一种高炉铁水温度在线检测方法和系统.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115423792A(43)申请公布日2022.12.02(21)申请号202211151886.0G06V10/774(2022.01)(22)申请日2022.09.21G06V10/82(2022.01)(71)申请人西安建筑科技大学地址710055陕西省西安市碑林区雁塔路13号(72)发明人邱国兴蔡明冲杜青李小明杨永坤崔雅茹(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200专利代理师张宇鸽(51)Int.Cl.G06T7/00(2017.01)G06N3/04(2006.01)G06N3/08(2006.01)G06T5/00(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图1页(54)发明名称一种高炉铁水温度在线检测方法和系统(57)摘要本发明公开了一种高炉铁水温度在线检测方法和系统，高炉铁水温度在线检测方法，包括如下过程：对采集的铁水的RGB图像按温度区间进行灰度处理，得到第一灰度图像；对所述第一灰度图像进行空间变换并用插值算法对第一灰度图像进行插值得到第二灰度图；对第二灰度图进行低通滤波；对第二灰度图经低通滤波后的灰度图进行图像增强，得到第三灰度图；利用已训练好的卷积神经网络模型对第三灰度图进行处理，得到采集铁水的RGB图像时刻的铁水温度。本发明通过对铁水RGB图像处理的方式实现了高炉铁水温度在线检测，避免了人工接近铁水来对铁水温度进行检测，同时检测结果较为准确。CN115423792ACN115423792A权利要求书1/2页1.一种高炉铁水温度在线检测方法，其特征在于，包括如下过程：对采集的铁水的RGB图像进行灰度处理，得到第一灰度图像，所述灰度处理的公式如下；式中，g(m,n)为灰度处理之后的图像颜色像素值，R(m,n)为红色像素值，G(m,n)为绿色像素值，B(m,n)为蓝色像素值，T为采集铁水的RGB图像时刻的铁水温度；对所述第一灰度图像进行空间变换并用插值算法对第一灰度图像进行插值得到第二灰度图；对第二灰度图进行低通滤波；对第二灰度图经低通滤波后的灰度图进行图像增强，得到第三灰度图；利用已训练好的卷积神经网络模型对第三灰度图进行处理，得到采集铁水的RGB图像时刻的铁水温度。2.根据权利要求1所述的一种高炉铁水温度在线检测方法，其特征在于，将采集的铁水的RGB图像先进行剪裁，对剪裁后的RGB图像进行灰度处理。3.根据权利要求1所述的一种高炉铁水温度在线检测方法，其特征在于，利用如下公式对第二灰度图经低通滤波后的灰度图进行图像增强，得到灰度图O：式中，low(m,n)为图像经过低通滤波后的像素值，R0表示通带半径。4.根据权利要求1所述的一种高炉铁水温度在线检测方法，其特征在于，所述卷积神经网络模型的训练过程包括：利用图像‑温度数据库对卷积神经网络模型进行训练，得到训练好的卷积神经网络模型；所述图像‑温度数据库包括具有不同温度标签的所述第三灰度图，同一温度标签的第三灰度图包括若干张对铁水在不同角度下采集的RGB图像对应的第三灰度图。5.根据权利要求1所述的一种高炉铁水温度在线检测方法，其特征在于：利用已训练好的卷积神经网络模型对第三灰度图进行处理，得到采集铁水的RGB图像时刻的铁水温度后，再对铁水温度进行温度补偿。6.根据权利要求5所述的一种高炉铁水温度在线检测方法，其特征在于，通过下式计算对铁水的补偿温度：式中，Tc为补偿温度值；γ为铁水温度损失系数，取值0.75～0.9之间；V为高炉有效容积。7.一种高炉铁水温度在线检测系统，其特征在于，包括：第一灰度处理模块：用于对采集的铁水的RGB图像进行灰度处理，得到第一灰度图像，2CN115423792A权利要求书2/2页所述灰度处理的公式如下；式中，g(m,n)为灰度处理之后的图像颜色像素值，R(m,n)为红色像素值，G(m,n)为绿色像素值，B(m,n)为蓝色像素值，T为采集铁水的RGB图像时刻的铁水温度；第二灰度处理模块：用于对所述第一灰度图像进行空间变换并用插值算法对第一灰度图像进行插值得到第二灰度图；滤波模块：用于对第二灰度图进行低通滤波；第三灰度处理模块：用于对第二灰度图经低通滤波后的灰度图进行图像增强，得到第三灰度图；计算模块：用于利用已训练好的卷积神经网络模型对第三灰度图进行处理，得到采集铁水的RGB图像时刻的铁水温度。8.根据权利要求7所述的一种高炉铁水温度在线检测系统，其特征在于，还包括：数据采集模块：用于在高炉的铁水沟处采集铁水的RGB图像。9.根据权利要求7所述的一种高炉铁水温度在线检测系统，其特征在于，所述计算模块包括第一计算模块和第二计算模块：第一计算模块：用于对第三灰度图进行处理，得到采集铁水的RGB图像时刻的铁水温度；第二计算模块：用于对所述采集铁水的RGB图像时