基于机器视觉的圆盘造球机生球粒径在线检测方法研究

发布时间：2021-03-14 10:57

　　球团矿是现代高炉炼铁的重要原料之一。圆盘造球机是球团矿生产过程中的重要过程装备,其主要用于制备具有一定粒径范围和机械强度的生球。生球的粒径分布是造球过程的重要质量指标之一。目前主要通过人工采样筛分法离线测量生球的粒径分布,但人工采样筛分过程耗时较长、效率低、测量结果滞后、不能及时获取生球的粒径分布信息,容易导致造球过程调控不及时、造成工况大幅波动,无法满足炼铁行业对生球产量和质量的迫切要求。针对以上现状,本文提出了一种基于机器视觉的圆盘造球机生球粒径自动测量方法,以解决生球质量的在线监测问题。通过分析圆盘造球机的造球过程特点,确定将造球机内静止层作为生球图像的采集区域,设计了机器视觉硬件系统;通过工业相机采集静止层生球图像,利用改进的阈值分割方法从图像中分割出生球区域和阴影区域;然后使用生球标记和K-means聚类算法对表层的生球进行图像识别;在对生球区域中含有的少量阴影进行标记后,采用基于区域扩充和标记控制的分水岭算法从生球区域中分割出单个生球,较好地解决了重叠生球的分割问题;在此基础上,使用最小外接圆拟合方法测量出单个生球的粒径,采用统计分析方法获得生球的粒径分布信息。最后基于Op... 

【文章来源】：湖南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

球团矿制造工艺流程

圆盘造球机现场运行图

造球现场人工筛分生球

【参考文献】：
期刊论文
[1]球团替代烧结——铁前节能低碳污染减排的重要途径[J]. 杨晓东,张丁辰,刘锟,邢芳芳,胡金玲.  工程研究-跨学科视野中的工程. 2017(01)
[2]智能制造装备视觉检测控制方法综述[J]. 王耀南,陈铁健,贺振东,吴成中.  控制理论与应用. 2015(03)
[3]绕光轴旋转拍摄LCD上平面靶标实现相机标定[J]. 张维忠,赵志刚,油世明,袁翠梅.  仪器仪表学报. 2011(01)
[4]基于交比不变性的镜头畸变参数标定方法[J]. 贺俊吉,张广军,杨宪铭.  仪器仪表学报. 2004(05)
[5]圆盘造球机中的强制分级机理及其应用[J]. 朱德庆,姜涛,邱冠周,黄柱成.  中南工业大学学报(自然科学版). 1999(02)

硕士论文
[1]链篦机—回转窑球团生产冷却过程优化研究[D]. 黄益泽.东北大学 2014
[2]基于CMOS图像传感器的高速相机成像电路设计与研究[D]. 于帅.中国科学院研究生院（上海技术物理研究所） 2014
[3]球团生产过程中热工参数的优化控制研究[D]. 付晓宁.东北大学 2010



本文编号：3082043