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基于红外热图像识别的大包下渣检测系统的研究

王亮

  连铸下渣检测技术(Slag Carry-over Detection Technology, SCDT)对钢铁连铸生产具有重大的实际意义,它可以有效提高钢水纯净度,减少水口堵塞,增加钢水收得率,延长耐高温材料寿命及提高连浇炉数,最终有效地改善铸坯质量。针对目前不同大包下渣检测技术在使用过程中存在的费用昂贵、安装复杂、使用寿命短、信号微弱、较大的时延、不易于工人劳动保护等问题,本文提出了一种基于红外热图像识别的大包下渣检测方法,对其检测机理及其关键技术进行了研究,并成功地实现了面向工业的检测系统。 根据在相同的温度条件下,钢水与钢渣辐射系数是不同的,且在中远红外区的差异较大的原理,本文深入探讨了红外辐射的基本定律,从而引出了实际物体的发射率及红外热像系统的组成,接着依据探测目标实际辐射的基本参数,实施一系列计算,进行了红外探测器的具体选型。 但是在实际获取红外热图像的过称中,由于外部因素(如风尘,探测器抖动等)以及内部因素(硬件采集电路的性能缺陷等),往往会造成所得到的图像和原始图像有某种程度的差别,因此需要对图像进行增强。本文探讨了不同了图像增强方法,并用实验进行了对比。 按照有无长水口保护套两种情况,本文分别进行了研究:对于无长水口保护套的情况,本文提出了基于钢流边缘检测的下渣特征提取;对于有长水口保护套的情况,本文提出了基于液面灰度平均变化的下渣特征提取、基于结构相似度的下渣特征提取、基于统计特性的多参数下渣特征提取。 最后对本系统软件进行了详细的介绍,包括系统软件的功能及其设计、软件应用平台及开发工具的选择、红外图像下渣检测算法流程。在此基础上,又进一步阐述了其中的关键技术,如多线程技术以及Filter Graph的构建。然后详细描述了软件的模块划分,并描绘了软件的整体流程图。 工业现场实验证明:该系统易于安装维护、自动化程度高、使用寿命长,具备一定的下渣检测成功率,可有效地提高钢水收得率,降低中间包的存渣厚度。……   
[关键词]:连铸;下渣检测;红外辐射;图像增强;特征提取;系统软件
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:浙江大学2011年
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