一種基于掃描式高溫計(jì)的中厚板頭部形狀快速識(shí)別提取法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種在中厚板乳制生產(chǎn)過(guò)程中，基于掃描式高溫計(jì)的中厚板頭尾形狀 快速識(shí)別提取技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002] 在現(xiàn)代中厚板及寬厚板乳制過(guò)程中，MAS(狗骨乳制法)乳制已經(jīng)成為一種主流技 術(shù)，其主要思想即是針對(duì)乳制產(chǎn)品存在的頭尾形狀缺陷(一般呈舌頭形狀或者魚(yú)尾形狀，其 中以舌頭形狀居多），通過(guò)在上一階段乳制中預(yù)留一定的突起，從而增大下一階段乳制乳件 兩側(cè)的延伸率，以改善頭尾缺陷，如附圖中的圖1(a)和圖1(b)分別為成型階段和展寬階段 MAS乳制原理示意圖；對(duì)于現(xiàn)代乳機(jī)的控制來(lái)說(shuō)，MAS乳制所需要的高精度負(fù)載變輥縫技術(shù) 已經(jīng)可以輕松實(shí)現(xiàn)，真正的難點(diǎn)是圖1(a)和圖1(b)所示的突起量的預(yù)留，由于乳鋼所使用 的坯料存在各種規(guī)格、乳制產(chǎn)品也存在各種規(guī)格，從而使得這其中匹配錯(cuò)綜復(fù)雜，而突起量 的預(yù)留也成了控制的難點(diǎn)，而且它恰恰是影響MAS乳制控制效果的最關(guān)鍵因素。
[0003] 目前分析突起量的方法一般有高校科研采用的有限元模擬方法及企業(yè)的人工測(cè) 量方法，由于乳制產(chǎn)品的四個(gè)端點(diǎn)屬于力學(xué)中的奇異變形點(diǎn)，需要作出各種假設(shè)才能使得 有限元模擬進(jìn)行下去，這其中不可避免的產(chǎn)生各種偏差，另外有限元模擬耗時(shí)較長(zhǎng)，一般一 個(gè)模擬需要模擬幾天甚至一個(gè)月，而現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)，考慮到坯料種類、產(chǎn)品種類、輥徑、乳制溫 度等，其變化數(shù)以萬(wàn)計(jì)，這樣一個(gè)天文數(shù)字，通過(guò)有限元模擬幾乎無(wú)法完成。
[0004] 對(duì)于生產(chǎn)企業(yè)來(lái)說(shuō)，為了提高成材率，只能通過(guò)測(cè)量產(chǎn)品的頭尾形狀，來(lái)反饋突起 量的預(yù)留效果，但是這種測(cè)量效率極其低下，且很不利于員工的生產(chǎn)安全，因此很少有企業(yè) 能夠堅(jiān)持下去，基本不了 了之，也有的企業(yè)與科研單位合作，開(kāi)發(fā)了高速攝像機(jī)系統(tǒng)，但是 該類系統(tǒng)一般成本較高、維護(hù)保養(yǎng)困難，且一般僅僅用于操作人員觀察產(chǎn)品形狀用，并沒(méi)有 真正實(shí)現(xiàn)鋼板頭尾形狀的自動(dòng)提取。
[0005] 本專利結(jié)合圖像處理技術(shù)及企業(yè)常用的已經(jīng)存在的掃描式高溫計(jì)，在不增加企業(yè) 投入的前提下，盡力開(kāi)發(fā)出一套完善的低成本頭尾形狀提取系統(tǒng)，有了本系統(tǒng)，企業(yè)及各種 科研單位將可以方便的將鋼板的頭尾形狀直接轉(zhuǎn)換為具體的數(shù)值，技術(shù)人員可以參考大量 的該類數(shù)據(jù)，進(jìn)行MAS乳制控制參數(shù)的回歸設(shè)定，從而實(shí)現(xiàn)MAS乳制控制參數(shù)的"自學(xué)習(xí)"，實(shí) 現(xiàn)MAS乳制控制參數(shù)設(shè)定的閉環(huán)控制，本發(fā)明具有比較強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值及可實(shí)現(xiàn)性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種基于掃描式高溫 計(jì)的中厚板頭部形狀快速識(shí)別提取法，該識(shí)別提取法以掃描式高溫計(jì)的圖像為基礎(chǔ)，依靠 圖像二值化處理技術(shù)及邊界提取技術(shù)，通過(guò)ABC三點(diǎn)式確立頭部缺陷的大小，以此獲得中厚 板頭部形狀，該識(shí)別提取法簡(jiǎn)單易行，操作成本低廉，效率高，安全性好。
[0007] 為了解決以上技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種基于掃描式高溫計(jì)的中厚板頭部形狀快 速識(shí)別提取法，該識(shí)別提取法具體包括以下步驟：
[0008] (1)采用掃描高溫計(jì)對(duì)乳制過(guò)程中的中厚板進(jìn)行拍攝獲取圖像；
[0009] (2)打開(kāi)步驟(1)中獲取的圖像并對(duì)圖像進(jìn)行二值化處理；
[0010] (3)對(duì)經(jīng)二值化處理后的圖像的邊界進(jìn)行提取；
[0011] (4)獲取圖像邊界后采用ABC三點(diǎn)式保存法，確定中厚板頭部的ABC三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)；
[0012] (5)在步驟⑷ABC三點(diǎn)確定后，計(jì)算出AB與AC的最大值；
[0013] (6)將AB與AC之間的最大值乘以掃描高溫計(jì)圖像的縮小倍數(shù)，從而獲得中厚板的 實(shí)際頭部缺陷大?。?br>[0014] (7)將獲取的中厚板頭部缺陷數(shù)據(jù)保存，結(jié)束。
[0015]本發(fā)明進(jìn)一步限定的技術(shù)方案為：；
[0016] 前述基于掃描式高溫計(jì)的中厚板頭部形狀快速識(shí)別提取法中，步驟(3)中圖像邊 界的提取，具體提取方法如下：
[0017] 先在對(duì)圖像進(jìn)行二值化處理時(shí)，確定好閾值，對(duì)獲取的圖像在其高度方向上，對(duì)于 每一行的像素點(diǎn)集，從左往右搜索并判斷，當(dāng)像素點(diǎn)的灰度值小于閾值時(shí)，則置該點(diǎn)為黑 色；當(dāng)像素點(diǎn)的灰度值大于閾值時(shí)，則置為白色，當(dāng)該行搜索到第一個(gè)白色點(diǎn)時(shí)，停止該行 的搜索，該行的其它點(diǎn)置為黑色，轉(zhuǎn)而移動(dòng)到下一行進(jìn)行同樣的搜索；
[0018] 對(duì)該圖像的長(zhǎng)度方向上，對(duì)于每一列的縱向像素點(diǎn)集，從下往上搜索并判斷，當(dāng)像 素點(diǎn)的灰度值小于閾值時(shí)，則置該點(diǎn)為黑色；當(dāng)像素點(diǎn)的灰度值大于閾值，則置該點(diǎn)為白 色，當(dāng)該列搜索到第一個(gè)白色點(diǎn)時(shí)，停止該列的搜索，該列的其它點(diǎn)置為黑色，轉(zhuǎn)而移動(dòng)到 下一列進(jìn)行同樣的搜索；
[0019] 根據(jù)圖像高度和長(zhǎng)度方向上像素點(diǎn)集，得到中厚板邊界的形狀。
[0020] 前述基于掃描式高溫計(jì)的中厚板頭部形狀快速識(shí)別提取法中，步驟(4)中獲取圖 像邊界后采用ABC三點(diǎn)式保存法，中厚板頭部的ABC三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)的確定方式如下：
[0021] 令A(yù)點(diǎn)為中厚板寬度方向即圖像的高度方向上的中線L1與頭部輪廓的交點(diǎn)，分別 在距離A點(diǎn)兩邊大小為k毫米的位置，作中線L1的平行線，分別為L(zhǎng)2和L3,平行線L2與頭部輪 廓的交點(diǎn)為B點(diǎn)，平行線L3與頭部輪廓的交點(diǎn)為C點(diǎn)；
[0022]在距離A點(diǎn)兩邊k毫米的地方取B、C兩點(diǎn)時(shí)，中厚板存在切邊量，取單側(cè)切邊量為 40mm，k的具體計(jì)算公式如下：
[0023]
[0024] 式中：J為掃描高溫計(jì)的圖像縮小倍數(shù)，所述圖像縮小倍數(shù)通過(guò)實(shí)驗(yàn)卡量中厚板實(shí) 際寬度與掃描高溫計(jì)的圖像高度得到。
[0025] 本發(fā)明的有益效果是：
[0026] 相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中在MAS乳制中預(yù)留凸起量時(shí)高校采用的幾乎無(wú)法完成的有限元 模擬方法活企業(yè)的僅僅用于人員觀察產(chǎn)品形狀的人工測(cè)量方法，本發(fā)明以掃描式高溫計(jì)的 圖像為基礎(chǔ)，依靠圖像二值化處理技術(shù)及邊界提取技術(shù)，通過(guò)ABC三點(diǎn)式確立頭部缺陷的大 小，以此獲得中厚板頭部形狀，該識(shí)別提取法簡(jiǎn)單易行，操作成本低廉，效率高，安全性好， 有了該方法提取中厚板頭部形狀的方法后，企業(yè)及各種科研單位可以方便的將中厚板的頭 尾形狀直接轉(zhuǎn)換為具體的數(shù)值，技術(shù)人員可以參考大量的該類數(shù)據(jù)，進(jìn)行MAS乳制控制參數(shù) 的回歸設(shè)定，從而實(shí)現(xiàn)MAS乳制控制參數(shù)的"自學(xué)習(xí)"，實(shí)現(xiàn)MAS乳制控制參數(shù)設(shè)定的閉環(huán)控 制，本發(fā)明具有比較強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值及可實(shí)現(xiàn)性。
【附圖說(shuō)明】
[0027]圖1(a)為現(xiàn)有技術(shù)中成型階段MAS乳制原理示意圖；