CN112275803A - 一种冷床钢板识别监控方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明一种冷床钢板识别监控方法及系统，方法包括：采集冷床的一个或多个第一图像，多个第一图像为冷床不同部位的图像；对第一图像中的目标钢板进行识别与标定，获取第一图像中的目标钢板的第一关联信息；对多个第一图像进行拼接，获取第二图像；对第二图像中的动态钢板进行识别与标定，获取第二图像中的动态钢板的第二关联信息，动态钢板为进入冷床或离开冷床的钢板；构建用于存储第一关联信息和第二关联信息的实时队列；根据实时队列，对冷床中的目标钢板和动态钢板进行识别监控；本发明中的冷床钢板识别监控方法，能够获取冷床中的钢板的关联信息，实现对冷床中的钢板的实时识别与监控，可实施性较强，精确度较高。

Description

一种冷床钢板识别监控方法及系统

技术领域

本发明涉及工业监测领域，尤其涉及一种冷床钢板识别监控方法及系统。

背景技术

在钢铁企业的中厚板生产过程中，冷床冷却钢板是较重要的生产环节，现有技术中，通常通过人工对冷床上的钢板进行识别与监控，然而，人工识别容易产生失误，不便于对冷床上的钢板进行识别与监控；同时，经常会有工人指挥行车将需吊地缓冷或者流通不及临时下架的钢板吊地，当缓冷结束或者物流畅通后工人指挥行车将钢板吊上冷床，然而，抽离或摆入钢板的行为都会对冷床的钢板规划产生影响，抽离或摆入钢板后，无法获取冷床中的钢板的准确位置信息，不能较好地对冷床上的钢板进行实时识别与监控，这会导致上级系统对冷床中的钢板规划出现差错，从而导致生产事故，降低生产线物流速度，降低设备作业效率，提高企业生产成本。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明提供一种冷床钢板识别监控方法及系统，以解决现有技术中不能较好地对冷床中的钢板进行实时识别与监控的问题。

本发明提供一种冷床钢板识别监控方法，包括：

采集冷床的一个或多个第一图像，多个所述第一图像为冷床不同部位的图像；

对所述第一图像中的目标钢板进行识别与标定，获取所述第一图像中的目标钢板的第一关联信息；

对多个所述第一图像进行拼接，获取第二图像；

对所述第二图像中的动态钢板进行识别与标定，获取所述第二图像中的动态钢板的第二关联信息，所述动态钢板为进入冷床或离开冷床的钢板；

构建用于存储所述第一关联信息和第二关联信息的实时队列；

根据所述实时队列，对冷床中的所述目标钢板和动态钢板进行识别监控。

可选的，对多个所述第一图像进行拼接，获取第二图像的步骤包括：

提取多个所述第一图像中的特征点；

根据所述特征点，获取不同所述第一图像的图像相似度；

根据所述图像相似度，进行图像配准，获取图像配准结果；

根据所述图像配准结果，建立不同所述第一图像在同一坐标系中的映射关系；

根据所述映射关系，对多个所述第一图像进行拼接，获取第二图像。

可选的，根据所述映射关系，对多个所述第一图像进行拼接的步骤包括：

根据所述映射关系与图像相似度，获取所述第一图像的权值；

根据所述权值，对多个所述第一图像进行拼接，进而获取第二图像。

可选的，对所述第一图像中的目标钢板进行识别与标定，获取所述第一图像中的目标钢板的第一关联信息的步骤包括：

识别所述第一图像中的冷床辊道位置，根据所述冷床辊道位置，构建空冷床特征集；

对所述第一图像中的目标钢板进行识别与标定，进而建立有钢冷床特征集；

根据所述空冷床特征集与有钢冷床特征集，获取所述第一图像中的目标钢板的第一关联信息。

可选的，所述第一关联信息包括：钢板位置信息、钢板编号信息、钢板形状信息，所述钢板位置信息的获取过程包括：

对所述第一图像中的目标钢板进行识别与标定，当多个所述第一图像具有同一目标钢板时，根据采集装置与所述第一图像之间的映射关系，获取所述采集装置的位置信息；

根据所述采集装置的位置信息，计算所述目标钢板与所述采集装置之间的距离，进而确定与所述目标钢板距离最近的邻近采集装置，获取与所述邻近采集装置对应的第一图像中的目标钢板的钢板位置信息。

可选的，对所述第二图像中的动态钢板进行识别与标定，获取所述第二图像中的动态钢板的第二关联信息的步骤包括：

对所述第二图像中进入冷床或离开冷床的钢板进行识别与标定，获取进入冷床的动态钢板的钢板信息和离开冷床的动态钢板的第二关联信息，所述第二关联信息包括：钢板位置信息、钢板编号信息、钢板形状信息。

可选的，对所述第二图像中的动态钢板进行识别与标定，获取所述第二图像中的动态钢板的第二关联信息的步骤之后包括：

获取上级服务器中的钢板初始信息，根据所述钢板初始信息，获取所述目标钢板的钢板模拟图像；

根据所述第二关联信息与钢板模拟图像，判断所述钢板模拟图像中目标钢板的长度与第二图像中动态钢板的长度之间的差值是否超出预设阈值，进而确定所述第二图像中的动态钢板的第二关联信息。

可选的，构建用于存储所述第一关联信息和第二关联信息的实时队列的步骤包括：

当识别到进入冷床的动态钢板时，构建所述实时队列，并将所述进入冷床的动态钢板的第二关联信息压入所述实时队列；

当识别到离开冷床的动态钢板时，将所述离开冷床的动态钢板的第二关联信息从所述实时队列中删除。

可选的，根据所述实时队列，对冷床中的所述目标钢板和动态钢板进行识别监控的步骤包括：

接收上级服务器的物流不畅或下地堆冷的状态指令；

根据所述状态指令，识别所述第二图像中吊离的动态钢板和吊入的动态钢板；

当识别到调离的动态钢板时，将所述吊离的动态钢板的第二关联信息从所述实时队列中删除，并构建临时栈，所述临时栈用于存放钢板数据信息；将所述吊离的动态钢板的钢板信息存放至所述临时栈；

当识别到吊入的动态钢板时，删除临时栈中的吊入的动态钢板的第二关联信息，并将所述吊入的动态钢板的第二关联信息压入所述实时队列中；

将所述实时队列中的钢板形状信息与所述上级服务器中的钢板初始信息进行比较，若超出预设的阈值范围，则进行报警。

本发明还提供一种冷床钢板识别监控系统，包括：

采集模块，用于采集冷床的一个或多个第一图像，多个所述第一图像为冷床不同部位的图像；

第一图像处理模块，用于对所述第一图像中的目标钢板进行识别与标定，获取所述第一图像中的目标钢板的第一关联信息；

第二图像获取模块，用于对多个所述第一图像进行拼接，获取第二图像；

第二图像处理模块，用于对所述第二图像中的动态钢板进行识别与标定，获取所述第二图像中的动态钢板的第二关联信息，所述动态钢板为进入冷床或离开冷床的钢板；

识别处理模块，用于构建用于存储所述第一关联信息和第二关联信息的实时队列；

监控模块，用于根据所述实时队列，对冷床中的所述目标钢板和动态钢板进行识别监控。

本发明的有益效果：本发明中的冷床钢板识别监控方法，能够获取冷床上的钢板的关联信息，关联信息包括：钢板位置信息、钢板编号信息和钢板形状信息，同时，实现对冷床中的钢板的实时识别与监控，可实施性较强，精确度较高。

附图说明

图1是本发明实施例中冷床钢板识别监控方法的一流程示意图；

图2是本发明实施例中冷床钢板识别监控方法的另一流程示意图；

图3是本发明实施例中冷床钢板识别监控系统的结构示意图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

发明人发现，现有技术中，通常通过人工对冷床上的钢板进行识别与监控，然而，人工识别容易产生失误，不便于对冷床上的钢板进行识别与监控；同时，经常会有工人指挥行车将需吊地缓冷或者流通不及临时下架的钢板吊地，当缓冷结束或者物流畅通后工人指挥行车将钢板吊上冷床，然而，抽离或摆入钢板的行为都会对冷床的钢板规划产生影响，抽离或摆入钢板后，无法获取冷床中的钢板的准确位置信息，不能较好地对冷床上的钢板进行实时识别与监控，这会导致上级系统对冷床中的钢板规划出现差错，从而导致生产事故，降低生产线物流速度，降低设备作业效率，提高企业生产成本，因此，发明人提出一种冷床钢板识别监控方法与系统，能够获取冷床中的钢板的关联信息，如钢板位置信息、钢板编号信息和钢板形状信息，实现对冷床中的钢板的实时识别与监控，可实施性较强，精确度较高。

如图1所示，本实施例中的冷床钢板识别监控方法，包括：

S101：采集冷床的一个或多个第一图像，多个所述第一图像为冷床不同部位的图像；例如：可以通过设置在冷床周围的一个或多个采集装置对冷床的图像进行采集，所述采集装置设置于冷床的上方，所述采集装置可以为工业摄像头等；

S102：对所述第一图像中的目标钢板进行识别与标定，获取所述第一图像中的目标钢板的第一关联信息；例如：对第一图像中的目标钢板进行识别，对识别出的目标钢板进行标定，确实所述目标钢板的钢板位置信息、钢板编号信息和钢板形状信息，其中，钢板形状信息包括：所述目标钢板的长宽信息；

S103：对多个所述第一图像进行拼接，获取第二图像；显然，当只采集了一个第一图像时，则不需要进行该步骤，可直接对第一图像进行相应识别与处理；

S104：对所述第二图像中的动态钢板进行识别与标定，获取所述第二图像中的动态钢板的第二关联信息，所述动态钢板为进入冷床或离开冷床的钢板；例如：根据预设的动态钢板识别条件，对第二图像中的动态钢板进行识别，所述动态钢板为进入冷床或离开冷床的钢板，并对所述动态钢板进行标定，获取所述动态钢板的钢板位置信息、钢板编号信息和钢板形状信息；

S105：构建用于存储所述第一关联信息和第二关联信息的实时队列；在一些实施例中，所述实时队列根据先进先出原则对实时队列中的数据进行更新；

S106：根据所述实时队列，对冷床中的所述目标钢板和动态钢板进行识别监控。通过对第一图像中的目标钢板进行识别与标定，并对进入冷床或离开冷床的钢板进行识别与标定，能够获取冷床中的钢板的关联信息，实现对冷床中的钢板的实时识别与监控，可实施性较强，精确度较高，避免因为对冷床上的钢板的监控失误，造成上级服务器不能较好地对冷床进行钢板规划，降低冷床的工作效率，例如：根据预先设置的动态钢板识别条件对动态钢板进行识别与标定，所述动态钢板为进入冷床或离开冷床的钢板，获取所述动态钢板的第二关联信息，所述第二关联信息包括：钢板位置信息、钢板编号信息和钢板形状信息，当识别到进入冷床的动态钢板时，则将所述进入冷床的动态钢板的第二关联信息压入所述实时队列中，当识别到离开冷床的动态钢板时，则将所述离开冷床的动态钢板的第二关联信息从所述实时队列中删除，外接设备可以对所述实时队列中的数据进行读取，如上级服务器对实时队列中的数据进行读取与处理，进而对冷床进行钢板规划，方便对冷床上的钢板进行实时识别与监控，方便调取冷床中的钢板的关联信息，实施较方便，精确度较高。

在一些实施例中，根据实时队列中的第一关联数据和第二关联数据，获取冷床的空余位置信息，方便上级服务器对冷床进行钢板规划，可行性较强，提高冷床的工作效率。

如图2所示，在一些实施例中，本实施例中的冷床钢板识别监控方法，包括：

S201：采集冷床的一个或多个第一图像，多个所述第一图像为冷床不同部位的图像；例如：通过多个工业摄像头采集多个冷床不同部位的图像作为第一图像；

S202：构建空冷床特征集和有钢冷床特征集，进而获取所述第一图像中的目标钢板的第一关联信息，即识别所述第一图像中的冷床辊道位置，根据所述冷床辊道位置，构建空冷床特征集；对所述第一图像中的目标钢板进行识别与标定，进而建立有钢冷床特征集；根据所述空冷床特征集与有钢冷床特征集，获取所述第一图像中的目标钢板的第一关联信息；

所述第一关联信息包括：钢板位置信息、钢板编号信息、钢板形状信息，所述钢板位置信息的获取过程包括：对所述第一图像中的目标钢板进行识别与标定，当多个所述第一图像具有同一目标钢板时，根据采集装置与所述第一图像之间的映射关系，获取所述采集装置的位置信息；根据所述采集装置的位置信息，计算所述目标钢板与所述采集装置之间的距离，进而确定与所述目标钢板距离最近的邻近采集装置，获取与所述邻近采集装置对应的第一图像中的目标钢板的钢板位置信息；

S203：对多个所述第一图像进行拼接，进而获取第二图像，即提取多个所述第一图像中的特征点；根据所述特征点，获取不同所述第一图像的图像相似度；根据所述图像相似度，进行图像配准，获取图像配准结果；根据所述图像配准结果，建立不同所述第一图像在同一坐标系中的映射关系；根据所述映射关系与图像相似度，获取所述第一图像的权值；根据所述权值，对多个所述第一图像进行拼接，进而获取第二图像；

S204：对所述第二图像中进入冷床或离开冷床的钢板进行识别与标定，获取进入冷床的动态钢板的钢板信息和离开冷床的动态钢板的第二关联信息，所述第二关联信息包括：钢板位置信息、钢板编号信息、钢板形状信息，所述动态钢板为进入冷床或离开冷床的钢板；

S205：根据上级服务器中的钢板初始信息，确定所述第二图像中的动态钢板的第二关联信息，即：获取上级服务器中的钢板初始信息，根据所述钢板初始信息，获取所述目标钢板的钢板模拟图像；根据所述第二关联信息与钢板模拟图像，判断所述钢板模拟图像中目标钢板的长度与第二图像中动态钢板的长度之间的差值是否超出预设阈值，进而确定所述第二图像中的动态钢板的第二关联信息；即通过将获取的第二关联信息与上级服务器中的钢板初始信息进行对比，提高第二关联信息的准确性；

S206：构建实时队列并根据动态钢板的识别结果更新所述实时队列，即当识别到进入冷床的动态钢板时，构建所述实时队列，并将所述进入冷床的动态钢板的第二关联信息压入所述实时队列；

当识别到离开冷床的动态钢板时，将所述离开冷床的动态钢板的第二关联信息从所述实时队列中删除；

S207：根据所述实时队列，对冷床中的所述目标钢板和动态钢板进行识别监控，监控过程包括：接收上级服务器的物流不畅或下地堆冷的状态指令；

根据所述状态指令，根据预设的动态钢板识别条件，识别所述第二图像中吊离的动态钢板和吊入的动态钢板；

当识别到调离的动态钢板时，将所述吊离的动态钢板的第二关联信息从所述实时队列中删除，并构建临时栈，所述临时栈用于存放钢板数据信息；将所述吊离的动态钢板的钢板信息存放至所述临时栈；

当识别到吊入的动态钢板时，删除临时栈中的吊入的动态钢板的第二关联信息，并将所述吊入的动态钢板的第二关联信息压入所述实时队列中；

S208：将所述实时队列中的钢板形状信息与所述上级服务器中的钢板初始信息进行比较，若超出预设的形状阈值范围，则进行报警；例如：将实时队列中的钢板的长度与上级服务器中的对应钢板的长度进行比较，或将实时队列中的钢板的宽度与上级服务器中对应钢板的宽度进行比较，若超出预设的阈值范围，则进行报警，实现对冷床上的钢板的实时识别与监控。

在一些实施例中，将所述实时队列中的钢板位置信息与所述上级服务器中的钢板初始信息进行比较，若超出预设的位置阈值范围，则进行报警；所述上级服务器中的钢板初始信息包括：钢板位置信息、钢板编号信息、钢板形状信息，例如：将实时队列中的钢板位置信息与钢板初始信息中的钢板位置信息进行比较，若超出所述位置阈值范围，则进行报警并显示。

本实施例还提供一种冷床钢板识别监控系统，包括：

采集模块，用于采集冷床的一个或多个第一图像，多个所述第一图像为冷床不同部位的图像；

第一图像处理模块，用于对所述第一图像中的目标钢板进行识别与标定，获取所述第一图像中的目标钢板的第一关联信息；

第二图像获取模块，用于对多个所述第一图像进行拼接，获取第二图像；

第二图像处理模块，用于对所述第二图像中的动态钢板进行识别与标定，获取所述第二图像中的动态钢板的第二关联信息，所述动态钢板为进入冷床或离开冷床的钢板；

识别处理模块，用于构建用于存储所述第一关联信息和第二关联信息的实时队列；

监控模块，用于根据所述实时队列，对冷床中的所述目标钢板和动态钢板进行识别监控；

所述采集模块、第一图像处理模块、第二图像获取模块、第二图像处理模块、识别处理模块和监控模块依次连接；通过对第一图像中的目标钢板进行识别与标定，并对进入冷床或离开冷床的钢板进行识别与标定，能够获取冷床中的钢板的关联信息，实现对冷床中的钢板的实时识别与监控，可实施性较强，精确度较高，避免因为对冷床上的钢板的监控失误，造成上级服务器不能较好地对冷床进行钢板规划，降低冷床的工作效率。

在一些实施例中，还包括：警示模块，所述警示模块与所述监控模块连接；

在一些实施例中，还包括：显示模块，所述显示模块用于显示识别结果和对比结果。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种冷床钢板识别监控方法，其特征在于，包括：

采集冷床的一个或多个第一图像，多个所述第一图像为冷床不同部位的图像；

对所述第一图像中的目标钢板进行识别与标定，获取所述第一图像中的目标钢板的第一关联信息；

对多个所述第一图像进行拼接，获取第二图像；

对所述第二图像中的动态钢板进行识别与标定，获取所述第二图像中的动态钢板的第二关联信息，所述动态钢板为进入冷床或离开冷床的钢板；

构建用于存储所述第一关联信息和第二关联信息的实时队列；

根据所述实时队列，对冷床中的所述目标钢板和动态钢板进行识别监控。

2.根据权利要求1所述的冷床钢板识别监控方法，其特征在于，对多个所述第一图像进行拼接，获取第二图像的步骤包括：

提取多个所述第一图像中的特征点；

根据所述特征点，获取不同所述第一图像的图像相似度；

根据所述图像相似度，进行图像配准，获取图像配准结果；

根据所述图像配准结果，建立不同所述第一图像在同一坐标系中的映射关系；

根据所述映射关系，对多个所述第一图像进行拼接，获取第二图像。

3.根据权利要求2所述的冷床钢板识别监控方法，其特征在于，根据所述映射关系，对多个所述第一图像进行拼接的步骤包括：

根据所述映射关系与图像相似度，获取所述第一图像的权值；

根据所述权值，对多个所述第一图像进行拼接，进而获取第二图像。

4.根据权利要求1所述的冷床钢板识别监控方法，其特征在于，对所述第一图像中的目标钢板进行识别与标定，获取所述第一图像中的目标钢板的第一关联信息的步骤包括：

识别所述第一图像中的冷床辊道位置，根据所述冷床辊道位置，构建空冷床特征集；

对所述第一图像中的目标钢板进行识别与标定，进而建立有钢冷床特征集；

根据所述空冷床特征集与有钢冷床特征集，获取所述第一图像中的目标钢板的第一关联信息。

5.根据权利要求1所述的冷床钢板识别监控方法，其特征在于，所述第一关联信息包括：钢板位置信息、钢板编号信息、钢板形状信息，所述钢板位置信息的获取过程包括：

对所述第一图像中的目标钢板进行识别与标定，当多个所述第一图像具有同一目标钢板时，根据采集装置与所述第一图像之间的映射关系，获取所述采集装置的位置信息；

根据所述采集装置的位置信息，计算所述目标钢板与所述采集装置之间的距离，进而确定与所述目标钢板距离最近的邻近采集装置，获取与所述邻近采集装置对应的第一图像中的目标钢板的钢板位置信息。

6.根据权利要求1所述的冷床钢板识别监控方法，其特征在于，对所述第二图像中的动态钢板进行识别与标定，获取所述第二图像中的动态钢板的第二关联信息的步骤包括：

对所述第二图像中进入冷床或离开冷床的钢板进行识别与标定，获取进入冷床的动态钢板的钢板信息和离开冷床的动态钢板的第二关联信息，所述第二关联信息包括：钢板位置信息、钢板编号信息、钢板形状信息。

7.根据权利要求6所述的冷床钢板识别监控方法，其特征在于，对所述第二图像中的动态钢板进行识别与标定，获取所述第二图像中的动态钢板的第二关联信息的步骤之后包括：

获取上级服务器中的钢板初始信息，根据所述钢板初始信息，获取所述目标钢板的钢板模拟图像；

根据所述第二关联信息与钢板模拟图像，判断所述钢板模拟图像中目标钢板的长度与第二图像中动态钢板的长度之间的差值是否超出预设阈值，进而确定所述第二图像中的动态钢板的第二关联信息。

8.根据权利要求7所述的冷床钢板识别监控方法，其特征在于，构建用于存储所述第一关联信息和第二关联信息的实时队列的步骤包括：

当识别到进入冷床的动态钢板时，构建所述实时队列，并将所述进入冷床的动态钢板的第二关联信息压入所述实时队列；

当识别到离开冷床的动态钢板时，将所述离开冷床的动态钢板的第二关联信息从所述实时队列中删除。

9.根据权利要求1所述的冷床钢板识别监控方法，其特征在于，根据所述实时队列，对冷床中的所述目标钢板和动态钢板进行识别监控的步骤包括：

接收上级服务器的物流不畅或下地堆冷的状态指令；

根据所述状态指令，识别所述第二图像中吊离的动态钢板和吊入的动态钢板；

当识别到调离的动态钢板时，将所述吊离的动态钢板的第二关联信息从所述实时队列中删除，并构建临时栈，所述临时栈用于存放钢板数据信息；将所述吊离的动态钢板的钢板信息存放至所述临时栈；

当识别到吊入的动态钢板时，删除临时栈中的吊入的动态钢板的第二关联信息，并将所述吊入的动态钢板的第二关联信息压入所述实时队列中；

将所述实时队列中的钢板形状信息与所述上级服务器中的钢板初始信息进行比较，若超出预设的阈值范围，则进行报警。

10.一种冷床钢板识别监控系统，其特征在于，包括：

采集模块，用于采集冷床的一个或多个第一图像，多个所述第一图像为冷床不同部位的图像；

第一图像处理模块，用于对所述第一图像中的目标钢板进行识别与标定，获取所述第一图像中的目标钢板的第一关联信息；

第二图像获取模块，用于对多个所述第一图像进行拼接，获取第二图像；

第二图像处理模块，用于对所述第二图像中的动态钢板进行识别与标定，获取所述第二图像中的动态钢板的第二关联信息，所述动态钢板为进入冷床或离开冷床的钢板；

识别处理模块，用于构建用于存储所述第一关联信息和第二关联信息的实时队列；

监控模块，用于根据所述实时队列，对冷床中的所述目标钢板和动态钢板进行识别监控。

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