金属铜对经济建设有巨大的作用,可中国的废杂铜再生企业受到了许多因素的制约。针对熔炼过程资源损耗、环境友好度低等问题,本文构建了风机转速闭环控制系统：利用烟尘图像的特征值与浓度之间的对应关系,改进了风机转速控制算法,通过变频器应用于工业现场。这套系统对优化废铜熔炼过程有重要意义。本课题主要包含了几个研究部分。a)考虑到废铜熔炼环境的特殊性,烟尘浓度很难直接测量。因此,本文选择用工业摄像机采集烟尘图像,在分析熔炼炉中不同工序对应烟尘图像的不同特性之后,通过选择与烟尘浓度相关联的图像特征值,构造亮度特征值和细节特征值并以此为依据建模,实现了浓度的快速在线检测；b)烟尘图像在特定的熔炼工序里表现趋于一致。所以对亮度和细节特征值聚类,数据点多数落在几个工况区域内。少数数据点处于边界或落在区域外,对此,本文一方面致力于探究熔炼过程中的干扰因素,针对这些噪声,采用图像分割、滤波等方法减小检测误差,去除误差数据点；另一方面改进聚类算法,采用基于不完备信息的半监督K-means算法,设定典型烟尘数据对应的风机转速,采用多级控制方法。同时提出可以不考虑熔炼现场工况数目,直接将数据点聚为多类,同时在聚类中赋予不同特征值不同的权重,多次实验得到最好聚类方式。根据实际标定样本确定每一级风机的转速,如此可以提高风机的控制精度,达到更好的节能环保效果；c)构造硬件平台和软件,整合改进后的烟尘浓度检测算法和风机调速模型,建立除尘风机转速的闭环控制系统,具有一定的抗扰动性能和良好的运作效果。在文末总结全文,对尚未完全解决的问题提出了未来的努力方向。