视觉监控技术是从计算视觉领域发展而来的一门控制技术,该技术利用计算机视觉来代替人的眼睛,直接获得物体的图像,然后通过对采集到的图像进行加工和处理,获得外界的视觉感知。如今,随着计算机技术的飞速发展和图像传感器的逐渐成熟,利用机器视觉的实时、高速和高精度特性,可以进行目标定位,进行位置信号的非接触式测量。机器视觉技术相对于传统的检测仪器具有成本低、方便、安全的特点,因此,基于机器视觉技术的监视和检测系统在工业自动化中得到广泛的应用。本文把工业摄像机作为图像传感器,以工业PC机为上位机,利用机器视觉技术获取图像水位信号,设计了一个基于机器视觉的水位监控系统。本文以锅炉水位系统为研究对象,利用摄像机连续摄取锅炉汽包水位图像,采用动态图像处理技术,在线实时地从直观的水位观测点获取水位图像;通过对图像信息进行分析处理,获得水位信息;采用数据融合技术,综合应用图像水位信息和仪表采集的水位信号,确定准确的水位信息;利用参数自整定模糊控制技术,设计模糊控制器,进行水位控制。主要研究工作如下:1.采用机器视觉技术进行水位监视,构建了基于机器视觉的水位监控系统。2.针对水位图像局部变化剧烈,水位分界面成弧形变化的特点,采用中值滤波、Canny边缘检测、阈值分割法来实现水位图像的处理。试验表明这些方法提取的水位图像,特征明显,效果稳定。3.采用信息融合技术,对基于机器视觉的水位信号和水位仪表的水位信号进行在线融合,获得融合水位信号。4.针对水位控制中存在的非线性、滞后性等问题,采用融合水位信号和自整定模糊控制算法,设计了模糊控制器进行水位控制。5.进行了水位监控的试验,并对结果进行分析总结。研究表明该监控系统所采用的方案和方法正确可行,具有一定的使用价值。