基于机器视觉的溢流槽液位测量系统研究

来源 :冶金自动化研究设计院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:gaoxianfeng
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国内钾盐钾肥需求缺口量大、可溶性钾盐的资源储量少,同时已有工艺路线相对落后于国外技术,本课题深入了解影响钾盐生产的重要工艺参数,提升钾盐的精矿品位并降低废品的回收率。本文针对溢流槽内反浮选液位的液位测量的指标要求和现有测量方案维护成本较高,研究了图像液位检测系统的摄像机标定、液位波动区域定位、液位检测等几个方面内容,设计了一套基于机器视觉的反浮选液位测量系统,实现溢流槽液位的高精度波动液位的实时检测,研究内容主要包括以下几个方面:(1)根据机器视觉测量系统的工作原理及反浮选液位测量的精度需求,选择最佳匹配的光学镜头和CCD摄像机等硬件部分搭建实验室仿真平台,实现溢流槽液位测量系统的方案设计及液位检测的软件模块化设计。(2)为提高溢流槽液位的检测精度,研究了工业摄像机模型的畸变参数,采用Tsai两步法和圆靶标定板实现摄像机的高精度标定。(3)针对溢流槽溶液的液位波动差异大及泡沫干扰等复杂的检测场景,研究了常见的几种区域分割算法,并选用OTSU及冗余阈值作为自适应阈值和Surendra背景建模定位液位波动区域。(4)针对溢流槽的不同区域液面的复杂性,介绍了几种常见的液面提取算法,并采用LSD边缘检测算法提取液位并拟合出最优分界面,并对液面测量系统做检测的精度和误差分析。最后,该系统利用C++编程实现并对溢流槽内波动液位的进行仿真测试,实验结果表明,利用本文所采用的方案设计可以实现高精度的液位实时测量。
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