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基于机器视觉的萃取过程铜离子浓度软测量

王亚坤  
【摘要】:在湿法冶金的铜萃取过程中,反萃余液中铜离子浓度的变化直接反映萃取过程的实际萃取效果。在实际生产过程中,对铜离子浓度的判断主要依赖人工经验的方法,即操作工人通过观察反萃余液的颜色来判断铜离子浓度。这种方法对工人实际经验有很高的要求,容易造成检测结果的较大误差。 本文以湿法冶金过程为背景,针对铜萃取过程,人工判断铜离子浓度误差较大的问题,对基于机器视觉的萃取过程铜离子浓度软测量方法展开较为深入的研究。本文首先给出了图像采集系统的硬件设计,尤其考虑了光照、CCD相机的选择;对反萃余液液体图像进行采集,并通过中值滤波方法消除了设备和环境对图像造成的噪声污染;将图像变换到HSV空间,并通过改变亮度图像的小波分解系数,实现对图像的光照补偿;利用OTSU算法分别对彩色图像和灰度图像进行分割,实现目标区域分割;运用计算机图像处理技术对图像进行分析,获取表征铜离子浓度的图像特征H、S、V值;最后利用偏最小二乘回归建立模型,实现对铜离子浓度的预测。 仿真结果表明,本文提出的基于机器视觉的铜离子浓度软测量方法能够实现反萃余液铜离子浓度的预估,效果较好。


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