电熔镁砂是一种纯度高、熔点高、结构致密、化学性能稳定的碱性镁质耐火材料,被广泛地应用于冶金行业、玻璃工业、水泥工业等领域。在我国,电熔镁砂的制备通常采用电熔法,通过在电熔镁炉中对菱镁矿石进行加热熔炼,使原料经过一系列物理和化学变化最终得到电熔镁砂。目前,电熔镁炉生产过程仍需工人在生产现场不断地巡检,以便在发现异常工况、缺料工况等需要人工干预的情况时及时采取应对措施。但是,电熔镁炉工业环境恶劣,现场巡检容易对工人的安全造成威胁,且生产过程一般在夜晚进行,工人夜晚值班的劳动强度大,判断工况时容易出现漏检、误检问题。鉴于以上问题,电熔镁生产企业迫切需要先进的远程监控系统把巡检工人从恶劣的工业现场环境解放出来,现有的基于视频的远程视频监控系统,在视频进行远程传输时受到传输带宽负载的约束,难以传输高清视频;且视频传感器易受现场的粉尘、火焰强光、水雾和高温的干扰,导致视频中炉口火焰等关键特征区受到干扰,容易导致漏检。为此,本文提出了电熔镁炉可视化系统,它的主要功能是对电熔镁炉生产过程监控视频的虚拟增强,实现关键特征的强化和远程监控。镁炉生产过程虚拟监控的关键问题是如何实现炉口火焰的动态重建。针对这一问题,本文提出一种基于动态纹理的火焰可视化技术,其中,对炉口火焰关键区域进行动态特征分析和提取,设计基于核函数的分类器自动识别当前视频中的火焰的可视化特征,进而将特征参数传输给远程监视终端,用于虚拟镁炉的可视化重建。操作工人通过电熔镁炉可视化系统即可掌握实时生产情况。本文的主要工作如下:（1）基于有经验的操作人员可以直接通过观察火焰的亮度、形态、颜色的动态变化特征来分辨不同的工况这一事实,对炉口火焰动态特征进行分析,采集了大量现场视频,并建立了镁炉炉口火焰动态纹理数据集,结合现场工人经验为镁炉炉口火焰定义出正常熔炼、缺料和加料三种模态。（2）针对电熔镁炉炉口火焰模态识别问题,将炉口火焰的纹理变化看作是动态系统,将图像序列的时序动态特征和图像特征相融合,通过建立基于火焰动态纹理的线性动态系统模型来捕获炉口火焰的静态特征和动态特征,提出并设计一种基于动态纹理模型子空间主要角度的核函数,用于动态纹理特征的分类器的设计,在镁炉炉口火焰动态纹理数据集上进行对比实验来评估本文设计的基于子空间主要角度的炉口火焰模态分类器性能。（3）鉴于现有电熔镁炉远程监控系统缺少对炉口火焰这一具有直观可视化信息的视频数据的监控,本文开发了电熔镁炉可视化系统,采用远程传输炉口火焰动态纹理特征参数方法避免了直接传输视频数据受传输带宽限制而无法传输高清视频的情况,最终在远程终端实现了基于动态特征的火焰的可视化重建。电熔镁炉可视化软件的开发包括本地服务器和远程客户端两部分,最终在服务器端实现的功能包括:视频特征提取及远程传输、数据库管理、工业现场视频播放、群炉需量趋势图绘制;在客户端实现的功能包括:数据远程接收、炉口动态火焰的可视化重建、电熔镁炉相关设备静态模型的可视化重建、三相电流电压及群炉需量数据显示、群炉需量趋势图绘制、工况播报。此外,可视化系统还支持多用户同时监控功能及跨平台功能,并且实现了与虚拟现实技术的结合。