CN107999548B - 一种热轧带钢轮廓局部高点的识别方法及装置 - Google Patents

一种热轧带钢轮廓局部高点的识别方法及装置 Download PDF

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CN107999548B CN201711288259.0A CN201711288259A CN107999548B CN 107999548 B CN107999548 B CN 107999548B CN 201711288259 A CN201711288259 A CN 201711288259A CN 107999548 B CN107999548 B CN 107999548B
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    • G06F17/14—Fourier, Walsh or analogous domain transformations, e.g. Laplace, Hilbert, Karhunen-Loeve, transforms
    • G06F17/141—Discrete Fourier transforms

Abstract

本发明涉及热轧板形控制技术领域，特别涉及一种热轧带钢轮廓局部高点的识别方法，包括：获取精轧出口带钢横断面轮廓均匀分布的测量点；对测量点序列进行实数的快速傅里叶变换得到复数序列；对复数序列进行快速傅里叶逆变换，得到消除噪声的精轧出口带钢横断面轮廓拟合曲线；逐点遍历拟合曲线，并记录所有的局部极值点；定义中部区域，并排除中心极值点；对除中心极值点外的局部高点，计算局部高点值。本发明实施例提供的热轧带钢轮廓局部高点的识别方法及装置，可以精确的得到热轧带钢的轮廓拟合曲线，进而精确的得到局部高点的数量和各局部高点值。

Description

一种热轧带钢轮廓局部高点的识别方法及装置
技术领域
本发明涉及热轧板形控制技术领域，特别涉及一种热轧带钢轮廓局部高点的识别方法及装置。
背景技术
局部高点是热轧带钢的一项主要板形缺陷，局部高点指带钢横断面某一点处带钢厚度比相邻区域厚。高品质薄板如镀锡板、硅钢板一般要求热轧原料的局部高点在6μm以下，汽车板和家电板则要求局部高点控制在10μm以下。局部高点值一般为微米级，成卷后有累积作用，在酸轧、热镀锌前后通过钢卷表面打磨可见明显的亮带，严重的情况用手触摸有明显的凸出感，肉眼也能观察到。热轧带钢轮廓一般是通过横断面测量仪测量得到，但是仪表只提供了横断面测量数据，局部高点的判定只能通过人工判定，对经验的依赖性很强。因此各钢铁企业均开展了局部高点的特征识别工作，目前缺乏对热轧带钢轮廓局部高点准确的识别方法。
发明内容
本发明实施例通过提供一种热轧带钢轮廓局部高点的识别方法及装置，解决了现有技术中无法准确的识别热轧带钢轮廓局部高点的技术问题。
本发明实施例提供了一种热轧带钢轮廓局部高点的识别方法，包括：
获取精轧出口带钢横断面轮廓均匀分布的测量点；
对测量点序列进行实数的快速傅里叶变换得到复数序列；
对所述复数序列进行快速傅里叶逆变换，得到消除噪声的精轧出口带钢横断面轮廓拟合曲线；
逐点遍历所述拟合曲线，并记录所有的局部极值点；
定义中部区域，并排除中心极值点；
对除所述中心极值点外的局部高点，计算局部高点值。
进一步的，所述获取精轧出口带钢横断面轮廓均匀分布的测量点，包括：
获取精轧出口带钢横断面轮廓均匀分布的测量点(x(n),y(n))，n＝0,1,2,…,N-1；
其中，所述x(n)为精轧出口带钢横断面轮廓测量数据的宽度方向坐标；所述y(n)为精轧出口带钢横断面轮廓测量数据的厚度值；所述N为精轧出口带钢横断面轮廓的测量值数量；测量点之间横坐标的间隔为常数。
进一步的，所述对测量点序列进行实数的快速傅里叶变换得到复数序列，包括：
根据公式
Figure BDA0001498892700000021
及
Figure BDA0001498892700000022
进行实数的快速傅里叶变换；
其中，k＝0,1,2,…,N-1；所述Y(k)为经过傅里叶变换后的复数序列；所述
Figure BDA0001498892700000023
为旋转因子。
进一步的，所述消除噪声的精轧出口带钢横断面轮廓拟合曲线为：
Figure BDA0001498892700000024
其中，所述
Figure BDA0001498892700000025
为消除噪声后的精轧出口横断面轮廓拟合曲线；所述Y*(k)为Y(k)的共轭复数；所述*为取共轭。
进一步的，所述逐点遍历所述拟合曲线，记录所有的局部极值点，包括：
从n＝0点开始逐点遍历所述拟合曲线
Figure BDA0001498892700000031
记录所有的局部极值点
Figure BDA0001498892700000032
所述局部极值点包括局部高点和局部低点，局部高点标记为pH(i)，局部低点标记为pL(i)；
所述局部高点的判断条件为：
Figure BDA0001498892700000033
且
Figure BDA0001498892700000034
所述局部低点的判断条件为：
Figure BDA0001498892700000035
且
Figure BDA0001498892700000036
其中，其中所述m为局部极值点的个数。
进一步的，所述中部区域为：
Figure BDA0001498892700000037
其中，所述C为中心区域的宽度，中心区域的极值点不进行局部高点值的计算。
进一步的，所述对除所述中心极值点外的局部高点，计算所述局部高点值，包括：
对除中心极值点外的所有局部高点，计算局部高点值：
v(j)＝max(pH(j)-pL(j-1),pH(j)-pL(j+1))；所述v(j)为局部高点值；j＝0，1，2，…，num-1；
如果局部高点只有单侧有局部低点，则只计算单侧差值；
如果相邻局部高点和局部低点的距离x(j)-x(j-1)或x(j+1)-x(j)小于给定阈值dist，则不计算局部高点值。
本发明实施例提供了一种热轧带钢轮廓局部高点的识别装置，包括：
获取单元，获取精轧出口带钢横断面轮廓均匀分布的测量点；
傅里叶变换单元，对测量点序列进行实数的快速傅里叶变换得到复数序列；
傅里叶逆变换单元，对所述复数序列进行快速傅里叶逆变换，得到消除噪声的精轧出口带钢横断面轮廓拟合曲线；
曲线遍历单元，逐点遍历所述拟合曲线，并记录所有的局部极值点；
中心极值处理单元，定义中部区域，并排除中心极值点；
局部高点值计算单元，对除所述中心极值点外的局部高点，计算局部高点值。
本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现以下步骤：
获取精轧出口带钢横断面轮廓均匀分布的测量点；
对测量点序列进行实数的快速傅里叶变换得到复数序列；
对所述复数序列进行快速傅里叶逆变换，得到消除噪声的精轧出口带钢横断面轮廓拟合曲线；
逐点遍历所述拟合曲线，并记录所有的局部极值点；
定义中部区域，并排除中心极值点；
对除所述中心极值点外的局部高点，计算局部高点值。
本发明实施例提供了一种识别设备，包括：
获取装置，用于获取精轧出口带钢横断面轮廓均匀分布的测量点；
傅里叶变换装置，用于对所述测量点序列进行实数的快速傅里叶变换得到复数序列；
傅里叶变换装置，用于对所述复数序列进行快速傅里叶逆变换，得到消除噪声的精轧出口带钢横断面轮廓拟合曲线；
曲线遍历装置，用于逐点遍历所述拟合曲线，并记录所有的局部极值点；
中心极值处理装置，用于定义中部区域，并排除中心极值点；
局部高点值计算装置，用于对除所述中心极值点外的局部高点，计算局部高点值。
本发明实施例提供的一种或多种技术方案，至少具备以下有益效果或优点：
本发明实施例提供的热轧带钢轮廓局部高点的识别方法及装置，通过实数的快速傅里叶变换对热轧带钢轮廓进行曲线拟合，消除带钢轮廓噪点；然后遍历所有测量点，通过对比相邻数点的轮廓厚度值确定局部极值点；通过计算相邻局部极高点和局部极低点的差值得到局部高点值。
因此，本发明实施例提供的热轧带钢轮廓局部高点的识别方法及装置，可以精确的得到热轧带钢的轮廓拟合曲线，进而精确的得到局部高点的数量和各局部高点值。
附图说明
图1为本发明实施例提供的轧带钢轮廓局部高点的识别方法流程图；
图2为本发明实施例提供的轧带钢轮廓局部高点识别装置结构示意框图；
图3为本发明实施例提供的计算机可读存储介质结构示意图；
图4为本发明实施例提供的识别设备结构示意图。
具体实施方式
本发明实施例通过提供一种热轧带钢轮廓局部高点的识别方法及装置，解决了现有技术中无法准确的识别热轧带钢轮廓局部高点的技术问题。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
参见图1，本发明实施例提供了一种热轧带钢轮廓局部高点的识别方法，所述方法包括以下步骤：
步骤S10、获取精轧出口带钢横断面轮廓均匀分布的测量点。
具体的，步骤S10包括：获取精轧出口带钢横断面轮廓均匀分布的测量点(x(n),y(n))，n＝0,1,2,…,N-1。其中，x(n)为精轧出口带钢横断面轮廓测量数据的宽度方向坐标；y(n)为精轧出口带钢横断面轮廓测量数据的厚度值；N为精轧出口带钢横断面轮廓的测量值数量；测量点之间横坐标的间隔为常数。
步骤S20、对测量点序列进行实数的快速傅里叶变换得到复数序列。
具体的，步骤S20包括：根据公式
Figure BDA0001498892700000061
及
Figure BDA0001498892700000062
进行实数的快速傅里叶变换；其中，k＝0,1,2,…,N-1；Y(k)为经过傅里叶变换后的复数序列；
Figure BDA0001498892700000063
为旋转因子。
步骤S30、对复数序列进行快速傅里叶逆变换，得到消除噪声的精轧出口带钢横断面轮廓拟合曲线。
其中，消除噪声的精轧出口带钢横断面轮廓拟合曲线为：
Figure BDA0001498892700000064
其中，
Figure BDA0001498892700000071
为消除噪声后的精轧出口横断面轮廓拟合曲线；Y*(k)为Y(k)的共轭复数；*为取共轭。
步骤S40、逐点遍历拟合曲线，并记录所有的局部极值点。
具体的，步骤S40包括：从n＝0点开始逐点遍历所述拟合曲线
Figure BDA0001498892700000072
记录所有的局部极值点
Figure BDA0001498892700000073
所述局部极值点包括局部高点和局部低点，局部高点标记为pH(i)，局部低点标记为pL(i)；
局部高点的判断条件为：
Figure BDA0001498892700000074
且
Figure BDA0001498892700000075
局部低点的判断条件为：
Figure BDA0001498892700000076
且
Figure BDA0001498892700000077
其中，其中m为局部极值点的个数。
步骤S50、定义中部区域，并排除中心极值点。
具体的，步骤S50定义的中部区域为：
Figure BDA0001498892700000078
其中，C为中心区域的宽度，中心区域的极值点不进行局部高点值的计算。
步骤S60、对除中心极值点外的局部高点，计算局部高点值。
具体的，步骤S60包括：
对除中心极值点外的所有局部高点，计算局部高点值：
v(j)＝max(pH(j)-pL(j-1),pH(j)-pL(j+1))；其中，v(j)为局部高点值；j＝0，1，2，…，num-1；
如果局部高点只有单侧有局部低点，则只计算单侧差值；如果相邻局部高点和局部低点的距离x(j)-x(j-1)或x(j+1)-x(j)小于给定阈值dist，则不计算局部高点值。
实施例二
参见图2，本发明实施例提供了一种热轧带钢轮廓局部高点的识别装置200，所述识别装置200包括以下功能模块：
获取单元201，用于获取精轧出口带钢横断面轮廓均匀分布的测量点。
具体的，获取单元201用于获取精轧出口带钢横断面轮廓均匀分布的测量点(x(n),y(n))，n＝0,1,2,…,N-1。其中，x(n)为精轧出口带钢横断面轮廓测量数据的宽度方向坐标；y(n)为精轧出口带钢横断面轮廓测量数据的厚度值；N为精轧出口带钢横断面轮廓的测量值数量；测量点之间横坐标的间隔为常数。
傅里叶变换单元202，用于对测量点序列进行实数的快速傅里叶变换得到复数序列。
具体的，傅里叶变换单元202用于：根据公式
Figure BDA0001498892700000081
及
Figure BDA0001498892700000082
进行实数的快速傅里叶变换；其中，k＝0,1,2,…,N-1；Y(k)为经过傅里叶变换后的复数序列；
Figure BDA0001498892700000083
为旋转因子。
傅里叶变换单元203，用于对复数序列进行快速傅里叶逆变换，得到消除噪声的精轧出口带钢横断面轮廓拟合曲线。
其中，消除噪声的精轧出口带钢横断面轮廓拟合曲线为：
Figure BDA0001498892700000084
其中，
Figure BDA0001498892700000085
为消除噪声后的精轧出口横断面轮廓拟合曲线；Y*(k)为Y(k)的共轭复数；*为取共轭。
曲线遍历单元204，用于逐点遍历拟合曲线，并记录所有的局部极值点。
具体的，曲线遍历单元204用于：从n＝0点开始逐点遍历所述拟合曲线
Figure BDA0001498892700000091
记录所有的局部极值点
Figure BDA0001498892700000092
局部极值点包括局部高点和局部低点，局部高点标记为pH(i)，局部低点标记为pL(i)；
局部高点的判断条件为：
Figure BDA0001498892700000093
且
Figure BDA0001498892700000094
局部低点的判断条件为：
Figure BDA0001498892700000095
且
Figure BDA0001498892700000096
其中，其中m为局部极值点的个数。
中心值处理单元205，用于定义中部区域，并排除中心极值点。
具体的，中心值处理单元205定义的中部区域为：
Figure BDA0001498892700000097
其中，C为中心区域的宽度，中心区域的极值点不进行局部高点值的计算。
局部高点值计算单元206，用于对除中心极值点外的局部高点，并计算局部高点值。
具体的，局部高点值计算单元206用于：对除中心极值点外的所有局部高点，计算局部高点值：v(j)＝max(pH(j)-pL(j-1),pH(j)-pL(j+1))；其中，v(j)为局部高点值；j＝0，1，2，…，num-1。如果局部高点只有单侧有局部低点，则只计算单侧差值；如果相邻局部高点和局部低点的距离x(j)-x(j-1)或x(j+1)-x(j)小于给定阈值dist，则不计算局部高点值。
实施例三
参见图3，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质300，其上存储有计算机程序303，该计算机程序301被处理器执行时实现以下步骤：
获取精轧出口带钢横断面轮廓均匀分布的测量点；
对测量点序列进行实数的快速傅里叶变换得到复数序列；
对复数序列进行快速傅里叶逆变换，得到消除噪声的精轧出口带钢横断面轮廓拟合曲线；
逐点遍历拟合曲线，并记录所有的局部极值点；
定义中部区域，并排除中心极值点；
对除中心极值点外的局部高点，计算局部高点值。
实施例四
参见图4，本发明实施例提供了一种识别设备400，包括：
获取装置401，用于获取精轧出口带钢横断面轮廓均匀分布的测量点；
傅里叶变换装置402，用于对测量点序列进行实数的快速傅里叶变换得到复数序列；
傅里叶逆变换装置403，用于对复数序列进行快速傅里叶逆变换，得到消除噪声的精轧出口带钢横断面轮廓拟合曲线；
曲线遍历装置404，用于逐点遍历拟合曲线，并记录所有的局部极值点；
中心极值处理装置405，用于定义中部区域，并排除中心极值点；
局部高点值计算装置406，用于对除中心极值点外的局部高点，计算局部高点值。
本发明实施例提供的一种或多种技术方案，至少具备以下有益效果或优点：
本发明实施例提供的热轧带钢轮廓局部高点的识别方法及装置，通过实数的快速傅里叶变换对热轧带钢轮廓进行曲线拟合，消除带钢轮廓噪点；然后遍历所有测量点，通过对比相邻数点的轮廓厚度值确定局部极值点；通过计算相邻局部极高点和局部极低点的差值得到局部高点值。
因此，本发明实施例提供的热轧带钢轮廓局部高点的识别方法及装置，可以精确的得到热轧带钢的轮廓拟合曲线，进而精确的得到局部高点的数量和各局部高点值。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (2)

1.一种热轧带钢轮廓局部高点的识别方法，其特征在于，包括：
获取精轧出口带钢横断面轮廓均匀分布的测量点(x(n),y(n))，n＝0，1，2，…，N－1；
其中，所述x(n)为精轧出口带钢横断面轮廓测量数据的宽度方向坐标；所述y(n)为精轧出口带钢横断面轮廓测量数据的厚度值；所述N为精轧出口带钢横断面轮廓的测量值数量；测量点之间横坐标的间隔为常数；
对测量点序列进行实数的快速傅里叶变换得到复数序列，包括：
根据公式
Figure FDA0002357943810000011
及
Figure FDA0002357943810000012
进行实数的快速傅里叶变换；
其中，k＝0，1，2，…，N－1；所述Y(k)为经过傅里叶变换后的复数序列；所述
Figure FDA0002357943810000013
为旋转因子；
对所述复数序列进行快速傅里叶逆变换，得到消除噪声的精轧出口带钢横断面轮廓拟合曲线：
Figure FDA0002357943810000014
其中，所述
Figure FDA0002357943810000015
为消除噪声后的精轧出口带钢横断面轮廓拟合曲线；所述Y*(k)为Y(k)的共轭复数；所述＊为取共轭；
逐点遍历所述拟合曲线，并记录所有的局部极值点，包括：
从n＝0点开始逐点遍历所述拟合曲线
Figure FDA0002357943810000016
记录所有的局部极值点
Figure FDA0002357943810000017
i＝0，1，2，…，m－1；所述局部极值点包括局部高点和局部低点，局部高点标记为pH(i)，局部低点标记为pL(i)；
所述局部高点的判断条件为：
Figure FDA0002357943810000021
且
Figure FDA0002357943810000022
0＜n＜N-1；
所述局部低点的判断条件为：
Figure FDA0002357943810000023
且
Figure FDA0002357943810000024
0＜n＜N-1；
其中，其中所述m为局部极值点的个数；
定义中部区域，排除中心极值点，所述中部区域为：
Figure FDA0002357943810000025
其中，所述C为中心区域的宽度，中心区域的极值点不进行局部高点值的计算；
对除所述中心极值点外的局部高点，计算局部高点值，计算公式为：
v(j)＝max(pH(j)-pL(j-1),pH(j)-pL(j+1))；
所述v(j)为局部高点值；j＝0，1，2，…，num－1；
如果局部高点只有单侧有局部低点，则只计算单侧差值；
如果相邻局部高点和局部低点的距离x(j)-x(j-1)或x(j+1)-x(j)小于给定阈值dist，则不计算局部高点值。
2.一种热轧带钢轮廓局部高点的识别装置，其特征在于，包括：
获取单元，获取精轧出口带钢横断面轮廓均匀分布的测量点，具体的，获取单元用于获取精轧出口带钢横断面轮廓均匀分布的测量点(x(n),y(n))，n＝0，1，2，…，N－1；
其中，x(n)为精轧出口带钢横断面轮廓测量数据的宽度方向坐标；y(n)为精轧出口带钢横断面轮廓测量数据的厚度值；N为精轧出口带钢横断面轮廓的测量值数量；测量点之间横坐标的间隔为常数；
傅里叶变换单元，对测量点序列进行实数的快速傅里叶变换得到复数序列，具体的，傅里叶变换单元用于：
根据公式
Figure FDA0002357943810000031
及
Figure FDA0002357943810000032
进行实数的快速傅里叶变换；
其中，k＝0，1，2，…，N－1；Y(k)为经过傅里叶变换后的复数序列；
Figure FDA0002357943810000033
为旋转因子；
傅里叶逆变换单元，对所述复数序列进行快速傅里叶逆变换，得到消除噪声的精轧出口带钢横断面轮廓拟合曲线，所述消除噪声的精轧出口带钢横断面轮廓拟合曲线为：
Figure FDA0002357943810000034
其中，
Figure FDA0002357943810000035
为消除噪声后的精轧出口带钢横断面轮廓拟合曲线；Y*(k)为Y(k)的共轭复数；＊为取共轭；
曲线遍历单元，逐点遍历所述拟合曲线，并记录所有的局部极值点，具体的，曲线遍历单元用于：
从n＝0点开始逐点遍历所述拟合曲线
Figure FDA0002357943810000036
记录所有的局部极值点
Figure FDA0002357943810000037
i＝0，1，2，…，m－1；局部极值点包括局部高点和局部低点，局部高点标记为pH(i)，局部低点标记为pL(i)；
局部高点的判断条件为：
Figure FDA0002357943810000038
且
Figure FDA0002357943810000039
0＜n＜N-1；
局部低点的判断条件为：
Figure FDA00023579438100000310
且
Figure FDA00023579438100000311
0＜n＜N-1；
其中，其中m为局部极值点的个数；
中心极值处理单元，定义中部区域，并排除中心极值点，具体的，中心极值处理单元定义的中部区域为：
Figure FDA0002357943810000041
其中，C为中心区域的宽度，中心区域的极值点不进行局部高点值的计算；
局部高点值计算单元，对除所述中心极值点外的局部高点，计算局部高点值，具体的，局部高点值计算单元用于：
对除中心极值点外的所有局部高点，计算局部高点值：
v(j)＝max(pH(j)-pL(j-1),pH(j)-pL(j+1))；
其中，v(j)为局部高点值；j＝0，1，2，…，num－1；如果局部高点只有单侧有局部低点，则只计算单侧差值；如果相邻局部高点和局部低点的距离x(j)-x(j-1)或x(j+1)-x(j)小于给定阈值dist，则不计算局部高点值。
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