【摘要】：我國作為世界最大產(chǎn)鋼和耗鋼大國,鋼鐵工業(yè)不進(jìn)支持著整個國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展,也為各行各業(yè)各國各領(lǐng)域的器械制作等提供原材料。鋼的品質(zhì)跟其出爐時的化學(xué)成分控制適當(dāng)與否有直接關(guān)系。其中鋼中的碳含量不但決定鋼種,還影響鋼的強度、硬度、塑性和焊接性,所以對煉鋼過程中爐內(nèi)碳含量多少的把握是煉鋼的重點關(guān)注問題,根據(jù)人工經(jīng)驗,爐內(nèi)碳含量的變化與爐口火焰形態(tài)變化存在對應(yīng)的規(guī)律關(guān)系。所以要想準(zhǔn)確的預(yù)測煉鋼的終點,冶煉高品質(zhì)的合理碳含量的鋼種,研究爐口火焰特征反應(yīng)出來的碳含量變化顯得十分重要。本文是運用計算機(jī)視覺模擬人類視覺,利用算法來代替人工分析火焰特征,實現(xiàn)計算機(jī)看火預(yù)測煉鋼終點。本文分析了其他前人在火焰特征提取領(lǐng)域提出的各種方法,總結(jié)了各算法的優(yōu)缺點,結(jié)合煉鋼爐火特征提取預(yù)測終點的難點,提出了先判斷煉鋼階段,再在后期細(xì)化分析火焰的其他特征與碳含量的關(guān)系的方式,即采用提取爐火的harris角點數(shù)目判斷先判斷煉鋼階段和采用基于YIQ顏色空間提取爐火輪廓進(jìn)而獲得邊緣曲率擬合碳含量關(guān)系數(shù)據(jù)模型來實現(xiàn)終點預(yù)測。本文的主要工作如下:1.基于harris角點判斷煉鋼階段。首先為爐火圖像建立高斯差分空間進(jìn)而建立圖像金字塔。然后基于圖像金字塔獲得穩(wěn)定的harris角點,再結(jié)合工人的經(jīng)驗和角點閾值劃分煉鋼的三個階段。2.基于YIQ顏色空間提取爐火輪廓進(jìn)而獲得邊緣曲率。基于YIQ顏色空間提取爐火輪廓,然后在提取的輪廓基礎(chǔ)上,基于數(shù)學(xué)的正弦函數(shù)提取邊緣曲率,并擬合人工經(jīng)驗碳含量數(shù)據(jù)關(guān)系模型,實現(xiàn)煉鋼終點的預(yù)測。為了驗證本文所提出的基于火焰的多尺度多特征方法預(yù)測煉鋼終點研究的可行性、魯棒性、高效性,通過編程和實驗設(shè)計將每個步驟在MATLAB上進(jìn)行了大量實驗和驗證并擬合人工經(jīng)驗數(shù)據(jù)建立數(shù)據(jù)關(guān)系模型。并將本文提取輪廓部分的算法與其他類似算法進(jìn)行了比較實驗和分析。最終的實驗結(jié)果很好的證明了本算法的高效、可行和良好的魯棒性。
【學(xué)位授予單位】：南華大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TF703;TP391.41

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2708198