[發(fā)明專利]一種基于熱紅外的鐵水運輸機(jī)車車軸測溫方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010818266.2
• 申請日: 2020-08-14
• 公開（公告）號: CN111942426B
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡昕;宋曉亮;方勃;羅濤;邵忠橋
• 申請（專利權(quán)）人: 寶武集團(tuán)鄂城鋼鐵有限公司
• 主分類號: B61K9/06
• 分類號: B61K9/06;B22D2/00;B22D41/12;G01J5/48;G01J5/03
• 代理公司: 黃石市三益專利商標(biāo)事務(wù)所 42109
• 代理人: 王端英

本發(fā)明涉及一種基于熱紅外的鐵水運輸機(jī)車車軸測溫方法，包括以下具體步驟：步驟一：設(shè)定針對鐵水罐的若干抓圖關(guān)聯(lián)參數(shù)，包括有對象溫度區(qū)間、對象特征圖和判決閾值；步驟二：機(jī)器視覺系統(tǒng)抓拍鐵水運輸機(jī)車圖像，對每一幀紅外視頻畫面進(jìn)行監(jiān)控分析，實現(xiàn)連續(xù)不間斷的自動監(jiān)測；步驟三：依據(jù)抓拍到畫面中鐵水罐的位置對鐵水運輸機(jī)車車軸進(jìn)行定位，并計算獲得車軸溫度；步驟四：車軸溫度與機(jī)車號及車軸編號進(jìn)行綁定；步驟五：車軸溫度越限報警；步驟六：生成車軸溫度曲線；該方法實現(xiàn)了對鐵水運輸機(jī)車車軸溫度的自動化、無人化監(jiān)測，為鋼鐵企業(yè)的安全生產(chǎn)和科學(xué)決策提供數(shù)據(jù)上的支撐。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋼鐵工業(yè)測量方法技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種基于熱紅外的鐵水運輸機(jī)車車軸測溫方法。

背景技術(shù)

紅外熱成像技術(shù)是一種被動紅外技術(shù)，其原理是基于自然界中一切溫度高于絕對零度的物體，每時每刻都輻射出紅外線（波長為2.0～1000微米），同時這種紅外線輻射都載有物體的特征信息，這就為利用紅外技術(shù)判別各種被測目標(biāo)的溫度高低和熱分布場提供了客觀的基礎(chǔ)。利用這一特性，通過光電紅外探測器將物體發(fā)熱部位輻射的功率信號轉(zhuǎn)換成電信號后，成像裝置就可以一一對應(yīng)地模擬出物體表面溫度的空間分布，最后經(jīng)系統(tǒng)處理，形成熱圖像視頻信號，傳至顯示屏幕上，就得到與物體表面熱分布相對應(yīng)的熱像圖，即紅外熱圖像。

機(jī)器視覺是人工智能正在快速發(fā)展的一個分支。簡單說來，機(jī)器視覺就是用機(jī)器代替人眼來做測量和判斷。機(jī)器視覺系統(tǒng)是通過機(jī)器視覺產(chǎn)品（即圖像攝取裝置，分CMOS和CCD兩種）將被攝取目標(biāo)轉(zhuǎn)換成圖像信號，傳送給專用的圖像處理系統(tǒng)，得到被攝目標(biāo)的形態(tài)信息，根據(jù)像素分布和亮度、顏色等信息，轉(zhuǎn)變成數(shù)字化信號，圖像系統(tǒng)對這些信號進(jìn)行各種運算來抽取目標(biāo)的特征，進(jìn)而根據(jù)判別的結(jié)果來控制現(xiàn)場的設(shè)備動作。機(jī)器視覺是一項綜合技術(shù)，包括圖像處理、機(jī)械工程技術(shù)、控制、電光源照明、光學(xué)成像、傳感器、模擬與數(shù)字視頻技術(shù)、計算機(jī)軟硬件技術(shù)(圖像增強(qiáng)和分析算法、圖像卡、?I/O卡等)。一個典型的機(jī)器視覺應(yīng)用系統(tǒng)包括圖像捕捉、光源系統(tǒng)、圖像數(shù)字化模塊、數(shù)字圖像處理模塊、智能判斷決策模塊和機(jī)械控制執(zhí)行模塊。

機(jī)器視覺系統(tǒng)最基本的特點就是提高生產(chǎn)的靈活性和自動化程度。在一些不適于人工作業(yè)的危險工作環(huán)境或者人工視覺難以滿足要求的場合，常用機(jī)器視覺來替代人工視覺。同時，在大批量重復(fù)性工業(yè)生產(chǎn)過程中，用機(jī)器視覺檢測方法可以大大提高生產(chǎn)的效率和自動化程度。機(jī)器視覺檢測系統(tǒng)采用CCD照相機(jī)將被檢測的目標(biāo)轉(zhuǎn)換成圖像信號，傳送給專用的圖像處理系統(tǒng)，根據(jù)像素分布和亮度、顏色等信息，轉(zhuǎn)變成數(shù)字化信號，圖像處理系統(tǒng)對這些信號進(jìn)行各種運算來抽取目標(biāo)的特征，如面積、數(shù)量、位置、長度，再根據(jù)預(yù)設(shè)的允許度和其他條件輸出結(jié)果，包括尺寸、角度、數(shù)值大小、個數(shù)、合格?/?不合格、有/無等，實現(xiàn)自動識別功能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是結(jié)合上述背景提出一種基于熱紅外的鐵水運輸機(jī)車車軸測溫方法，該方法實現(xiàn)了對鐵水運輸機(jī)車車軸溫度的自動化、無人化監(jiān)測，為鋼鐵企業(yè)的安全生產(chǎn)和科學(xué)決策提供數(shù)據(jù)上的支撐。

本發(fā)明的具體方案是：一種基于熱紅外的鐵水運輸機(jī)車車軸測溫方法，包括以下具體步驟：

步驟一：設(shè)定針對鐵水罐的各項抓圖相關(guān)參數(shù)，包括有對象溫度區(qū)間、對象特征圖和判決閾值；

步驟二：機(jī)器視覺系統(tǒng)抓拍鐵水運輸機(jī)車圖像，對每一幀紅外視頻畫面進(jìn)行監(jiān)控分析，實現(xiàn)連續(xù)不間斷的自動監(jiān)測；

步驟三：依據(jù)抓拍到畫面中鐵水罐的位置對鐵水運輸機(jī)車車軸進(jìn)行定位，并計算獲得車軸溫度；

步驟四：車軸溫度與機(jī)車號及車軸編號進(jìn)行綁定；

步驟五：車軸溫度越限報警；

步驟六：生成車軸溫度曲線。