[發(fā)明專利]一種脫硫鐵水除渣效果分析系統(tǒng)及分析方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910979809.6
• 申請(qǐng)日: 2019-10-15
• 公開（公告）號(hào): CN111050117A
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王家軍;董臣超;王雪寒;王宗鵬;方鳴;張忠宇;池宋梁
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河鋼股份有限公司承德分公司
• 主分類號(hào): H04N7/18
• 分類號(hào): H04N7/18;C21C7/064;G06T7/00
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 13108
• 代理人: 趙幸

1.一種脫硫鐵水除渣效果分析系統(tǒng)，其特征在于：包括對(duì)應(yīng)連接的圖像采集單元、圖像分析單元、信息存儲(chǔ)單元和信息查詢單元；圖像采集單元包括攝像機(jī)、與攝像機(jī)連接的視頻顯示器；圖像分析單元包括與攝像機(jī)連接的工控機(jī)；信息存儲(chǔ)單元包括與工控機(jī)連接的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，信息查詢單元包括與工控機(jī)連接的通用顯示器、與數(shù)據(jù)庫服務(wù)器連接的查詢終端，查詢終端也與工控機(jī)連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種脫硫鐵水除渣效果分析系統(tǒng)，其特征在于：工控機(jī)為配有以太網(wǎng)卡的研華610H工控機(jī)；視頻顯示器型號(hào)為配有VIDEO接口的三星MT-2231P視頻顯示器；攝像機(jī)為型號(hào)為DS-2CD4012FWD的網(wǎng)絡(luò)型攝像機(jī)，該型號(hào)攝像機(jī)配有VIDEO輸出接口和RJ45接口。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種脫硫鐵水除渣效果分析系統(tǒng)，其特征在于：工控機(jī)與通用顯示器采用VGA接口連接；攝像機(jī)與視頻顯示器采用VIDEO接口連接；攝像機(jī)與工控機(jī)采用RJ45接口連接，工控機(jī)與數(shù)據(jù)庫服務(wù)器及查詢終端均采用以太網(wǎng)連接。

4.一種脫硫鐵水除渣效果分析方法，利用了上述權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)的系統(tǒng)，其特征在于包括如下步驟：

步驟一、除渣前圖像獲??；

步驟二、除渣后圖像獲??；

步驟三、將步驟一和步驟二獲取的圖像格式轉(zhuǎn)換為灰度數(shù)據(jù)；

步驟四、將步驟三獲取的兩幅灰度圖去除上下文字；

步驟五、根據(jù)灰度變化確定兩幅圖中鐵水包口位置；

步驟六、去除兩幅圖中上部鐵水包的沿壁；

步驟七、選取兩幅圖像包口的重合部分，分別計(jì)算重合部分平均灰度和平均灰度差（即兩幅圖平均灰度的差值）；

步驟八、根據(jù)灰度區(qū)間經(jīng)驗(yàn)值計(jì)算除渣效果分值；

步驟九、圖像及分析信息保存。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種脫硫鐵水除渣效果分析方法，其特征在于：步驟三中，將圖像轉(zhuǎn)化為灰度數(shù)據(jù)采用的轉(zhuǎn)化公式為：

灰度值Gray =Color.R *0 .299 + Color.G *0 .587 + Color.B * 0.114。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種脫硫鐵水除渣效果分析方法，其特征在于：

步驟五中，鐵水包口位置的確定方法為：通過程序掃描圖像的灰度值Gray，根據(jù)灰度變化，當(dāng)連續(xù)多個(gè)灰度值大于經(jīng)驗(yàn)值Z時(shí)，系統(tǒng)確認(rèn)為包口的區(qū)域；

步驟六中，由于扒渣時(shí)鐵水包需要傾斜一定角度，除渣前和除渣后的圖像中鐵水上部有一段鐵水包的沿壁，其灰度范圍與鐵水表面灰度范圍相同，所以，對(duì)鐵水包的沿壁的區(qū)域也根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值Z做相應(yīng)高度去除，即當(dāng)連續(xù)多個(gè)灰度值大于經(jīng)驗(yàn)值Z時(shí)，系統(tǒng)確認(rèn)為鐵水包的沿壁區(qū)域。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種脫硫鐵水除渣效果分析方法，其特征在于：經(jīng)驗(yàn)值Z為140，當(dāng)連續(xù)6個(gè)以上的灰度值大于140時(shí)，系統(tǒng)確認(rèn)為包口的區(qū)域或鐵水包的沿壁區(qū)域。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種脫硫鐵水除渣效果分析方法，其特征在于：步驟七中，在圖像分析比較時(shí)，選取包口重合的部分，分別計(jì)算扒渣前后圖像灰度的平均值，并計(jì)算扒渣前后圖像的平均灰度差X；最后再根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)獲得的最大灰度經(jīng)驗(yàn)值Xmax和最小灰度經(jīng)驗(yàn)值Xmin，計(jì)算得到灰度差的百分值，就得到了扒渣效果評(píng)價(jià)結(jié)果。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種脫硫鐵水除渣效果分析方法，其特征在于：考慮到每包初始除渣時(shí)渣多操作容易，渣徹底清除之前渣少操作較難，采用二次函數(shù)計(jì)算分值的方法，反映出除渣操作的評(píng)價(jià)結(jié)果Y，計(jì)算公式為：

。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種脫硫鐵水除渣效果分析方法，其特征在于：最大灰度經(jīng)驗(yàn)值Xmax為170，最小灰度經(jīng)驗(yàn)值Xmin為80，最后得到除渣效果折合分值的計(jì)算公式為：

。