针对钢铁行业中高炉渣能量回收与资源化利用效率低的问题,国内外研究人员提出了一种机械离心粒化高温液态熔渣的处理工艺,该工艺要求粒化后粒径小于2mm的高炉渣颗粒比例达到95%以上。为了实现该工艺要求,需要对粒化过程中的高炉渣颗粒粒径进行实时检测,研究提出了一种图像识别的检测方法。基于此方法,在VS2010和HALCON软件平台上,对“高炉渣粒径检测系统”的硬件、软件系统进行研制,并对该系统进行了冷态、热态的实验检测,经进一步调试,实现了对高炉渣粒径的实时检测。研究的主要内容如下:(1)根据所得到的高炉渣冷态颗粒特征,对图像处理的理论算法进行了研究。图像滤波过程中,针对粒化过程中可能出现的噪声类型,提出了使用自适应中值滤波融合小波阈值的去噪算法,实验结果表明,该算法具有良好的去噪效果;针对二值化过程中,颗粒分布灰度特征差异问题,在积分图像理论基础上,采用自适应局部阈值算法对其做二值化处理,实验结果表明,相对于传统二值化算法,对图像边缘保护效果更好;对于图像中存在相互粘结的高炉渣颗粒,使用改进的分水岭算法对其做了分割处理,并设置圆度阈值对颗粒筛选,相对经典的分水岭算法,该算法在一定程度上抑制了过分割现象,提高了分割准确率。(2)通过分析系统的功能与结构,研究对系统检测方案进行设计,研制了高炉渣粒径检测系统。根据系统检测精度和取粒范围要求,对光学设备进行选型并设计其安装装置;为了采集粒化器中的高温炉渣颗粒,对取渣机构及其控制系统进行了设计和开发;利用VS2010软件平台及HALCON机器视觉算法库,在图像处理理论算法基础上,对图像处理算法进行程序开发,设计了“高炉渣粒径检测系统”界面,通过钢球标准件对系统进行了标定。(3)对研制的高炉渣粒径检测系统的实验效果进行检验。利用常见的类圆颗粒,如黄豆、红豆、绿豆、黑豆以及高炉渣冷态颗粒进行检测实验,实验检测结果表明,该系统能够实现各种类圆颗粒的粒径检测,相对误差控制在±3.5%以内。为了进一步验证该系统在高温液态熔渣离心粒化过程的粒径检测效果,采用抽样方式对高炉渣颗粒进行检测,通过取渣装置,对高炉渣颗粒进行采集,并由系统进行在线检测,检测结果表明,实验相对误差小于4.1%,即该系统能够满足设计要求,实现高温液态熔渣离心粒化过程中颗粒粒径的实时检测。综上所述,所研究的基于图像识别的高炉渣粒径检测方法是可行的,所研制的高炉渣粒径检测系统亦能够满足相应的系统需求。