[发明专利]一种基于连铸漏钢传播行为的模板匹配识别方法

权利要求书

1.一种基于连铸漏钢传播行为的模板匹配识别方法，其特征在于，将钢铁连铸过程中的漏钢传播行为与模板匹配算法相结合，以不同传播行为的漏钢为模板，实现对真伪连铸漏钢的快速识别，具体识别步骤如下：

1)建立连铸漏钢样本数据库

①利用结晶器在线监控系统，获取连铸过程的实时数据；

②根据连铸现场记录，获取漏钢实例，提取漏钢时刻的浇注数据，建立连铸漏钢样本数据库；

2)获取连铸漏钢的温度速率热像图

基于实测的浇注数据，利用插值算法和计算机图形学技术，建立了温度与颜色空间的对应关系，将每个铜板的温度反映到一个平面上，实现结晶器铜板温度变化速率的热成像；

3)提取连铸漏钢的区域特征

①获取连铸漏钢热区域的横坐标最小值X_hot-min和最大值X_hot-max；

②获取连铸漏钢冷区域的横坐标最小值X_cold-min和最大值X_cold-max；

③若热区域的横坐标最小值X_hot-min小于X_cold-min，则将X_hot-min赋值给X_bo-min，反之，则将X_cold-min赋值给X_bo-min；

④若热区域的横坐标最大值X_hot-max大于X_cold-max，则将X_hot-max赋值给X_bo-max，反之，则将X_cold-max赋值给X_bo-max；

⑤利用公式(1)计算连铸漏钢的宽度W；

W＝X_bo-max-X_bo-min (1)

4)判定连铸漏钢的传播行为

①若漏钢区域的宽度W小于W_lim，则判定为典型传播漏钢；

②若漏钢区域的宽度W大于W_lim，则判定为大跨度传播漏钢；

③若漏钢区域仅向右侧传播，则判定为右侧单向传播漏钢；

④若漏钢区域仅向左侧传播，则判定为左侧单向传播漏钢；

5)获取不同传播行为的连铸漏钢模板

根据连铸漏钢的典型传播、大跨度传播、单向左侧传播和单向右侧传播行为特征，将连铸漏钢样本集分为四个子集，利用K-均值聚类算法，采用公式(2)计算每个样本与聚类中心的最小欧式距离，将最小欧式距离的聚类中心作为模板；

式中，Q是连铸漏钢样本集；Q_i是四种传播行为漏钢样本子集；q是一个连铸漏钢样本；k是样本的聚类中心数量；p是随机选取的初始聚类中心；

6)基于传播行为的连铸漏钢识别

①利用上采样或下采样方法，对所得到的漏钢冷热区域进行预处理，使其宽度与模板一致；

②利用不同传播行为的连铸漏钢模板进行匹配，若最大匹配度大于阈值T，则判定为连铸漏钢；若最大匹配度小于阈值T，则判定为伪连铸漏钢。

2.根据权利要求1所述的一种基于连铸漏钢传播行为的模板匹配识别方法，其特征在于，漏钢区域的宽度阈值W_lim设定为230个像素；样本的聚类中心数量k设定为4；模板匹配度阈值T设定为0.6。

3.该方法适用于板坯、圆坯的连铸漏钢识别。