基于機器視覺的鐠-釹萃取過程組分含量檢測系統(tǒng).pdf

1、我國作為世界上為數(shù)不多的蘊含豐富稀土資源的國家，稀土分離企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模和產(chǎn)品產(chǎn)量在世界具有舉足輕重的地位。然而，在我國稀土企業(yè)的生產(chǎn)過程中，由于萃取分離控制仍舊徘徊在離線分析、經(jīng)驗調(diào)整和手動控制的階段，導致企業(yè)資源消耗巨大、生產(chǎn)效率低下、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定等諸多問題的出現(xiàn)。因此若要實現(xiàn)稀土萃取分離過程的自動控制，必須先解決各稀土元素組分含量的在線監(jiān)測的問題。針對鐠/釹（Pr/Nd）萃取過程中各組分含量在線檢測的難題，應用機器視覺原理研究開發(fā)

2、了一種適用于Pr/Nd萃取混合溶液各組分含量的快速檢測系統(tǒng)。
　?。?）根據(jù)實際測量要求，設計了基于機器視覺的Pr/Nd稀土溶液各組分含量檢測的硬件系統(tǒng)。首先結合攝像機、鏡頭、圖像采集卡等的基本原理與選型方法，選擇了系統(tǒng)硬件設備；接著通過不同的照明方案試驗，根據(jù)采集得到的Pr/Nd混合溶液圖像的實際效果，確定最佳照明方式；然后分析了LED、D65和CWF三種光源下對成像產(chǎn)生的影響，從后續(xù)建模數(shù)據(jù)處理以及光源本身發(fā)光特性、功耗和壽命

3、等考慮，選擇LED環(huán)形光源作為系統(tǒng)光源。最后根據(jù)選擇的硬件設備與光照環(huán)境，通過合理的組建，完成了Pr/Nd組分含量檢測系統(tǒng)視頻采集系統(tǒng)的構建。
　　（2）針對現(xiàn)場混合溶液視頻圖像特點，在HSI顏色空間中，利用Otsu自適應閾值算法、中值濾波算法，提出了一種具有較強適應性的圖像自動分割算法；對在預處理后的圖像進行顏色特征區(qū)域及顏色特征值的提取，最終得到顏色特征分量，為了后續(xù)的模式識別提供了條件。
　　（3）基于LabVIEW2

4、012和Matlab7.0混合編程軟件平臺，設計開發(fā)了Pr/Nd溶液組分含量應用軟件。首先采用LabVIEW軟件編程設計了系統(tǒng)的操作與顯示界面。接著調(diào)用MATLAB實現(xiàn)圖像處理中繁雜的運算功能。然后利用最小二乘支持向量機算法建立Pr/Nd顏色特征值與組分含量關系模型，采用了基于MATLAB Script節(jié)點的編程方法，實現(xiàn)了組分含量識別模塊功能。
　?。?）基于現(xiàn)場測試樣品的分析結果表明，該系統(tǒng)的準確性、重復性、快速性均可滿足現(xiàn)場