發(fā)布時間：2022-02-04 23:47

　　鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)流程非常多,工藝技術(shù)也比較復(fù)雜,需要自動化技術(shù)應(yīng)用方面也比較多,但是目前在安全要求極高的地方,自動化進程推進仍為緩慢。RH法煉鋼工藝中,鋼液液面位置就是通過肉眼觀察來判定是否合適,但液鋼溫度達(dá)1650攝氏度,亮度特別高,肉眼判斷準(zhǔn)確度低、對人眼傷害比較大。為了改進煉鋼工藝的不足,人們也嘗試著用激光測距、紅外測距等方法去判定液面位置,但是由于鋼液這種物質(zhì)本身具有很強的輻射,它會把激光、紅外等的能量淹沒,所以無法判定出鋼液液面的位置。本文針對鋼液這種物質(zhì)的特殊性,提出了一種利用數(shù)字圖像處理技術(shù)對鋼包可上升高度進行計算的方法。而鋼包（盛鋼液的鋼桶）可上升的高度主要有兩方面的影響:鋼液液面高度和浸漬管體積。本文的主要內(nèi)容如下所示:第一,數(shù)字圖像獲取及測量系統(tǒng)的設(shè)計。在整個數(shù)字測量系統(tǒng)中,工業(yè)相機占著及其重要的地位。獲取良好的工業(yè)現(xiàn)場圖片為后續(xù)圖像處理奠定了良好的基礎(chǔ)。本文選取了堡盟（Baumer）CCD工業(yè)相機TXG03,從獲取的現(xiàn)場圖像來看,也驗證了相機選擇的正確性。第二,鋼液液面高度的測量。文中首先對鋼液包圖像進行預(yù)處理,包括圖像配準(zhǔn)、灰度變換、形態(tài)學(xué)變化等,然后利用Sobel... 

【文章來源】：東華大學(xué)上海市211工程院校教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 數(shù)字圖像處理技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 液位測量技術(shù)研究現(xiàn)狀
    1.3 本課題研究的內(nèi)容與要求
    1.4 論文的章節(jié)安排
第二章 鋼液液面高度檢測方案設(shè)計與測量
    2.1 鋼液液面高度檢測系統(tǒng)的介紹
    2.2 數(shù)字圖像測量系統(tǒng)的基礎(chǔ)構(gòu)成
    2.3 CCD工業(yè)相機
        2.3.1 CCD傳感器的發(fā)展及原理
        2.3.2 CCD工業(yè)相機的工作原理
        2.3.3 CCD與CMOS工業(yè)相機的比較
        2.3.4 本文選擇的工業(yè)相機及優(yōu)勢
    2.4 鋼液液面高度自動檢測流程
    2.5 本章小結(jié)
第三章 數(shù)字圖像預(yù)處理算法
    3.1 圖像配準(zhǔn)
    3.2 圖像的幾何旋轉(zhuǎn)
        3.2.1 以原點為中心的圖像旋轉(zhuǎn)
        3.2.2 以任意點為中心的圖像旋轉(zhuǎn)
    3.3 圖像的灰度變換
    3.4 圖像濾波去噪
    3.5 圖像二值化處理
    3.6 邊緣檢測
        3.6.1 Sobel邊緣算子
        3.6.2 Prewitt邊緣算子
        3.6.3 高斯型拉普拉斯(LOG)算子
        3.6.4 Canny邊緣算子
    3.7 圖像形態(tài)學(xué)變換
    3.8 本章小結(jié)
第四章 鋼液液面高度測量
    4.1 鋼液包圖像預(yù)處理
        4.1.1 圖像獲取及配準(zhǔn)
        4.1.2 鋼液包圖像旋轉(zhuǎn)
        4.1.3 鋼液包圖像灰度變換
        4.1.4 鋼液包圖像二值化
        4.1.5 鋼液包圖像形態(tài)學(xué)變換
        4.1.6 鋼液包圖像邊緣檢測
    4.2 鋼液液面高度計算
        4.2.1 鋼液液位線和鋼液包邊緣進行橢圓擬合
        4.2.2 鋼液液面高度計算
    4.3 本章小結(jié)
第五章 浸漬管體積測量及鋼液包上升高度的計算
    5.1 浸漬管圖像預(yù)處理
        5.1.1 浸漬管圖像灰度變換
        5.1.2 浸漬管圖像濾波處理
        5.1.3 浸漬管圖像二值化
        5.1.4 浸漬管圖像形態(tài)學(xué)變換
        5.1.5 浸漬管圖像邊緣檢測
    5.2 浸漬管橫截面直徑計算
        5.2.1 水平左右邊緣點法
        5.2.2 多角度測量優(yōu)化
    5.3 鋼液包上升高度計算
    5.4 本章小結(jié)
第六章 鋼液包二次上升高度測量
    6.1 鋼液包圖像預(yù)處理
        6.1.1 圖像獲取及灰度變換
        6.1.2 圖像二值化
        6.1.3 圖像形態(tài)學(xué)變換
        6.1.4 圖像邊緣檢測
    6.2 鋼液包二次上升高度測量
        6.2.1 鋼液液面邊緣及鋼桶邊緣曲線擬合
        6.2.2 鋼液包二次上升高度測量
    6.3 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
    7.1 RH煉鋼自動化可行性分析
    7.2 全文總結(jié)
    7.3 展望
參考文獻(xiàn)
作者在研究生期間發(fā)表的論文
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]RH短流程生產(chǎn)工藝的開發(fā)與應(yīng)用[J]. 趙華.  中國高新技術(shù)企業(yè). 2015(07)
[2]基于邊界的最小二乘橢圓擬合改進算法[J]. 王萬國,王仕榮,徐正飛,楊文波,王振利,李麗.  計算機技術(shù)與發(fā)展. 2013(04)
[3]邊緣檢測算子的分析比較[J]. 胡尚舉,田國法,申江波.  大眾科技. 2008(09)
[4]基于最小二乘法的改進的隨機橢圓檢測算法[J]. 陳海峰,雷華,孔燕波,周柳云,馮華君.  浙江大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版). 2008(08)
[5]RH真空精煉工藝與裝備技術(shù)的發(fā)展[J]. 劉瀏.  鋼鐵. 2006(08)
[6]廣義Hough變換:多個圓的快速隨機檢測[J]. 黎自強,滕弘飛.  計算機輔助設(shè)計與圖形學(xué)學(xué)報. 2006(01)
[7]基于圖像處理的啤酒罐裝高度檢測方法研究[J]. 矯德強,江虹,滕玉娟,王曉暉.  氣象水文海洋儀器. 2005(02)
[8]自動澆注鐵水液位高度實時圖像處理方法的研究[J]. 薛迎成,潘俊民.  鹽城工學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版). 2002(03)
[9]圖像處理在鑄造工業(yè)中的應(yīng)用[J]. 田濤,吳君.  測控技術(shù). 1999(08)

碩士論文
[1]船舶水尺吃水值檢測方法研究[D]. 郭秀艷.大連海事大學(xué) 2014
[2]基于圖像處理的罐體液位檢測方法的研究[D]. 楊秀君.湖南大學(xué) 2009



本文編號：3614169