[发明专利]一种基于红外机器视觉的高炉出铁口铁水温度测量方法及系统

权利要求书

1.一种基于红外机器视觉的高炉出铁口铁水温度测量方法，其特征在于，所述方法包括：

获取高炉出铁口铁水流的红外热图像；

基于预设的温度阈值对所述红外热图像进行图像分割，获得铁水区域和炉渣区域；

基于所述炉渣区域的温度数据，获得出铁口铁水温度；

基于空间温度共生矩阵和邻域温度共生矩阵，提取受粉尘影响的红外热图像的纹理特征，其中所述空间温度共生矩阵为：

P(u,v,d,θ)＝number{F(j,k)＝u,F(m,n)＝v,θ}，其中P(u,v,d,θ)为空间温度共生矩阵，F(j,k)为所述红外热图像上的像素(j,k)对应的温度值，F(m,n)为所述红外热图像上的像素(m,n)对应的温度值，u的取值范围为1到16之间的整数，v的取值范围为0到16之间的整数，d为像素(j,k)和像素(m,n)之间的距离，θ为像素(j,k)和像素(m,n)之间的位置夹角，且d＝1，θ＝{0°,45°,90°,135°}，

所述邻域温度共生矩阵为：

Q(k,s)＝number{F(i,j)＝k,N(i,j)＝s}，其中Q(k,s)为邻域温度共生矩阵，F(i,j)是位于所述红外热图像上的像素(i,j)处的温度值，N(i,j)是所述红外热图像上的像素点(i,j)的8-邻域方向的所有像素温度值与F(i,j)相等的个数，k的取值范围为1到16之间的整数，s的取值范围为0到8之间的整数；

基于所述受粉尘影响的红外热图像的纹理特征，构建红外测温结果补偿模型，并根据所述红外测温结果补偿模型对所述出铁口铁水温度进行补偿。

2.根据权利要求1所述的基于红外机器视觉的高炉出铁口铁水温度测量方法，其特征在于，基于预设的温度阈值对所述红外热图像进行图像分割包括：

根据炉渣和铁水在所述红外热图像上表现的温度差异，获得预设的温度阈值，其中所述预设的温度阈值的计算公式为：

其中Ths为预设的温度阈值，T_smax为炉渣温度的最大值，ε_i为铁水的发射率，ε_s为用于采集所述红外热图像的红外热像仪配置的炉渣的发射率；

根据所述预设的温度阈值对所述红外热图像进行图像分割。

3.根据权利要求2所述的基于红外机器视觉的高炉出铁口铁水温度测量方法，其特征在于，基于所述炉渣区域的温度数据，获得出铁口铁水温度的计算公式为：

其中，T₀为出铁口铁水温度值，T_i为炉渣区域一类像素对应的温度值，且这类像素对应的温度值相等，n为炉渣区域内所有不同温度值的个数，即温度值的类别数，N为炉渣区域中所有像素的个数，N_i为温度值为T_i的像素出现的次数。

4.根据权利要求3所述的基于红外机器视觉的高炉出铁口铁水温度测量方法，其特征在于，所述纹理特征包括能量、熵、相关性、反差分、细度、粗度和二阶矩中的一项或多项组合。

5.根据权利要求4所述的基于红外机器视觉的高炉出铁口铁水温度测量方法，其特征在于，获取高炉出铁口铁水流的红外热图像之前还包括：

对用于采集高炉出铁口铁水流红外热图像的红外热像仪进行校正。

6.一种基于红外机器视觉的高炉出铁口铁水温度测量系统，其特征在于，所述系统包括：

存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述权利要求1至5任一所述方法的步骤。