基于图像特征的连铸板坯表面质量在线监测方法的研究

发布时间：2025-06-27 06:42

　　经过几十年的发展,连铸技术已经取得很大的提升,但由于受连铸机拉速、连铸机使用的保护渣以及结晶器内液面的平稳性等因素的影响,连铸坯表面存在缺陷的情况仍然难以避免。通过对现有连铸板坯表面质量检测方法的研究与分析,在总结各种方法优劣的基础上,本文创新性地提出了一种基于图像特征的连铸板坯表面质量在线监测方法,并设计了一套基于上述方法的连铸板坯表面质量在线监测系统,运用该系统在钢厂对上述方法进行了有效的验证。 传统的基于图像的板坯表面质量检测方法完全依赖于图像识别的智能算法,识别的速度容易受算法复杂度和性能的限制,而且由于板坯表面氧化皮、振痕、划痕等的影响,误识别率比较高。基于以上因素,本文在此基础上创新性地提出了对所采集的图像采用人工识别方法为主智能识别方法为辅的图像检测方法来进行板坯表面质量监测,并在此基础上提出了运用该方法的在线监测系统的总体架构,详细阐述了系统的硬件架构和软件架构。 分析了连铸生产过程中连铸工艺对连铸坯表面缺陷的影响,同时对连铸坯表面的缺陷进行了分类和描述,总结出了每种缺陷的影响因素和每种缺陷之间的不同特征,为下一步对缺陷的智能识别奠定了基础。 根据连铸坯表面缺...

【文章页数】：89 页

【学位级别】：硕士

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致谢
摘要
Abstract
目录
1 绪论
    1.1 论文研究背景及意义
    1.2 连铸坯表面缺陷现状
    1.3 国内外连铸板坯表面质量在线监测技术的现状
        1.3.1 国外对于连铸坯表面质量在线监测技术的研究
        1.3.2 国内对于连铸坯表面缺陷监测技术的研究
    1.4 常见连铸坯表面质量在线监测方法的对比分析
    1.5 基于图像特征的板坯表面质量在线监测方法的提出
    1.6 论文组织构架
    1.7 本章小结
2 基于图像特征的连铸板坯表面质量在线监测系统的总体架构
    2.1 连铸板坯表面质量在线监测系统的硬件架构
    2.2 连铸板坯表面质量在线监测系统的软件架构
    2.3 本章小结
3 连铸板坯表面缺陷的影响因素和特征分析
    3.1 连铸工艺对于连铸坯表面质量的影响
        3.1.1 中间包钢水过热度对连铸坯表面缺陷产生的影响
        3.1.2 保护渣成分对连铸坯表面缺陷产生的影响
        3.1.3 浸入式水口深度及结晶器液面波动对连铸坯表面缺陷产生的影响
        3.1.4 结晶器材质、锥度、冷却强度对连铸坯表面缺陷产生的影响
        3.1.5 连铸过程二冷强度对连铸坯表面缺陷产生的影响
        3.1.6 拉速对连铸坯裂纹产生的影响
    3.2 连铸坯表面缺陷的分类及特点
        3.2.1 连铸坯表面裂纹
        3.2.2 结晶器振痕
        3.2.3 连铸坯表面划伤与轧辊压痕
        3.2.4 连铸坯表面渣类缺陷
        3.2.5 连铸坯表面氧化铁皮
    3.3 连铸坯表面缺陷影响和缺陷特征汇总
    3.4 本章小结
4 连铸板坯表面可疑缺陷的提取
    4.1 粗识别概述
    4.2 连铸板坯表面可疑缺陷识别
        4.2.1 图像边缘的定义
        4.2.2 图像边缘检测算法概述
        4.2.3 图像边缘检测的过程
        4.2.4 经典的边缘检测算子
        4.2.5 经典的边缘检测算子比较
    4.3 连铸板坯表面可疑缺陷的定位
    4.4 本章小结
5 连铸板坯表面可疑缺陷的分类
    5.1 细识别概述
    5.2 可疑缺陷图片特征向量的提取
        5.2.1 Contourlet变换概念
        5.2.2 Contourlet特征的提取及参数的选择
        5.2.3 灰度共生矩阵的概念
        5.2.4 灰度共生矩阵纹理特征的提取及参数的选择
    5.3 可疑缺陷分类模型的构建
        5.3.1 支持向量机的概念
        5.3.2 分类模型的建立
    5.4 本章小结
6 基于图像特征的连铸板坯表面质量在线监测系统的实现过程
    6.1 基于图像特征的连铸板坯表面质量在线监测系统的原理
    6.2 系统所涉及的设备参数的确定
    6.3 系统软件的介绍与使用
    6.4 系统的人工识别原理
    6.5 系统的板坯边界识别的原理
    6.6 系统的图像识别测速原理
    6.7 系统的图像拼接原理
    6.8 系统的现场测试
        6.8.1 现场测试环境
        6.8.2 现场测试结果及分析
    6.9 本章小结
7 总结与展望
    7.1 全文总结
    7.2 工作展望
参考文献
攻读硕士学位期间的科研成果



本文编号：4053973