[发明专利]基于人工智能的电弧炉熔炼状态判断方法及装置

权利要求书

1.一种基于人工智能的电弧炉熔炼状态判断方法，其特征在于，该方法还包括：

获取电弧炉熔炼过程的图像；

对所述图像进行灰度补偿；

设定连续帧图像窗口和灰度阈值，根据所述窗口内连续超过所述灰度阈值的最大帧数、超过所述灰度阈值的总帧数和所述窗口大小所获取的概率值判断所述熔炼过程是否由熔化期进入氧化期。

在进入氧化期后，将所获取的烟雾区域的目标区域图像通过自适应双阈值分割算法对所述目标图像进行分割，遍历所述目标图像的每个像素，当像素值大于第一阈值时将该像素点灰度值置为255获得纯白像素点，小于第二阈值时将像素点灰度值置为0获得纯黑像素点，获取所述纯白像素点和所述纯黑像素点的像素面积，根据所述纯白像素点和纯黑像素点的总面积与所述目标图像的比例判断电弧炉是否由氧化期进入还原期。

2.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的电弧炉熔炼状态判断方法，其特征在于，所述灰度补偿还包括以下步骤：

对图像中每个像素进行如下处理：

G_out＝G_in-u_l+u_a

其中，G_out为补偿后的像素灰度值，G_in为当前的像素灰度值，u_l为当前子块内所有像素灰度值的均值，u_a为当前图像中所有像素灰度值的均值。

3.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的电弧炉熔炼状态判断方法，其特征在于，所述概率值的计算公式为：

其中，a₁为所述窗口中第一帧序号，a_w为所述窗口中最后一帧对应序号，a_i，分别为连续超过所述灰度阈值的第一帧和最后一帧在所述窗口中的序号，w为所述窗口大小，N₁为所述窗口内连续超过所述阈值的最大帧数，N₂为所述窗口内超过所述阈值的总帧数，α，β为相应的权重系数。

4.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的电弧炉熔炼状态判断方法，其特征在于，所述通过自适应双阈值分割算法对所述目标图像进行分割的方法包括以下步骤：

获取所述烟雾区域的所述目标图像均值u和标准差σ；

利用g₁＝u+nσ和g₂＝u-nσ所获得的g₁和g₂作为阈值分别对所述目标图像进行分割，其中n为根据不同环境设定的补偿系数。

5.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的电弧炉熔炼状态判断方法，其特征在于，所述判断电弧炉是否由氧化期进入还原期还包括以下步骤：

计算所述纯白像素点和所述纯黑像素点的像素面积的比例，设定面积比例阈值，根据所述纯白像素点和所述纯黑像素点的总面积在所述目标图像的区域面积中的占比判断所述熔炼状态是否到达氧化期进入还原期的临界点。

6.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的电弧炉熔炼状态判断方法，其特征在于，所述判断电弧炉是否由氧化期进入还原期包括以下步骤：

当所述纯白像素点和所述纯黑像素点的总面积在所述目标图像的区域面积比值达到时，则判断所述电弧炉由氧化期进入到了还原期。