基于机器视觉的钨冶炼过程钨离子浓度在线检测系统研究

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2、本人在导师指导下进行的研巧工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中持别加Ｗ标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研巧成果，也不包含己获得江西理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中做了明确的说明并表示谢意。申请学位论文与资料若有不实之处一，本人承担切相关责任。研究生签名；时间；年ｔ月日３学位论文版权使用授权书本人完全了解江西理工大学关于收集、保存、使用学位论文的规定：即学校有权保存按要求提

3、交的学位论文印刷本和电子版本，学校有权将学位论文的全部或者部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编从供查阅和；定向国关ｎ和借阅学校有权按有关规家有部或者机构送交论文的复电子版。本人印件，论文和意允许本学位被查阅借阅同学校向国家有关部口或机送交论和构文的复印件电子版，通网络息服并过向社会公众提供信务。密论保的学位文在解密后适用本授权书学位论者签（手写）：签名（文作名导师手写、签：签／字曰月■期年ｉ曰字曰期：年月Ｊ曰Ｊ分类号：密级：UDC：

4、学号：6120130087硕士学位论文基于机器视觉的钨冶炼过程钨离子浓度在线检测系统研究On-LineDetectionSystemofWIonConcentrationDuringTungstenSmeltingProcessBasedonMachineVisionTechnology学位类别：工学硕士作者姓名：罗贤平学科、专业：测试计量技术及仪器研究方向：传感检测与智能仪器指导教师：刘飞飞教授2016年06月02日江西理工大学硕士学位论文摘要摘要在钨离子交换冶炼生产过程中，料液中的钨离子（WO）浓度

5、的变化直接反映冶炼3生产过程及质量。但在实际生产中，对钨离子浓度的检测主要由人工取样再到化验室化验分析。人工取样分析方法存在不连续、非实时和重复性差等问题，导致生产控制不及时,生产过程及产品质量不一致等现象。本文以钨冶炼过程为背景，针对离子交换过程中人工取样化验分析钨离子浓度存在的问题，应用机器视觉技术研究钨离子浓度在线检测方法，分析了人工取样化验分析过程的特点及影响因素，按在线检测分析的要求重组优化了适应于现场在线分析的检测流程，构建了集取样制样和在线检测分析于一体的钨离子浓度在线检测分析系统，研究了

6、相应的图像特征分析与粒子群算法（PSO）优化的最小二乘支持向量机回归（LSSVR）预测模型。本文的主要研究内容及结论如下：（1）分述了基于机器视觉的钨离子浓度在线检测系统的基本原理，建立了集取样制样和在线检测分析于一体的钨离子浓度在线检测系统总体方案、硬件设计，并分析了环境光照以及料液温度对检测分析精度的影响。（2）应用HALCON系统实现了本在线检测分析系统的图像处理功能。借助中值滤波方法消除了环境和设备噪声对检测图像的干扰；根据钨离子浓度与料液色度的对应关系，将图像变换到HSI空间，由小波变换对料液

7、图像进行分解，基于多尺度Retinex算法对低频图像进行增强，实现了图像的光照补偿；应用OTSU算法对图像的S分量进行分割，便于目标区域的特征提取和分析，从而获得了表征钨离子浓度的图像特征参数H、S、I均值。（3）对存在干扰元素的料液浓度图像信息，运用PSO优化的LSSVR建立了钨离子浓度预测模型，以提高检测分析精度和实时性。（4）在上述研究的基础上，应用LabVIEW开发了离子交换过程钨离子浓度在线检测分析系统。该系统具有实时检测、超量分析、报警和数据共享等功能。试验表明，本文设计的基于机器视觉的钨冶

8、炼过程钨离子浓度在线检测系统实时性好，精度较高，重复性好,预测模型泛化能力强，相对误差在3%以内，符合工艺要求。因此，该系统可以取代繁琐的人工取样化验分析，实现钨离子浓度的在线检测。关键词：钨冶炼;钨离子浓度;机器视觉;在线检测分析;支持向量机IAbstractAbstractDuringtheprocessofwionexchangesmeltingproduction,theconcentrationchangeofWO3infeeds