[发明专利]一种烧结机的机尾断面图像获取方法及系统

说明书

本申请公开了一种烧结机的机尾断面图像获取方法，包括：在烧结机的机尾平台上安装光源，对烧结机机尾烧结饼断裂区域进行打光；使得相机跟随烧结机的机尾台车翻转，以便相机的拍摄轴线与所述机尾台车上烧结饼的延伸轴线在同一条直线上；采集断裂的烧结饼掉落发生振动的时间；从相机拍摄的图像中采集烧结饼掉落发生振动时间前预定时刻的图像，作为机尾烧结饼断面的备选图像。该方法能够克服现有技术的缺陷，从而获得清晰的机尾最佳断面图像。此外，本申请还公开了一种烧结机的机尾断面图像获取系统。

技术领域

本申请涉及烧结机技术领域，特别涉及一种烧结机的机尾断面图像获取方法。此外，本申请还涉及一种烧结机的机尾断面图像获取系统。

背景技术

铁矿烧结生产是将原料按要求比例加水混合制成颗粒状混合料，平铺在烧结台车上，经点火抽风烧结成块。烧结过程是靠抽风机从上向下抽进的空气，燃烧混合料层中的燃料，自上而下，不断进行。烧结台车在烧结机头尾轮间组成运行回转链，在上部水平段接受烧结混合物料，经预热点火、烧结、冷却、翻料后，返程回到头轮，形成传动循环，实现烧结矿连续生产。

烧结机尾断面是反应烧结过程信息的窗口(如FeO、烧成、燃料配比、液相变化、熔融、固结、是否烧透等)，大量的烧结机尾最佳断面图像数据是烧结大数据的重要组成部分。烧结机尾断面图像主要通过在机尾平台固定安装相机拍摄烧结饼断裂后图像而得到。烧结饼断裂是烧结台车在机尾弧形轨道上行进翻转过程中发生的，每次发生断裂时所处轨道位置、台车翻转角度都不同。

烧结机尾最佳断面图像：每个台车的烧结机尾图像是一个渐变的以台车移动为周期的过程。在每个周期中，机尾断面经历逐渐露出到完全露出到掉落的不同阶段。由于烧结现场的影响，并不是每个时刻的机尾断面图像都适合做图像分析，要求不同过程中选取的图像特征具有相对稳定性(即不同过程中采集的图像中的红火带亮度、红火带厚度等特征是与操作参数变化相关的，而不是采集角度变化导致的差异)，只有较短时间内的少数几幅图像能反映准确完整的烧结断面信息，这些断面图像称为最佳机尾断面图像。

在现有技术中，公开号为CN 102542239 B，公开日为2015.04.08，名称为“一种烧结机尾红断面有效图像自动捕捉方法”的发明专利，公开了一种观察烧结机尾红断面有效图像的自动捕捉方法.该专利通过连续不间断采集机尾图像，然后按一定周期间隔进行采样，对采样的所有图像逐张进行“图像预处理-有效特征提取-综合特征指标-图像有效性判定”，从而筛选出机尾断面有效图像。

然而，在该专利中，机尾相机固定不动，因烧结饼断裂的时间和位置不固定，对于不同的烧结饼采集到的断面图像的角度和距离都不同，同样的红火区面积，因角度和距离不同，图像的像素点亮度和像素点个数就不同，造成特征提取(如红火区面积等)准确度不高，后续处理分析困难。

此外，在现有技术中，文献《烧结矿FeO含量实时预测系统的关键技术研究》也公开了一种最佳断面图像选取方法。在该方法中，取相邻两张图像亮度差分值大于某经验确定阈值时，搜索该位置附近亮度最大的图像为最佳断面图像。首先求出机尾连续图像序列中的每帧图像红色分量的亮度值，这样得到了一个关于图像亮度的差分序列，再利用两点公式对亮度序列求差分。再利用最小代价法选取全局差分阈值。最后对亮度差分值大于全局差分阈值的时刻的附近区间进行搜索，选取区间内亮度值最大的图像，该图像即为最佳机尾断面图像。文献2《基于烧结机尾断面图像的烧结质量人工智能检测方法的研究》提到的最佳断面图像选取方法：选取一个断面周期内图像亮度值小于阈值且亮度最大的帧，而且该帧后接下来的20帧亮度缓慢下降，且相邻两帧亮度相差不大，则该帧为最佳断面图像。首先确定最佳断面位置时台车料层在图像中的坐标，确定有效的料层范围；然后只计算该有效料层范围内红色分量的亮度作为台车上烧结矿的亮度；在一个周期内，亮度小于106的最大帧，且该帧后接下来的20帧的亮度缓慢下降，且相邻两帧之间的亮度值不能相差太多，则该帧为该周期内的最佳机尾断面图像。

然而，上述方法存在如下缺陷：