随着“中国制造2025”国家战略的不断推进,无人化钢铁智能制造成为钢铁企业的必由之路。为进一步提升传统钢铁制造企业的智能化程度,本文以某钢铁集团五米宽厚板厂为例,对其2座120吨BOF炉进行转炉炉后无人化改造。由于炉后引流砂投放设备自动化程度低,这一问题成为制约炉后无人化改造的主要因素之一。为了解决此问题,本文提出全新机械、电控方案,将机器视觉定位控制技术应用到引流砂自动投放设备上。本文的研究重点是通过图像处理算法定位钢包水口位置。首先,搭建引流砂自动投放系统硬件平台。设计引流砂上料系统与引流管驱动装置方案,引流砂自动投放系统框架为上位机采用装载WINCC+MATLAB软件的工控机,下位机采用西门子1500系列PLC,其中MATLAB作为视觉算法处理软件,WINCC作为界面监控软件。然后,对钢包水口图像空间域算法进行研究,获得类似水口位置坐标。对钢包水口图像进行灰度化、二值化的预处理,分析水口图像特征,采用霍夫圆检测算法提取类似水口坐标。接着,研究钢包水口图像频域算法,目的是排除非水口坐标,确定水口坐标。采用窗口傅里叶变换以及利用空间域算法到的类似水口坐标,获得类似水口窗口图像的频谱图。通过频谱图的分析,采用理论推导及实验论证确定水口窗口与非水口窗口的频谱图特征,利用该特征设计特征量化分类算法与图像边缘特征提取分类算法,对水口与非水口窗口进行分类。最后,通过三个实验,验证钢包水口图像空间域算法与频域算法对钢包水口定位的可行性,对比特征量化分类算法与图像边缘特征提取分类算法的实验结果,分析得出特征量化分类算法更加适合本系统的结论。