半球点法试样熔化过程图像识别的初步研究.docx

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1、重庆大学本科学生毕业论文半球点法试样熔化过程图像识别的初步争论学生：学号： 指导教师：专业：冶金工程重庆大学材料科学与工程学院2023年六月Graduation Thesis of Chongqing UniversityA preliminary study on the image recognition of the sample melting process based on the hemisphere point methodUndergraduate: Xu Yang Supervisor: Wang Shuibo Major: Metallurgy EngineeringCo

2、llege of material Science and EngineeringChongqing UniversityJune 2023重庆大学本科学生毕业设计论文中文摘要摘要熔点是冶金炉渣的一个格外重要的物化性质，对于炉渣的熔点的测试，通常承受半球点法，具有更高精度的测试仪器的开发具有很大的实际意义。而图像识别， 是利用计算机对图像进展处理、分析和理解，以识别各种不同模式的目标和对象的技术。利用传感器对事物图像的采集、处理和识别，其无论在工业、农业、科技、国防上都具有重大的利用价值和宽阔的进展空间。半球点法熔点仪的研发中，最重要的是通过计算机图像识别技术对试样的高度进展自动识别。其中计算

3、机掌握系统由SDK_2023视频采集卡、RS232串口以及温度掌握器组成。利用SDK_2023其本身附带的采集控件，使用MATLAB编程语言从外部视频输出端获得视频信号，并通过计算机图像识别技术检测出所得图像的边缘，从而对试样的开头熔化温度、半球点温度和流淌温度时的试样高度进展自动识别。参加5%的Na2CO3后的试样在1200产生气泡干扰试样边缘识别，而承受Canny算子检测出图像的边缘，再集合边缘点的坐标寻求出试样的高度。关键词：半球点，MATLAB，图像识别，边缘识别，CannyI重庆大学本科学生毕业论文论文ABSTRACTABSTRACTThe melting point is a ve

4、ry important physical and chemical properties of the metallurgical slag, for the test of slag melting point, we usually use hemisphere point method, it has great practical significance to develop the accuracy of the test instrument. And the image recognition, is a kind of technology that can identif

5、y different patterns of target and object, and this technology is using computer to processing analysis and understand the image. It has great value and broad space for development to use the sensor to collect, processing and recognise the image, whether in industry, agriculture, science and technol

6、ogy and national defense. In the research and development of the hemisphere point method for melting point apparatus, the most important is through computer image recognition technology for automatic recognition on the height of the sample. Computer control system consists of SDK_2023 video capture

7、card, RS-232 serial port, and temperature controller. Using SDK_2023 that came with the acquisition of its own controls, and using MATLAB programming language obtained video signals from external video output, to get the image s edge and automatic identification of the high degree of the sample.The

8、experimental results data show that:(1) You can record videos or manual continuous shooting and save images;(2) To automatically identify the image heightKey words: point of the hemisphere, MATLAB, image recognition, edge recognition重庆大学本科学生毕业论文论文名目目录III重庆大学本科学生毕业论文论文1 绪论1 绪论1.1 课题争论背景炉渣的物理化学性质1直接影响

9、着冶炼过程是否能顺当进展和技术经济指标 是否符合标准要求，是能否实现优质、高产、低耗能的重要因素之一。而熔点就是冶金炉渣一个格外重要的物化性质。其中以争论连铸保护渣为重点，保护渣属于炉渣中的合成渣一类，是一种具有很强的特别作用性炉渣，保护渣在连铸工艺中起到的作用有：绝热保温，防止散热；隔绝空气，防止钢液的二次氧化影响产钢质量；吸取溶解钢渣界面的夹杂， 净化钢液；削减拉坯阻力，防止凝壳与铜板的粘结，起到润滑的作用；改善结晶器传热。为了实现保护渣的以上五大功能，关键是配置成分适宜的保护渣，连铸保护渣主要由根底渣料、助溶剂以及调整剂三大局部组成。其中任何一局部的成分的变化都会对保护渣的实际作用产生影

10、响，由于保护渣属于多组分混合物，其中各物质的熔点不同，所以其熔点在一个区间范围，在熔化时先后析出不同的物质，产生的效果也不同，并且对于保护渣量的消耗也有重要影响。所以测定保护渣的熔点来制定保护渣物相图可以准确了解其主要的组成成分，且保护渣的熔点在肯定程度上就反响了这类硅酸盐的熔化性质。其熔化性质2主要有熔化速度以及 熔化温度，在保护渣的五大作用中他们直接影响着生产过程中的安全性和连铸钢坯的质量问题：熔化速度对维护正常浇注有着打算性的作用，它不但掌握着液渣层的厚度，还打算了液渣流入铸坯与结晶器缝隙的速度，是钢坯是否消灭裂纹甚至是否消灭拉漏现象的主要影响因素；熔化温度对结晶器内钢液面上熔渣的厚度和

11、结晶器与铸坯之间的渣膜厚度有直接的影响，对于拉速提升的争论起着打算性的作用。如今以高拉速、高作业率、高连浇率以及高质量为特征的高效连铸已经成为钢铁企业降低本钱、降低能耗、降低事故率、在世界剧烈的钢铁市场竞争中占有一席之地之地的重要技术。由此可见准确争论保护渣熔点在学术争论和实际生产中，都有着格外重要的意义和作用。所以熔点的测定在冶金炉渣的争论及工厂实际工艺操作中扮演着越来越关键的角色。对于炉渣的熔点的测试，国内外通常承受半球点法。而在半球点法测试仪的研发中，很重要的两个方面就是对试样的高度进展电脑自动识别3-4，及在指定升温速度下，对加热功率进展准确的掌握。半球点熔点仪的工作原理相当于一 个放

12、大镜，我们把试样尺寸 3mm3mm 的圆柱体放在熔点仪的高温炉膛中， 在恒定温度条件下通过 CCD 摄像技术观看试样熔化到原高度的 3/4 时所需要的时1间，定义为保护渣的熔化速度，在恒定的升温速度条件下熔化至原高度的1/2 时的温度称之为熔化温度也称为半球点温度，还有熔化至原高度的4/5 的软化温度以及 1/5 时的流化温度等等，从这些数据我们就可以推断出保护渣的组成成分等等。由于保护渣是多种氧化物和氟化物组成的多组元体系，其中各类物质熔点各不一样，所以在温度掌握器不准确的升温功率输出下，试样内部物质先后熔化状态也会消灭差异，这样会对高度推断产生肯定的误差，对试验结果造成比较大的影响，并且在

13、以往我们是通过试验人员肉眼人工推断试样是否已经熔化至要求高度然后记录数据，需要操作者时刻留意试样的变化，不仅会造成主观误差，更铺张了人力资源；而在连续升温时，温度掌握器的对温度的掌握也无法到达要求的误差范围之内。尽管进展多组平行试验求平均值以削减误差，但仍不准确，从而对保护渣的熔化性能的了解也不准确，进而在生产中会造成产品质量不高，带来经济损失，严峻的甚至可能会影响操作人员的安全。所以对半球点测试仪的两个主要方面有必要进展深入的争论，给出更优化的方案。1.2 课题争论的内容目的及意义本课题的争论的主要任务就是对半球点法测试仪的研发过程中的图像识别问题开放争论：如何使用计算机图像识别技术对试样的

14、高度进展自动识别，让计算机可以追踪试样高度的变化，自动的在所需条件下记录当时的数据，尽可能的削减或避开主观误差并提高工作效率，从而到达更准确的了解保护渣的熔化性能的目的，并且让测定工作全自动化。这对于满足连铸技术的高速进展、钢铁企业构造的合理优化都有着格外重大的意义，这也是计算机技术在现代冶金技术中广泛应用5的具体表现之一。任务书？ 正常边缘和高度识别，干扰状况的识别？重庆大学本科学生毕业论文论文2 争论现状2 争论现状2.1 视频图像的采集在图像采集这方面，世界各国的学者已经有了格外丰富的争论阅历，从大量争论和开发实例可以看出访用多种软件都可以从外部视频源得到高质量的视频 图像，并可以实现对

15、图片进展估量的处理分析以及保存等功能。屠添翼，石跃祥6等人使用的是 DirectShow 方法来实现图像采集是视频存储， DirectShow 是微软公司在 ActiveMovie 和 Video for Windows 的根底上推出的一代基于 COM 的多媒体开发包。它可以在同时完成图像采集、视频存储及视频预览的功能。其核心是一种称为过滤器的插件式的模块系统，它装配在过滤器图表中，用来治理在过滤器和过滤器内部两者之间的音视频数据流。这种方法的关键在于过滤器的治理和连接。此程序在每隔一个时间间隔时会提取一帧灰度图像 G=fx，y，在计算确定了灰度图像的阀值 e 之后，计算前后提取两帧图像的差分

16、：3newG = 0|G-G-old|e1|GnewGold|e从而得到一个二值图像，再对其使用改进后的投影方法进展处理，将会得到一个前后两帧图像之间差异推断的 e。再将其与推断图像有无变化的最大阀值emax 进展比较，得出图像是否发生转变，进而推断是否需要存储。这种方法速度快， 去噪音效果明显，是一种提取视频段或序列图像中的动态信息的好方法。他们的这种系统在保存视频时大量节约了硬盘的存贮空间，把有用视频存储的比例大大提高了。还有袁亮和黄利7两位专家的争论，他们承受了加拿大 Matrox 公司的 RGB 彩色视频采集卡，这种采集卡是比较先进的RGB 重量输出的高区分率采集卡。他们在 VB8的

17、picturebox 控件的根底上利用视频采集卡本身附带的 MIL 函数库中的MappAlloc、MsysAlloc和 MdigChannel函数来编写采集控件用以对图像的采集。此系统的过程是从外部的视频输出端猎取得到视频信号，输入计算机， 并通过视频采集卡进展模数转换，通过计算机对数组的处理实现图像数字化处理和分析。此系统首先确定一个或者多个应用对象，然后对每个应用对象建立一个或多个系统程序，其中包括了图像的采集、数据缓存以及用以显示结果的窗口窗体，通过 MIL 函数库与 Matrox Marvel G450 eTV 的结合，完成对外部视频源进展实时图像采集保存及处理的功能，实现了可以从任意

18、的视频来源采集各种模式的高质量图像的功能。其根本对象体系构造如图 2.1。应用对象系统1系统2数据缓存采集器数据显示图 2.1 系统体系构造图用这种方法，将通过采集器获得的图像数据缓存赋值给数组，再通过计算机对数组进展处理，然后把对象和数据相关联之后最终用VB 的窗口控件将结果显示出来，到达对图像数字化存储和阅读的目的。其中VB 的可视化功能极大的简化了程序的编制过程。重大生物工程学院的陈骥，彭承琳以及刘成冬9的争论中，他们使用的是视频采集卡以及 CCD 摄像头。将 CCD 摄像头、光学接口以及图像采集和图像处理系统连接，实现了用胶卷照相机进展四种不同图像采集的手段等时间隔采集、不等时间隔采集

19、、手动采集以及屏幕实时采集。因他们的争论是基于眼病的眼底照相，由于眼底照相机的胶片面积要远远大于 CCD 摄像头的成像面积，所以需要用光学接口进展光学转换成像，按要求的对图像进展放大，将目标在 CCD 的接收靶面上进展成像，通过图像采集系统得到放大后的图像。试验结果显示此系统还可以依据病例的不同需求而转变光学接口的设定从而得到不同角度、亮度以及放大倍率的图像。图像识别是一个很简单的过称10，目前主要的图像外形识别的算法都存在系统处理时间长、公式计算量大、图形类型识别单一或需要事先设定所识别的图形模版等缺点，如神经网络、基于 Hough 变换等等。在姚雷博郭超等人11的争论中， 他们提出了一种采

20、集边缘像素点特征变化规律的几何图形识别算法。该算法可猎取多边形顶点与其他点的像素特征值的变化规律，从而判别出顶点的排列挨次，进而识别出一些几何图形。他们设计的系统可以在无需设计图形模版的前提下快速的识别几何图形，但是缺点是只能识别封闭的规章简洁几何图形，本试验需要测定的试样边缘格外不整齐试样边缘凹凸不平，虽然大体外形是圆柱体，但是用这种识别方法是不行的，我们选择上升温度将试样与背景用亮度区分开来，并按亮度来追踪试样的高度变化，以此完成对试样的图形识别。尽管采集到的图像已经是黑白的，但是将其灰度处理12-13过后，可削减亮度推断的误差。2.2 图像边缘识别技术争论现状边缘(edge)是图像最根本

21、也是最重要的特征之一，在图像中表现为局部范围灰度的突变16，它指的是四周像素灰度有阶越变化或屋顶变化的那些像素的集合。作为提取目标和背景的分界限，边缘能大大削减所要处理的信息，同时又保存物体的图像中的外形信息，因而边界检测具有重要的应用意义。并且图像边缘检测技术是图像分割17，目标区域的识别，区域外形提取等图像分析领域中格外重要的根底。2.2.1 传统边缘检测算子争论法刘晨，张东等人，承受几种常用的边缘检测算子对同一物体进展检测。他们 使用了Sobel 边缘检测算子，Laplacian 边缘检测算子，Roberts 边缘检测算子，Prewitt 边缘检测算子，Canny 边缘检测算子。通过比较

22、得出了：Roberts 算子定位比较精 确，但由于直接计算图像差分不包含平滑，所以不能抑制噪声，对具有陡峭的低 噪声图像有较好提取效果；Sobel 算子和 Prewitt 算子都是对图像进展差分符合滤波，只是平滑局部的权值有区分，这两个算子对灰度渐变低噪声的图像有较好的检测 效果，但对于各种噪声混合的简单状况，处理效果就不那么抱负了；Laplacian 算子对噪声的敏感性比一阶微分算子大，且不能供给边缘的方向信息，很少直接用 于检测边缘，而主要用于抑制边缘像素；Canny 算子是线性滤波边缘检测法中最具代表性的方法之一，也是检测阶跃型边缘效果较好的算子之一，它比上述其他几种算子的去噪力量都要强

23、，但简洁平滑掉一些有效的边缘。CT等关心医学设备对于医学诊断有很大帮助。CT成像实质是利用计算机进展图像处理，其目的之一是产生更适合人观看的图像。医学诊断最重要的特征之一是图像边缘，如可依据图像边缘是否清楚诊断是否有肿瘤病变。灰度的不连续性导致了图像的边缘，因此，考察图像中每个像素在某个邻域内灰度的变化，利用边缘邻近一阶或二阶方向导数变化规律即可检测图像边缘18。图2.1 利用不同算子对人体头部MRI 图进展试验的结果通过理论及试验的各种分析可知，对同一幅图像，各种不同的算子会产生完全不同的边缘提取效果。经典的微分算子精度不够高，但算法相对简洁，其中 Sobel 算子和 Prewitt 算子的

24、检测效果明显要好于 Roberts 算子，但边缘不够连续、细锐， Laplacian 算子常产生很多虚假边缘，而且对噪声太敏感，所以较少直接用于检测。Canny 算子的精度明显优于经典微分算子，能检测出图像比较细的边缘19。2.2.2 基于改进Sobel算子的边缘检测算法的争论在上一节中，我们比照了不同的传统边缘算子的争论结果，我们以表2.1列出传统微分算子的性能的比较。由表2.1可以看出，Sobel算子具有比较明显的优势， 尤其是在“漏检边缘”、“假检边缘”方面，表现得尤为突出，只是在“算法耗时”方面相对有些劣势，但随着计算机处理速度的提高，算法耗时已不再是主要的性能评价指标，因此，总体来看

25、，Sobel算子是目前最有用的算子之一20。何春华等人以Sobel算子为模型，提出一种全的改进Sobel算法。表2.1 传统一阶微分算子的性能比较性能/像素边缘输出幅度小小中漏检边缘较多较多多假检边缘较少较少较多多边缘定位精度差差算法耗时较短较短较长长抗图像噪声力量较弱较弱弱常用模板尺寸梯度22Roberts22Prewitt33Sobel33Kirish33Canny22单元格中的，表示该算子在相应的特性上表现性较好首先，Sobel算子的根本原理是假设连续图像函数为f(x,y)，函数在(x,y)处的梯度是一个具有方向和大小的梯度矢量，即21：f ”(x, y)= f i + fjxy式中i、

26、j分别为x、y 方向的单位矢量。基于梯度的算子都是建立在这一根底之上， 绝大局部梯度算子把(x,y)处的边缘梯度幅度和方向分别定义为：gradf(x, y 2 2 1 / 2xyf f)= + f y qmax= arctanf x 而图像的边缘数据即为计算出的 gradf (x, y)值，由于上式是对连续的图像函数的处理，而在实际应用中，采集的是肯定像素大小离散数据的图像，因此在图像处理中，代表图像的边缘信息常常是相邻或间隔像素差分值。而Sobel算子是对离散的数据进展加权计算，承受如图2.2的小型卷积模板，通过模板与对应的图像数据进展卷积来做近似计算，这2个方向模板分别为水平方向边缘检测和

27、竖直方向边缘检测22。图2.2 Sobel算子卷积模板他们所作的改进方法为：1分别将2个方向模板沿着图像从一个像素移动到另一个像素，并将模板的中心像素与图像中的某个位置重合。2将模板内的 系数与其对应的图像像素相乘并作和，记作SA。3将模板内每项系数与对应像素相乘后，确定值相加，记作SB。4计算(SA/SB)2555取两个模板计算 的最大值，赋给图像对应模板中心位置的像素值，作为该像素的灰度值。由图2.3的系列图像可以看出，传统Sobel提取的颗粒边界存在很大的噪声干扰， 边界与背景数据分界模糊，颗粒的轮廓线上的数据较为散乱且轮廓线较宽，大大 增加了后期处理难度；而改进Sobel算子计算出的颗

28、粒轮廓线清楚，特征线与背景 的比照度较好，定位边界准确且连续性好，图像的质量有明显的提高。图2.32.2.3 基于MATLAB 的图像边缘识别技术高性能数值计算工具的消灭，以MATLAB为代表，它让算法变得更加简洁和高效，进而推动了图像识别技术的进一步进展，同时是图像识别技术的应用范围变得更加广泛。王跃存教授等人争论了以MATLAB为根底，用于识别原棉异纤。他们所承受的图像采集及处理系统的原理图如图2.3所示。图中CCD摄像机承受16位黑白一般摄影头，图像采集卡承受一般PCI电视影像采集卡。图像采集及检测处理系统的工作流程是：被检测对象走到某一设定位置时，由光电检测系统自动产生一个“对象到”电

29、脉冲信号，并将该信号送给下位采集掌握器，它由单片机构成，采集掌握器检测到该信号后马上通过RS-232串行口向上位微机发送“请采样”信号。图2.3 图像采集及处理系统原理图他们承受的图像检测处理软件的构造主要包括：图像采集及预处理、图像特 征提取、图像判别等几个功能模块23。在特征提取算法之前的一个必要的也是很关键的过程便是图像的预处理，其作用是使图像的边缘尽可能地明显在特征提取 之前，噪声尽可能地减小，从而使后面的特征提取算法得到最好的结果。图像特 征提取计算是图像处理的关键局部，在他们的系统中包括卷积滤波和中值滤波两 步，其中卷积滤波是的实现是通过将经过预处理的图像矩阵与模板矩阵作卷积； 而

30、对其得到的结果再用中值滤波进展降噪，从而能提取出图像中异纤的完整图像。把待检测对象的计算机感官指标与标准指标进展比较的便是判别算法，从而确定 待检产品是否合格。推断图像中是否含有异纤的依据是图像中灰度值非零像素的 最大连通数是否超过肯定的阈值24，即在八邻域范围内，相互连通的非零像素数的最大值是否超过阈值。但计算过程并非要计算图像中全部像素的连通数取其最 大值，而是依次计算非零像素的连通数，假设遇到超过阈值的像素便马上停顿连续 计算，并作出推断。很明显，这种算法能够节约大量的运算时间。经过上述步骤，对检测对象的识别率可达99%以上，如假设对检测算法做进一步 优化，识别率还有望进一步提高。而关于

31、检测准确度，对感官指标判别的准确率均在98%以上。准确率较识别率低的缘由是系统对于精度不高的检测对象的效果不 是太好，同样也可以优化算法来提高准确率。最关键的问题是图像的检测速度略慢，与人眼识别相比，效率略低。可以通过进一步简化算法来缩短检测时间，从而提高整个系统的工作效率。补充半球点试样的识别现状重庆大学本科学生毕业论文论文3 试验方案设计3试验方案设计3.1 程序编制思路从争论目的结合大量争论实例的结论，得出本试验的设计方案：在以 MATLAB 为编程语言的设计平台上，利用 SDK_2023 视频采集卡完成对视频图像的采集， 电脑自动识别图像的边缘并追踪试样高度的变化。3.1.1 程序设计

32、平台MATLABMATLAB 在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。MATLAB 可以进展矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创立用户界面、连接其他编程语言的程序等，主要应用于工程计算、掌握设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。MATLAB 系统由 MATLAB 开发环境、MATLAB 数学函数库、MATLAB 语言、MATLAB 图形处理系统和 MATLAB 应用程序接口API五大局部构成。MATLAB 的开发环境是一套便利用户使用的 MATLAB 函数和文件工具集，其中很多工具是图形化用户接口。它是一个集成的用户工作空间，允许用户输入输出数据，并供给了

33、 M 文件的集成编译和调试环境，包括 MATLAB 桌面、命令窗口、M 文件编辑调试器、MATLAB 工作空间和在线帮助文档。图 3.1 为 MATLAB 的开发环境。图 3.1 MATLAB 开发环境10重庆大学本科学生毕业论文论文3 试验方案设计MATLAB 的图形处理系统使得 MATLAB 能便利的图形化显示向量和矩阵， 而且能对图形添加标注和打印。它包括强大的二维三维图形函数、图像处理和动画显示等函数。MATLAB 支持的图像文件格式包括 JPEG，BMP，PCX，TIFF， PNG 以及 GIF 等。在 MATLAB 中，函数 edge( )可以承受 Canny 算子进展边缘检测。该

34、函数的调用格式为：BW=edge(I,canny)：该函数承受 Canny 算子对图像 I 进展边缘检测，并承受自动计算的低阈值和高阈值进展图像分割，函数的返回值 BW 为二值图像。BW=edge(I,canny，thresh)：该函数中对分割阈值 thresh 进展设置，thresh 为包含 2 个元素的向量，分别是低阈值和高阈值。假设thresh 为单个数值的标量，则 thresh 为高阈值，0.4thresh 作为低阈值。在本次争论中，我们利用自己编写的 M 文件对采集到的图像进展边缘识别， 然后建立坐标轴，确定边缘上的点的坐标，最终得出所检测图像的边缘最高点。通过上述步骤，我们可以检测

35、出式样熔化的半球点，软化温度及流淌温度。3.1.2 图像的采集系统图像采集系统由计算机、视频采集卡、CCD 摄像镜头组成。我们使用 SDK_2023 视频采集卡，利用其本身附带的采集控件通过 CCD 摄像镜头完成对视频图像的采集，通过人工测量试样高度对视频图像中的试样标定上线和下线，在高温炉膛内分别用灯光和激光照耀，对图像按亮度的不同推断出视频中试样和背景的区分， 确定试样的高度，以此完成对试样高度变化的识别，并对其变化进展追踪。最终的结果可通过 MATLAB 的窗口窗体显示。其中打算编制可以手动拍照和录制视频两种采集方法，并将图片按拍摄时间进展连续保存，流程图见图 3.21重庆大学本科学生毕

36、业论文论文3 试验方案设计自定义用户界面钮按动自手动按钮输入时间间隔N是否属于范围拍照保存图 3.2 图像采集流程图3.2 试验设备本试验需要用到很多先进硬件设施来到达自动化、高精度的试验要求补充设备组成框图3.2.1 SDK_2023 视频采集卡这是一款特地针对系统开发人员高品质 PCI 视频卡，见图 3.3。SDK_2023 具有高品质的视频采集性能，具备高速PCI 总线，具有即插即用(PNP)、支机多卡模式。其每秒可达 30 帧的强大功能可保证画面的流畅度。可以通过SDK_2023 掌握图像的输入端口对图像的亮度、比照度、色度以及灰度等输入信号，动态截取图像，以 AVI 格式进展录像侦测

37、图像是否有移动目标等等。并且还具备了各种格式如 BMP、JPG、TIF 以及 TAG 等的静态图像捕获存盘、快照、VCD 制作、电12子相册、网上可视 、视讯会议等等功能。其影响窗口还可以依据需求随便调整,支持全屏显示。它对系统的需求也不高：奔腾 100MH 或以上处理器、16Mb 或以上系统内存、支持 DirectX 的 VAG 显示卡以及 Windows95/Windows98 或以上视窗操作系统即可安装运行。它在作为二次开发软件时可协作 Visual Basic、Visual C+、Delphi 等多种编程语言进展开发，SDK_2023 采集卡内部含有DLL 动态库(VC 使用)，OCX

38、 控件(VB， Delphi 使用)。其安装过程格外简洁，首先在将视频卡插入电脑主机箱中空闲的 PCI 插槽， 连接摄像头。然后翻开电脑按提示安装系统驱动，在驱动安装完成后可以在“我的电脑”属性硬件设备治理中的“声音、视频和玩耍掌握器”中查看三个驱动正常显示后即可使用。如驱动丧失，可以在很多网站下载其芯片驱动。而且这款视频采集卡中附带有采集控件，我们在进展图像采集的时候无需再次编写采集控件，直接调用即可，其中的保存函数 SaveImage 在我们的试验中也会用到，格外便利。图 3.3 SDK_2023 视频采集卡SDK-2023 的构造框图？3.2.2 半球点熔点仪半球点法熔点仪主要由炉体系统

39、图 3.4、掌握接口机箱、计算机、成像系统等构成。1CCD 摄像部件 2 光学镜头 3 铂铑合金高温炉体 4 送样、测温及照明机构图 3.4 半球点熔点仪炉体系统送样管在炉膛我们使用由重庆大学材料学院研制的半球点法熔点仪，其具有以下几个特点：1. 炉体的发热体承受铂铑合金丝，恒温带长，在标准操作的前提下，铂铑合金丝使用寿命格外长期，不需保护气氛，最高温度短时可达 1500，长期使用最高温度可达 1350，送样机构滑动敏捷，炉体系统美观大方；2. 温度掌握敏捷，有三种控温方式：机箱手动控温、计算机手动控温顺计算机自动控温，以适应各种不同的需要；3. 计算机控温方式中，操作者可以指定一个目标温度，

40、计算机便自动恒定在该温度，更具有特色的是，可以指定升降温度的速度(1-40/分钟)，这一点符合保护渣测试的行业标准，使测试的数据更牢靠、重现性更佳。削减人为因素对测试结果的影响；4. 成像系统承受计算机成像技术，图像清楚，放大倍数可达 20 倍，因此可以观看到试样外表形貌和试样是否冒气泡等现象；试样高度测试准确而便利，在半球点温度、软化温度、流淌温度下按一个指定的键，就可以保存试样的图片和测试的数据，并且图片上自动打印有当时试样温度、时间、试样名称之信息，为测试报告和科研论文供给牢靠而便利的数据；5. 掌握程序承受中文编制，操作人员使用便利，学习和把握也较快。另外程序具有测试报告打印、图像保存

41、和打印等功能；6. 具备测试炉渣熔化速度测试功能，设备稳定在指定温度，程序设有秒表功能，而且一旦试样标定上下线，自动计时。3.2.3 设备组装1. RS-232 与 SDK_2023 的组装：翻开电脑主机箱，将 RS-232 串口扩大板以及SDK_2023 视频采集卡装入电脑主机空闲的 PIC 插槽中，上好螺丝固定。然后将CCD 摄像头与视频采集卡的 AV1 接口相连工作时不要遗忘给摄像头插电，RS-232 串口与掌握接口机箱相连，如图 3.5。2.半球点熔点仪的组装：(1). 将由炉体、送样机构和摄像构造构成的炉体系统安置于工作平台，平台的长宽应当大于炉体系统基座底板的长和宽，平台的高度以操

42、作人员的便利来自由确定；(2). 靠近平台处应有 220V 三项插座两个，严格依据左零右火的规章安装电源插座，最大工作电流应可以到达 10A；(3). 紧邻炉体平台处安置一张计算机桌，桌面可以放置掌握机箱、显示器及打印机，主机可置于桌面下方。设备安置参考图 3.6，将计算机桌和炉体平台成“”字形，可便利操作。图 3.5 已装D 型 9 针RS232 串口和SDK2023 视频采集卡接口图 3.6 半球点熔点仪设备安置示意图3. 炉体系统与掌握机箱的连接：炉体系统和掌握机箱的电气连接一共是 3 组，分别是：加热输出、热电偶/LED灯以及摄像机电源，位置在掌握机箱的背板。见表 3-1：表 3-1背

43、板字符作用要求220V 10A输220V 市电输入，配电供给 3多股铜芯线，截面积1.5mm2，使入眼插座必需严格对应左零右用三眼插头，严格依据左零右火安火。接线完毕通电时用电笔验装插座加热输出证掌握器加热功率输出至炉体，多股铜芯线，截面积1.5mm2直接和炉体的两根引线相连摄像机电源供摄像头的电源，与 CCD 摄严格区分正负极，不允许接反，电像机相联线使用屏蔽线，芯线为正，皮线为负热 电 偶 /LED炉体热电偶输入至掌握器，控 使用 S 分度号的补偿导线，区分正灯制器输出点亮 LED 灯照明式 负，补偿导线红色为正，S 分度号样，只需较小功率。与送样机 热电偶丝，相对较硬的为正构相联RS232C通讯 掌握机箱与计算机数据通讯口9 针D 型插头插在计算机背后的串行口10A 保险丝10A 保险丝10A 保险管半球点熔点仪实际掌握电路图图 3.73 试验方案设计重庆大学本科学生毕业论文论文图 3.7 半球点熔点仪掌握电路图193.2.4 组装过程中的留意事项1. 安装 RS-232 扩大板与 SDK_2023 时需确保系统及外部设备已经关闭，全部电源处于断开；2. 机箱和计算机之间的通讯线是弱信号，必需避开该通讯线与其他强电流线相碰或者相隔过近，以保证通讯线不收这些强电流的干扰；3