基于多傳感器數(shù)據(jù)融合的鑄坯表面溫度測量系統(tǒng)設計.pdf

1、連鑄坯的表面溫度是連鑄生產中的重要參數(shù)之一，它對減少鑄坯內部裂紋、降低能耗和實現(xiàn)閉環(huán)優(yōu)化控制有重要意義。本文檢測的是二冷出口與矯直機之間的鑄坯表面溫度，由于受到現(xiàn)場惡劣環(huán)境、表面氧化皮等因素影響，采用單一測溫傳感器無法實施準確穩(wěn)定的測量。本文研究了紅外測溫儀與面陣CCD測溫儀的融合測溫系統(tǒng)中的圖像預處理、異尺度數(shù)據(jù)配準、運動目標定位和融合方案設計等問題。
　　首先，對融合測溫系統(tǒng)中面陣CCD采集的圖像進行預處理。針對鑄坯圖像受到噪

2、聲的干擾問題，通過對噪聲特征的分析提出了區(qū)域中值濾波方法;針對CCD攝像機成像的非均勻性問題，用兩點法對面陣CCD進行了標定;針對鑄坯圖像的幾何畸變問題，先使用針孔成像模型對攝像機進行標定，然后對圖像進行了幾何畸變校正，并對校正結果進行了驗證和誤差分析;在預處理的基礎上，提出了一種基于機理模型與圖像數(shù)據(jù)融合的鑄坯表面溫場還原方法。
　　然后，對多傳感器融合測溫進行了深入研究。為引導紅外測溫儀在受氧化皮干擾小的區(qū)域測量，提出了一種結

3、合區(qū)域位置、平均溫度和方差三因素的最佳測量位置的選擇策略;為實現(xiàn)無外加定位裝置條件下異尺度傳感器數(shù)據(jù)的配準，通過對溫度曲線的波動分析，提出了基于特征向量的數(shù)據(jù)配準算法，定位了紅外測溫儀的在鑄坯圖像中的測量位置。未解決視頻流中目標定位受信息貧乏、幾何畸變、圖像灰度變化等因素帶來的匹配失誤率高問題，選用信息熵最大的區(qū)域作為模板區(qū)域，提出了基于特征區(qū)域的信息熵向量的定位算法，并通過實驗驗證了算法的準確性。在數(shù)據(jù)配準和目標定位的基礎上，提出了紅