[发明专利]利用炉顶红外图像控制气流分布的方法

摘要

本发明所设计的一种利用炉顶红外图像控制气流分布的方法，该方法，包括如下步骤：1.炉顶红外图像的获取及保存；2.炉顶红外图像的模式识别；3.建立中心、边缘气流分布和图像特征之间的对应关系；4.利用实时图像判断当前气流分布；5.根据高炉状况判断是否需要调整高炉气流分布，如果需要调整气流分布，则进行6；6.高炉布料的主要目的是控制气流变化，根据调剂的目的，选择合适的布料矩阵由炉顶布料PLC执行，以达到调节高炉炉顶煤气流分布的目的。本发明方便了炉顶气流分布的控制，并且使得高炉运行更加稳定。

主权项

一种利用炉顶红外图像控制气流分布的方法，其特征在于，它包括如下步骤：步骤1：通过安装在高炉炉顶的红外摄像机摄取炉顶料面的红外温度分布图像，并将摄取的炉顶料面的红外温度分布图像保存在红外图像监控系统的计算机中；步骤2：对炉顶料面的红外温度分布进行特征提取处理，从而获得圆形图像对应于高炉炉顶气流状况，处理的原则为气流大的高炉温区域所对应的图像亮度高，气流小的低炉温区域所对应的图像亮度低，然后将圆形图像划分为同芯的三部分，所述圆形图像中间小圆代表高炉炉顶中心气流，圆形图像中间环带代表高炉炉顶中间气流环带，圆形图像外环代表高炉炉顶边缘的气流；步骤3：对圆形图像进行滤波处理，以去除由于高炉煤气中存在的大量灰尘给圆形图像叠加的噪音；步骤4：在滤波处理后，获取一段时间的连续变化图像，然后在上述连续变化的图像中分别对上述圆形图像同芯的三部分进行灰度直方图的处理，再对所有的圆形图像同芯的三部分区域都进行图像的模式识别，将每个区域的特征图像找出来，以构成三个典型图像库，典型图像库中的典型图像反映了高炉炉顶中心气流、中间环带气流、边缘气流由弱到强的变化过程；上述特征图像的获取过程为：首先对每一幅圆形图像进行直方图分布的处理，然后建立由上述所有直方图构成的分类样本库，然后以直方图分布为标准，在所有处理过的直方图中，找出直方图的分布模式，这些直方图分布模式所对应的图像就是特征图像；步骤5：根据气流大的高炉温区域所对应的图像亮度高，气流小的低炉温区域所对应的图像亮度低的工艺特征，建立高炉炉顶中心气流、高炉炉顶中间气流环带、高炉炉顶边缘气流与典型图像之间的对应关系：典型图像库中的图像实际上对应于不同强度的气流，步骤4中得到的N类直方图的分布模式，代表N类亮度逐渐增强的 图像类型，上述N类亮度逐渐增强的图像类型作为进行图像分类的依据；步骤6：以上述N类亮度逐渐增强的图像类型作为标准，将当前M时间内采集的所有图像进行分类，分别得到高炉炉顶中心、高炉炉顶中间环带、高炉炉顶边缘中每类图像的数量，然后以亮度为横坐标，以每一类图像的数量为纵坐标，得到一条曲线，该曲线代表了M时间内不同类型图像出现的频率，该频率反映了气流变化的差异，不同时间段内的曲线就对应于相应时间段内的气流变化分布；步骤7：根据高炉运行状况是否正常判断是否需要调整步骤6中得到的高炉气流变化分布，如果高炉运行状况正常，则维持现有操作制度，如果高炉运行状况不正常，则进入步骤8；步骤8：在炉顶炉料布置PLC中选择相应的布料矩阵，对高炉气流变化分布进行调整，使得高炉运行状况达到正常。