一种钢板返红温度测量方法、装置及存储介质.pdf

(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CN113468741A(43)申请公布日2021.10.01(21)申请号202110730326.X(22)申请日2021.06.30(71)申请人东北大学地址110819辽宁省沈阳市和平区文化路三巷11号申请人南京钢铁股份有限公司(72)发明人胡振伟廖仕军郑明哲孙旭东樊卫徐宽广(74)专利代理机构大连东方专利代理有限责任公司21212代理人姜玉蓉李洪福(51)Int.Cl.G06F30/20(2020.01)G06K9/62(2006.01)G06F119/08(2020.01)权利要求书3页说明书8页附图1页(54)发明名称一种钢板返红温度测量方法、装置及存储介质(57)摘要本发明提供一种钢板返红温度测量方法、装置及存储介质。该方法，包括：获取钢包表面氧化铁皮的分布信息以及受氧化铁皮影响最小点的钢包表面温度信息，计算热应力导致的氧化铁皮剥离钢包表面临界温差，建立氧化层的辐射模型；采用回归聚类分析方法建立钢板表面温度分布模型；基于受氧化铁皮影响最小点的钢包表面温度信息，结合钢板表面温度场分布模型，对钢板表面温度场进行重建；对重建后的所述钢板表面温度场进行暗电流噪声抑制；基于场景的渐晕系数估计方法，对经过暗电流噪声抑制后的钢板表面温度场进行视觉测量畸变校正。本发明方法解决了现有技术中存在的盲区大、实时性差，均值滤波存在滞后时间长、温度偏差大，进而导致测量不稳定的问题。CN113468741ACN113468741A权利要求书1/3页1.一种钢板返红温度测量方法，其特征在于，所述方法包括：S1、获取钢包表面氧化铁皮的分布信息以及受氧化铁皮影响最小点的钢包表面温度信息，计算热应力导致的氧化铁皮剥离钢包表面临界温差，建立氧化层的辐射模型；S2、基于所述氧化层的辐射模型，采用回归聚类分析方法建立钢板表面温度分布模型；S3、基于所述受氧化铁皮影响最小点的钢包表面温度信息，结合所述钢板表面温度场分布模型，对钢板表面温度场进行重建；S4、对重建后的所述钢板表面温度场进行暗电流噪声抑制；S5、基于场景的渐晕系数估计方法，对经过暗电流噪声抑制后的钢板表面温度场进行视觉测量畸变校正。2.根据权利要求1所述的钢板返红温度测量方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括：在剥离和未剥离的条件下，根据如下公式计算热应力导致的氧化铁皮剥离钢包表面临界温差：其中，Eox为氧化铁皮的弹性模量，αm、αox分别为金属基体和氧化铁皮的热膨胀系数，γ为泊松比，ξ为氧化铁皮的厚度。3.根据权利要求1所述的钢板返红温度测量方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括：S21、以y代表温度输出，x代表钢板表面温度分布模型像素位置，采用多项式进行拟合有：my＝b0+b1x+…+bmx其中，bi(i＝1,2,···,m)为多项式系数，m为多项式阶数；S22、设温度测量数据对为(xj,yj)，其中xj为坐标位置，yj为xj位置处实际测量温度数据，将步骤S21中的求解多项式系数问题转化为最优化问题，具体如下：其中，Q表示温度测量值与钢板表面温度分布模型值的差值，K表示多项式中j的取值范围；S23、采用所述温度测量值与钢板表面温度分布模型值的差值Q，对多项式系数bi进行求偏导，计算得到的系数即为最优解：4.根据权利要求1所述的钢板返红温度测量方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括：S31、假设TM(x)为垂直于拉坯方向的钢板表面温度场分布模型的温度场，而T(x)为实际测得的其中一列垂直于拉坯方向温度分布曲线，则回归聚类分析方法的数学描述如下：2CN113468741A权利要求书2/3页上下移动温度分布曲线，出现的若干个最早与钢板表面温度场分布模型曲线相交的温度点，即为受氧化铁皮影响最小的温度点信息；而移动该位置处的钢板表面温度场分布模型曲线即为测量曲线的重构温度曲线；S32、当垂直于拉坯方向的温度测量曲线中存在一点或若干点的温度值大于相对应像素处的钢板表面温度分布模型温度，则上移钢板表面温度分布模型曲线至最大温度点处，并将上移的钢板表面温度分布模型曲线作为最终的测量曲线；S33、当温度测量曲线中所有像素位置的温度值均都小于相应像素位置处的钢板表面温度分布模型温度，则下移钢板表面温度分布模型曲线至测量曲线最接近钢板表面温度分布模型曲线的位置，并将最终下移后的钢板表面温度分布模型曲线作为该位置最终的测量曲线。5.根据权利要求1所述的炼钢连铸过程中钢包防泄漏预警方法，其特征在于，所述步骤S4具体包括：采用涡流制冷器和半导体制冷片对重建后的所述钢板表面温度场进行暗电流噪声抑制。6.根据权利要求1所述的钢板返红温度测量方法，其特征在于，所述步骤S5具体包括：S51、引入多项式模型来表征渐晕分布函数，并通过最大化图像邻域灰度梯