收藏本站
《华北理工大学》 2018年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于CCD图像传感高精度温度测量技术研究

刘爱旭  
【摘要】:目前常用传统接触式热电偶测温仪对炼钢过程中冶炼炉内的钢水表面温度进行测量,然而传统接触式热电偶测温仪只实现单点温度测量,也不能将冶炼炉内钢水表面温度场的整体情况实时呈现,同时钢铁冶炼炉内的环境条件恶劣,并伴有各种干扰因素,如果测温仪器在这种环境下进行工作,就会使测量结果的精度降低。针对接触式测温仪的测量结果不精确的缺陷,文章根据红外辐射基本理论,提出利用基于CCD(Charge-coupled Device)图像传感器的非接触测温技术实现对钢水表面温度的精确测量。针对实际钢铁冶炼环境的复杂性,研究了影响CCD图像传感测温精度的各种干扰因素,同时给出了提高CCD图像传感温度测量精度的解决方案。首先,在研究红外热辐射测温理论和CCD图像传感器检测特性的基础上,利用非局部均值滤波算法对CCD采集到的钢水图像进行噪声去除处理,然后提取无噪声目标图像的灰度值信息,为后续建立的测温模型提供高精度数据。然后,利用最小二乘法和广义回归神经网络法分别对灰度比和温度值的非线性数学关系的曲线拟合,通过比较两种方法最终的拟合效果可知,广义回归神经网络法拟合效果优于最小二乘法拟合效果。但在实际生产过程中,温度必须实现实时在线显示,因此常用最小二乘法建立的测温模型进行温度测量,满足工业对测温间隔的要求。如果实际的钢水测温间隔要求不严格,将考虑引入广义神经网络进行测量,这样就可以得到精度更高的温度。最后,对CCD图像传感高精度测温系统中的硬件选型和软件功能设计进行了研究,利用MATLAB软件完成在线温度测量显示平台的设计,通过测温平台可以实现对冶炼炉内的钢水表面任意点温度的显示。同时为了便于观察和分析研究,测温平台还提供了等温线显示图、形态学显示图和伪彩色图像。通过实验可知,基于CCD图像传感高精度温度测量技术,解决了传统测温技术测量结果不精确的缺陷,真实地呈现出了冶炼炉内钢水的表面温度场分布情况,待进一步完善后可以应用到实际钢铁厂生产中。
【学位授予单位】:华北理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:TF701.3;TP391.41

免费申请
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 梁广顺;汪日伟;温显斌;;基于双边滤波与非局部均值的图像去噪研究[J];光电子·激光;2015年11期
2 马翠红;刘俊秘;杨友良;;基于小波变换的红外热像钢水测温研究[J];激光与光电子学进展;2015年10期
3 杨友良;王新宇;马翠红;;自适应维纳滤波在钢水红外图像去噪中的应用[J];红外技术;2015年09期
4 孙元;彭小奇;;基于彩色CCD的双色与三色比色测温法比较研究[J];传感技术学报;2015年08期
5 海啸;朱志杰;;最小二乘法和三次样条曲线拟合的比色测温误差修正对比分析[J];激光杂志;2015年06期
6 杨友良;位佳佳;马翠红;;基于小波分析的比色测温波段选择[J];压电与声光;2015年03期
7 桑运洪;李少清;马速超;韩天峰;马天石;刘铮;刘青;;最小二乘法在水泵试验曲线拟合中的应用[J];中国农机化学报;2014年05期
8 吕鹏飞;裴东兴;沈大伟;;基于K型热电偶的瞬态测温技术的研究[J];传感技术学报;2014年06期
9 钟莹;杨学志;唐益明;刘灿俊;岳峰;;采用结构自适应块匹配的非局部均值去噪算法[J];电子与信息学报;2013年12期
10 郭全占;司丹丹;胡园园;干宗良;;基于非局部均值的彩色图像去噪[J];现代电子技术;2013年22期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 田慧欣;LF精炼炉钢水温度预报方法研究[D];东北大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 毛尹航;基于CCD摄像机的高温目标测温系统研究[D];哈尔滨理工大学;2016年
2 刘俊秘;基于红外热像的钢水测温模型研究[D];华北理工大学;2016年
3 王新宇;基于红外图像处理的钢水测温方法研究[D];华北理工大学;2016年
4 王一乔;基于CCD固体火箭发动机羽焰温度场测试技术研究[D];哈尔滨工业大学;2015年
5 李俊;基于CCD的焦炉测温技术研究[D];合肥工业大学;2015年
6 位佳佳;基于红外热像的钢水温度测量[D];华北理工大学;2015年
7 骆昕;基于广义回归神经网络的手写数字识别研究[D];西安科技大学;2014年
8 毛伟;基于ARM的红外测温算法及信号处理系统设计[D];南京理工大学;2014年
9 郭凯;基于CCD传感器的高温熔体表面温度场测量系统的研究[D];杭州电子科技大学;2014年
10 王娜;多图非局部去噪算法研究[D];西安电子科技大学;2014年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前9条
1 杨学志;陈靖;周芳;郎文辉;郑鑫;李国强;;基于同质像素预选择的极化SAR图像非局部均值滤波[J];电子与信息学报;2015年12期
2 董婵婵;张权;郝慧艳;张芳;刘祎;孙未雅;桂志国;;基于差分曲率的偏微分方程图像降噪算法[J];计算机工程与设计;2015年07期
3 潘保青;李岩峰;张志杰;;基于量子粒子群算法的热电偶动态校准及动态补偿技术研究[J];传感技术学报;2015年07期
4 代中华;赵世军;高太长;翟东力;;光热型电测日照计测量仿真研究[J];传感技术学报;2015年06期
5 王公堂;谷文静;孙倩;虞刚;孙腾;李登旺;;基于自适应非局部均值的CBCT投影数据去噪算法[J];光电子·激光;2015年06期
6 汤少杰;黄魁东;吴青;王郑耀;范九伦;;基于双侧滤波与短时傅里叶变换的改进双域滤波[J];计算机科学与探索;2015年11期
7 陈建宏;赵拥军;刘伟;赖涛;;基于Zernike矩的快速PPB相干斑抑制算法[J];计算机工程与设计;2015年01期
8 王晓娜;于方舟;杨遂军;祁漫宇;叶树亮;;基于集总热容法的薄膜热电偶动态特性研究[J];传感技术学报;2014年12期
9 董婵婵;张权;郝慧艳;张芳;刘祎;孙未雅;桂志国;;基于变指数的片相似性扩散图像降噪算法[J];计算机应用;2014年10期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 冯凯;迁钢二炼钢动态运行过程中若干工序基本参数分析与精准控制方法研究[D];北京科技大学;2016年
2 彭俊;链箅机回转窑烧结球团过程建模与优化方法研究[D];东北大学;2013年
3 牛大鹏;诺西肽发酵过程建模与优化研究[D];东北大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 赵健;磁芯环线圈感应热像系统[D];电子科技大学;2018年
2 刘爱旭;基于CCD图像传感高精度温度测量技术研究[D];华北理工大学;2018年
3 孙一博;高炉炉衬测温装置温度场分布及数值模拟研究[D];内蒙古科技大学;2017年
4 白振江;多源气象信息传输监控管理系统的设计与实现[D];西安电子科技大学;2017年
5 许广强;基于FPGA的单一图像识别算法设计[D];黑龙江大学;2017年
6 曹源;基于广义回归神经网络的敦煌壁画数字化修复技术的研究[D];西北师范大学;2017年
7 张勇进;基于数字图像处理的高温目标温度场测量系统研究[D];哈尔滨理工大学;2017年
8 高悦;熔融金属红外热像测温精度的研究[D];华北理工大学;2017年
9 李可;基于吸收光谱技术的燃烧场温度与浓度层析成像方法研究[D];东南大学;2016年
10 朱东明;煤自燃标志性气体实验及应用研究[D];河北工程大学;2016年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 龚恒;张建军;陈睿;;基于MATLAB热处理温度非接触式测量系统设计研究[J];西南大学学报(自然科学版);2015年04期
2 吴一全;戴一冕;殷骏;吴健生;;Fast Non-Local Means Algorithm Based on Krawtchouk Moments[J];Transactions of Tianjin University;2015年02期
3 罗学刚;吕俊瑞;王华军;杨强;;选择性计算的快速非局部均值图像去噪[J];电子科技大学学报;2015年01期
4 朱国庆;李庆武;林少飞;周亮基;;基于人眼视觉特性的非下采样轮廓波变换域红外图像增强算法[J];激光与光电子学进展;2015年01期
5 张向宇;孙亦鹏;向小凤;张波;徐宏杰;;一种测量金属表面温度及辐射率的方法[J];动力工程学报;2014年11期
6 唐麟;刘琳;苏君红;;红外图像噪声建模及仿真研究[J];红外技术;2014年07期
7 单亚锋;马艳娟;付华;李文娟;王灿祥;;分布式光纤测温系统在煤矿火灾监测中的应用[J];传感技术学报;2014年05期
8 房宜汕;;基于改进的非局部均值去噪算法[J];软件;2014年02期
9 徐骏;孟炳寰;翟文超;丁蕾;郑小兵;;基于热红外标准辐亮度计的常温黑体定标技术[J];红外与激光工程;2014年03期
10 张晓龙;刘英;王健;周昊;孙强;;不同非均匀性校正温度的红外测温技术[J];中国光学;2014年01期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 陈海霞;面向数据挖掘的分类器集成研究[D];吉林大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 位佳佳;基于红外热像的钢水温度测量[D];华北理工大学;2015年
2 钱立超;亮度式光纤测温系统及其校准的研究与设计[D];燕山大学;2014年
3 杨薇薇;高速切削过程CCD测温平台设计及Ti6Al4V切削测温实验研究[D];中国地质大学(北京);2014年
4 孟柯;微光视频图像的目标检测与增强技术研究[D];南京理工大学;2014年
5 王婷婷;热辐射法测量脉冲大能量激光场分布的研究[D];长春理工大学;2014年
6 毛伟;基于ARM的红外测温算法及信号处理系统设计[D];南京理工大学;2014年
7 于泽奇;红外热成像技术在轮机故障诊断中的应用[D];大连海事大学;2013年
8 王存海;多光谱辐射测温及半透明介质表观辐射特性[D];哈尔滨工业大学;2013年
9 司洋;基于彩色图像传感器的双光谱测温方法研究[D];中北大学;2013年
10 王飞;红外热像及比色测温技术在RH炉钢水温度检测中的应用[D];安徽大学;2013年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张锦华;孙挺;;引入像点融合度修补的图像边缘化参差拼接实现[J];微电子学与计算机;2014年08期
2 翟逸飞;;基于FPGA的图像边缘处理研究[J];企业技术开发;2013年12期
3 顾长友;妙用Photoshop处理图像边缘[J];电脑知识与技术;2003年08期
4 濮群,余桂;用线性模型检测图像边缘[J];清华大学学报(自然科学版);1988年01期
5 宋建中;;喷雾图像的自动分析[J];光学机械;1988年04期
6 刘娟娟;刘斌;;低照度非线性光学图像边缘自适应增强装置设计[J];激光杂志;2017年03期
7 张琳梅;;基于图像边缘增强的改进方法[J];信息系统工程;2016年03期
8 王水萍;邹蕾;;空中模糊目标图像边缘信息的融合与恢复方法[J];科技通报;2014年06期
9 朱庆生;杨世泉;柳锋;;基于图像边缘摘要的快速模板匹配[J];计算机应用研究;2009年02期
10 陈文兵;张小磊;;基于图像边缘的能见度计算方法[J];微型电脑应用;2009年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 陆成刚;陈刚;张但;闵春燕;;图像边缘的优化模型[A];'2002系统仿真技术及其应用学术论文集(第四卷)[C];2002年
2 王培珍;杨维翰;陈维南;;图像边缘信息的融合方案研究[A];中国图象图形学会第十届全国图像图形学术会议(CIG’2001)和第一届全国虚拟现实技术研讨会(CVR’2001)论文集[C];2001年
3 王亮亮;李明;高昕;;强模糊空间目标图像边缘获取方法研究[A];第九届全国光电技术学术交流会论文集(下册)[C];2010年
4 陈炜;张阳阳;孟庆勋;;一种基于Curvelet变换的图像边缘增强方法[A];国家安全地球物理丛书(十)——地球物理环境与国家安全[C];2014年
5 张明慧;;基于模糊蒙片算法的CR图像边缘增强[A];第六届全国信息获取与处理学术会议论文集(1)[C];2008年
6 杨文秀;陆常周;;最优小波问题探讨[A];新世纪 新机遇 新挑战——知识创新和高新技术产业发展(上册)[C];2001年
7 周胜灵;丁珠玉;;农产品边缘检测系统研究[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
8 胡昌伟;屈小波;郭迪;宁本德;陈忠;;基于边缘加权的l_1-l_2范数MRI欠采重建[A];第十七届全国波谱学学术会议论文摘要集[C];2012年
9 杨唐文;王敏杰;秦勇;;融合图像边缘和区域特征的道路检测算法[A];2013年中国智能自动化学术会议论文集(第三分册)[C];2013年
10 韩焱;王明泉;宋树争;;工业射线图像的退化与恢复方法[A];新世纪 新机遇 新挑战——知识创新和高新技术产业发展(下册)[C];2001年
中国重要报纸全文数据库 前6条
1 侯杰;国产芯片进军移动多媒体市场[N];人民邮电;2003年
2 吴飞;无边距照片打印三部曲[N];中国电脑教育报;2003年
3 成岭;消除Premiere中慢镜头的图像抖动[N];电脑报;2003年
4 ;体验决定一切[N];中国计算机报;2003年
5 Wang JS;抠图又有新招[N];电脑报;2002年
6 ;令挑剔的人也刮目相看[N];中国电子报;2001年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 左承林;图像非局部均值去噪方法研究[D];国防科学技术大学;2016年
2 张文静;光场成像技术在天空偏振模式测量和湍流图像清晰化中的应用研究[D];国防科学技术大学;2016年
3 王丹;基于暗通道先验的图像和视频去雾模型及算法研究[D];国防科学技术大学;2016年
4 何人杰;图像去雾与去湍流方法研究[D];西北工业大学;2017年
5 刘飞;透混沌介质偏振成像技术[D];西安电子科技大学;2016年
6 李永军;图像与视频低复杂度压缩算法研究[D];西安电子科技大学;2017年
7 张珺;单细胞三维结构与衍射图像特征的分类方法研究[D];天津大学;2017年
8 张菲菲;梯度域处理框架下的图像视见度增强技术研究[D];武汉大学;2015年
9 王展;基于示温漆图像的温度自动判读算法研究[D];电子科技大学;2018年
10 张瑞;基于全局稀疏梯度的图像处理方法研究[D];西安电子科技大学;2018年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘爱旭;基于CCD图像传感高精度温度测量技术研究[D];华北理工大学;2018年
2 陈仓;燃油喷雾图像宏观特性参数测量算法优化及Matlab/GUI程序实现[D];长安大学;2018年
3 张艺;低质量公路交通图像的增强技术研究[D];长安大学;2018年
4 王嘉锐;基于暗亮原色先验与自适应参数优化的图像去雾算法研究[D];长安大学;2018年
5 杨蕊;基于侧扫声呐图像的底质特征提取及分类技术研究[D];哈尔滨工程大学;2018年
6 杨杰;单幅图像去雾算法研究与评价[D];长安大学;2018年
7 吴科君;基于深度学习的海面船舶目标检测[D];哈尔滨工程大学;2018年
8 叶奎;图像篡改检测方法及其影响评估研究[D];哈尔滨理工大学;2018年
9 董付财;船舶舱外视频监控图像去雾方法研究[D];哈尔滨工程大学;2018年
10 马新利;基于CT图像的肺肿瘤分割技术研究[D];河北大学;2018年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026