文献综述

基于Matlab的木纤维除尘板结垢图像的数字化研究

摘 要：纤维板生产过程中的干燥工段的尾气处理后会造成除尘板结垢，影响除尘效果。本研究提出了一种基于Matlab的机器视觉法来对结垢图像进行处理分析。先对采集的整体结垢图像进行滤波增强等预处理，之后对图像进行分割处理，提取出结垢部分的图像。再通过显微镜等间距调整焦距拍摄序列图像，选用适合的融合算法将序列图像融合，获得微观纹理清晰的全焦图像。结果分析表明本试验对实现在线检测以及表征三维形貌提供了一定的理论基础。

关键词：结垢、机器视觉、预处理、序列图像、图像融合

Abstract: The tail gas treatment in the drying section of the fiberboard production process will cause fouling of the dust-removing board and affect the dust-removing effect. This study proposes a machine vision method based on Matlab to process and analyze the scale image. First, the collected whole fouling image is subjected to pre-processing such as filtering enhancement, and then the image is segmented to extract an image of the scaled portion. Then, the focal length shooting sequence image is adjusted by the equal spacing of the microscope, and the suitable fusion algorithm is used to fuse the sequence images to obtain a full-focus image with clear micro texture. The analysis of the results shows that this experiment provides a theoretical basis for online detection and characterization of three-dimensional topography.

Keywords: fouling; machine vision; pretreatment; sequence image; image fusion

一、研究背景

结垢是工业循环水系统中水质控制中的主要问题之一。工业上使用的循环水一般是天然水、井水、湖水和河水，水中含有许多杂质，其中有有机质也有无机质。在冷却水循环使用过程中，随着水分的不继蒸发，水中Ca² 、Mg² 、Cl^- 、SO₄^2-等溶解性离子的浓度不断增大，形成水垢，水垢的种类有：碳酸钙、硫酸钙、磷酸钙、碳酸镁^[1]。结垢可以发生在系统的任何部位，同时水垢的沉积会引起设备和管道的局部腐蚀，会降低水流的截面积，增大水流阻力和输送能量，给生产带来严重的危害^[2]。通过行之有效的控制来阻止和抑制水垢的形成，才能保证循环水系统安稳高效运行^[3]。污垢所带来的巨大危害主要体现在以下几个方面^[4]：1 ）增大投资和运行维护费用；2）影响设备安全；3）增加能量消耗。

在中密度纤维板生产过程中，纤维的干燥工段会产生含有粉尘等固体颗粒的废气，应处理后排放至大气。在循环使用湿式静电除尘器对废气处理后，除尘板表面会产生结垢，影响除尘效果，甚至腐蚀除尘板，造成设备停运等严重后果。传统企业依靠有经验的工人完成检测任务^[5]，但是在这种模式下检测工人劳动强度大、精力不集中，依靠经验判断容易出现错检的情况，因此需要科学稳定的方法来检测分析。