基于机器视觉的焦炉炉号与门栓位置识别

【摘要】：焦炉炉门在炼焦过程中起到保持焦炉炭化室密封性的作用,炼焦结束后,推焦车关闭焦炉门,如果门栓嵌入较少会导致密封性较差,产生冒烟冒火的现象~([1]),甚至会导致焦炉炉门掉落,造成严重的事故,威胁到工作人员的安全,给企业造成重大损失。目前由人工确认炉门关闭是否到位,但由于焦炉炉温较高,工作人员距离炉门较远,以及现场烟雾粉尘多、焦炉设备自身遮挡等因素的影响,难以快速准确地确定门栓是否到位。近年来,图像处理技术、模式识别等技术的发展,使得机器视觉技术得到了发展,机器视觉优点在于处理速度快、局限性小,因此本文将机器视觉应用到检测炉门关闭状态中,设计开发了基于机器视觉的焦炉炉号与门栓位置自动识别系统。本课题研究的主要内容为:1.介绍了机器视觉研究现状应用实例,以及国内外的发展现状及其发展趋势。根据炉门门栓与位置识别的系统要求,设计了基于机器视觉识别的系统方案。2.针对炉门图像由于光照不均、现场粉尘油污导致的图像不清晰等问题,研究了灰度图像增强、中值滤波和腐蚀平滑处理等算法,最终采用灰度图像增强的方法对图像增强处理,通过中值滤波和平滑处理的方法对图像进行去噪。3.研究了图像边缘检测、hough变换等图像处理技术,最终采用边缘检测和hough变换实现了炉门门栓位置识别,研究了角点匹配和模板匹配技术,最终通过模板匹配实现了炉门号的识别。4.利用hough变换检测直线,根据计算和判断条件,实现了炉门门栓位置识别。通过定位切割以及字符匹配,实现了炉门门号的识别。并将门栓和炉号的处理结果显示出来,语音播报给工作人员。5.设计开发了炉门门号与门栓位置自动检测系统,并将识别软件移植到图像处理系统中,实现了软硬件的开发。本论文在完成焦炉门栓位置识别的同时,获得了炉门号的信息,该识别系统处理速度快,识别准确度高。论文最终对焦炉炉号与门栓位置识别系统的硬件设计和图像处理算法做了总结并对进一步研究做了展望。