[發(fā)明專利]基于可見光圖像識別技術(shù)的加熱爐自動上料系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2017-11-30
• 公開（公告）號: CN108050845A
• 公開（公告）日: 2018-05-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蔡煒;周登科;祝兵權(quán);葉理德;吉青
• 申請（專利權(quán)）人: 中冶南方工程技術(shù)有限公司
• 主分類號: F27D3/12
• 分類號: F27D3/12;F27D19/00;F27D21/02
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 唐萬榮;楊曉燕

1.基于可見光圖像識別技術(shù)的加熱爐自動上料系統(tǒng)，包括上料臺架、擋鋼鉤、撥鋼叉和輸送輥道，擋鋼鉤設(shè)置于上料臺架一側(cè)，輸送輥道用于將鋼坯由上料臺架輸送到撥鋼叉，其特征在于：還包括兩臺可見光攝像機、兩套LED光源、自動控制單元和上料臺架電控系統(tǒng)，所述兩臺可見光攝像機平行于鋼坯斷面設(shè)置并安裝在上料臺架出口兩側(cè)，用于拍攝鋼坯由上料臺架到撥鋼叉的輸送過程中鋼坯斷面的可見光圖像；所述兩套LED光源分別靠近一臺可見光攝像機設(shè)置并對準鋼坯斷面照射，用于在暗光條件下輔助可見光攝像機的照明；所述自動控制單元與可見光攝像機及上料臺架電控系統(tǒng)連接，所述上料臺架電控系統(tǒng)與上料臺架、擋鋼鉤、撥鋼叉連接；

所述自動控制單元包含圖像處理模塊、決策模塊和通訊模塊，所述圖像處理模塊用于采集可見光攝像機拍攝到的可見光圖像，并逐幀的對可見光圖像的畫面進行分析；所述決策模塊根據(jù)圖像處理模塊的分析結(jié)果生成上料臺架、擋鋼鉤和撥鋼叉的動作指令；所述通訊模塊將決策模塊產(chǎn)生的動作指令發(fā)送至上料臺架電控系統(tǒng)，上料臺架電控系統(tǒng)根據(jù)動作指令控制上料臺架、擋鋼鉤和撥鋼叉動作。

2.如權(quán)利要求1所述的基于可見光圖像識別技術(shù)的加熱爐自動上料系統(tǒng)，其特征在于：所述圖像處理模塊包括：

候選模塊，用于在可見光圖像上使用亮度分割和顏色分割技術(shù)進行預(yù)分割，從畫面中分割出滿足預(yù)設(shè)的鋼坯灰度和顏色特征的候選區(qū)域Rp；

分割模塊，用于對候選區(qū)域Rp使用形狀匹配技術(shù)進行形狀匹配和過濾，從畫面中分割出滿足預(yù)設(shè)的鋼坯形狀特征的鋼坯區(qū)域Rs；

距離信號計算模塊，用于根據(jù)鋼坯區(qū)域Rs的分析結(jié)果計算出成排鋼坯中距離上料臺架出口最近的鋼坯橫截面邊緣位置并根據(jù)預(yù)設(shè)的擋鋼鉤位置計算出兩臺景深相機拍攝的圖像中鋼坯橫截面邊緣到擋鋼鉤的距離信號P1；

鋼坯信號生成模塊，用于結(jié)合兩個鋼坯橫截面邊緣到擋鋼鉤的距離信號P1，生成鋼坯兩端對齊信號S1、鋼坯到達出口信號S2，并根據(jù)鋼坯區(qū)域分析結(jié)果掃描預(yù)設(shè)的撥鋼叉區(qū)域得到撥鋼叉上有鋼坯信號S3。

3.如權(quán)利要求2所述的基于可見光圖像識別技術(shù)的加熱爐自動上料系統(tǒng)，其特征在于：當兩個鋼坯橫截面邊緣到擋鋼鉤的距離信號P1都小于預(yù)設(shè)值且兩者之差小于預(yù)設(shè)值時生成鋼坯兩端對齊信號S1；當兩個鋼坯橫截面邊緣到擋鋼鉤的距離信號P1都大于預(yù)設(shè)值時生成鋼坯到達出口信號S2，預(yù)設(shè)值是指鋼坯兩端對齊的偏差值。

4.如權(quán)利要求2所述的基于可見光圖像識別技術(shù)的加熱爐自動上料系統(tǒng)，其特征在于：所述決策模塊包括：

第一S3信號判斷模塊，用于判斷是否收到撥鋼叉上有鋼坯信號S3，如果是，產(chǎn)生撥鋼叉撥鋼指令C5，向輸送輥道撥鋼后再返回循環(huán)判斷撥鋼叉上是否有鋼坯；如果否，產(chǎn)生臺架驅(qū)動裝置前進指令C1，臺架驅(qū)動裝置驅(qū)動鋼坯向前移動；

S1信號判斷模塊，用于在臺架驅(qū)動裝置驅(qū)動鋼坯向前移動時，判斷是否收到鋼坯兩端對齊信號S1，如果是，產(chǎn)生擋鋼鉤降下指令C2；如果否，返回臺架驅(qū)動裝置前進指令C1，臺架驅(qū)動裝置繼續(xù)驅(qū)動鋼坯向前移動；

S2信號判斷模塊，用于在產(chǎn)生擋鋼鉤降下指令C2后，判斷是否收到鋼坯到達出口信號S2，如果是，產(chǎn)生臺架驅(qū)動裝置停止指令C3，驅(qū)動裝置停止，鋼坯依靠慣性和自重滑落到撥鋼叉上，繼續(xù)判斷是否收到撥鋼叉上有鋼坯信號S3；如果否，返回擋鋼鉤降下指令C2；

第二S3信號判斷模塊，用于在產(chǎn)生臺架驅(qū)動裝置停止指令C3后，判斷是否收到撥鋼叉上有鋼坯信號S3，如果是，說明鋼坯已經(jīng)滑落到了撥鋼叉上，產(chǎn)生擋鋼鉤抬起指令C4，延時產(chǎn)生撥鋼叉撥鋼指令C5，并返回通過S1信號判斷模塊判斷是否收到鋼坯兩端對齊信號S1；如果否，返回產(chǎn)生臺架驅(qū)動裝置停止指令C3。