1、在鎢離子交換冶煉生產(chǎn)過程中，料液中的鎢離子（3WO）濃度的變化直接反映冶煉生產(chǎn)過程及質(zhì)量。但在實(shí)際生產(chǎn)中，對鎢離子濃度的檢測主要由人工取樣再到化驗(yàn)室化驗(yàn)分析。人工取樣分析方法存在不連續(xù)、非實(shí)時(shí)和重復(fù)性差等問題，導(dǎo)致生產(chǎn)控制不及時(shí),生產(chǎn)過程及產(chǎn)品質(zhì)量不一致等現(xiàn)象。
　　本文以鎢冶煉過程為背景，針對離子交換過程中人工取樣化驗(yàn)分析鎢離子濃度存在的問題，應(yīng)用機(jī)器視覺技術(shù)研究鎢離子濃度在線檢測方法，分析了人工取樣化驗(yàn)分析過程的特點(diǎn)及影響因素

2、，按在線檢測分析的要求重組優(yōu)化了適應(yīng)于現(xiàn)場在線分析的檢測流程，構(gòu)建了集取樣制樣和在線檢測分析于一體的鎢離子濃度在線檢測分析系統(tǒng)，研究了相應(yīng)的圖像特征分析與粒子群算法（PSO）優(yōu)化的最小二乘支持向量機(jī)回歸（LSSVR）預(yù)測模型。本文的主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下：
　　（1）分述了基于機(jī)器視覺的鎢離子濃度在線檢測系統(tǒng)的基本原理，建立了集取樣制樣和在線檢測分析于一體的鎢離子濃度在線檢測系統(tǒng)總體方案、硬件設(shè)計(jì)，并分析了環(huán)境光照以及料液溫度對檢

3、測分析精度的影響。
　　（2）應(yīng)用HALCON系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了本在線檢測分析系統(tǒng)的圖像處理功能。借助中值濾波方法消除了環(huán)境和設(shè)備噪聲對檢測圖像的干擾；根據(jù)鎢離子濃度與料液色度的對應(yīng)關(guān)系，將圖像變換到HSI空間，由小波變換對料液圖像進(jìn)行分解，基于多尺度Retinex算法對低頻圖像進(jìn)行增強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)了圖像的光照補(bǔ)償；應(yīng)用OTSU算法對圖像的S分量進(jìn)行分割，便于目標(biāo)區(qū)域的特征提取和分析，從而獲得了表征鎢離子濃度的圖像特征參數(shù)H、S、I均值。

4、>　?。?）對存在干擾元素的料液濃度圖像信息，運(yùn)用PSO優(yōu)化的LSSVR建立了鎢離子濃度預(yù)測模型，以提高檢測分析精度和實(shí)時(shí)性。
　　（4）在上述研究的基礎(chǔ)上，應(yīng)用LabVIEW開發(fā)了離子交換過程鎢離子濃度在線檢測分析系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)檢測、超量分析、報(bào)警和數(shù)據(jù)共享等功能。
　　試驗(yàn)表明，本文設(shè)計(jì)的基于機(jī)器視覺的鎢冶煉過程鎢離子濃度在線檢測系統(tǒng)實(shí)時(shí)性好，精度較高，重復(fù)性好,預(yù)測模型泛化能力強(qiáng)，相對誤差在3％以內(nèi)，符合工藝要求