基于機(jī)器視覺的水位監(jiān)控系統(tǒng)研究.pdf

1、視覺監(jiān)控技術(shù)是從計(jì)算視覺領(lǐng)域發(fā)展而來的一門控制技術(shù)，該技術(shù)利用計(jì)算機(jī)視覺來代替人的眼睛，直接獲得物體的圖像，然后通過對(duì)采集到的圖像進(jìn)行加工和處理，獲得外界的視覺感知。如今，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展和圖像傳感器的逐漸成熟，利用機(jī)器視覺的實(shí)時(shí)、高速和高精度特性，可以進(jìn)行目標(biāo)定位，進(jìn)行位置信號(hào)的非接觸式測(cè)量。機(jī)器視覺技術(shù)相對(duì)于傳統(tǒng)的檢測(cè)儀器具有成本低、方便、安全的特點(diǎn)，因此，基于機(jī)器視覺技術(shù)的監(jiān)視和檢測(cè)系統(tǒng)在工業(yè)自動(dòng)化中得到廣泛的應(yīng)用。本文把

2、工業(yè)攝像機(jī)作為圖像傳感器，以工業(yè)PC機(jī)為上位機(jī)，利用機(jī)器視覺技術(shù)獲取圖像水位信號(hào)，設(shè)計(jì)了一個(gè)基于機(jī)器視覺的水位監(jiān)控系統(tǒng)。
　　 本文以鍋爐水位系統(tǒng)為研究對(duì)象，利用攝像機(jī)連續(xù)攝取鍋爐汽包水位圖像，采用動(dòng)態(tài)圖像處理技術(shù)，在線實(shí)時(shí)地從直觀的水位觀測(cè)點(diǎn)獲取水位圖像；通過對(duì)圖像信息進(jìn)行分析處理，獲得水位信息；采用數(shù)據(jù)融合技術(shù)，綜合應(yīng)用圖像水位信息和儀表采集的水位信號(hào)，確定準(zhǔn)確的水位信息；利用參數(shù)自整定模糊控制技術(shù)，設(shè)計(jì)模糊控制器，進(jìn)行水位

3、控制。主要研究工作如下：
　　 1.采用機(jī)器視覺技術(shù)進(jìn)行水位監(jiān)視，構(gòu)建了基于機(jī)器視覺的水位監(jiān)控系統(tǒng)。
　　 2.針對(duì)水位圖像局部變化劇烈，水位分界面成弧形變化的特點(diǎn)，采用中值濾波、Canny邊緣檢測(cè)、閾值分割法來實(shí)現(xiàn)水位圖像的處理。試驗(yàn)表明這些方法提取的水位圖像，特征明顯，效果穩(wěn)定。
　　 3.采用信息融合技術(shù)，對(duì)基于機(jī)器視覺的水位信號(hào)和水位儀表的水位信號(hào)進(jìn)行在線融合，獲得融合水位信號(hào)。
　　 4.針對(duì)水