[发明专利]一种中厚板自动转钢方法

说明书

技术领域：

本发明属于轧钢技术领域，特别涉及一种中厚板自动转钢方法。

背景技术：

目前，自动轧钢系统中唯一欠缺的需手动干预的一环就是转钢功能，通常情况下，中厚板轧机为了能够由几种固定尺寸的坯料生产出任意宽度的钢板，在制定轧制道次状态时会增加转钢操作，在进行转钢道次时，操作员由自动轧钢方式切换至手动方式进行转钢，手动转钢完毕后需要进行人工确认才能再次恢复至自动轧钢状态，转钢过程的人为干预，是自动轧钢系统的外扰，影响了对生产工艺要求高的高等级产品的稳定生产过程。

发明内容：

针对现有中厚板轧钢过程中自动转钢方法存在的不足，为更好实现中厚板生产过程自动转钢功能，本发明提供一种中厚板自动转钢方法，利用安装在转钢辊道上方的摄像机采集实时图像，计算板坯位置和平面尺寸，驱动中厚板转钢锥形辊道实现自动转钢，达到系统稳定可靠，检测速度快的目的。

本发明的技术方案是这样实现的：本发明中厚板自动转钢控制装置包括图像采集系统和图像处理系统，其中图像采集系统包括摄像机、镜头及视频信号光电转换模块；图像处理系统包括图像采集卡、工业计算机和图像处理软件，其中工业计算机通过工业以太网和基础自动化交换数据，控制转钢辊道。

采用以上中厚板自动转钢控制装置，通过该装置来控制中厚板自动转钢过程，其方法步骤如下：

1、板坯图像采集

转钢道次安排在小于等于前5道次，此时板坯温度在950℃以上，利用板坯本身热辐射，由安装在转钢辊道上方的摄像机采集板坯图像，通过图象采集卡将图象数字化后输入至计算机，作为轧件位置辨识的对象；

2、板坯图像边缘检测

板坯图像边缘检测方法包括直方图均衡、中值滤波和Sobel(索贝尔)算子板坯图像边缘提取，具体的步骤如下：

(1)、直方图均衡

设采集板坯图像f的灰度级范围(Z_l，Z_k)，P(Z)表示(Z_l，Z_k)内所有灰度级出现相对概率，称P(Z)图形为图像f直方图，直方图均衡化是一种非线性点运算，将已知灰度分布的图像使用非线性灰度变换函数进行计算，得到通过直方图均衡处理后的图像；

(2)、中值滤波

通过直方图均衡获得图像有噪声，为降低噪声对图像的影响，使图像的背景变得均匀，而同时要保持图像中细节的原有特征，提高图像的质量，需要对图像进行平滑，中值滤波是一种非线性信号处理方法，也是图像平滑处理中最常见的处理技术，它在一定条件下可以克服线性滤波器、最小均方滤波、平均值滤波等所带来的图像细节模糊，而且对滤除脉冲干扰及图像扫描噪声最为有效，在实际运算过程中并不需要图像的统计特性，可以在保护图像边缘的同时去除噪声；

将中值滤波窗口覆盖在通过直方图均衡获得图像上，将窗口所覆盖的图像像素排序，排序后求得数列中值，用该值替换窗口覆盖图像的中心像素，完成一次中值滤波处理，将滤波窗口对通过直方图均衡处理后的图像，由左到右，由上到下逐一滤波，完成整幅图像的滤波，为了减少计算时间并获得较好的滤波效果；

(3)、Sobel算子边缘提取

Sobel算子属于一阶导数边缘检测算子，它的模板形式为：