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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109598791A(43)申请公布日2019.04.09(21)申请号201910109048.9C21B5/00(2006.01)(22)申请日2019.02.03(71)申请人天津市三特电子有限公司地址300384天津市滨海新区华苑产业园区鑫茂科技园D1座AB单元5层(72)发明人张海根(74)专利代理机构天津才智专利商标代理有限公司12108代理人王梦(51)Int.Cl.G06T17/00(2006.01)G06T7/33(2017.01)G06K9/46(2006.01)G06F17/16(2006.01)G01J5/00(2006.01)权利要求书3页说明书7页附图2页(54)发明名称一种高炉料面成像三维模型重建方法及系统(57)摘要本发明公开了一种高炉料面三维模型重建方法及系统,包括设置在高炉炉内的至少两台热像仪、位于现场的现场控制箱、以及设置在控制室内的控制机柜、报警和显示器;两台热像仪以安装角度≥90°的方式间隔设置在高炉炉内,且任意两台热像仪的设置位置满足其红外图像的采集范围具有≥50%的重叠率;利用该系统依次通过对双热像仪的标定以取得两台热像仪的基础矩阵,提取两张在线热像仪图像的相匹的配特征点对,以及结合双热像仪的基础矩阵和特征点对形成点云模型实现对高炉料面三维图像的重新绘制;该高炉料面三维模型重建方法及系统能够将观测到的高炉料面真实信息形成三维图像,有效实时监控高炉料面真实状态,大幅度提高布料信息反馈。CN109598791ACN109598791A权利要求书1/3页1.一种高炉料面成像三维模型重建系统,其特征在于,包括设置在高炉炉内的至少两台热像仪(1)、位于现场的现场控制箱(2)、以及设置在控制室内的控制机柜(6)、报警器(8)和显示器(13);其中,多台热像仪(1)以安装角度≥90°的方式间隔设置在高炉炉内,且任意两台热像仪(1)的设置位置满足其红外图像的采集范围具有≥50%的重叠率;现场控制箱(2)内设置有与热像仪(1)的数量一致的光纤收发器(4),使每台热像仪(1)与一台光纤收发器(4)通过网线(9)连接;控制机柜(6)内设置有与热像仪(1)的数量一致的光纤收发器(4)和一台工控机(10);每台位于现场控制箱(2)内的光纤收发器(4)分别与一台位于控制机柜(6)内的光纤收发器(4)连接;报警器(8)设置在控制机柜(6)上,其通过信号传输线与工控机(10)连接;所述显示器(13)通过信号传输线与工控机(10)连接;工控机(10)包括:图像信号接收模块,其用于接收由多台热像仪(1)实时传送的多张同一时刻下采集的红外图像;图像处理模块,其用于对同一时刻下采集的多张红外图像进行处理,得到每张红外图像中相匹配的特征点对,并将特征点对结合双热像仪的基础矩阵形成点云模型,绘制高炉料面三维图像;图像结果输出模块,其用于将绘制出的高炉料面三维图像的图像信号发送至显示器。2.根据权利要求1的高炉料面成像三维模型重建系统,其特征在于,在每台成像仪的外侧均设置有高温防护套,其内部冷却气孔道与氮气冷却系统连接,以连续地向热像仪1的镜头处吹扫氮气。3.根据权利要求1的高炉料面成像三维模型重建系统,其特征在于,在每台成像仪(1)与位于现场控制箱(2)内的光纤收发器(4)之间还设置一台百兆交换机(3),百兆交换机(3)与成像仪(1)通过网线连接,百兆交换机(3)与光纤收发器(4)之间通过信号传输线连接。4.根据权利要求1的高炉料面成像三维模型重建系统,其特征在于,位于控制机柜(6)内的两台光纤收发器(4)以及工控机(10)之间通过一台千兆交换机(7)形成连接。5.根据权利要求1的高炉料面成像三维模型重建系统,其特征在于,在工控机(10)与显示器(13)之间还设置有一台KVM切换器(11),工控机(10)、KVM切换器(11)和显示器(13)依次通过KVM延长线(12)连接。6.一种如权利要求1的所述的高炉料面成像三维模型重建系统实现的高炉料面成像三维模型重建的方法,其特征在于,步骤如下:S1、获取两台热像仪同时刻下拍摄的两张高炉料面红外图像;S2、采用SIFT算子从每张热像仪图像中选择能反应物体属性特征的特征点,并在不同视角下拍摄的图像中找到该特征点的对应点以匹配,形成特征点对;进而采用特征向量的欧氏距离加阈值的方法来判断同一时刻下拍摄的两幅红外图像是否匹配成功,判断方法为:若欧氏距离小于设定的阈值,则匹配成功,形成一对匹配点;S3、将经过步骤S2得到的特征点对利用结合经过步骤S1得到的双热像仪的基础矩阵形成点云模型,绘制高炉料面三维图像。7.根据权利要求6所述的高炉料面成像三维模型重建的方法,其特征在于,在步骤S2中,生成每张热像仪图像SIFT