高炉布料器管道是工艺中输送环节的重要途径,而波纹管作为位移补偿的关键柔性减压器件,直接决定该输送管道系统能否安全可靠地工作。高炉炉内的温度和压力呈现周期性变化,波纹管补偿来自不同方向的载荷,当波纹管达到一定膨胀位移次数后,极易发生疲劳破坏,进而导致输送煤气的泄漏,影响高炉燃烧的效率,甚至发生生产事故。现场通常采用定期的人工巡检,确认波纹管损坏后进行修理或更换膨胀节。本文针对企业需求,设计了波纹管膨胀频次检测系统,将图像处理和计算机视觉技术应用于波纹管膨胀频次检测之中,对波纹管的疲劳损坏进行提前预警,研究内容如下:首先,通过对包钢炼铁厂高炉波纹管工作现场的充分调研,结合波纹管的工作原理及检修的规范,设计波纹管膨胀频次检测系统。采用视频序列运动目标检测中的背景减除法,对常见的几种背景建模方法进行对比试验,选取混合高斯模型背景结合背景减除算法对波纹管膨胀频次进行目标检测,该方法可以将运动目标准确的表现在检测结果中,对运动时的阴影抑制效果较好,并具备较强的光照适应性和算法稳定性。然后,提出一种多ROI区域数据融合算法,将经由背景减除算法处理后的视频序列,转化为数据进行处理。统计多ROI区域前景二值图中白色像素点数量,将其进行融合,得到的融合结果可以在一定程度上降低噪声和减弱其他外界变化的干扰。同时提出一种波纹管膨胀频次检测算法,通过设定阈值,将融合结果进行判定,实验表明,该方法可以准确计算出波纹管膨胀频次。最后利用上述算法,设计并实现了一套完整的波纹管位移频次检测系统,系统通过对输入视频进行预处理和数据整合,将检测结果进行可视化呈现。本文将图像处理和计算机视觉技术应用于波纹管膨胀频次检测之中,以波纹管的膨胀运动次数为参照评估波纹管疲劳寿命,进而指导现场工作人员对疲劳破损波纹管进行及时更换。结果表明该方法可以进行波纹管膨胀频次检测,对工厂的生产安全及定期维护等方面有重要意义。