基于機(jī)器視覺的鎢冶煉過(guò)程鎢離子濃度在線檢測(cè)系統(tǒng)研究.pdf

1、在鎢離子交換冶煉生產(chǎn)過(guò)程中，料液中的鎢離子（3WO）濃度的變化直接反映冶煉生產(chǎn)過(guò)程及質(zhì)量。但在實(shí)際生產(chǎn)中，對(duì)鎢離子濃度的檢測(cè)主要由人工取樣再到化驗(yàn)室化驗(yàn)分析。人工取樣分析方法存在不連續(xù)、非實(shí)時(shí)和重復(fù)性差等問(wèn)題，導(dǎo)致生產(chǎn)控制不及時(shí),生產(chǎn)過(guò)程及產(chǎn)品質(zhì)量不一致等現(xiàn)象。
　　本文以鎢冶煉過(guò)程為背景，針對(duì)離子交換過(guò)程中人工取樣化驗(yàn)分析鎢離子濃度存在的問(wèn)題，應(yīng)用機(jī)器視覺技術(shù)研究鎢離子濃度在線檢測(cè)方法，分析了人工取樣化驗(yàn)分析過(guò)程的特點(diǎn)及影響因素

2、，按在線檢測(cè)分析的要求重組優(yōu)化了適應(yīng)于現(xiàn)場(chǎng)在線分析的檢測(cè)流程，構(gòu)建了集取樣制樣和在線檢測(cè)分析于一體的鎢離子濃度在線檢測(cè)分析系統(tǒng)，研究了相應(yīng)的圖像特征分析與粒子群算法（PSO）優(yōu)化的最小二乘支持向量機(jī)回歸（LSSVR）預(yù)測(cè)模型。本文的主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)論如下：
　　（1）分述了基于機(jī)器視覺的鎢離子濃度在線檢測(cè)系統(tǒng)的基本原理，建立了集取樣制樣和在線檢測(cè)分析于一體的鎢離子濃度在線檢測(cè)系統(tǒng)總體方案、硬件設(shè)計(jì)，并分析了環(huán)境光照以及料液溫度對(duì)檢

3、測(cè)分析精度的影響。
　?。?）應(yīng)用HALCON系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了本在線檢測(cè)分析系統(tǒng)的圖像處理功能。借助中值濾波方法消除了環(huán)境和設(shè)備噪聲對(duì)檢測(cè)圖像的干擾；根據(jù)鎢離子濃度與料液色度的對(duì)應(yīng)關(guān)系，將圖像變換到HSI空間，由小波變換對(duì)料液圖像進(jìn)行分解，基于多尺度Retinex算法對(duì)低頻圖像進(jìn)行增強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)了圖像的光照補(bǔ)償；應(yīng)用OTSU算法對(duì)圖像的S分量進(jìn)行分割，便于目標(biāo)區(qū)域的特征提取和分析，從而獲得了表征鎢離子濃度的圖像特征參數(shù)H、S、I均值。

4、>　?。?）對(duì)存在干擾元素的料液濃度圖像信息，運(yùn)用PSO優(yōu)化的LSSVR建立了鎢離子濃度預(yù)測(cè)模型，以提高檢測(cè)分析精度和實(shí)時(shí)性。
　　（4）在上述研究的基礎(chǔ)上，應(yīng)用LabVIEW開發(fā)了離子交換過(guò)程鎢離子濃度在線檢測(cè)分析系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)檢測(cè)、超量分析、報(bào)警和數(shù)據(jù)共享等功能。
　　試驗(yàn)表明，本文設(shè)計(jì)的基于機(jī)器視覺的鎢冶煉過(guò)程鎢離子濃度在線檢測(cè)系統(tǒng)實(shí)時(shí)性好，精度較高，重復(fù)性好,預(yù)測(cè)模型泛化能力強(qiáng)，相對(duì)誤差在3％以內(nèi)，符合工藝要求