炉内板带纠偏电视检测系统是基于极低照度环境下的图像采集、板带边缘分析、位置测量并自动反馈控制板带始终对中运行的全新一代工业电视系统。系统在观察炉内工况的同时还实现了炉内板带的实时纠偏,弥补了国内相关研究领域的空白。 论文针对系统的图像获取方式与图像预处理及反馈控制等关键技术开展研究,并通过对高炉辐射特性的分析研究,确定了CCD的型号、工作波段和参数。系统采用NICCD采集现场图像,在NICCD的工作波段,利用红外滤波片和LED辅助照明技术,极大地增强了所获取炉内图像的质量,提高了整个系统的精确度和灵敏度。为了降低随机噪声对系统的影响,同时尽可能地保留边缘信息不被破坏,在对图像进行预处理方面,通过对获取的图像特征进行了研究分析,设计了一套集图像预处理和实时纠偏于一体的软件。该软件采用了类似于Sobel算子的空间平滑滤波器对图像进行平滑,在整幅图像中选取一个矩形区域,将处理区域内每一个像素进行Sobel掩模运算,并进行阈值化,处理后图像的像素灰度值沿竖直方向按列累加,累加值存放在一数组中,寻找该数组的最大值,最大值对应的列即为边缘位置。找到边缘位置后,根据板带的初始位置计算偏移量,系统将计算获得的偏移量转化为0～5V或者4～20mA的模拟信号输出给板带纠偏执行系统。 论文在详细地分析了国内外研究现状和发展趋势的基础上,针对实际生产过程,结合近红外成像技术和CCD技术,设计了一种照明区域大、热能及电能损耗小、运行成本低、能够在≤1200℃的内炉高温环境中正常工作的炉内高温照明光源。使用这种光源能够起到节能降耗、提高照明效率、降低运行成本的作用。