基于數(shù)字圖像處理的板形識(shí)別研究.pdf

1、數(shù)字圖像處理技術(shù)主要研究利用計(jì)算機(jī)完成各種圖像信息處理的基本理論和方法。目前，數(shù)字圖像處理技術(shù)已廣泛應(yīng)用于國(guó)防、工業(yè)檢測(cè)、醫(yī)療診斷、智能機(jī)器人、交通、通訊、地質(zhì)等領(lǐng)域。
　　隨著汽車、電子、家電等行業(yè)的迅猛發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)帶鋼產(chǎn)品的需求越來(lái)越大，質(zhì)量的要求也越來(lái)越高。板形質(zhì)量是鋼板軋制生產(chǎn)過(guò)程中的一個(gè)重要控制指標(biāo)和決定其市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的重要因素，因此，鋼板板形識(shí)別技術(shù)在鋼板軋制生產(chǎn)過(guò)程中占據(jù)非常重要的地位。從當(dāng)前鋼鐵企業(yè)中鋼板板形識(shí)別技術(shù)

2、的實(shí)際應(yīng)用情況來(lái)看，主要還是利用鋼板軋制過(guò)程中鋼板的內(nèi)應(yīng)力分布間接地得到鋼板板形狀況，由于外界條件的變化和傳感器自身的因素決定了這種檢測(cè)技術(shù)的可靠性不能完全得到保證。因此如何有效地檢測(cè)出冷軋鋼板的板形質(zhì)量便成為生產(chǎn)上亟待解決的問(wèn)題，對(duì)其進(jìn)行研究顯得很有必要。
　　文章針對(duì)某大型鋼鐵集團(tuán)的冷軋薄板生產(chǎn)線實(shí)際情況，基于目前的鋼板板形理論和模式識(shí)別理論，認(rèn)真分析和研究了數(shù)字圖像處理技術(shù)在鋼板板形識(shí)別中的應(yīng)用。文章詳細(xì)介紹了圖像處理技術(shù)—

3、—圖像去噪（中值濾波法、鄰域平均法、梯度倒數(shù)加權(quán)法）和圖像邊緣檢測(cè)技術(shù)，即一階算子（Sobel算子、Roberts算子、Prewitt算子）、二階算子（Kirsch算子和Laplacian算子）、LoG算子、Canny算子，對(duì)其進(jìn)行理論和實(shí)際應(yīng)用研究，將處理結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，指出各算法優(yōu)缺點(diǎn)。
　　近年來(lái)迅速發(fā)展起來(lái)的小波理論，因具有時(shí)頻局部變換及多尺度等特性，能敏感地反映突變信號(hào)及良好的去噪，所以能準(zhǔn)確有效地確定圖像邊緣，是一種

4、理想的邊緣檢測(cè)方法。本文通過(guò)對(duì)小波基進(jìn)行靜態(tài)小波變換（SWT）提升來(lái)構(gòu)造濾波器，探索基于多尺度分析和尺度相關(guān)性的小波邊緣檢測(cè)方法的應(yīng)用。
　　本文用CCD攝像機(jī)、圖像采集卡、工控機(jī)等相關(guān)硬件，以Visual C++6.0為軟件開發(fā)平臺(tái)，開發(fā)出一套板形識(shí)別系統(tǒng)。系統(tǒng)將輸入圖像進(jìn)行濾波去噪，采用Canny算子檢測(cè)圖像邊緣，提取特征量和設(shè)計(jì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)作為分類器對(duì)板形進(jìn)行識(shí)別。該系統(tǒng)設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能滿足大部分冷軋薄板生產(chǎn)線的板形識(shí)別要求，成