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回转窑自动控制系统氧化铝回转窑自动控制系统高怀中摘要介绍了氧化铝回转窑烧成过程的图像测温，实时专家控制系统、熟料质量在线检测系统、筒体温度在线检测系统的应用，论述各个环节的控制原理和功能。
关键词回转窑专家系统图像测温熟料检测1 引言氧化铝熟料烧成过程是在长达近百米的回转(熟料) 窑中完成的, 是非常复杂的物理化学反应过程, 特点是时变、强非线性、大滞后、大惯性、多干扰, 且难以建立其数学模型, 因此, 采用传统的控制技术难以获得满意的效果, 回转窑的自动控制问题已成为公认的难题。
2 工艺描述生料浆由隔膜泵输送到喷枪，由窑尾喷入窑内；原煤通过给煤机输送到中速磨煤机制成煤粉，煤粉经转子秤由罗茨风机喷入窑内，做为烧成用的燃料，生料浆在烧成带高温下发生化学反应，生成熟料，熟料经过冷却机冷却，中碎破碎机破碎后，由中碎输送系统送入熟料仓，窑尾烟气经过静电除尘器收尘后，烟气由烟囱排空。
窑灰经刮板输送机由富勒泵送入窑尾。
2.1 烧成工序工艺流程图：喷枪 生料浆 隔膜泵 原煤 给煤机 磨煤机 煤粉 转子秤 罗茨风窑 头 小 车给 煤 Vm鼓 风 机下料 口 熟 料冷 却 机 电 流 I L主 机 电 流 I M 窑 头 温 度T h 烧 结 带 温 度 Ts 窑 体 转 速 Vt 生 料 浆L 排 烟 机K h2.2 烧成工序系统图视频分析仪安装在冷却机出料口处，摄取冷却后熟料流动的视频图像，并进行分析。
3 回转窑专家控制系统：回转窑专家控制系统采用先进的火焰图像处理技术，检测窑内火焰温度；融合了专业“看火”操作人员回转窑+26.800旋风收尘器冷却机+16.600±0.000+10.800视频分析仪位置的操作经验，可在复杂生产条件下，对回转窑烧结温度进行自动控制，使得窑烧结温度保持稳定，从而保持生产的稳定和高效。
目前，国内各氧化铝生产企业的30多条回转窑生产线均已实现片区控制室操作，但窑内烧结带温度的控制，大都还是采用操作员在主控室通过监视器监控火焰情况，进行手动调节。
图像处理中的图像特征提取方法与技巧图像处理是一门研究数字图像的领域，其目标是通过一系列的处理步骤来改善图像的质量或提取出其中的有用信息。
其中，图像特征提取是图像处理中的重要环节之一。
本文将介绍一些常用的图像特征提取方法和技巧。
1. 灰度特征提取灰度特征提取是图像处理中最基本的特征提取方法之一。
通过将彩色图像转换为灰度图像，可以提取出图像的亮度信息。
常用的灰度特征包括图像的平均灰度值、灰度直方图、对比度等。
这些特征可以反映出图像的整体明暗程度和灰度分布情况，对于一些亮度信息相关的任务，如人脸识别、目标检测等，具有重要意义。
2. 形态学特征提取形态学特征提取通过对图像进行形态学运算，如腐蚀、膨胀、开闭运算等，来提取出图像的形态信息。
比如，利用腐蚀和膨胀运算可以提取出图像的边缘信息，通过开闭运算可以获取到图像的拐点信息和孤立点信息。
形态学特征提取在图像的边缘检测、形状分析等领域中得到广泛应用。
3. 纹理特征提取纹理特征提取是指从图像中提取出具有纹理信息的特征。
图像的纹理是指图像中像素之间的空间关系，比如纹理的平滑度、粗糙度、方向等。
常见的纹理特征提取方法包括灰度共生矩阵（GLCM）、灰度差值矩阵（GLDM）等。
这些方法通过统计邻近像素之间的灰度差异来描述图像的纹理特征，对于物体识别、纹理分类等任务非常有用。
4. 频域特征提取频域特征提取是指通过对图像进行傅里叶变换或小波变换，从频域角度分析图像的特征。
对于傅里叶变换，可以得到图像的频谱图，从中提取出一些频域特征，如频谱能量、频谱密度等。
而小波变换则可以提取出图像的频率和幅度信息。
频域特征提取在图像压缩、图像识别等领域具有广泛应用。
5. 尺度空间特征提取尺度空间特征提取是指通过在不同的尺度下分析图像的特征，提取出图像的空间尺度信息。
常用的尺度空间特征提取方法包括拉普拉斯金字塔、高斯金字塔等。
这些方法可以从图像的多个尺度下提取出不同的特征，对于物体的尺度不变性分析、尺度空间关系分析等任务非常有用。
基于图像处理的回转窑物料休止角检测方法
刘小燕;周生健;张小刚
【期刊名称】《控制工程》
【年(卷),期】2009(16)4
【摘要】休止角是回转率中描述物料运动特征的重要参数,提出一种基于图像处理技术的物料休止角测量方法。
通过时窑内原始图像进行采集、区域分割、边缘提取、直线拟合等一系列处理,测量出休止角的大小。
为验证该方法的可行性,对某氧化铝
回转窑图像序列进行Matlab计算机仿真实验,测量出了休止角随时间变化的动态
曲线,该曲线的周期特性正确地反映了物料在窑内的运动状况。
研究结果为回转窑
工况的判断提供了一种新的定量过程信息,为完善现有的回转窑生产过程监控系统
提供了有力支持。
【总页数】4页(P498-501)
【关键词】回转窑;物料运动;图像处理;休止角
【作者】刘小燕;周生健;张小刚
【作者单位】湖南大学电气与信息工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TP391
【相关文献】
1.基于图像处理及模式聚类的二次仿真方法及其在回转窑温度监控中的应用 [J],
李劼;张红亮;陈湘涛;刘代飞;邹忠
2.颗粒粒径对回转窑内散体物料休止角的影响规律 [J], 刘义伦;王燕鹏;赵先琼
3.基于傅里叶变换的回转窑物料休止角信号分析 [J], 宋冬峰;刘小燕;徐学奎;武伟宁
4.基于傅里叶变换的回转窑物料休止角信号分析 [J], 宋冬峰;刘小燕;徐学奎;武伟宁;
5.基于图像处理的细集料休止角研究 [J], 单佳欣;冯勇;刘婷婷;姜旭东;李雪婷;陈嘉乐;陈维翰
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火焰颜色特征提取的分色处理研究摘要：火灾火焰是最常见的灾害之一，是一种在时空上失去控制的燃烧所引发的灾害。
火灾火焰图像探测系统，是一种以计算机为核心，结合光电技术和计算机图像处理技术研制而成的火焰自动监测报警系统，有观测普通影像和红外监测实现火灾自动报警的双重功能。
本文介绍了一种火焰识别过程中的分色处理办法并试验验证有效性。
关键词：火焰；数字图像处理；滤波1 引言当前室内火灾报警技术已经比较成熟。
通过对光、烟、湿度等参考量加以判断，然后直接实施灭火措施，进行断电、喷水等并报警。
由于室内范围小，受外界影响小，在火灾判别上可以依靠单一的探测方式，也可以多种探测方式同时使用，提高火灾判别的准确性，减少误报。
而对于室外的或大面积的监控对象（如高层建筑、船泊码头、油库、大型仓库等），相对来说可以使用的探测方式较少，所以利用图像进行火灾监控是一个明智的选择。
由于图像包含的数据量很大，所以必须对图像进行分割。
在这些之前都必须要做的就是图像的滤波。
2.火焰图像的分色处理理论火焰颜色识别算法可分为两个步骤：（1）移除似火区域；（2）分色处理。
第一步，通过图像差值法，将由火焰反射引起的可疑区域以及似火颜色区域移除。
第二步，将图像的每个像素从RGB颜色模式转换为HSI颜色模式后，根据火焰颜色特征，将似火颜色区域从输入图像帧中分离出来。
下面将介绍每步的具体细节。
（1）移除似火颜色区域用图像差值算法（一种用于物体跟踪的技术）可以移除似火颜色区域。
这里假设gi（x，y）为某一火焰图像，g0（x，y）是背景图像。
图像差值后的结果用h（x，y）表示，公式如（3-4）所示：（3-4）这里，︱. ︱是该函数的绝对值，r（），g（），b（）分别是该图像的红色，绿色以及蓝色分量。
因此，两颜色的差值是它们相应红色，绿色以及蓝色分量的绝对值。
图像差值的结果是通过计算每个像素颜色差值得到的。
（2）分色技术C是一个颜色组，代表HSI颜色模式的三元素（h，s，i），并且满足以下条件：h1≤h≤h2，s1≤s≤s2，i1≤i≤i2其中[h1，h2]是色相的范围，[s1，s2]是饱和度的范围，[i1，i2]是明亮度的范围。
基于火焰图像识别的信息融合技术在辊道窑温度检测中的应用李斌杰（上海交通大学机械与动力工程学院）1引言辊道窑在20世纪20年代开始应用于冶金工业，然后从30年代开始应用于陶瓷工业，在随后的几十年辊道窑在陶瓷工业中得到广泛的应用。
在辊道窑设备参与的生产过程中，烧成是陶瓷生产工艺过程中关键的工序，它的目的是固定坯体的形状，并使陶瓷制品具有使用上的各种性能。
制品质量的好坏，很大程度上决定于烧成的工序，而烧成的质量又与制品的烧成工艺温度有密切关系。
目前国内外辊道窑（陶瓷窑炉）烧成带工况的检测仍然采用点检测（如温度采用热电偶检测），使得检测精度低，检测的数据不能真实反映烧成带工况，造成控制效果不理想，影响产品质量。
为了提高烧成带工况实时检测精度，改善控制效果，因而提出采用模拟人工观火的火焰图像识别辅助检测烧成带的工况。
因为火焰图像识别能实时反映烧成带工况并能提供足够的烧成带工况信息[1~2]，所以能改善对烧成带工况的识别。
将点检测关键过程数据与火焰图像特征融合对烧成带工况及其变化趋势进行全面准确的识别，大大提高检测精度。
多传感器信息融合（Information Fusion）是20世纪80年代形成和发展起来的一种自动化信息综合处理技术，是指对来自多个传感器的数据进行多级别、多方面、多层次的处理，从而产生新的有意义的信息，而这种信息是任何单一传感器所无法获得的[3]。
多传感器信息融合研究已有许多成果[3~5]。
基于计算机视觉的火焰检测技术（VFD）属于一种对随机视觉现象中的特殊光谱区域以及形状演化的建模和识别问题。
近年来，VFD方法的研究逐渐得到重视，并取得进展[1~2]。
用VFD方法模拟人工观火用于氧化铝回转窑火焰识别的研究已有报道[1~2]，但是这种方法应用于陶瓷窑炉尚未见诸报告。
因而，基于火焰图像处理和信息融合技术，本文提出基于火焰图像识别的信息融合技术的陶瓷辊道窑温度检测方案，旨在为陶瓷辊道窑的温度检测提供一种新途径和新方法。
