專利名稱：一種轉(zhuǎn)爐火焰溫度檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請(qǐng)涉及煉鋼自動(dòng)化控制領(lǐng)域，特別是涉及一種轉(zhuǎn)爐火焰溫度檢測(cè)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
煉鋼終點(diǎn)控制是轉(zhuǎn)爐煉鋼的關(guān)鍵技術(shù)之一，終點(diǎn)鋼水溫度的高低對(duì)鋼的質(zhì)量有重要的影響，因此終點(diǎn)鋼水溫度的測(cè)量成為煉鋼終點(diǎn)控制的重要技術(shù)。而火焰溫度與鋼水溫度有極大的相關(guān)性、是鋼水溫度的重要標(biāo)志，因此可通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)爐爐口的火焰溫度的測(cè)量來(lái)獲取鋼水溫度。傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)爐爐口的火焰溫度測(cè)量是通過(guò)人工經(jīng)驗(yàn)看火，即通過(guò)轉(zhuǎn)爐爐口火焰的亮度和形狀，人工推斷出火焰的溫度。但是該方法在檢測(cè)過(guò)程中容易受到檢測(cè)者主觀情緒的影響，導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性降低。在現(xiàn)有技術(shù)中，通常采用熱電偶裝置，該裝置利用熱電動(dòng)勢(shì)與溫度的函數(shù)關(guān)系，制成熱電偶分度表，且將兩種不同成分的導(dǎo)體的兩端接合成回路，其中直接用作測(cè)量介質(zhì)溫度的一端叫做工作端(也稱為測(cè)量端)，另一端叫做冷端(也稱為補(bǔ)償端)冷端與上述熱電偶分度表相連。其工作原理為當(dāng)測(cè)量物體溫度時(shí)，會(huì)導(dǎo)致上述接合的接合點(diǎn)溫度不同，從而在回路中產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，即熱電動(dòng)勢(shì)。最終，可根據(jù)熱電動(dòng)勢(shì)與溫度的函數(shù)關(guān)系得到所測(cè)物體的溫度，在通過(guò)熱電偶分度表將所測(cè)物體的溫度顯示出來(lái)。雖然該熱電偶裝置避免了傳統(tǒng)人工方式對(duì)轉(zhuǎn)爐爐口的火焰進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，因?yàn)闄z測(cè)者主觀情緒影響導(dǎo)致的檢測(cè)結(jié)果不準(zhǔn)確問(wèn)題。但是，因?yàn)樵摕犭娕佳b置自身是消耗型裝置，在使用一段時(shí)間以后，需更換熱電偶。因此，現(xiàn)有技術(shù)熱電偶裝置在進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，不能實(shí)現(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)爐爐口火焰溫度的連續(xù)檢測(cè)，影響了檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

實(shí)用新型內(nèi)容
有鑒于此，本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種轉(zhuǎn)爐火焰溫度檢測(cè)系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)不能實(shí)現(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)爐爐口火焰溫度進(jìn)行連續(xù)檢測(cè)的問(wèn)題。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請(qǐng)實(shí)施例提供的技術(shù)方案如下一種轉(zhuǎn)爐火焰溫度檢測(cè)系統(tǒng)，包括用于獲取轉(zhuǎn)爐爐口火焰圖像信息的圖像采集模塊；與所述圖像采集模塊相連接，用于對(duì)所述火焰圖像信息進(jìn)行預(yù)處理，得到火焰圖像的圖像處理模塊；與所述圖像處理模塊相連接，用于依據(jù)物體的輻射光譜與物體溫度存在非線性的關(guān)系計(jì)算所述火焰圖像中各個(gè)像素的溫度值，并依據(jù)所述各個(gè)像素的溫度值獲取轉(zhuǎn)爐爐口的火焰溫度的計(jì)算模塊。優(yōu)選地，所述圖像采集模塊包括兩臺(tái)雙紅外CXD相機(jī)、變焦鏡頭和濾光鏡片，其中所述兩臺(tái)雙紅外CXD相機(jī)上分別設(shè)置有變焦鏡頭；[0013]所述變焦鏡頭上分別設(shè)置有濾光鏡片。優(yōu)選地，所述濾光鏡片為紅外波段的帶通濾光片，波長(zhǎng)范圍在1100nm-2500nm，帶寬為10nm。優(yōu)選地，所述圖像處理模塊包括用于接收所述圖像采集模塊發(fā)送的火焰圖像信息，并將該信息進(jìn)行保存的存儲(chǔ)單元；與所述存儲(chǔ)單元相連接，用于對(duì)所述存儲(chǔ)單元中的火焰圖像信息進(jìn)行噪聲濾除的噪聲濾除單元；與所述噪聲濾除單元相連接，用于對(duì)所述噪聲濾除后的火焰圖像信息進(jìn)行圖像分害!]，得到火焰圖像的分割單元。優(yōu)選地，所述圖像采集模塊還包括外壁上設(shè)置有用于圖像采集模塊采集火焰圖像信息的視窗，且內(nèi)部設(shè)置有可容納所述濾光鏡片、所述變焦鏡頭和所述兩個(gè)雙紅外CCD相機(jī)的空間的機(jī)械保護(hù)箱。優(yōu)選地，所述圖像采集模塊還包括安裝在所述機(jī)械保護(hù)箱內(nèi)，用于對(duì)所述機(jī)械保護(hù)箱的視窗的表面灰塵進(jìn)行吹掃的鏡頭吹掃裝置。優(yōu)選地，在所述機(jī)械保護(hù)箱的外壁上設(shè)置有進(jìn)氣口和出氣口 ； 該裝置還包括 安裝在所述機(jī)械保護(hù)箱內(nèi)、且位于所述進(jìn)氣口處的、用于對(duì)所述機(jī)械保護(hù)箱進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)的的溫度調(diào)節(jié)裝置。優(yōu)選地，所述機(jī)械保護(hù)箱還包括用于同時(shí)調(diào)節(jié)所述兩個(gè)雙紅外CXD相機(jī)的仰角和左右視角，保證所述兩個(gè)雙紅外CCD相機(jī)采集的圖片具有98%以上重合度的相機(jī)調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，還包括設(shè)置在所述機(jī)械保護(hù)箱上方、用于防止灰塵落在所述機(jī)械保護(hù)箱上的遮塵罩。優(yōu)選地，還包括用于將所述遮塵罩固定在所述機(jī)械保護(hù)箱上的安裝鎖扣。由以上技術(shù)方案可見(jiàn)，本申請(qǐng)實(shí)施例公開(kāi)的轉(zhuǎn)爐火焰溫度檢測(cè)系統(tǒng)，主要包括圖像采集模塊，圖像處理模塊和計(jì)算模塊。檢測(cè)時(shí)，首先通過(guò)圖像采集模塊獲取轉(zhuǎn)爐爐口的火焰圖像信息，然后通過(guò)圖像處理模塊對(duì)該火焰圖像信息進(jìn)行預(yù)處理得到火焰圖像，最終由計(jì)算模塊通過(guò)火焰圖像計(jì)算得到轉(zhuǎn)爐爐口火焰溫度。在檢測(cè)過(guò)程中，在檢測(cè)過(guò)程中，本申請(qǐng)解決了現(xiàn)有技術(shù)不能連續(xù)對(duì)轉(zhuǎn)爐爐口火焰溫度進(jìn)行檢測(cè)的問(wèn)題，提高了檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

為了更清楚地說(shuō)明本申請(qǐng)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本申請(qǐng)中記載的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本申請(qǐng)實(shí)施例一提供的一種轉(zhuǎn)爐火焰溫度檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本申請(qǐng)實(shí)施例二提供的一種轉(zhuǎn)爐火焰溫度檢測(cè)系統(tǒng)的詳細(xì)結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本申請(qǐng)實(shí)施例三提供的機(jī)械保護(hù)箱外部結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本申請(qǐng)實(shí)施例三提供的機(jī)械保護(hù)箱內(nèi)部平面圖；[0031]圖5為本申請(qǐng)實(shí)施例四提供的一種轉(zhuǎn)爐火焰溫度檢測(cè)系統(tǒng)的詳細(xì)結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本申請(qǐng)實(shí)施例六提供的轉(zhuǎn)爐爐口火焰強(qiáng)時(shí)，火焰圖像信息在分割處理前后的效果對(duì)比圖；圖7為本申請(qǐng)實(shí)施例六提供的轉(zhuǎn)爐爐口火焰弱時(shí)，火焰圖像信息在分割處理前后的效果對(duì)比圖；圖8為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的一種轉(zhuǎn)爐火焰溫度檢測(cè)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)實(shí)體圖；圖9為本申請(qǐng)實(shí)施例九提供的轉(zhuǎn)爐爐口火焰溫度檢測(cè)系統(tǒng)所測(cè)得的轉(zhuǎn)爐爐口火焰在某段時(shí)間內(nèi)的溫度圖。
具體實(shí)施方式
為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本申請(qǐng)中的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本申請(qǐng)實(shí)施例中的附圖，對(duì)本申請(qǐng)實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本申請(qǐng)一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒旧暾?qǐng)中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本申請(qǐng)保護(hù)的范圍。實(shí)施例一 圖1為本申請(qǐng)實(shí)施例一提供的一種轉(zhuǎn)爐火焰溫度檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本申請(qǐng)實(shí)施例公開(kāi)的轉(zhuǎn)爐火焰溫度檢測(cè)系統(tǒng)，包括圖像采集模塊1，圖像處理模塊2和計(jì)算模塊3，并且三個(gè)模塊依次相連接。圖像采集模塊I的主要作用是獲取轉(zhuǎn)爐爐口火焰圖像信息，然后將獲得的火焰圖像信息輸出。這里輸出的火焰圖像信息可以為數(shù)字信號(hào)。圖像處理模塊2的輸入端與圖像采集模塊I的輸出端相連接，圖像處理模塊2接收?qǐng)D像采集模塊I輸出的火焰圖像信息，并且對(duì)接收到的火焰圖像信息進(jìn)行預(yù)處理，得到火焰圖像，然后將獲得的火焰圖像輸出。這里的預(yù)處理主要是指將從圖像采集模塊I所得到的火焰圖像信息進(jìn)行存儲(chǔ)、噪聲濾除和圖像分割。經(jīng)過(guò)預(yù)處理后，可以濾除火焰圖像信息中的噪音，并且將濾除噪音后的火焰圖像信息進(jìn)行圖像分割，得到火焰圖像。計(jì)算模塊3的輸入端和圖像處理模塊2的輸出端相連接，計(jì)算模塊3接收?qǐng)D像處理模塊2輸出的火焰圖像，并且依據(jù)物體的輻射光譜與物體溫度存在非線性的關(guān)系計(jì)算所述火焰圖像中各個(gè)像素的溫度值，然后依據(jù)所述各個(gè)像素的溫度值獲取轉(zhuǎn)爐爐口的火焰溫度。由以上技術(shù)方案可見(jiàn)，本申請(qǐng)實(shí)施例提供的轉(zhuǎn)爐火焰溫度檢測(cè)系統(tǒng)，主要包括圖像采集模塊，圖像處理模塊和計(jì)算模塊。檢測(cè)時(shí)，首先通過(guò)圖像采集模塊獲取轉(zhuǎn)爐爐口的火焰圖像信息，然后通過(guò)圖像處理模塊對(duì)該火焰圖像信息進(jìn)行預(yù)處理得到火焰圖像，最終由計(jì)算模塊通過(guò)火焰圖像計(jì)算得到轉(zhuǎn)爐爐口火焰溫度。在檢測(cè)過(guò)程中，本申請(qǐng)解決了現(xiàn)有技術(shù)不能連續(xù)對(duì)轉(zhuǎn)爐爐口火焰溫度進(jìn)行檢測(cè)的問(wèn)題，提高了檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。實(shí)施例二圖2為本申請(qǐng)實(shí)施例二提供的一種轉(zhuǎn)爐火焰溫度檢測(cè)系統(tǒng)的詳細(xì)結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，本申請(qǐng)實(shí)施例在實(shí)施例一的基礎(chǔ)上，將圖像采集模塊進(jìn)行了細(xì)化。本申請(qǐng)實(shí)施例提供的轉(zhuǎn)爐火焰溫度檢測(cè)系統(tǒng)，包括圖像采集模塊1，圖像處理模塊2和計(jì)算模塊3，并且三個(gè)模塊依次相連接。其中圖像采集模塊I包括雙紅外CXD相機(jī)111，變焦鏡頭112，濾光鏡片113，雙紅外C⑶相機(jī)121，變焦鏡頭122和濾光鏡片123。其中圖像采集模塊包括兩臺(tái)雙紅外CXD相機(jī)，分別為雙紅外CXD相機(jī)111和雙紅外CXD相機(jī)121。以雙紅外CXD相機(jī)111為例，它的安裝方式如下濾光鏡片113安裝在變焦鏡頭112上，變焦鏡頭112安裝在雙紅外CXD相機(jī)111上。相同的，濾光鏡片123安裝在變焦鏡頭122上，變焦鏡頭122安裝在雙紅外CCD相機(jī)121上。在本申請(qǐng)實(shí)施例按照上述安裝方式組合完成的兩臺(tái)雙紅外CXD相機(jī)，通過(guò)使用不同的濾光鏡片，獲取不同波段下的火焰圖像信息。此外，在本申請(qǐng)實(shí)施例中，變焦鏡頭為6-10倍電動(dòng)變焦鏡頭。濾光片為紅外波段的帶通濾光片，波長(zhǎng)范圍在1100nm-2500nm,帶寬為IOnm,用戶可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需求進(jìn)行選擇。由以上技術(shù)方案可見(jiàn)，本申請(qǐng)實(shí)施例提供的轉(zhuǎn)爐火焰溫度檢測(cè)系統(tǒng)，主要包括圖像采集模塊，圖像處理模塊和計(jì)算模塊，并且三個(gè)模塊依次相連接。同時(shí)提供了圖像采集模塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，包括兩臺(tái)雙紅外CCD相機(jī)，分別安裝在兩臺(tái)雙紅外CCD相機(jī)上的變焦鏡頭，以及分別安裝在變焦鏡頭上的濾光鏡片。組合完成后的兩臺(tái)雙紅外CCD相機(jī)，用于獲取不同波段下的火焰圖像信息。實(shí)施例三本申請(qǐng)實(shí)施例提供了機(jī)械保護(hù)箱外部結(jié)構(gòu)示意圖和機(jī)械保護(hù)箱內(nèi)部平面圖，分別如圖3和圖4所示。圖3為本申請(qǐng)實(shí)施例三提供的機(jī)械保護(hù)箱外部結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示，本申請(qǐng)實(shí)施例提供的機(jī)械保護(hù)箱的外部結(jié)構(gòu)包括視窗1(1)，視窗2
(2)，遮塵罩(3)和安裝鎖扣(4)。其中視窗I (I)和視窗2 (2)分別設(shè)置在兩臺(tái)雙紅外CXD相機(jī)的變焦鏡頭之前，使兩臺(tái)雙紅外C⑶相機(jī)在機(jī)械保護(hù)箱的保護(hù)之下，可以分別透過(guò)視窗I (I)和視窗2 (2)拍攝到轉(zhuǎn)爐爐口火焰圖像信息；遮塵罩(3)設(shè)置在機(jī)械保護(hù)箱上方，可以對(duì)機(jī)械保護(hù)箱起到保護(hù)的作用，同時(shí)還能使防止灰塵落在機(jī)械保護(hù)箱上；安裝鎖扣(4)設(shè)置在機(jī)械保護(hù)箱和遮塵罩之間，用于將遮塵罩固定在機(jī)械保護(hù)箱上。此外，在本申請(qǐng)實(shí)施例中，機(jī)械保護(hù)箱采用鋁合金材質(zhì)，可以減輕機(jī)械保護(hù)箱的重量，使得機(jī)械保護(hù)箱更加輕便。圖4為本申請(qǐng)實(shí)施例三提供的機(jī)械保護(hù)箱內(nèi)部平面圖。如圖4所示，本申請(qǐng)實(shí)施例公開(kāi)的機(jī)械保護(hù)箱內(nèi)部平面圖包括出線孔1，出線孔2，用來(lái)安裝相機(jī)調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)的托板3，鏡頭吹掃裝置4和緊固螺釘5。其中出線孔1、出線孔2分別用來(lái)引出兩臺(tái)雙紅外CCD相機(jī)的信號(hào)傳輸線，出線孔I和出線孔2引出的信號(hào)傳輸線均與圖像處理模塊相連接，從而使兩臺(tái)雙紅外CCD相機(jī)拍攝得到的火焰圖像信息均經(jīng)過(guò)信號(hào)傳輸線發(fā)送給圖像處理模塊進(jìn)行處理。托板3位于機(jī)械保護(hù)箱的中部位置，主要用來(lái)安裝相機(jī)調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)。如圖5所示，緊固螺釘5為托板3上的8個(gè)螺釘。其中外圍4個(gè)螺釘?shù)闹饕饔檬菍⑼邪?固定在機(jī)械保護(hù)箱上，里圈4個(gè)螺釘?shù)闹饕饔檬菍⑾鄼C(jī)調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)安裝在托板3上。相機(jī)調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)的主要作用是可以同時(shí)調(diào)節(jié)兩臺(tái)雙紅外CCD相機(jī)的仰角和左右視角，保證兩個(gè)雙紅外CCD相機(jī)采集的圖片具有98%以上的重合度，從而保證兩臺(tái)雙紅外CCD相機(jī)采集的火焰圖像信息
具有一致性。鏡頭吹掃裝置4的主要作用是對(duì)視窗表面的灰塵進(jìn)行吹掃，清潔視窗。同時(shí)機(jī)械保護(hù)箱中還可以設(shè)置有對(duì)機(jī)械保護(hù)箱內(nèi)的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)的溫度調(diào)節(jié)裝置。在這里溫度調(diào)節(jié)裝置的功能由鏡頭吹掃裝置完成，鏡頭吹掃裝置4在對(duì)視窗表面的灰塵進(jìn)行吹掃時(shí)，提供的是冷風(fēng)，所以該鏡頭吹掃裝置在清潔視窗的過(guò)程中，可以調(diào)節(jié)機(jī)械保護(hù)箱的溫度。由以上技術(shù)方案可見(jiàn)，本申請(qǐng)實(shí)施例提供的機(jī)械保護(hù)箱外部結(jié)構(gòu)示意圖和機(jī)械保護(hù)箱內(nèi)部平面圖，能夠更加清晰的展現(xiàn)機(jī)械保護(hù)箱的結(jié)構(gòu)。本申請(qǐng)實(shí)施例提供的機(jī)械保護(hù)箱包括視窗、遮塵罩、安裝鎖扣、相機(jī)調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)和鏡頭吹掃裝置。其中視窗能夠使兩臺(tái)雙紅外CCD相機(jī)在機(jī)械保護(hù)箱的保護(hù)下，透過(guò)視窗拍攝到轉(zhuǎn)爐爐口火焰圖像信息；安裝鎖扣可以將遮塵罩很好的固定在機(jī)械保護(hù)箱上，同時(shí)在機(jī)械保護(hù)箱上安裝遮塵罩可以防止灰塵落在機(jī)械保護(hù)箱上；相機(jī)調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)可以同時(shí)調(diào)節(jié)兩臺(tái)CCD相機(jī)的仰角和左右視角，保證兩個(gè)CCD相機(jī)采集的圖片具有98%以上的重合度，從而保證兩臺(tái)雙紅外CCD相機(jī)采集的火焰圖像信息具有一致性。鏡頭吹掃裝置用于對(duì)視窗表面的灰塵進(jìn)行吹掃，又因?yàn)樵撶R頭吹掃裝置提供冷風(fēng)，所以，鏡頭吹掃裝置同時(shí)也起到了對(duì)機(jī)械保護(hù)箱的箱體內(nèi)部的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)的作用。實(shí)施例四圖5為本申請(qǐng)實(shí)施例四提供的一種轉(zhuǎn)爐火焰溫度檢測(cè)系統(tǒng)的詳細(xì)結(jié)構(gòu)示意圖。如圖5所示，本申請(qǐng)實(shí)施例是在實(shí)施例一的基礎(chǔ)上將圖像處理模塊進(jìn)行了細(xì)化，本申請(qǐng)實(shí)施例提供的轉(zhuǎn)爐火焰溫度檢測(cè)系統(tǒng)包括圖像采集模塊1，圖像處理模塊2和計(jì)算模塊3，并且三個(gè)模塊依次相連接。其中圖像處理模塊2包括存儲(chǔ)單元21，噪聲濾除單元22和分割單元23。圖像采集模塊I的主要作用是獲取轉(zhuǎn)爐爐口火焰圖像信息，然后將獲取的火焰圖像信息輸出。這里輸出的火焰圖像信息可以為數(shù)字信號(hào)。存儲(chǔ)單元21的輸入端與圖像采集模塊I的輸出端相連接，存儲(chǔ)單元21接收?qǐng)D像采集模塊I輸出的火焰圖像信息，并且對(duì)接收到的火焰圖像信息進(jìn)行保存。噪聲濾除單元22的輸入端與存儲(chǔ)單元21的輸出端相連接，噪聲濾除單元22接收存儲(chǔ)單元21輸出的火焰圖像信息，并且對(duì)接收到的火焰圖像信息進(jìn)行噪聲濾除，以得到更加清晰的火焰圖像信息。分割單元23的輸入端與噪聲濾除單元22的輸出端相連接，分割單元23接收噪聲濾除單元22輸出的火焰圖像信息，并且對(duì)接收的火焰圖像信息進(jìn)行圖像分割，以得到火焰圖像計(jì)算模塊3的輸入端與分割單元23的輸出端相連接，計(jì)算模塊3用于接收分割單元23輸出的火焰圖像，并且依據(jù)物體的輻射光譜與物體溫度存在非線性的關(guān)系計(jì)算所述火焰圖像中各個(gè)像素的溫度值，然后依據(jù)所述各個(gè)像素的溫度值獲取轉(zhuǎn)爐爐口的火焰溫度。由以上技術(shù)方案可見(jiàn)，本申請(qǐng)實(shí)施例提供的轉(zhuǎn)爐火焰溫度檢測(cè)系統(tǒng)，主要包括圖像采集模塊，圖像處理模塊和計(jì)算模塊。同時(shí)提供了圖像處理模塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，包括存儲(chǔ)單元，噪聲濾除單元和分割單元。在檢測(cè)過(guò)程中，火焰圖像信息通過(guò)存儲(chǔ)單元、噪聲濾除單元和分割單元后可以得到清晰的火焰圖像，以便于計(jì)算模塊利用火焰圖像計(jì)算轉(zhuǎn)爐爐口的火焰溫度。從而使得本申請(qǐng)?jiān)跈z測(cè)過(guò)程中，不僅 解決了現(xiàn)有技術(shù)不能連續(xù)對(duì)轉(zhuǎn)爐爐口火焰溫度進(jìn)行檢測(cè)的問(wèn)題，而且進(jìn)一步提高了檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性實(shí)施例五本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種噪聲濾除方法，主要涉及實(shí)施例四中提到的圖像處理模塊中噪聲濾除單元的工作方式?；鹧鎴D像信息在采集過(guò)程中往往受到各種噪聲源的噪聲干擾，這些噪聲干擾在圖像上常常表現(xiàn)為一些孤立的像素點(diǎn)，而上述孤立像素點(diǎn)如不經(jīng)過(guò)濾波處理，會(huì)對(duì)以后的圖像分割、分析和判斷帶來(lái)影響。具體地，對(duì)受到噪聲干擾的圖像可采用線性濾波的方法來(lái)處理，但很多線性濾波的方法具有低通性，在去噪聲干擾的同時(shí)也使得邊緣模糊了。故本申請(qǐng)實(shí)施例中，為了避免上述問(wèn)題，采用一種非線性的濾波方法去除噪聲。具體地，采用中值濾波的方法，其可在實(shí)現(xiàn)去除噪聲的同時(shí)，又保護(hù)圖像的邊緣。上述中值濾波的實(shí)現(xiàn)原理是把圖像中的某一像素的灰度值用該像素的一個(gè)區(qū)域的各像素灰度值的中值代替，上述中值的定義如下數(shù)值X1、X2、X3. .Xn假如其排序如下Xil彡Xi2彡Xi3彡…<Xin，則
權(quán)利要求1.一種轉(zhuǎn)爐火焰溫度檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括用于獲取轉(zhuǎn)爐爐口火焰圖像信息的圖像采集模塊；與所述圖像采集模塊相連接，用于對(duì)所述火焰圖像信息進(jìn)行預(yù)處理，得到火焰圖像的圖像處理模塊；與所述圖像處理模塊相連接，用于依據(jù)物體的輻射光譜與物體溫度存在非線性的關(guān)系計(jì)算所述火焰圖像中各個(gè)像素的溫度值，并依據(jù)所述各個(gè)像素的溫度值獲取轉(zhuǎn)爐爐口的火焰溫度的計(jì)算模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像采集模塊包括兩臺(tái)雙紅外CCD相機(jī)、變焦鏡頭和濾光鏡片，其中所述兩臺(tái)雙紅外CCD相機(jī)上分別設(shè)置有變焦鏡頭；所述變焦鏡頭上分別設(shè)置有濾光鏡片。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述濾光鏡片為紅外波段的帶通濾光片，波長(zhǎng)范圍在1100nm-2500nm，帶寬為10nm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像處理模塊包括用于接收所述圖像采集模塊發(fā)送的火焰圖像信息，并將該信息進(jìn)行保存的存儲(chǔ)單元；與所述存儲(chǔ)單元相連接，用于對(duì)所述存儲(chǔ)單元中的火焰圖像信息進(jìn)行噪聲濾除的噪聲濾除單元；與所述噪聲濾除單元相連接，用于對(duì)所述噪聲濾除后的火焰圖像信息進(jìn)行圖像分割，得到火焰圖像的分割單元。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像采集模塊還包括外壁上設(shè)置有用于圖像采集模塊采集火焰圖像信息的視窗，且內(nèi)部設(shè)置有可容納所述濾光鏡片、所述變焦鏡頭和所述兩個(gè)雙紅外CCD相機(jī)的空間的機(jī)械保護(hù)箱。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像采集模塊還包括安裝在所述機(jī)械保護(hù)箱內(nèi)，用于對(duì)所述機(jī)械保護(hù)箱的視窗的表面灰塵進(jìn)行吹掃的鏡頭吹掃裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，在所述機(jī)械保護(hù)箱的外壁上設(shè)置有進(jìn)氣口和出氣口；該裝置還包括安裝在所述機(jī)械保護(hù)箱內(nèi)、且位于所述進(jìn)氣口處的、用于對(duì)所述機(jī)械保護(hù)箱進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)的的溫度調(diào)節(jié)裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述機(jī)械保護(hù)箱還包括用于同時(shí)調(diào)節(jié)所述兩個(gè)雙紅外CCD相機(jī)的仰角和左右視角，保證所述兩個(gè)雙紅外CCD相機(jī)采集的圖片具有98%以上重合度的相機(jī)調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括設(shè)置在所述機(jī)械保護(hù)箱上方、用于防止灰塵落在所述機(jī)械保護(hù)箱上的遮塵罩。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括用于將所述遮塵罩固定在所述機(jī)械保護(hù)箱上的安裝鎖扣。
專利摘要本申請(qǐng)公開(kāi)了一種轉(zhuǎn)爐火焰溫度檢測(cè)系統(tǒng)，包括用于獲取轉(zhuǎn)爐爐口火焰圖像信息的圖像采集模塊；與圖像采集模塊相連接，用于對(duì)火焰圖像信息進(jìn)行預(yù)處理，得到火焰圖像的圖像處理模塊；與圖像處理模塊相連接，用于依據(jù)物體的輻射光譜與物體溫度存在非線性的關(guān)系計(jì)算火焰圖像中各個(gè)像素的溫度值，并依據(jù)所述各個(gè)像素的溫度值獲取轉(zhuǎn)爐爐口的火焰溫度的計(jì)算模塊。在檢測(cè)過(guò)程中，本申請(qǐng)解決了現(xiàn)有技術(shù)不能連續(xù)對(duì)轉(zhuǎn)爐爐口火焰溫度進(jìn)行檢測(cè)的問(wèn)題，提高了檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。
文檔編號(hào)C21C5/46GK202865254SQ201220413260
公開(kāi)日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2012年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月20日
發(fā)明者田陸, 何濤燾, 黃強(qiáng) 申請(qǐng)人:湖南鐳目科技有限公司