[发明专利]一种熔融金属射流边界曲线的在线定位方法及系统

权利要求书

1.一种熔融金属射流边界曲线的在线定位方法，其特征在于，所述方法包括：

获取包含炉窑的喷口和熔融金属射流区域的可见光图像，并对所述可见光图像进行二值化，获得二值化边缘图像；

对二值化边缘图像进行霍夫变换，获得粗糙流股边界曲线；

根据喷口的上扬角度，确定喷口所在直线的斜率；

根据喷口所在直线的斜率，在粗糙流股边界曲线内搜索与二值化边缘图像相关性最大的喷口所在直线，获得喷口位置函数；

建立决策模型估计喷口直径，并联立喷口位置函数获得喷口的上下定位点；

基于喷口的上下定位点，对二值化边缘图像进行霍夫变换，并筛选流股宽度随喷射距离扩大的最优边界曲线。

2.根据权利要求1所述的熔融金属射流边界曲线的在线定位方法，其特征在于，对二值化边缘图像进行霍夫变换，获得粗糙流股边界曲线包括：

基于熔融金属射流边界曲线类似抛物线的特性，对二值化边缘图像进行霍夫变换，获得第一霍夫变换系数矩阵，所述第一霍夫变换系数矩阵包括第一霍夫变换系数以及与第一霍夫变换系数对应的第一霍夫变换空间曲线数目；

根据最大的第一霍夫变换空间曲线数目对应的第一霍夫变换系数，获得第一边界曲线；

根据与第一边界曲线具有预设截距偏差的最大第一霍夫变换空间曲线数目对应的第一霍夫变换系数，获得第二边界曲线；

根据第一边界曲线和第二边界曲线，获得粗糙流股边界曲线的上边界曲线和下边界曲线。

3.根据权利要求1所述的熔融金属射流边界曲线的在线定位方法，其特征在于，根据喷口的上扬角度，确定喷口所在直线的斜率的计算公式为：

其中θ为喷口的上扬角度，k为喷口所在直线的斜率。

4.根据权利要求3所述的熔融金属射流边界曲线的在线定位方法，其特征在于，根据喷口所在直线的斜率，在粗糙流股边界曲线内搜索与二值化边缘图像相关性最大的喷口所在直线，获得喷口位置函数包括：

根据粗糙流股边界曲线确定喷口所在直线遍历的第一遍历窗口，所述第一遍历窗口中点的横坐标和纵坐标取值满足：

其中x和y分别为第一遍历窗口中点的横坐标和纵坐标，且满足y＝kx+b，k和b分别为喷口所在直线的斜率和截距，C₁、A₁和B₁为粗糙流股边界曲线中上边界曲线y₁＝C₁+A₁(x-B₁)²的系数，C₂、A₂和B₂为粗糙流股边界曲线中下边界曲线y₂＝C₂+A₂(x-B₂)²的系数，width为可见光图像的高度；

在第一遍历窗口中，根据喷口所在直线的斜率，将喷口所在直线以预设步长沿横坐标方向遍历第一遍历窗口，同时计算喷口所在直线上的点与二值化边缘图像中的边缘点的Pearson相关系数，并选取Pearson相关系数最大时喷口所在直线的截距作为喷口位置函数的截距系数，且喷口位置函数的斜率系数与喷口所在直线的斜率相等。