CN109852770A - 一种钢丝热处理防绞装置及处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于钢丝热处理防绞技术领域，公开了一种钢丝热处理防绞装置及处理方法，钢丝热处理防绞装置包括：温度检测模块、监控模块、操作模块、主控模块、加热模块、保温模块、冷却模块、分线模块、视频图像增强模块、显示模块。本发明通过温度检测模块钢丝温度测量简便，操作简单易懂、能快速测量热处理钢丝的线温，从而为钢丝工艺生产制定和调整提供技术参数；同时，通过视频图像增强模块可以实现灰度级上均匀的充分平铺，而不会像全局直方图均衡化方法会在灰度级上留下过多空白区域而导致过增强或增强不够，对不同监控场景的适应性强；大大提高钢丝热处理视频监控图像清晰度。

Description

一种钢丝热处理防绞装置及处理方法

技术领域

本发明属于钢丝热处理防绞技术领域，尤其涉及一种钢丝热处理防绞装置及处理方法。

背景技术

钢丝热处理钢丝生产中为利于拉丝过程的进行和成品获得要求的性能而进行的热处理。钢丝热处理的种类：索氏体化处理高强度钢丝或钢带制造中的特殊热处理方法。退火一般指以较慢速度冷却的热处理方法。完全退火：加热至临界点以上温度，保温一定时间后缓慢冷却。球化退火：过共析钢(碳素工具钢，轴承钢及部分合金工具钢)热轧盘条，组织中都会出现片状珠光体，甚至网状渗碳体，它的硬度较高不利于冷拉和用户的机械加工。球化退火可使碳化物形成球状或粒状均匀分布于铁素体基体上，因而有利于加工。正火：加热至上临界点以上约30℃的温度，然后钢garlg尽快地在空气或保护性气氛中冷却；淬火回火也称为油回火(oil tempering)。这种热处理是在钢丝冷拉至成品尺寸后进行的。处理的方法是：加热至上临界点以上30～50℃，保温一定时间，然后在油中淬冷，在熔融铅中重新加热。然而，现有钢丝热处理过程中，不能准确测量实际温度，会严重影响产品质量；同时，对钢丝防绞视频监控图像不清晰，影响对钢丝的监控效率。

综上所述，现有技术存在的问题是：

现有钢丝热处理过程中，不能准确测量实际温度，会严重影响产品质量；同时，对钢丝防绞视频监控图像不清晰，影响对钢丝的监控效率。

OPT成像由于钢丝未经处理，因此存在光子散射问题。常规的OPT成像算法只考虑钢丝对光子的吸收特性，也只能重建光子的吸收系数不能重建光子的散射系数。当采用OPT技术进行成像时，散射的影响不可忽略，并且会和光子的吸收特性混合在一起，从而导致传统的OPT成像空间分辨率的降低以及重建结果的不准确。影响对钢丝生产中的监控准确度。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种钢丝热处理防绞装置及处理方法。

本发明是这样实现的，一种钢丝热处理防绞装置的处理方法包括：

通过双色测温仪检测钢丝热处理过程温度数据；

通过摄像头对钢丝热处理过程进行视频监控；利用级数展开理论分解传输光，将传输光分解为弹道传输分量、一次散射传输分量和多次散射传输分量，结合OPT成像模型，分别测量弹道传输分量和一次散射传输分量；采用重建算法从弹道传输分量中重建钢丝的衰减系数，从一次散射分量中重建钢丝的散射系数；再利用衰减系数、散射系数与吸收系数之间的关系计算获得钢丝的吸收系数，最终实现钢丝吸收系数和散射系数空间分布的同时重建；

通过操作按键对钢丝热处理设备进行操控；

通过加热炉对进行加热操作；

通过保温设备对钢丝进行保温操作；

通过冷却设备对钢丝进行冷却操作；

通过分线管对钢丝进行分线防绞操作；

通过视频处理软件增强视频图像操作；

通过单片机控制各个模块正常工作；

通过显示器显示温度、监控视频数据。

进一步，温度检测方法包括：

(1)接通钢丝热处理线温测量装置的电源；

(2)设置双色测温仪的相关参数，调整好双色测温仪瞄准镜头，使之保证能覆盖加热钢丝的直径，实现钢丝温度的准确和快速测量；

(3)在线连续监测双色测温仪需采取制冷控制，间断测量双色测温仪不需外加设备制冷控制。

进一步，所述视频图像增强方法包括：

1)将待增强钢丝热处理视频监控图像分割为多个大小相同的图像块，对每个图像块做灰度直方图统计，获取每个图像块的图像信息，所述图像信息包括：图像块中各灰度级的直方图高度、图像块的灰度均值和灰度方差；

2)根据每个图像块的图像信息及设定的全局直方图高度阈值计算出该图像块的局部直方图高度阈值；

3)根据计算得到的局部直方图高度阈值对图像块进行对比度的自适应调整；

4)根据对比度调整结果获取所有图像块中心像素点的灰度值，通过插值得到增强后图像中非图像块中心像素点的灰度值，输出增强后的图像；

其中，所述根据每个图像块的图像信息及设定的全局直方图高度阈值计算出该图像块的局部直方图高度阈值，按照包括公式计算得到局部直方图高度阈值：

其中，limitBlock为局部直方图高度阈值、mean为图像块灰度均值、std为图像块灰度方差、glimit为全局直方图高度阈值、thresholdlow为设定的暗区调整阈值、thresholdhigh为设定的亮区调整阈值。

进一步，所述将待增强钢丝热处理视频监控图像分割为多个大小相同的图像块之前，所述增强方法还包括：

对待增强钢丝热处理视频监控图像采用最大-最小滤波器进行降噪处理。

进一步，所述在输出增强后的图像之后，所述增强方法还包括：

获取图像块以及与其相邻的四个图像块的灰度均值，计算图像块的灰度均值与相邻图像块的灰度均值的差值，根据计算得到的差值判断获取的图像块是否出现块效应；

对于出现块效应的图像块，根据图像块的灰度均值与相邻图像块的灰度均值计算出调整比例，对出现块效应的图像块进行块效应调整。

进一步，通过摄像头对钢丝热处理过程进行视频监控中，具体包括：

步骤一，光子弱散射钢丝传输建模；

步骤二，光源和CCD相机相对放置时采集投影数据；

步骤三，重建钢丝衰减系数；

步骤四，光源和CCD相机偏移一定角度放置时采集投影数据；

步骤五，重建钢丝散射系数；

步骤六，计算钢丝的吸收系数。

进一步，所述光子弱散射钢丝传输建模包括：

表示Γ^-上入射的光子到位置且方向为时所传播的距离，则：

其中为处的辐射度，表示单位立体角内、单位时间内、通过垂直于单位方向矢量的单位面积上的平均功率通量密度，量纲是W/(m².Sr)；K₀为引入的光子弹道传播算子，表示钢丝在处的总的衰减系数，表示钢丝的吸收系数，表示散射系数；

再定义：

其中K为引入的光子散射传播算子，为归一化的散射相位函数，表示光子从方向v'散射到方向的概率，满足dΩ′表示单位方向矢量v'对应的立体角微元；定义m₀＝K₀g_in，则有n_n+1＝Km_n(n≥0)，从而在处的总的辐射率为：

其中m_n表示经n次散射到达的辐射度分量；当光子在扩散区域传播时，K的谱半径ρ(K)值接近1，当光子在弱散射区域传播时，ρ(K)＞＞1，在此种情况下，当n→∞时，快速收敛；

然后，在输出边界Γ⁺上描述探测器接收到的数据总量g_out，即从而：

go_ut＝K₀g_in|_Γ++KK₀g_in|_Γ++K²(1-K)^-1K₀g_in|_Γ+＝A₀g_in+A₁g_in+A₂g_in＝Ag_in；

其中A是描述光子传输的矩阵，A₀、A₁和A₂分别描述弹道传输、一次散射传输和多次散射传输部分，定义g₀＝A₀g_in，g₁＝A₁g_in分别表示测量数值中的弹道传输分量和一次散射分量，则知：

入射光方向为经一次散射后其方向为则上式中关于的积分仅在一特定角度上有值，取系数k的取值由相位函数确定，同时定义 分别表示光子发生散射后和散射前的衰减量，则有：

进一步，所述获取投影数据包括：

将光源和探测器相对放置，则光源以平行光对钢丝进行照射并且远心透镜耦合的CCD相机接收平行入射的光线；

照射源对固定在电控旋转台上的钢丝进行水平投影断层扫描，照射源采用激光器，并使用远心透镜将光线扩束为平行光照射钢丝；

使用探测器采集钢丝的投影数据，采集的方法钢丝每旋转一个角度采集一个投影数据，将每次采集的投影数据记录在计算机中。

进一步，所述计算重建衰减系数包括：

在OPT成像中采用空间均匀分布的平行光对钢丝g_in进行照射，通过CCD相机采集无钢丝遮挡的照射光测得入射光强度；对左右两边同除以g_in并取负对数，则：

采集到360度的测量数据G₀后，采用精确高效的滤波反投影重建算法实现逆Radon变换即计算出衰减系数，即μ_t＝FBP(G₀)。

所述偏移一定角度采集投影数据包括：

将OPT系统的探测器件偏移一定角度θ放置，照射源对固定在电控旋转台上的钢丝进行水平投影断层扫描，照射源采用激光器，并使用远心透镜将光线扩束为平行光照射钢丝；

使用探测器采集钢丝的投影数据，钢丝每旋转一个角度采集一个投影数据，将每次采集的投影数据记录在计算机中。

所述重建散射系数由公式g₁包含了OPT成像中散射的影响，当从某一确定的角度采集数据g₁时，和的散射夹角确定，系数k为一个确定的常数；两边同除以kg_in，则有：

由上式知为散射系数延方向的加权Radon变换，所加权值ω₁(t)和ω₂(t)均是与衰减系数有关的函数，将离散化并以矩阵的形式表示如下：

Wμ_s＝G₁；

其中W表示离散化后的权值矩阵，μ_s和G₁分别表示散射系数矢量和不同角度测量得到的归一化测量矢量，利用带罚函数的加权最小二乘准则建立如下的目标函数：

其中表达式的第一项是似然函数的近似表达形式，第二项R(μ_s)为正则项，通常根据图像的先验信息构造而成，β为正则化因子，矩阵C为协方差矩阵；以n_i表示CCD探测器检测到的散射光子数，对应的协方差矩阵表示为：

利用最优化方法对Φ(μ_s)的目标函数求解，即求出散射系数：

μ_s＝argminΦ(μ_s)。

所述计算吸收系数利用步骤三和步骤五的计算结果，计算钢丝的吸收系数，利用关系式μ_t＝μ_a+μ_s计算钢丝的吸收系数μ_a。

本发明的另一目的在于提供一种钢丝热处理防绞装置包括：

温度检测模块，与主控模块连接，用于通过双色测温仪检测钢丝热处理过程温度数据；

监控模块，与主控模块连接，用于通过摄像头对钢丝热处理过程进行视频监控；

操作模块，与主控模块连接，用于通过操作按键对钢丝热处理设备进行操控；

主控模块，与温度检测模块、监控模块、操作模块、加热模块、保温模块、冷却模块、分线模块、视频图像增强模块、显示模块连接，用于通过单片机控制各个模块正常工作；

加热模块，与主控模块连接，用于通过加热炉对钢丝进行加热操作；

保温模块，与主控模块连接，用于通过保温设备对钢丝进行保温操作；

冷却模块，与主控模块连接，用于通过冷却设备对钢丝进行冷却操作；

分线模块，与主控模块连接，用于通过分线管对钢丝进行分线防绞操作；

视频图像增强模块，与主控模块连接，用于通过视频处理软件增强视频图像操作；

显示模块，与主控模块连接，用于通过显示器显示温度、监控视频数据。

本发明的优点及积极效果为：

本发明通过温度检测模块钢丝温度测量简便，操作简单易懂、能快速测量热处理钢丝的线温，从而为钢丝工艺生产制定和调整提供技术参数；同时，通过视频图像增强模块将待增强钢丝热处理视频监控图像分割为多个大小相同的图像块，获取待增强图像图像块的图像信息，根据图像信息获取局部直方图高度阈值，根据局部直方图高度阈值对图像块进行对比度自适应调整。对不同的图像块采用对应的局部直方图高度阈值进行对比度增强，该方法可以实现灰度级上均匀的充分平铺，而不会像全局直方图均衡化方法会在灰度级上留下过多空白区域而导致过增强或增强不够，对不同监控场景的适应性强；大大提高钢丝热处理视频监控图像清晰度。

本发明在透射式OPT成像方面，提出了同时重建吸收系数和散射系数的有效方法。针对OPT成像存在弱散射的问题，结合OPT成像数据采集的自身特点，构建相应的数学模型，并通过额外测量一组与入射光保持一定倾斜角度的数据的方法，对弹道传输分量和一次散射传输分量进行分离，进而实现钢丝吸收系数和散射系数的三维重建，从而既可以有效解决OPT成像存在的散射问题；提高了OPT成像质量，同时更丰富了OPT技术提供的信息量，使得OPT技术可以从吸收系数和散射系数两个角度描述钢丝的组织结构特性。

附图说明

图1是本发明实施例提供的钢丝热处理防绞装置结构图。

图中：1、温度检测模块；2、监控模块；3、操作模块；4、主控模块；5、加热模块；6、保温模块；7、冷却模块；8、分线模块；9、视频图像增强模块；10、显示模块。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明包括。

下面结合附图对本发明的结构作详细的描述。

如图1所示，本发明实施例提供的钢丝热处理防绞装置包括：温度检测模块1、监控模块2、操作模块3、主控模块4、加热模块5、保温模块6、冷却模块7、分线模块8、视频图像增强模块9、显示模块10。

温度检测模块1，与主控模块4连接，用于通过双色测温仪检测钢丝热处理过程温度数据。

监控模块2，与主控模块4连接，用于通过摄像头对钢丝热处理过程进行视频监控。

操作模块3，与主控模块4连接，用于通过操作按键对钢丝热处理设备进行操控。

主控模块4，与温度检测模块1、监控模块2、操作模块3、加热模块5、保温模块6、冷却模块7、分线模块8、视频图像增强模块9、显示模块10连接，用于通过单片机控制各个模块正常工作。

加热模块5，与主控模块4连接，用于通过加热炉对钢丝进行加热操作。

保温模块6，与主控模块4连接，用于通过保温设备对钢丝进行保温操作。

冷却模块7，与主控模块4连接，用于通过冷却设备对钢丝进行冷却操作。

分线模块8，与主控模块4连接，用于通过分线管对钢丝进行分线防绞操作。

视频图像增强模块9，与主控模块4连接，用于通过视频处理软件增强视频图像操作。

显示模块10，与主控模块4连接，用于通过显示器显示温度、监控视频数据。

本发明提供的温度检测模块1检测方法包括：

(1)接通钢丝热处理线温测量装置的电源；

(2)设置双色测温仪的相关参数，调整好双色测温仪瞄准镜头，使之保证能覆盖加热钢丝的直径，实现钢丝温度的准确和快速测量。

(3)在线连续监测双色测温仪需采取制冷控制，间断测量双色测温仪不需外加设备制冷控制。

本发明提供的视频图像增强模块9增强方法包括：

1)将待增强钢丝热处理视频监控图像分割为多个大小相同的图像块，对每个图像块做灰度直方图统计，获取每个图像块的图像信息，所述图像信息包括：图像块中各灰度级的直方图高度、图像块的灰度均值和灰度方差。

2)根据每个图像块的图像信息及设定的全局直方图高度阈值计算出该图像块的局部直方图高度阈值。

3)根据计算得到的局部直方图高度阈值对图像块进行对比度的自适应调整。

4)根据对比度调整结果获取所有图像块中心像素点的灰度值，通过插值得到增强后图像中非图像块中心像素点的灰度值，输出增强后的图像。

其中，所述根据每个图像块的图像信息及设定的全局直方图高度阈值计算出该图像块的局部直方图高度阈值，按照包括公式计算得到局部直方图高度阈值：

其中，limitBlock为局部直方图高度阈值、mean为图像块灰度均值、std为图像块灰度方差、glimit为全局直方图高度阈值、thresholdlow为设定的暗区调整阈值、thresholdhigh为设定的亮区调整阈值。

本发明提供的将待增强钢丝热处理视频监控图像分割为多个大小相同的图像块之前，所述增强方法还包括：

对待增强钢丝热处理视频监控图像采用最大-最小滤波器进行降噪处理。

本发明提供的在输出增强后的图像之后，所述增强方法还包括：

获取图像块以及与其相邻的四个图像块的灰度均值，计算图像块的灰度均值与相邻图像块的灰度均值的差值，根据计算得到的差值判断获取的图像块是否出现块效应。

对于出现块效应的图像块，根据图像块的灰度均值与相邻图像块的灰度均值计算出调整比例，对出现块效应的图像块进行块效应调整。

本发明工作时，首先，通过温度检测模块1利用双色测温仪检测钢丝热处理过程温度数据。通过监控模块2利用摄像头对钢丝热处理过程进行视频监控。通过操作模块3利用操作按键对钢丝热处理设备进行操控。其次，主控模块4通过加热模块5利用加热炉对钢丝进行加热操作。通过保温模块6利用保温设备对钢丝进行保温操作。通过冷却模块7利用冷却设备对钢丝进行冷却操作。通过分线模块8利用分线管对钢丝进行分线防绞操作。然后，通过视频图像增强模块9利用视频处理软件增强视频图像操作；最后，通过显示模块10利用显示器显示温度、监控视频数据。

在本发明实施例中，钢丝热处理防绞装置的处理方法包括：

通过双色测温仪检测钢丝热处理过程温度数据。

通过摄像头对钢丝热处理过程进行视频监控；利用级数展开理论分解传输光，将传输光分解为弹道传输分量、一次散射传输分量和多次散射传输分量，结合OPT成像模型，分别测量弹道传输分量和一次散射传输分量；采用重建算法从弹道传输分量中重建钢丝的衰减系数，从一次散射分量中重建钢丝的散射系数；再利用衰减系数、散射系数与吸收系数之间的关系计算获得钢丝的吸收系数，最终实现钢丝吸收系数和散射系数空间分布的同时重建。

通过操作按键对钢丝热处理设备进行操控。

通过加热炉对进行加热操作。

通过保温设备对钢丝进行保温操作。

通过冷却设备对钢丝进行冷却操作。

通过分线管对钢丝进行分线防绞操作。

通过视频处理软件增强视频图像操作。

通过单片机控制各个模块正常工作。

通过显示器显示温度、监控视频数据。

在本发明实施例中，通过摄像头对钢丝热处理过程进行视频监控中，具体包括：

步骤一，光子弱散射钢丝传输建模。

步骤二，光源和CCD相机相对放置时采集投影数据。

步骤三，重建钢丝衰减系数。

步骤四，光源和CCD相机偏移一定角度放置时采集投影数据。

步骤五，重建钢丝散射系数。

步骤六，计算钢丝的吸收系数。

在本发明实施例中，所述光子弱散射钢丝传输建模包括：

表示Γ^-上入射的光子到位置且方向为时所传播的距离，则：

其中为处的辐射度，表示单位立体角内、单位时间内、通过垂直于单位方向矢量的单位面积上的平均功率通量密度，量纲是W/(m².Sr)；K₀为引入的光子弹道传播算子，表示钢丝在处的总的衰减系数，表示钢丝的吸收系数，表示散射系数；

再定义：

其中K为引入的光子散射传播算子，为归一化的散射相位函数，表示光子从方向v'散射到方向的概率，满足dΩ′表示单位方向矢量v'对应的立体角微元；定义m₀＝K₀g_in，则有n_n+1＝Km_n(n≥0)，从而在处的总的辐射率为：

其中m_n表示经n次散射到达的辐射度分量；当光子在扩散区域传播时，K的谱半径ρ(K)值接近1，当光子在弱散射区域传播时，ρ(K)＞＞1，在此种情况下，当n→∞时，快速收敛；

然后，在输出边界Γ⁺上描述探测器接收到的数据总量g_out，即从而：

go_ut＝K₀g_in|_Γ++KK₀g_in|_Γ++K²(1-K)^-1K₀g_in|_Γ+＝A₀g_in+A₁g_in+A₂g_in＝Ag_in；

其中A是描述光子传输的矩阵，A₀、A₁和A₂分别描述弹道传输、一次散射传输和多次散射传输部分，定义g₀＝A₀g_in，g₁＝A₁g_in分别表示测量数值中的弹道传输分量和一次散射分量，则知：

入射光方向为经一次散射后其方向为则上式中关于的积分仅在一特定角度上有值，取系数k的取值由相位函数确定，同时定义 分别表示光子发生散射后和散射前的衰减量，则有：

在本发明实施例中，所述获取投影数据包括：

将光源和探测器相对放置，则光源以平行光对钢丝进行照射并且远心透镜耦合的CCD相机接收平行入射的光线；

照射源对固定在电控旋转台上的钢丝进行水平投影断层扫描，照射源采用激光器，并使用远心透镜将光线扩束为平行光照射钢丝；

使用探测器采集钢丝的投影数据，采集的方法钢丝每旋转一个角度采集一个投影数据，将每次采集的投影数据记录在计算机中。

在本发明实施例中，所述计算重建衰减系数包括：

在OPT成像中采用空间均匀分布的平行光对钢丝g_in进行照射，通过CCD相机采集无钢丝遮挡的照射光测得入射光强度；对左右两边同除以g_in并取负对数，则：

采集到360度的测量数据G₀后，采用精确高效的滤波反投影重建算法实现逆Radon变换即计算出衰减系数，即μ_t＝FBP(G₀)。

所述偏移一定角度采集投影数据包括：

将OPT系统的探测器件偏移一定角度θ放置，照射源对固定在电控旋转台上的钢丝进行水平投影断层扫描，照射源采用激光器，并使用远心透镜将光线扩束为平行光照射钢丝；

使用探测器采集钢丝的投影数据，钢丝每旋转一个角度采集一个投影数据，将每次采集的投影数据记录在计算机中。

所述重建散射系数由公式g₁包含了OPT成像中散射的影响，当从某一确定的角度采集数据g₁时，和的散射夹角确定，系数k为一个确定的常数；两边同除以kg_in，则有：

由上式知为散射系数延方向的加权Radon变换，所加权值ω₁(t)和ω₂(t)均是与衰减系数有关的函数，将离散化并以矩阵的形式表示如下：

Wμ_s＝G₁；

其中W表示离散化后的权值矩阵，μ_s和G₁分别表示散射系数矢量和不同角度测量得到的归一化测量矢量，利用带罚函数的加权最小二乘准则建立如下的目标函数：

其中表达式的第一项是似然函数的近似表达形式，第二项R(μ_s)为正则项，通常根据图像的先验信息构造而成，β为正则化因子，矩阵C为协方差矩阵；以n_i表示CCD探测器检测到的散射光子数，对应的协方差矩阵表示为：

利用最优化方法对Φ(μ_s)的目标函数求解，即求出散射系数：

μ_s＝argminΦ(μ_s)。

所述计算吸收系数利用计算结果，计算钢丝的吸收系数，利用关系式μ_t＝μ_a+μ_s计算钢丝的吸收系数μ_a。

以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种钢丝热处理防绞装置的处理方法，其特征在于，所述钢丝热处理防绞装置的处理方法包括：

通过双色测温仪检测钢丝热处理过程温度数据；

通过摄像头对钢丝热处理过程进行视频监控；利用级数展开理论分解传输光，将传输光分解为弹道传输分量、一次散射传输分量和多次散射传输分量，结合OPT成像模型，分别测量弹道传输分量和一次散射传输分量；采用重建算法从弹道传输分量中重建钢丝的衰减系数，从一次散射分量中重建钢丝的散射系数；再利用衰减系数、散射系数与吸收系数之间的关系计算获得钢丝的吸收系数，最终实现钢丝吸收系数和散射系数空间分布的同时重建；

通过操作按键对钢丝热处理设备进行操控；

通过加热炉对进行加热操作；

通过保温设备对钢丝进行保温操作；

通过冷却设备对钢丝进行冷却操作；

通过分线管对钢丝进行分线防绞操作；

通过视频处理软件增强视频图像操作；

通过单片机控制各个模块正常工作；

通过显示器显示温度、监控视频数据。

2.如权利要求1所述钢丝热处理防绞装置的处理方法，其特征在于，温度检测方法包括：

(1)接通钢丝热处理线温测量装置的电源；

(2)设置双色测温仪的相关参数，调整好双色测温仪瞄准镜头，使之保证能覆盖加热钢丝的直径，实现钢丝温度的准确和快速测量；

(3)在线连续监测双色测温仪需采取制冷控制，间断测量双色测温仪不需外加设备制冷控制。

3.如权利要求1所述钢丝热处理防绞装置的处理方法，其特征在于，所述视频图像增强方法包括：

1)将待增强钢丝热处理视频监控图像分割为多个大小相同的图像块，对每个图像块做灰度直方图统计，获取每个图像块的图像信息，所述图像信息包括：图像块中各灰度级的直方图高度、图像块的灰度均值和灰度方差；

2)根据每个图像块的图像信息及设定的全局直方图高度阈值计算出该图像块的局部直方图高度阈值；

3)根据计算得到的局部直方图高度阈值对图像块进行对比度的自适应调整；

4)根据对比度调整结果获取所有图像块中心像素点的灰度值，通过插值得到增强后图像中非图像块中心像素点的灰度值，输出增强后的图像；

其中，所述根据每个图像块的图像信息及设定的全局直方图高度阈值计算出该图像块的局部直方图高度阈值，按照包括公式计算得到局部直方图高度阈值：

其中，limitBlock为局部直方图高度阈值、mean为图像块灰度均值、std为图像块灰度方差、glimit为全局直方图高度阈值、thresholdlow为设定的暗区调整阈值、thresholdhigh为设定的亮区调整阈值。

4.如权利要求3所述钢丝热处理防绞装置的处理方法，其特征在于，所述将待增强钢丝热处理视频监控图像分割为多个大小相同的图像块之前，所述增强方法还包括：

对待增强钢丝热处理视频监控图像采用最大-最小滤波器进行降噪处理。

5.如权利要求3所述钢丝热处理防绞装置的处理方法，其特征在于，所述在输出增强后的图像之后，所述增强方法还包括：

获取图像块以及与其相邻的四个图像块的灰度均值，计算图像块的灰度均值与相邻图像块的灰度均值的差值，根据计算得到的差值判断获取的图像块是否出现块效应；

对于出现块效应的图像块，根据图像块的灰度均值与相邻图像块的灰度均值计算出调整比例，对出现块效应的图像块进行块效应调整。

6.如权利要求1所述钢丝热处理防绞装置的处理方法，其特征在于，通过摄像头对钢丝热处理过程进行视频监控中，具体包括：

步骤一，光子弱散射钢丝传输建模；

步骤二，光源和CCD相机相对放置时采集投影数据；

步骤三，重建钢丝衰减系数；

步骤四，光源和CCD相机偏移一定角度放置时采集投影数据；

步骤五，重建钢丝散射系数；

步骤六，计算钢丝的吸收系数。

7.如权利要求6所述钢丝热处理防绞装置的处理方法，其特征在于，所述光子弱散射钢丝传输建模包括：

表示Γ^-上入射的光子到位置且方向为时所传播的距离，则：

其中为处的辐射度，表示单位立体角内、单位时间内、通过垂直于单位方向矢量的单位面积上的平均功率通量密度，量纲是W/(m².Sr)；K₀为引入的光子弹道传播算子，表示钢丝在处的总的衰减系数，表示钢丝的吸收系数，表示散射系数；

再定义：

其中K为引入的光子散射传播算子，为归一化的散射相位函数，表示光子从方向v'散射到方向的概率，满足dΩ′表示单位方向矢量v'对应的立体角微元；定义m₀＝K₀g_in，则有n_n+1＝Km_n(n≥0)，从而在处的总的辐射率为：

其中m_n表示经n次散射到达的辐射度分量；当光子在扩散区域传播时，K的谱半径ρ(K)值接近1，当光子在弱散射区域传播时，ρ(K)＞＞1，在此种情况下，当n→∞时，快速收敛；

然后，在输出边界Γ⁺上描述探测器接收到的数据总量g_out，即从而：

其中A是描述光子传输的矩阵，A₀、A₁和A₂分别描述弹道传输、一次散射传输和多次散射传输部分，定义g₀＝A₀g_in，g₁＝A₁g_in分别表示测量数值中的弹道传输分量和一次散射分量，则知：

入射光方向为经一次散射后其方向为则上式中关于的积分仅在一特定角度上有值，取系数k的取值由相位函数确定，同时定义 分别表示光子发生散射后和散射前的衰减量，则有：

8.如权利要求6所述钢丝热处理防绞装置的处理方法，其特征在于，所述获取投影数据包括：

将光源和探测器相对放置，则光源以平行光对钢丝进行照射并且远心透镜耦合的CCD相机接收平行入射的光线；

照射源对固定在电控旋转台上的钢丝进行水平投影断层扫描，照射源采用激光器，并使用远心透镜将光线扩束为平行光照射钢丝；

使用探测器采集钢丝的投影数据，采集的方法钢丝每旋转一个角度采集一个投影数据，将每次采集的投影数据记录在计算机中。

9.如权利要求6所述钢丝热处理防绞装置的处理方法，其特征在于，所述计算重建衰减系数包括：

在OPT成像中采用空间均匀分布的平行光对钢丝g_in进行照射，通过CCD相机采集无钢丝遮挡的照射光测得入射光强度；对左右两边同除以g_in并取负对数，则：

采集到360度的测量数据G₀后，采用精确高效的滤波反投影重建算法实现逆Radon变换即计算出衰减系数，即μ_t＝FBP(G₀)。

10.一种实施权利要求1所述钢丝热处理防绞装置的处理方法的钢丝热处理防绞装置，其特征在于，所述钢丝热处理防绞装置包括：

温度检测模块，与主控模块连接，用于通过双色测温仪检测钢丝热处理过程温度数据；

监控模块，与主控模块连接，用于通过摄像头对钢丝热处理过程进行视频监控；

操作模块，与主控模块连接，用于通过操作按键对钢丝热处理设备进行操控；

主控模块，与温度检测模块、监控模块、操作模块、加热模块、保温模块、冷却模块、分线模块、视频图像增强模块、显示模块连接，用于通过单片机控制各个模块正常工作；

加热模块，与主控模块连接，用于通过加热炉对钢丝进行加热操作；

保温模块，与主控模块连接，用于通过保温设备对钢丝进行保温操作；

冷却模块，与主控模块连接，用于通过冷却设备对钢丝进行冷却操作；

分线模块，与主控模块连接，用于通过分线管对钢丝进行分线防绞操作；

视频图像增强模块，与主控模块连接，用于通过视频处理软件增强视频图像操作；

显示模块，与主控模块连接，用于通过显示器显示温度、监控视频数据。