为提高钢材质量,转炉出钢时,应减少转炉流入钢包中的钢渣含量。基于图像处理的下渣检测系统能准确判断下渣点,带动挡板进行挡渣工作。本课题的目的是为下渣检测系统提供出钢注流目标跟踪设备,通过减小图像的复杂度,提高检测系统的精度和处理速度；针对出钢末期存在的卷渣现象,使用Fluent流体仿真软件对其进行数值模拟,得出出钢注流中钢渣表面含量与钢渣入口实际含量、钢渣入口速度等的关系。在出钢注流目标跟踪控制系统设计中,目的是通过摄像机采集运动目标的视频图像序列,经图像处理,得到目标的运动参数,以此作为依据控制摄像机始终指向运动目标,使目标始终位于图像显示区的中心。首先,从分析系统行为入手,将系统划分为摄像机指向的闭环控制系统和图像处理及分析系统两个大的部分,并在此基础上确定了控制系统框图。然后根据两个分系统的各自要实现的功能,划分并实现了各个功能模块,分析并解决了功能模块实现中遇到的问题。最后,在步进电机控制摄像机指向的控制系统设计中,一是给出了目标运动的预测算法,并进行预测模块的设计；二是设计了电机的参数初始化和控制源程序；三是建立系统的工作流程,并针对遇到的特殊情况,如图像采集系统的噪声、位移极小运动的累积使目标移出预测区,给出处理方法。针对出钢末期出钢流卷渣现象,运用Fluent流体软件进行数值模拟。目的是找出出钢注流中钢渣表面含量与钢渣入口实际含量的关系。首先对要模拟对象进行数学建模,一是建立了几何模型,并对计算区域进行离散化；二是建立了计算模型,针对计算机计算能力的限制和转炉复杂的转动控制系统的限制,将计算模型进行了假设,并计算了模拟时需要用到的参数,如运动粘度、钢流流动状态、钢水与钢渣表面张力的具体数值；三是计算出模拟所需的边界条件和初始条件。然后在求解过程中,对参数如求解器、计算模式、计算模型等的设置进行选择。最后对所模拟的流场运动结果进行了分析,得出钢渣表面含量与入口含量、出钢口倾斜状态和钢渣与钢水入口相对速度的关系。