[发明专利]一种连铸方坯角部缺陷自动预警系统及方法

权利要求书

1.一种连铸方坯角部缺陷自动预警方法，包括以下步骤：

1)通过图像采集单元对设定视场区间内的铸坯图像进行连续采集，并将图像信息送入分析处理单元；

2)通过铸流跟踪单元中的铸长检测模块实时检测铸坯在铸机中的浇铸长度，并将其传送给过程跟踪模块；

3)通过铸流跟踪单元中的过程跟踪模块实时跟踪采集浇铸状态、浇铸长度和过程参数，自动控制分析处理单元进入相应的监测状态，并向分析处理单元提供报警记录所需的信息；

4)分析处理单元实时接收图像采集单元送来的铸坯图像信息，根据铸流跟踪单元发来的监测指令，自动对每流轨道上所设检测窗口内的铸坯图像进行分析处理；

所述分析处理单元对铸坯图像的分析处理，包括以下步骤：

4.1)将图像中的每个像素值分成R(红)、G(绿)、B(蓝)三个基色分量；

4.2)实时采样提取每流轨道上所设检测窗口内各像素点红色分量的强度值，即R分量值；

4.3)分别计算每流轨道左右检测窗口内像素点的R分量平均值，得到左、右窗口内铸坯边角图像的平均R分量；

5)当分析处理单元识别出缺陷征兆时，自动向报警显示单元发出异常报警，并在存储记录单元中记录保存异常信息；

所述步骤5)中的缺陷征兆识别和报警，是将左、右检测窗口内铸坯边角图像的平均R分量同设定的报警阈值进行比较，当任一边检测窗口的R分量值小于设定的报警阈值后，系统即发出相应部位、相应等级的异常报警信号；

所述记录的异常信息包括缺陷开始和结束的时间、缺陷开始和结束点的位置，当前生产的钢号，以用于质量缺陷的追溯分析处理，和缺陷实物坯的定位查找。

2.如权利要求1所述一种连铸方坯角部缺陷自动预警方法，其特征在于，

所述步骤1)的设定视场区间，包括纵向视场区间和横向视场区间，可通过图像采集单元中的摄像机的安装位置和焦距大小来设定；纵向视场区间包括连铸二冷室出口和拉矫机之间的一段铸坯图像；横向视场区间包括每流铸坯的左右边角图像。

3.如权利要求1所述一种连铸方坯角部缺陷自动预警方法，其特征在于，

所述步骤2)中的铸长检测模块是根据开浇后拉矫机拉坯时脉冲发生器发出的脉冲数，以及拉矫机传动辊的速比和辊径，来跟踪计算铸机每流浇铸坯的生成长度；设脉冲发生器的分辨率为R，传动辊的速比为G，辊径为D，所收到的脉冲数为N，则每流铸坯的浇铸长度L为：L＝N*R*(πD/G)。

4.如权利要求1所述一种连铸方坯角部缺陷自动预警方法，其特征在于，

所述步骤3)的过程跟踪模块，是根据铸机的浇铸状态和浇铸长度所代表的铸坯头尾位置来自动控制分析处理单元启动和停止缺陷监测，缺陷监测启停控制步骤如下；

3.1)当连铸开浇后，累计浇铸长度的变化量ΔL_head；

3.2)当铸坯头部经过图像采集单元所设的纵向视场区间位置后，即ΔL_head≥S₁，则过程跟踪模块自动向分析处理单元发出监测启动指令；其中S₁表示开浇位至纵向视场区间末端的长度；

3.3)当连铸终浇后，累计浇铸长度的变化量ΔL_tail；

3.4)当铸坯尾部到达图像采集单元所设的视场区间位置时，即ΔL_tail≥S₂，则过程跟踪模块自动向分析处理单元发出监测停止指令；其中S₂表示开浇位至纵向视场区间首端的长度。

5.如权利要求1所述一种连铸方坯角部缺陷自动预警方法，其特征在于，

所述步骤4)中的每流轨道上所设的检测窗口，包括左右两个矩形检测窗口，对称分布在每流铸坯图像的两边，分别包含每流铸坯的左右边角图像，可根据铸坯图像所处的位置和大小进行调整设定。