[发明专利]基于机器视觉的电解铝生产中铝液及电解质水平测量系统

权利要求书

1.一种基于机器视觉的电解铝生产中铝液及电解质水平测量系统，其特征在于：包括AGV巡检小车系统(1)，在AGV巡检小车系统(1)上部设有测量钎系统(2)，在AGV巡检小车系统(1)下部设有机器视觉检测系统(3)；所述测量钎系统(2)包括一根倾斜设置的测量钎，测量钎的底部位于电解液中，测量钎的顶部位于AGV巡检小车系统(1)上；所述机器视觉检测系统(3)采用单目定焦摄像机以位于固定景深平面内的测量钎为识别目标和尺寸参考目标。

2.根据权利要求1所述的基于机器视觉的电解铝生产中铝液及电解质水平测量系统，其特征在于：所述AGV巡检小车系统(1)通过二维码进行路线导航与槽号识别。

3.根据权利要求1所述的基于机器视觉的电解铝生产中铝液及电解质水平测量系统，其特征在于：所述AGV巡检小车系统(1)通过标记视觉对位自动将钢钎对准火孔。

4.根据权利要求1所述的基于机器视觉的电解铝生产中铝液及电解质水平测量系统，其特征在于：所述测量钎由步进电机进行驱动，并设置运动导轨。

5.根据权利要求4所述的基于机器视觉的电解铝生产中铝液及电解质水平测量系统，其特征在于：所述测量钎的材质选用铸铁。

6.根据权利要求4所述的基于机器视觉的电解铝生产中铝液及电解质水平测量系统，其特征在于：所述测量钎导轨末端设置把持器。

7.根据权利要求4所述的基于机器视觉的电解铝生产中铝液及电解质水平测量系统，其特征在于：所述测量钎设置两段伸缩节。

8.根据权利要求1所述的基于机器视觉的电解铝生产中铝液及电解质水平测量系统，其特征在于：所述机器视觉检测系统(3)将图像从RGB转为HSV色彩空间，二值化、高斯滤波消除背景干扰，通过亚像素边缘检测获得分界线，初步确定浸入段长度；再通过测量钎图像测量长度和已知长度计算误差率，然后对浸入长度进行修正，得到准确测量钎浸入部分长度；最终结合测量钎的倾斜角换算成竖直高度。

9.一种采用权利要求1-8中任意一项所述基于机器视觉的电解铝生产中铝液及电解质水平测量系统的测量方法，其特征在于包括如下步骤：

S1，伸缩控制系统将测量钎向上回收；

S2，当完全收回测量钎后，暂停2-10秒；此时，原本浸没在铝液中的测量钎将呈现暗灰色，原本浸没在电解质中测量钎将呈现亮红色；

S3，由位于顶端的机器视觉测量系统进行图像采集；

S4，计算机对图像进行二值化处理，去除背景并获得清晰的测量钎轮廓和分界线；

S5，计算机进行边缘检测，探测到测量钎表面亮、暗涂层的分界线坐标；

S6，分别统计出暗段、亮段的像素数量；

S7，按已知测量钎的物理长度进行标定，将像素数转换成铝液段、电解质段的物理长度；

S8，最后结合测量钎的倾斜角度，将两段物理长度校正为竖直高度，实现铝液、电解质水平的测量。