[发明专利]采用高速摄像机测量高炉料流轨迹的方法

权利要求书

1.一种采用高速摄像机测量高炉料流轨迹的方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)安装除尘风机：在炉顶上方安装除尘风机；

2)安装高速摄像机：在炉顶大人孔小平台上安装高速摄像机，并将摄录的信息传输到计算机中；

所述步骤2)中，高速摄像机为定位用高速数字摄像机，所述定位用高速数字摄像机将摄录信息实时的更新到计算机中，在料面测量前，编写好图像处理程序；

3)测量前的定位：分别对空转溜槽在11个不同角位上进行拍照，将拍摄的图像保存在计算机中，根据炉料在溜槽起点的位置，在拍摄的图像中，选择溜槽与高速摄像机界面垂直位置的图像作为溜槽位置的基准图像；且高炉建好后，坐标系即确定，在炉喉钢砖上参考点的位置就确定；

4)拍摄溜槽的布料过程：对于不同品种、不同批重的炉料，通过11个不同角位进行全程录像和拍照，并将摄录的图像传输到计算机中；

所述步骤4)中，溜槽每7.5s转动一周，每拍摄一幅图像需要0.05s，且溜槽在装料时，使溜槽由内向外转；

所述步骤4)中，每次布料时间为30～40s，每次布料获取600～800幅图像，溜槽在每个角位获取8～10幅图像，且共布料50～150批，布料品种为焦炭和矿石，布料方式为单环布料；

5)计算溜槽布料时的料流轨迹：通过对溜槽旋转的每一圈进行拍摄，将拍摄的图像进行比对，在这些图像中找出与所述步骤3)中炉料在溜槽起点的位置最接近的图像，获得垂直于高速摄像机界面的图像，所述的垂直于高速摄像机界面的图像即作为溜槽布料时的料流轨迹；计算整个料流在下落过程中每个点的料流宽度，并且确定料流在垂直方向及水平方向的平面坐标；

6)处理精度：以所述步骤3)炉料在溜槽起点的位置和炉喉钢砖上参考点的位置为基准，既可以求得主料流轨迹，又可以求得料流宽度在水平方向上的分布特征；

7)保存数据：将所述步骤6)的主料流轨迹进行离散，将离散后坐标点数据保存在计算机数据库中，且料线的标高每变化10cm，保存一个数据；

8)应用数据：在应用过程中，不在所述步骤7)中数据库的坐标点，通过相邻两点的坐标值的差值进行计算。

2.根据权利要求1所述的采用高速摄像机测量高炉料流轨迹的方法，其特征在于：所述步骤5)的具体过程为：

51)在炉喉上建立参考坐标系，x轴设定在0米料线处，y轴设立在高炉中心线处，并且坐标轴的方向向下；

52)求参考坐标系水平方向上每个点的灰度值，通过灰度变化曲线，找出每个点的料流宽度；

53)根据灰度排列，求得料流在水平方向的曲线；

54)根据所述步骤52)的灰度变化特征，计算每个料线的料流宽度及主料流位置。

3.根据权利要求2所述的采用高速摄像机测量高炉料流轨迹的方法，其特征在于：所述步骤52)中，求参考坐标系水平方向上每个点的灰度值，利用一条线去截取炉料下落时的炉喉，炉料是黑色的，在计算灰度时，炉料经过的区域灰度值会明显高于其他区域，通过灰度变化曲线，找出每个点的料流宽度。

4.根据权利要求1所述的采用高速摄像机测量高炉料流轨迹的方法，其特征在于：所述步骤6)中，通过对比所述步骤5)中图像的像素数量可以确定在参考坐标系中料流轨迹的不同点的坐标；既可以求得主料流轨迹，又可以求得料流宽度在水平方向的分布特征。

5.根据权利要求1所述的采用高速摄像机测量高炉料流轨迹的方法，其特征在于：所述步骤1)中，在炉顶四个上升管位置，打开清灰口盲板，安装四台大功率风机，将布料过程中产生的灰尘抽走，全部排空，在相机处形成一个炉内负压。