5.2.4 極值點(diǎn)方向分配
5.2.5 特征點(diǎn)描述符生成
5.3 基于簡(jiǎn)化SIFT算法的多光譜圖像重定位
5.3.1 算法簡(jiǎn)化思想
5.3.2 構(gòu)造尺度空間過程的簡(jiǎn)化
5.3.3 生成特征點(diǎn)描述符的簡(jiǎn)化
5.3.4 特征點(diǎn)匹配搜索過程的簡(jiǎn)化
5.3.5 偏移值計(jì)算與圖像重定位
5.4 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)與實(shí)驗(yàn)
5.4.1 多光譜圖像重定位系統(tǒng)開發(fā)
5.4.2 多光譜錯(cuò)位圖像的獲取
5.4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
5.5 本章小結(jié)
第6章 單CCD多光譜測(cè)溫儀的標(biāo)定
6.1 測(cè)溫儀標(biāo)定方法
6.2 以雙光譜模型為例的測(cè)溫儀標(biāo)定
6.2.1 標(biāo)定實(shí)驗(yàn)
6.2.2 標(biāo)定結(jié)果
6.3 本章小結(jié)
第7章 結(jié)論與展望
7.1 結(jié)論
7.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鑄坯表面溫度場(chǎng)測(cè)量?jī)x的研究[J]. 白海城,張育中,胡振偉,次英,謝植. 儀器儀表學(xué)報(bào). 2012(06)
[2]基于CCD圖像傳感器的高溫場(chǎng)測(cè)量?jī)x設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 彭小奇,嚴(yán)軍,孫元. 傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 2010(03)
[3]連鑄二冷區(qū)鑄坯表面測(cè)溫綜述[J]. 黃利,張立,王迎春. 寶鋼技術(shù). 2010(01)
[4]連鑄坯表面溫度實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)[J]. 王欣,劉青,王先勇,卿家勝,王寶,王彬. 煉鋼. 2009(05)
[5]非對(duì)稱碳?xì)鋽U(kuò)散火焰內(nèi)煙黑濃度與溫度聯(lián)合重建模型研究[J]. 黃群星,劉冬,王飛,嚴(yán)建華,池涌,岑可法. 物理學(xué)報(bào). 2008(12)
[6]軋鋼加熱爐鋼坯紅外測(cè)溫及誤差分析[J]. 劉其明,陳廣言,唐嘉瑞. 安徽冶金. 2007(01)
[7]高溫溫度場(chǎng)彩色測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 程曉舫,趙洋. 儀器儀表學(xué)報(bào). 2007(01)
[8]爐膛內(nèi)斷面溫度場(chǎng)與輻射參數(shù)同時(shí)重建實(shí)驗(yàn)研究[J]. 婁春,周懷春,姜志偉,于鵬峰. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2006(14)
[9]溫度與發(fā)射率分離模型的改進(jìn)及其敏感性分析[J]. 祝善友,朱迅,尹球,匡定波. 紅外與毫米波學(xué)報(bào). 2006(01)
[10]一種基于正則參數(shù)的表面溫度測(cè)量方法[J]. 吳洪潭,崔志尚. 自動(dòng)化儀表. 2006(02)
碩士論文
[1]基于SIFT算法的圖像匹配方法研究[D]. 汪松.西安電子科技大學(xué) 2013
本文編號(hào):3201754
本文鏈接:http://sikaile.net/projectlw/yjlw/3201754.html
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