計(jì)算機(jī)視覺測(cè)量型鍋爐汽包水位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究的開題報(bào)告

計(jì)算機(jī)視覺測(cè)量型鍋爐汽包水位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究的開題報(bào)告開題報(bào)告一、選題背景鍋爐汽包是蒸汽鍋爐中重要的部件之一，其主要作用是在鍋爐內(nèi)所形成的蒸汽與水的混合狀態(tài)下，將水和蒸汽進(jìn)行分離，并保持一定的水位。汽包水位的準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)是保證蒸汽鍋爐安全、高效運(yùn)行的必要條件之一。因此，開展汽包水位監(jiān)測(cè)技術(shù)的研究和實(shí)踐是十分必要的。傳統(tǒng)的汽包水位監(jiān)測(cè)技術(shù)主要利用機(jī)械式水位計(jì)、電極式水位計(jì)等傳感器進(jìn)行測(cè)量，并將測(cè)得的水位信號(hào)傳輸給顯示儀表或控制系統(tǒng)。這種測(cè)量方法不僅存在測(cè)量精度低、易受雜亂干擾等缺點(diǎn)，同時(shí)還會(huì)對(duì)鍋爐系統(tǒng)的正常運(yùn)行產(chǎn)生一定的負(fù)面影響。為此，發(fā)展一種非接觸式、高精度、安全可靠、適應(yīng)性強(qiáng)的汽包水位監(jiān)測(cè)技術(shù)顯得非常必要和緊迫，而計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，成為一種具有廣泛應(yīng)用前景的新型汽包水位監(jiān)測(cè)技術(shù)。二、選題意義汽包水位監(jiān)測(cè)技術(shù)是保證蒸汽鍋爐安全、高效運(yùn)行的必要條件之一。目前，傳統(tǒng)的汽包水位監(jiān)測(cè)技術(shù)存在測(cè)量精度低、易受雜亂干擾等缺點(diǎn)，對(duì)鍋爐系統(tǒng)的正常運(yùn)行造成一定的負(fù)面影響。計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)具有高精度、非接觸式、安全可靠、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，可以有效地解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，具有廣泛的應(yīng)用前景。三、研究?jī)?nèi)容本論文擬采用計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)，對(duì)鍋爐汽包水位進(jìn)行測(cè)量和監(jiān)控，主要研究?jī)?nèi)容包括：（1）鍋爐汽包水位圖像采集和處理技術(shù)。通過相機(jī)對(duì)汽包水位進(jìn)行拍照，然后對(duì)得到的圖像進(jìn)行預(yù)處理、分割和特征提取等操作，以提取有效信息，為后續(xù)處理做好準(zhǔn)備。（2）汽包水位測(cè)量算法的研究和開發(fā)。通過對(duì)汽包水位圖像的處理和分析，建立汽包水位的數(shù)學(xué)模型并設(shè)計(jì)測(cè)量算法，以實(shí)現(xiàn)對(duì)汽包水位的準(zhǔn)確測(cè)量和監(jiān)測(cè)，并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證所提出的算法的準(zhǔn)確性和可行性。（3）系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)和性能測(cè)試。根據(jù)所開發(fā)的汽包水位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和算法，搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)并進(jìn)行性能測(cè)試，最終對(duì)汽包水位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的測(cè)量精度、可靠性、適應(yīng)性等方面進(jìn)行評(píng)估和比較。四、研究方法和技術(shù)路線（1）研究方法：本研究采用理論分析和實(shí)驗(yàn)研究相結(jié)合的方法進(jìn)行。（2）技術(shù)路線：①圖像采集和預(yù)處理：采用相機(jī)對(duì)汽包水位進(jìn)行拍照，然后對(duì)得到的圖像進(jìn)行預(yù)處理（包括去噪、濾波等）②汽包水位分割和特征提?。翰捎孟袼丶?jí)分割算法對(duì)汽包水位進(jìn)行分割，提取出汽包水位區(qū)域的重要特征。③汽包水位測(cè)量算法：通過對(duì)汽包水位圖像的處理和分析，建立汽包水位的數(shù)學(xué)模型并設(shè)計(jì)測(cè)量算法，以實(shí)現(xiàn)對(duì)汽包水位的準(zhǔn)確測(cè)量和監(jiān)測(cè)。④汽包水位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)和性能測(cè)試：根據(jù)所開發(fā)的汽包水位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和算法，搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)并進(jìn)行性能測(cè)試，評(píng)估和比較汽包水位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的測(cè)量精度、可靠性、適應(yīng)性等方面。五、預(yù)期成果和進(jìn)度安排（1）預(yù)期成果：①建立基于計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)的汽包水位測(cè)量模型及算法，實(shí)現(xiàn)汽包水位的準(zhǔn)確測(cè)量和監(jiān)測(cè)。②研發(fā)一套汽包水位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括汽包水位圖像采集設(shè)備、圖像處理算法和自動(dòng)化控制系統(tǒng)等部分。（2）進(jìn)度安排：①第一年：對(duì)計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)在鍋爐汽包水位監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用進(jìn)行研究，完成計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)的原理分析、圖像處理算法等方面的研究、開發(fā)。②第二年：建立汽包水位測(cè)量