钢水液位高度是薄带连铸生产的重要工艺参数之一,熔池液位的变化直接影响产品质量及生产过程的稳定,实现液位的精确检测对连铸生产有重要意义。相比于传统的液位检测方法,基于机器视觉技术的新型检测方式具有检测精度高、速度快、占用空间小的特点,能够更好地适应薄带铸轧液位检测需要。本课题依托国内某钢厂薄带连铸项目,针对钢水液位视觉检测系统的开发与应用开展相关研究工作,通过测量钢水液面宽度实现熔池液位高度的检测。论文主要就视觉检测系统的构建、图像处理算法、标定计算方法、实际应用中出现的问题进行了较为系统的研究和分析,相关研究成果应用于生产实践,取得了较好的应用效果。本文主要研究成果如下:（1）针对高温环境下图像中存在高斯噪声和椒盐噪声的问题,结合均值滤波方法,对常规中值滤波算法进行了改进和优化。算法主要是根据实际检测情况,设定合理的信号修剪量R,以领域中间值为中心,对修剪量R以内的所有像素点做均值处理。改进后的滤波去噪算法有效去除了图像采集、传输过程中产生两种主要噪声,图像边缘细节得到更好保留,保证了后续图像处理环节的高效进行。（2）针对连铸熔池液位检测过程中容易出现的“双重边界”现象,在传统OTSU阈值分割算法的基础上,提出新的图像分割算法。根据最佳阈值变化规律,设计出基于OTSU阈值的分段函数。新的图像分割算法可以准确提取不同液位高度图像中的特征区域,使检测量程扩大为单一使用OTSU检测量程的四倍,满足了实际检测需求。（3）根据液位检测方案,建立了基于传统相机标定法的成像投影模型,确定了二维物点与三维物点的对应关系。利用不同宽度的标定板模拟不同高度的液面,并对相机标定模型进行了合理简化,以减少系统标定参数,达到提高系统检测速度,方便系统工业化应用的目的。（4）结合液位视觉检测系统的实际应用需求,着重研究了边界识别、检测量程、协调控制三项关键技术难题,提出“优化图像处理—扩大标定量程—PID算法调控”综合处理方案,将熔池液位控制在设计范围内,满足薄带连铸生产要求。（5）开发的钢水液位视觉检测系统投入工业现场应用,在检测精度、检测速度、检测量程等方面均满足了实际检测需求。测量结果表明,开发的机器视觉系统用于钢水液位高度检测,系统设计合理,测量结果准确。