CN114908249A - 一种烧结混合料水分控制方法及系统 - Google Patents
一种烧结混合料水分控制方法及系统 Download PDFInfo
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Abstract
本申请公开了一种烧结混合料水分控制方法及系统,对相机采集的机尾断面图像进行分析,在判断出机尾断面图像中存在预设图像特征时,基于机尾断面图像中的预设图像特征,计算烧结混合料的水分偏差值;选取水分偏差值对应的水分控制策略调整二次混合机的水分补加量,以对烧结混合料的水分含量进行调整。可见,本发明实施例提供的方法及系统,根据烧结台车的机尾断面图像的图像特征,建立智能识别算法,判断当前烧结过程中是否存在水分不足或者过量的情况,并且建立智能控制模型,对二次混合机中加入的水量进行调整,实现基于机尾断面图像分析的烧结过程所需最佳水分的智能识别与控制,使得烧结过程中烧结混合料可以最佳水分含量进行烧结。
Description
技术领域
本申请涉及烧结工艺控制技术领域,尤其涉及一种烧结混合料水分控制方法及系统。
背景技术
在冶金烧结领域,烧结混合料通常由混合机对烧结物料进行混合制粒过程得到,基于烧结混合料进行烧结工序,即可得到烧结制品。而混合加水是烧结过程的关键工序之一,合适的混合水分值可以显著提高产品质量。因此,水分是烧结过程中的核心要素,水分的多少影响烧结过程的产品质量。
目前,在烧结过程中所需的水分含量一方面通过混合料的粒度组成来识别,另一方面则根据成品烧结矿的产值量指标来识别。然而,混合料粒度组成的在线检测技术还不成熟,无法及时获得准确的粒度组成;而通过成品烧结矿的产值量指标来识别水分是否过量或者不足,存在严重的时间延迟。因此,现有的方法无法保证烧结过程中烧结混合料是否能够以最佳混合料水分含量进行烧结。
发明内容
本申请提供了一种烧结混合料水分控制方法及系统,以解决现有的方法无法保证烧结过程中烧结混合料是否能够以最佳混合料水分含量进行烧结的问题。
第一方面,本申请提供了一种烧结混合料水分控制方法,包括以下步骤:
获取相机采集的用于对烧结混合料进行烧结操作的烧结台车的机尾断面图像;
对所述机尾断面图像进行分析,判断所述机尾断面图像中是否存在预设图像特征,所述预设图像特征用于表征烧结混合料的水分含量出现异常;
如果所述机尾断面图像中存在预设图像特征,则基于所述机尾断面图像中的预设图像特征,计算所述烧结混合料的水分偏差值;
基于所述烧结混合料的水分偏差值,选取对应的水分控制策略调整二次混合机的水分补加量,以对所述烧结混合料的水分含量进行调整。
本申请一些实施例中,所述预设图像特征包括第一图像特征和第二图像特征;以及,所述对所述机尾断面图像进行分析,判断所述机尾断面图像中是否存在预设图像特征,包括:
对所述机尾断面图像进行二值化处理,得到二值化图像,所述二值化图像中包括像素值为0的像素点和像素值为1的像素点;
如果所述二值化图像中存在任一行中像素值为1的像素点占比超过预设比例值,则从所述任一行开始检索所述二值化图像中是否存在连续指定行数的像素值均为0的像素点;
如果所述二值化图像中存在连续指定行数的像素值均为0的像素点,则确定所述机尾断面图像中存在第一图像特征,所述第一图像特征用于表征烧结混合料的水分含量超过预设阈值;
如果所述二值化图像中图像连通域的个数小于边缘提取后图像连通域的个数,则确定所述机尾断面图像中存在第二图像特征,所述第二图像特征用于表征烧结混合料的水分含量低于预设阈值。
本申请一些实施例中,所述如果所述二值化图像中图像连通域的个数小于边缘提取图像连通域的个数,则确定所述机尾断面图像中存在第二图像特征,包括:
在所述二值化图像中不存在连续指定行数的像素值均为0的像素点时,统计所述二值化图像中图像连通域的个数和边缘提取后图像连通域的初始个数;
计算每个所述边缘提取后图像连通域的面积,判断每个所述边缘提取后图像连通域的面积是否超过第一预设面积;
将所述面积超过第一预设面积对应的边缘提取后图像连通域确定为指定边缘提取后图像连通域;
对比所述二值化图像中图像连通域的个数和指定边缘提取后图像连通域的个数;
如果所述二值化图像中图像连通域的个数小于所述指定边缘提取后图像连通域的个数,则确定所述机尾断面图像中存在第二图像特征。
本申请一些实施例中,所述预设图像特征包括第一图像特征;以及,如果所述机尾断面图像中存在预设图像特征,则基于所述机尾断面图像中的预设图像特征,计算所述烧结混合料的水分偏差值,包括:
如果所述机尾断面图像中存在第一图像特征,则计算所述机尾断面图像对应的二值化图像中符合第一图像特征的每个边缘提取后图像连通域的面积;
统计所述边缘提取后图像连通域的面积超过第一预设面积对应的第一连通域个数和所述边缘提取后图像连通域的面积超过第二预设面积的第二连通域个数;
基于所述第一连通域个数和第二连通域个数,计算所述烧结混合料的水分偏差值。
本申请一些实施例中,所述预设图像特征包括第二图像特征;以及,如果所述机尾断面图像中存在预设图像特征,则基于所述机尾断面图像中的预设图像特征,计算所述烧结混合料的水分偏差值,包括:
如果所述机尾断面图像中存在第二图像特征,则计算所述机尾断面图像对应的二值化图像中符合第二图像特征的每个边缘提取后图像连通域的面积;
统计所述边缘提取后图像连通域的面积超过第一预设面积对应的第三连通域个数和所述边缘提取后图像连通域的面积超过第二预设面积的第四连通域个数;
基于所述第三连通域个数和第四连通域个数,计算所述烧结混合料的水分偏差值。
本申请一些实施例中,所述基于所述烧结混合料的水分偏差值,选取对应的水分控制策略调整二次混合机的水分补加量,包括:
在所述烧结混合料的水分偏差值大于零时,如果所述烧结混合料的水分偏差值对应的水分偏移量位于第一偏移范围内,则选取第一水分控制策略调整二次混合机的水分补加量;
如果所述烧结混合料的水分偏差值对应的水分偏移量位于第二偏移范围内,则选取第二水分控制策略调整二次混合机的水分补加量;
如果所述烧结混合料的水分偏差值对应的水分偏移量位于第三偏移范围内,则不调整二次混合机的水分补加量。
本申请一些实施例中,所述基于所述烧结混合料的水分偏差值,选取对应的水分控制策略调整二次混合机的水分补加量,包括:
在所述烧结混合料的水分偏差值小于零时,如果所述烧结混合料的水分偏差值对应的水分偏移量位于第四偏移范围内,则选取第四水分控制策略调整二次混合机的水分补加量;
如果所述烧结混合料的水分偏差值对应的水分偏移量位于第五偏移范围内,则选取第五水分控制策略调整二次混合机的水分补加量;
如果所述烧结混合料的水分偏差值对应的水分偏移量位于第六偏移范围内,则不调整二次混合机的水分补加量。
本申请一些实施例中,所述方法还包括:
在基于所述水分控制策略对所述二次混合机的水分补加量完成一次调整后,间隔预设时长,执行下一次的烧结混合料的水分含量调整过程。
本申请一些实施例中,所述方法还包括:
获取所述烧结混合料的当前水分含量;
基于所述烧结混合料的当前水分含量和水分偏差值,计算所述烧结混合料的最佳水分含量。
第二方面,本申请还提供了一种烧结混合料水分控制系统,包括:智能控制系统、相机、二次混合机、烧结台车和混合料矿槽,所述二次混合机用于混合烧结物料,得到烧结混合料,所述混合料矿槽内盛装有所述二次混合机得到的烧结混合料,所述烧结混合料经由混合料矿槽落入烧结台车中进行烧结操作;所述相机的镜头中心线与所述烧结台车的机尾对齐,所述相机用于拍摄所述烧结台车的机尾断面图像;所述智能控制系统用于获取所述相机拍摄的机尾断面图像,所述智能控制系统在执行第一方面所述的烧结混合料水分控制方法时被配置为:
获取相机采集的用于对烧结混合料进行烧结操作的烧结台车的机尾断面图像;
对所述机尾断面图像进行分析,判断所述机尾断面图像中是否存在预设图像特征,所述预设图像特征用于表征烧结混合料的水分含量出现异常;
如果所述机尾断面图像中存在预设图像特征,则基于所述机尾断面图像中的预设图像特征,计算所述烧结混合料的水分偏差值;
基于所述烧结混合料的水分偏差值,选取对应的水分控制策略调整二次混合机的水分补加量,以对所述烧结混合料的水分含量进行调整。
第三方面,本申请还提供了一种存储介质,该计算机存储介质可存储有程序,该程序执行时可实现包括本申请提供的烧结混合料水分控制方法各实施例中的部分或全部步骤。
由以上技术方案可知,本发明实施例提供的一种烧结混合料水分控制方法及系统,对相机采集的机尾断面图像进行分析,在判断出机尾断面图像中存在预设图像特征时,基于机尾断面图像中的预设图像特征,计算烧结混合料的水分偏差值;选取水分偏差值对应的水分控制策略调整二次混合机的水分补加量,以对烧结混合料的水分含量进行调整。可见,本发明实施例提供的方法及系统,根据烧结台车的机尾断面图像的图像特征,建立智能识别算法,判断当前烧结过程中是否存在水分不足或者过量的情况,并且建立智能控制模型,对二次混合机中加入的水量进行调整,实现基于机尾断面图像分析的烧结过程所需最佳水分的智能识别与控制,使得烧结过程中烧结混合料可以最佳水分含量进行烧结。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的烧结混合料水分控制系统的工艺流程图;
图2为本发明实施例提供的烧结混合料水分控制系统的原理图;
图3为本发明实施例提供的机尾断面检测装置的示意图;
图4为本发明实施例提供的烧结混合料水分控制方法的流程图;
图5为本发明实施例提供的判断是否存在预设图像特征的方法流程图;
图6为本发明实施例提供的机尾断面图像的示意图;
图7为本发明实施例提供的存在第一图像特征的二值化图像的示意图;
图8为本发明实施例提供的存在第二图像特征的二值化图像的示意图;
图9为本发明实施例提供的水分控制策略的示意图表。
具体实施方式
水分是烧结过程中的核心要素,水分的多少影响烧结过程的产品质量。而混合加水是烧结过程的关键工序之一,为保证在烧结过程中烧结混合料含有足够的水分,目前常通过混合料粒度组成来识别或者根据成品烧结矿的产值量指标来识别烧结过程所需的水分含量。但上述两种方法均无法及时得到准确的数值,无法及时判断出当前烧结过程中是否存在水分过量或不足的情况,导致烧结过程的工艺参数无法及时得到调整,影响烧结的产品质量。
因此,为准确测量在烧结过程中所需的水分含量,本发明实施例采用的检测方法是根据烧结台车的机尾断面图像的图像特征,建立智能识别算法,判断当前烧结过程中是否存在水分不足或者过量的情况,并且建立智能控制模型,对二次混合机中加入的水量进行控制,实现基于机尾断面图像分析的烧结过程所需最佳水分的智能识别与控制。
图1为本发明实施例提供的烧结混合料水分控制系统的工艺流程图;图2为本发明实施例提供的烧结混合料水分控制系统的原理图。参见图1和图2,用于执行上述基于机尾断面图像的检测方法的烧结混合料水分控制系统包括:一次混合机、二次混合机、皮带、混合料矿槽、蒸汽添加管道、九辊布料机和烧结台车。
在烧结工序中,烧结所需的各种物料先后经过一次混合机和二次混合机,在两次混合工序中,均需加入适量的水,经过两次混合后得到烧结混合料。烧结混合料经过皮带运输至混合料矿槽,混合料矿槽用于存储经过两次混合工序处理后的烧结混合料,蒸汽添加管道用于向混合料矿槽中冲入蒸汽。
混合料矿槽的底部设置圆辊,圆辊用于实现卸料,即在圆辊滚动时,混合料矿槽内的烧结混合料会卸入到位于圆辊下方的九辊布料机中。九辊布料机用于实现烧结台车的布料,即将混合料矿槽中的烧结混合料依次装填到烧结台车的每一节台车中;在布料时,保证沿台车宽度方向上布料量要均匀一致,沿台车宽度方向同一高度的烧结混合料粒度应均匀分布,料面要平整。烧结台车沿轨道运行,在进入烧结工序(如隧道窑)时,即可对每一节台车中的烧结混合料进行烧结处理,以得到烧结制品。
烧结混合料的加水量对烧结透气性有很大的影响,通常情况下,一次混合时是在烧结料原来含有水分的基础上再添加一定量的水分,按照规定百分比进行粗略的控制。二次混合时是根据规定的水分百分比进行严格的控制。烧结混合料加水后,由于水表面的张力,使混合料小颗粒成球,从而改善烧结的透气性。
在烧结过程中,对烧结混合料进行加水的工序包括两次混合的过程和混合料矿槽中添加蒸汽的过程。多次的水分添加或者添加量的不同可能会导致烧结混合料的水分含量过多或不足,使得烧结混合料中的水分含量可能无法满足或者超过烧结过程所需的水分。因此,为准确确定烧结过程中所需的水分含量是否出现不足或过量的情况,基于烧结台车的机尾断面图像进行分析。
如果烧结混合料水分过高,高出烧结过程中所需的最佳水分,则机尾断面图像中出现潮泥层(黑料层),说明当前水分过大,导致烧结混合料的底部存在没有燃烧的生料。如果烧结混合料水分含量过低,低于烧结过程中所需的最佳水分,则机尾断面图像中出现花脸,说明燃烧带中夹有生料(烧结程度不够的混合料)。
烧结台车的机尾断面由红火层和黑矿层组成。在红火层中搜索是否存在灰度突变,若存在灰度突变,即红火层内部夹杂生料或烧结程度不够的混合料,那么就得到烧结混合料的水分含量偏小。另外,当烧结台车的机尾断面图像中出现潮泥层(黑料层),即由于混合料水分含量偏大。
基于此,在烧结混合料水分控制系统中,可采用机尾断面检测装置实现对烧结台车的机尾断面进行拍摄,通过对机尾断面图像进行图像分析,即可判断出当前烧结过程中是否出现水分不足或过量的情况。
图3为本发明实施例提供的机尾断面检测装置的示意图。参见图3,机尾断面检测装置包括相机和烧结过程参数服务器。由于烧结台车的机尾处是烧结过程的结束点,烧结现场大量的烧结参数信息都可在机尾断面图像中体现,因此,可基于机尾断面图像进行分析后确定烧结过程中的水分是否出现不足或过量的情况。
烧结是指在一定温度条件下,对物料进行加热处理,改善产品性能的过程。烧结生成过程是指将各种原料按照一定配比加入适量的燃料、溶剂和水,并传送到烧结设备上,发生一系列复杂的物理变化和化学变化,最终烧结成块状产品的过程。在烧结时,将加有细粒燃料的烧结混合料,经九辊布料机进入烧结台车。随着台车的运行,经点火器料层被点燃,并在点火的同时开始抽风,在炉蓖的下方造成一定的负压,空气从上向下通过烧结料面并进入下面的风箱,料层表面着火的燃烧带随着料层上部燃烧的结束而逐步向下部料层移动,进行熔融燃烧。当燃烧带达到炉蓖后,烧结过程完成,该位置被称为烧结终点。
为了能够完整的观察到烧结台车的机尾断面图像,可将相机和烧结台车的机尾断面保持在同一水平面上,即相机的镜头中心线与烧结台车的机尾对齐,相机用于拍摄烧结台车的机尾断面图像。烧结台车旋转下降运行,在前一节台车缓慢下降时,后一节台车上的烧结矿断面图像逐渐显露,当前一节台车上的烧结矿因重力完全掉落时,可完整观察到后一节台车中机尾断面图像。
由于落下的烧结矿撞击地面产生大量的烧结尾气与粉尘,会导致烧结断面图像变模糊,因此,为获取到烧结台车的最佳机尾断面图像,可获取烧结台车的最后一节台车上的烧结矿刚好完全露出又没有被烧结尾气与粉尘遮挡的断面图像。
由于烧结台车在轨道上运行,为保证能够采集到后一节台车的机尾断面图像,可在轨道上设置传感器,以判断烧结台车中是否最后一节台车出现在相机的采集区域内。
为了拍摄到烧结台车的机尾断面图像,将相机设置在烧结工序的结束点,通过观察孔实现对机尾断面的采集。而此处由于依然存在红火,导致结束点的温度较高。因此,为避免高温影响相机的运行,可在相机的位置添加冷却水,以对相机进行降温。而为避免尾气与粉尘遮挡断面图像,可在相机的位置输入压缩空气,用于吹走尾气与粉尘。
相机将拍摄到的图像发送至烧结过程参数服务器,烧结过程参数服务器用于基于机尾断面图像进行智能识别分析,以确定烧结过程中烧结混合料的水分偏移情况和水分偏移趋势,以便确定烧结过程中是否存在水分不足或过量的情况。为实现机尾断面图像的传输,相机与烧结过程参数服务器之间通过千兆网线、千兆网卡和PCI总线进行连接。
烧结过程参数服务器基于烧结过程参数智能识别方法和模型在对机尾断面图像进行智能识别分析,以确定烧结过程中烧结混合料的水分偏移情况和水分偏移趋势,基于烧结过程中的预设最佳水分含量(混合料水分),可以确定出烧结过程中是否存在水分不足或过量的情况,并可确定出烧结过程中所需的最佳水分。此时,可根据水分不足或过量的分析结果,由智能控制模型对二次混合机的二混加水量进行调整,以调整烧结过程中所需的水分。
本实施例中,在执行烧结混合料水分控制方法时,烧结混合料水分控制系统还包括智能控制系统,智能控制系统与烧结过程参数服务器连接,智能控制系统用于执行智能控制模型中的控制策略,实现对水分的调整。智能控制系统接收到烧结过程参数服务器的分析结果,实现对二次混合机的控制,以调整二次混合机在混合烧结物料时所加水分的量。
例如,如果烧结过程参数服务器的分析结果为烧结过程中的水分过量,则由智能控制系统控制二次混合机,以减少混合烧结物料时的加水量。如果烧结过程参数服务器的分析结果为烧结过程中的水分不足,则由智能控制系统控制二次混合机,以增加混合烧结物料时的加水量。
可见,本发明实施例提供的一种烧结混合料水分控制系统,通过相机对烧结台车的机尾断面进行拍摄,并对机尾断面图像进行智能识别分析,确定出烧结过程中烧结混合料的水分偏移情况和水分偏移趋势,并基于烧结过程中的预设最佳水分含量,可以确定出烧结过程中是否存在水分不足或过量的情况,以及,不足的水分量或超过的水分量(水分偏差值)。智能控制系统可根据确定出的不足的水分量或超过的水分量(水分偏差值)实现对二次混合机的控制,以调整二次混合机在混合烧结物料时的加水量。该系统不仅能及时确定出烧结过程中是否存在水分不足或过量的情况,还可明确水分偏差值,以能够及时对烧结过程中的二次混合机在混合烧结物料时的加水量进行调整,使得烧结过程中的所需水分始终保持在最佳水分含量,进一步保证烧结制品的产品质量。
为进一步说明烧结混合料水分控制系统所能取得的技术效果,下面针对烧结混合料水分控制系统在执行烧结混合料水分控制方法时的过程进行说明。
图4为本发明实施例提供的烧结混合料水分控制方法的流程图。参见图4,本发明实施例提供的烧结混合料水分控制方法,由前述烧结混合料水分控制系统中的智能控制系统执行,该方法包括以下步骤:
S1、获取相机采集的用于对烧结混合料进行烧结操作的烧结台车的机尾断面图像。
烧结台车中布有烧结混合料,通过红火对烧结台车的每一节台车中的烧结混合料进行烧结操作,以得到烧结制品。在烧结过程中,由相机采集烧结台车的机尾断面图像。
智能控制系统获取到机尾断面图像以进行智能识别分析,以确定出烧结过程中烧结混合料的水分偏移情况和水分偏移趋势,便于后序确定水分偏差值。
在一些实施例中,对机尾断面图像进行智能识别分析的主体可为机尾断面检测装置中的烧结过程参数服务器。烧结过程参数服务器获取相机采集的机尾断面图像,并进行智能识别分析。在烧结过程参数服务器完成智能识别分析后得到水分偏差值,由智能控制系统根据到分析结果(水分偏差值)进行后序的水分含量调整。
在一些实施例中,对机尾断面图像进行智能识别分析的主体可为智能控制系统。智能控制系统获取相机采集的机尾断面图像,并进行智能识别分析。在完成智能识别分析后得到水分偏差值,最后根据到分析结果(水分偏差值)进行后序的水分含量调整。
S2、对机尾断面图像进行分析,判断机尾断面图像中是否存在预设图像特征,预设图像特征用于表征烧结混合料的水分含量出现异常。
在判断当前烧结过程中是否存在水分过量或水分不足的情况时,可根据机尾断面图像中呈现的图像特征进行判断。例如,如果机尾断面图像中出现潮泥层(黑料层),说明烧结混合料水分过高,高出烧结过程中所需的最佳水分,导致烧结混合料的底部存在没有燃烧的生料。如果机尾断面图像中出现花脸,说明烧结混合料水分含量过低,低于烧结过程中所需的最佳水分,则燃烧带中夹有生料(烧结程度不够的混合料)。
因此,为得到准确的图像分析结果,可对机尾断面图像进行处理,以确定机尾断面图像中存在的图像特征。其中,可确定烧结过程是否存在水分不足或过量的预设图像特征可为第一图像特征和第二图像特征,第一图像特征用于表征烧结混合料的水分含量超过预设阈值,图像特征可为“潮泥层”;第二图像特征用于表征烧结混合料的水分含量低于预设阈值,图像特征可为“花脸”。其中,预设阈值是指烧结过程中烧结混合料所需的正常水分含量。
图5为本发明实施例提供的判断是否存在预设图像特征的方法流程图。参见图5,在一些实施例中,对机尾断面图像进行分析,判断机尾断面图像中是否存在预设图像特征,包括:
步骤21、对机尾断面图像进行二值化处理,得到二值化图像,二值化图像中包括像素值为0的像素点和像素值为1的像素点。
步骤22、如果二值化图像中存在任一行中像素值为1的像素点占比超过预设比例值,则从任一行开始检索二值化图像中是否存在连续指定行数的像素值均为0的像素点。
步骤23、如果二值化图像中存在连续指定行数的像素值均为0的像素点,则确定机尾断面图像中存在第一图像特征,第一图像特征用于表征烧结混合料的水分含量超过预设阈值。
步骤24、如果二值化图像中图像连通域的个数小于边缘提取后图像连通域的个数,则确定机尾断面图像中存在第二图像特征,第二图像特征用于表征烧结混合料的水分含量低于预设阈值。
为便于判断烧结混合料是否存在潮泥层或花脸,可对机尾断面图像进行二值化处理,得到二值化图像,二值化图像中包括像素值为0(黑色)的像素点和像素值为1(白色)的像素点。像素值为0(黑色)的像素点用于表征该位置为烧结混合料,像素值为1(白色)的像素点用于表征该位置为红火层或台车的其他部位(如炉蓖等)。
图6为本发明实施例提供的机尾断面图像的示意图。参见图6,框1为机尾烧结矿断面截面示意位置,框1的下底边为炉蓖,框2为料层。红火位于料层的表面燃烧,而炉蓖位于台车的底部,用于将燃烧后的燃料漏出,烧结混合料位于红火和炉蓖之间。因此,统计二值化图像中每一行像素点的像素值,从二值化图像的顶部逐行向下检索每一行像素值为1的像素点个数,可先识别出红火层在图像中的位置,进而可判断出烧结混合料的位置。
为准确确定红火层的位置,本实施例中,可设定预设比例值作为判断依据,预设比例值可设定为十分之一。如果某一行有十分之一像素点的像素值为1,即某一行中存在像素值为1的像素点个数占据该行总像素点个数的十分之一或以上,则说明从该行开始进入红火层,红火层即为烧结过程所需的红火(温度超过1000℃)。
红火层的下方即为料层,因此,从红火层开始,继续逐行向下检索,寻找潮泥层(第一图像特征)。由于潮泥层有一定的厚度,因此,在二值化图像中可根据判断是否存在连续指定行数的像素值均为0的像素点作为依据来确定二值化图像中是否存在第一图像特征。
图7为本发明实施例提供的存在第一图像特征的二值化图像的示意图。参见图7,本实施例中,连续指定行数可设定为5行,即从红火层开始继续检索二值化图像,若在二值化图像的底部检测到存在连续5行以上的整行像素值均为0的像素点,说明当前烧结混合料中存在潮泥层,水分较大,此时则确定机尾断面图像中存在第一图像特征。潮泥层(第一图像特征)是出现在红火层与台车炉蓖之间的黑色部分,而且平均温度低于100℃。
在一些实施例中,如果二值化图像中不存在连续指定行数的像素值均为0的像素点时,说明当前烧结混合料中不存在潮泥层,即不存在水分过量的情况,则需继续判断当前烧结混合料中是否存在花脸(第二图像特征),以判断是否存在水分不足的情况。
如果烧结过程中所需的水分不足,则烧结混合料中会存在生料,此时,可通过计算连通域个数的方式来确定二值化图像中是否存在花脸(第二图像特征)。连通域个数包括整个二值化图像的图像连通域的个数和边缘提取后图像连通域的个数,如果边缘提取后图像连通域的个数大于图像连通域的个数,说明存在生料,则确定机尾断面图像中存在第二图像特征。
具体地,在判断是否存在第二图像特征时,智能控制系统在执行如果二值化图像中图像连通域的个数小于边缘提取图像连通域的个数,则确定机尾断面图像中存在第二图像特征,包括:
步骤241、在二值化图像中不存在连续指定行数的像素值均为0的像素点时,统计二值化图像中图像连通域的个数和边缘提取后图像连通域的初始个数。
步骤242、计算每个边缘提取后图像连通域的面积,判断每个边缘提取后图像连通域的面积是否超过第一预设面积。
步骤243、将面积超过第一预设面积对应的边缘提取后图像连通域确定为指定边缘提取后图像连通域。
步骤244、对比二值化图像中图像连通域的个数和指定边缘提取后图像连通域的个数。
步骤245、如果二值化图像中图像连通域的个数小于指定边缘提取后图像连通域的个数,则确定机尾断面图像中存在第二图像特征。
通常情况下,在烧结过程中,潮泥层和花脸不会同时出现。因此,在对机尾断面图像进行分析时,可先判断图像中是否存在第一图像特征(潮泥层),即先判断是否存在水分过量的情况;若存在,则不再进行第二图像特征的识别;若不存在,则继续判断图像中是否存在第二图像特征(花脸),即判断是否存在水分不足的情况。
再次参见图6,如果图像中存在花脸,则花脸会出现在红火层,如框3围住的红火层中黑色区域。通常情况下,花脸区域的温度明显低于旁边区域的温度。
因此,在二值化图像中不存在连续指定行数的像素值均为0的像素点时,说明二值化图像中不存在第一图像特征(潮泥层),也就不存在水分过量的情况,即需要继续判断二值化图像中是否存在第二图像特征。此时,采用连通域个数对比的方式进行判断,即统计二值化图像中图像连通域的个数和边缘提取后图像连通域的初始个数。
图8为本发明实施例提供的存在第二图像特征的二值化图像的示意图。参见图8,二值化图像中图像连通域是指二值化图像中白色区域(像素值为1围成的区域),即红火层,因此,二值化图像中图像连通域的个数n1即为计算白色区域连通域的个数,此时不存在边缘。通常情况下,红火层仅有一个,因此,二值化图像中图像连通域的个数n1为1。
如果烧结混合料中存在生料,那么生料所在区域在二值化图像中会呈现边缘,因此,对二值化图像进行边缘提取。如果原二值化图像中的白色区域中存在燃烧不完全的生料,其边缘会被提取出来,每一个边缘内部都会统计是否存在连通域。进行边缘提取后,所提取的边缘个数包括红火层边缘和花脸边缘。而通常情况下红火层的边缘仅为一个,因此,边缘提取后图像连通域的初始个数n2包括一个红火层连通域和多个花脸连通域。
花脸连通域为像素值为0的像素点围成的区域,图8中示出红火层中存在五个花脸连通域,即图8中黑色区域。红火层连通域为像素值为1的像素点围成的区域,如图8中白色区域。
由于边缘提取前的图像连通域仅为红火层连通域,边缘提取后图像连通域包括一个红火层连通域和多个花脸连通域,因此,如果边缘提取后图像连通域的个数n2大于边缘提取前的图像连通域的个数n1,说明二值化图像中存在花脸(第二图像特征),进而可以确定烧结混合料中存在生料部分。如果边缘提取后图像连通域的个数n2等于边缘提取前的图像连通域的个数n1,则烧结混合料中不存在生料部分。
边缘提取后图像连通域的个数可等同于红火层连通域的个数与花脸连通域的个数的总和,那么在二值化图像中,红火层连通域是指像素值为1的像素点所在区域,花脸连通域是指像素值为1的像素点所在区域(红火层连通域)中包围住的像素值为0的像素点所在区域。
由于台车中不同位置的烧结混合料的布料厚度可能会不同,那么在接触红火进行燃烧时,燃烧程度可能会不一致,因此,即使存在生料情况,那么生料所在区域的大小也可能会不同。为提高图像识别精准,可只统计连通域面积超过预设面积的连通域。
在对二值化图像进行边缘提取后,计算每个边缘提取后图像连通域的面积,即计算红火层连通域和每个花脸连通域的面积,判断每个边缘提取后图像连通域的面积是否超过第一预设面积。其中,面积是指像素面积,可由像素点个数来表示。第一预设面积可设定为50个像素点,也可为其他数值,可根据实际应用情况而设定。
由于红火层连通域是二值化图像中最大的区域,其面积通常会大于第一预设面积。而花脸连通域的面积可能会不同,有的能够满足条件,有的则无法满足条件,因此,将各个面积中超过第一预设面积对应的花脸连通域确定为指定花脸连通域。
将面积超过第一预设面积对应的边缘提取后图像连通域确定为指定边缘提取后图像连通域,此时,指定边缘提取后图像连通域包括红火层连通域和每个指定花脸连通域。
最后统计指定边缘提取后图像连通域的个数n2’,如果二值化图像中图像连通域的个数n1小于指定边缘提取后图像连通域的个数n2’,即边缘提取后图像连通域的个数大于边缘提取前的图像连通域的个数,说明二值化图像中存在花脸(第二图像特征),则确定机尾断面图像中存在第二图像特征,进而可以确定烧结混合料中存在生料部分。如果指定边缘提取后图像连通域的个数等于边缘提取前的图像连通域的个数,则烧结混合料中不存在生料部分。
可见,基于前述方法对机尾断面图像进行识别分析,判断机尾断面图像中是否存在预设图像特征(第一图像特征和第二图像特征),如果识别到图像中存在第一图像特征,则确定烧结混合料的水分含量过量;如果识别到图像中存在第二图像特征,则确定烧结混合料的水分含量不足。
S3、如果机尾断面图像中存在预设图像特征,则基于机尾断面图像中的预设图像特征,计算烧结混合料的水分偏差值。
如果基于智能识别分析方法,识别出机尾断面图像中存在预设图像特征,则可根据识别出的不同预设图像特征,采用对应的方法计算出烧结过程中烧结混合料的水分偏差值,水分偏差值用于表征烧结混合料的水分含量过量或不足的具体数值。
在一些实施例中,在预设图像特征为第一图像特征时,机尾断面图像中存在潮泥层,此时,智能控制系统在执行如果机尾断面图像中存在预设图像特征,则基于机尾断面图像中的预设图像特征,计算烧结混合料的水分偏差值,包括:
步骤311、如果机尾断面图像中存在第一图像特征,则计算机尾断面图像对应的二值化图像中符合第一图像特征的每个边缘提取后图像连通域的面积。
步骤312、统计边缘提取后图像连通域的面积超过第一预设面积对应的第一连通域个数和边缘提取后图像连通域的面积超过第二预设面积的第二连通域个数。
步骤313、基于第一连通域个数和第二连通域个数,计算烧结混合料的水分偏差值。
在机尾断面图像中存在第一图像特征(潮泥层),说明烧结过程中的烧结混合料的水分含量过大。在计算水分过量的具体数值时,依据机尾断面图像中潮泥层连通域的个数进行计算。
对机尾断面图像进行二值化处理,得到二值化图像。如果二值化图像中存在第一图像特征,则提取二值化图像中符合第一图像特征的每个边缘提取后图像连通域,即潮泥层连通域。
计算每个潮泥层连通域的面积,并将每个潮泥层连通域的面积分别与第一预设面积和第二预设面积进行对比,将面积超过第一预设面积对应的潮泥层连通域确定为第一组潮泥层连通域,将面积超过第二预设面积对应的潮泥层连通域确定为第二组潮泥层连通域。
本实施例中,第一预设面积可设定为50个像素点,第二预设面积可设定为100个像素点。那么,第一组潮泥层连通域中每个潮泥层连通域的面积在50~100之间,第二组潮泥层连通域中每个潮泥层连通域的面积>100。
统计符合第一图像特征的边缘提取后图像连通域的面积超过第一预设面积对应的第一连通域个数n50和边缘提取后图像连通域的面积超过第二预设面积的第二连通域个数n100,即统计第一组潮泥层连通域中包括的潮泥层连通域的个数n50和第二组潮泥层连通域中包括的潮泥层连通域的个数n100。
按照式:MIdelta=-(n50+3×n100)/1000+KB1,计算烧结混合料的水分偏差值。式中,MIdelta为烧结混合料的水分偏差值,KB1为常数,n50为第一连通域个数,n100为第二连通域个数。
在一些实施例中,在预设图像特征为第二图像特征,机尾断面图像中存在花脸此时,智能控制系统在执行如果机尾断面图像中存在预设图像特征,则基于机尾断面图像中的预设图像特征,计算烧结混合料的水分偏差值,包括:
步骤321、如果机尾断面图像中存在第二图像特征,则计算机尾断面图像对应的二值化图像中符合第二图像特征的每个边缘提取后图像连通域的面积。
步骤322、统计边缘提取后图像连通域的面积超过第一预设面积对应的第三连通域个数和边缘提取后图像连通域的面积超过第二预设面积的第四连通域个数。
步骤323、基于第三连通域个数和第四连通域个数,计算烧结混合料的水分偏差值。
在机尾断面图像中存在第二图像特征(花脸),说明烧结过程中的烧结混合料的水分含量不足。在计算水分不足的具体数值时,依据机尾断面图像中花脸连通域的个数进行计算。
对机尾断面图像进行二值化处理,得到二值化图像。如果二值化图像中存在第二图像特征,则提取二值化图像中符合第二图像特征的每个边缘提取后图像连通域,即花脸连通域。
计算每个花脸连通域的面积,并将每个花脸连通域的面积分别与第一预设面积和第二预设面积进行对比,将面积超过第一预设面积对应的花脸连通域确定为第一组花脸连通域,将面积超过第二预设面积对应的花脸连通域确定为第二组花脸连通域。
本实施例中,第一预设面积可设定为50个像素点,第二预设面积可设定为100个像素点。那么,第一组花脸连通域中每个花脸连通域的面积在50~100之间,第二组花脸连通域中每个花脸连通域的面积>100。
统计符合第二图像特征的边缘提取后图像连通域的面积超过第一预设面积对应的第三连通域个数nh50和边缘提取后图像连通域的面积超过第二预设面积的第四连通域个数nh100,即统计第一组花脸连通域中包括的花脸连通域的个数nh50和第二组花脸连通域中包括的花脸连通域的个数nh100。
按照式:MIdelta=(nh50+3×nh100)/1000+KB1,计算烧结混合料的水分偏差值。式中,MIdelta为烧结混合料的水分偏差值,KB1为常数,nh50为第三连通域个数,nh100为第四连通域个数。
可见,本发明实施例提供的方法,在识别到机尾断面图像中存在任一图像特征时,在判断出烧结过程中烧结混合料的水分偏移情况和水分偏移趋势的同时,还可确定出烧结过程中存在水分不足或过量时具体的水分偏差值,以便于后续基于水分偏差值对烧结过程中烧结混合料的水分含量进行调整,将烧结过程所需的水分调整到最佳状态值,保证烧结产品质量。
在确定出水分偏差值后,可根据烧结过程中的当前水分含量,确定出烧结过程中所需的最佳水分含量。具体地,烧结混合料水分控制方法还包括:获取烧结混合料的当前水分含量;基于烧结混合料的当前水分含量和水分偏差值,计算烧结混合料的最佳水分含量。
本实施例中,按照式:MIneed=MIm+MIdelta+KB2,计算烧结过程中烧结混合料所需的最佳水分含量。式中,MIneed为烧结混合料的最佳水分含量,MIm为烧结混合料的当前水分含量,MIdelta为水分偏差值,KB2为常数。其中,KB1+KB2=±0.01,单位为百分比,KB1为计算水分偏差值时所使用的常数。
S4、基于烧结混合料的水分偏差值,选取对应的水分控制策略调整二次混合机的水分补加量,以对烧结混合料的水分含量进行调整。
在确定出烧结过程中烧结混合料的水分偏移情况和水分偏移趋势,可根据不同的偏移程度和偏移情况选择相对应的水分控制策略。水分偏移情况用于表征烧结混合料的水分含量属于过量的情况还是不足的情况,水分偏移趋势用于表征烧结混合料的水分不足或过量的具体偏移程度。
图9为本发明实施例提供的水分控制策略的示意图表。参见图9,本实施例中,可依据不同的调整程度和偏移方向预设不同的水分控制策略。如果计算出的烧结混合料的水分偏差值为负数,说明烧结混合料中的水分过大,此时需要调小烧结混合料的加水量;如果水分偏差值为正数,说明烧结混合料中的水分不足,此时需要增加烧结混合料的加水量。
根据对机尾断面图像的智能识别分析,识别出图像中存在的预设图像特征,进而计算出对应的水分偏差值。根据水分偏差值在水分控制策略的示意图表中选取对应的水分控制策略,以调整二混加水量。
本实施例对水分进行调整的是二次混合机在混合烧结物料时加入的水量。烧结物料在进行混合时,先后经过一次混合机和二次混合机的混合作用,且在每次混合时均需要加入适量的水,以保证得到的烧结混合料中含有足够的水分可供烧结。在对烧结混合料的水分进行控制时,可调整二次混合机的加水量。在向二次混合机内加水时,是在二次混合机的入口通过入水管道向二次混合机中加水,以调整烧结混合料在烧结前的水分含量,进而可以保证烧结混合料可以具有最佳的水分含量进行烧结,以满足烧结过程所需的水分。
在一些实施例中,在需要增加二混水量时,智能控制系统在执行基于烧结混合料的水分偏差值,选取对应的水分控制策略调整二次混合机的水分补加量,包括:
步骤411、在烧结混合料的水分偏差值大于零时,如果烧结混合料的水分偏差值对应的水分偏移量位于第一偏移范围内,则选取第一水分控制策略调整二次混合机的水分补加量。
步骤412、如果烧结混合料的水分偏差值对应的水分偏移量位于第二偏移范围内,则选取第二水分控制策略调整二次混合机的水分补加量。
步骤413、如果烧结混合料的水分偏差值对应的水分偏移量位于第三偏移范围内,则不调整二次混合机的水分补加量。
烧结混合料的水分偏差值表征的水分偏移情况为水分不足,烧结混合料的水分偏差值大于零时,则确定烧结混合料的水分偏差值对应的水分偏移量,水分偏移量用于表征水分不足的程度。水分偏移量为水分偏差值的绝对值abs(MIdelta)。
参见图9,如果水分偏差值对应的水分偏移量位于第一偏移范围内,则选取第一水分控制策略调整二次混合机的水分补加量。其中,第一偏移范围设定为0.1≤abs(MIdelta)<0.2,第一水分控制策略设定为FISET_202=FISET_202+Wi×0.1。FISET_202是指二次混合机的水分补加量,Wi是指混合料矿槽的混合料物料流量,如图1中所示的Win,该数值可被检测得到。
基于二次混合机的当前水分补加量FISET_202,增加Wi×0.1的二混补加量,增加的二混补加量即为在烧结混合料的水分不足时需要调高的水分补加量。因此,FISET_202+Wi×0.1即为调整后二次混合机的实时水分补加量。
如果水分偏差值对应的水分偏移量位于第二偏移范围内,则选取第二水分控制策略调整二次混合机的水分补加量。其中,第二偏移范围设定为abs(MIdelta)≥0.2,第二水分控制策略设定为FISET_202=FISET_202+Wi×0.15。基于二次混合机的当前水分补加量FISET_202,增加Wi×0.15的二混补加量,增加的二混补加量即为在烧结混合料的水分不足时需要调高的水分补加量。因此,FISET_202+Wi×0.15即为调整后二次混合机的实时水分补加量。
如果水分偏差值对应的水分偏移量位于第三偏移范围内,则选取第三水分控制策略,第三水分控制策略即为不调整二次混合机的水分补加量。其中,第三偏移范围设定为abs(MIdelta)<0.1,第三水分控制策略为不调整。二次混合机以当前水分补加量继续向二混过程中冲入水量。
在一些实施例中,在需要降低二混水量时,智能控制系统基于烧结混合料的水分偏差值,选取对应的水分控制策略调整二次混合机的水分补加量,包括:
步骤421、在烧结混合料的水分偏差值小于零时,如果烧结混合料的水分偏差值对应的水分偏移量位于第四偏移范围内,则选取第四水分控制策略调整二次混合机的水分补加量。
步骤422、如果烧结混合料的水分偏差值对应的水分偏移量位于第五偏移范围内,则选取第五水分控制策略调整二次混合机的水分补加量。
步骤423、如果烧结混合料的水分偏差值对应的水分偏移量位于第六偏移范围内,则不调整二次混合机的水分补加量。
在烧结混合料的水分偏差值表征的水分偏移情况为水分过量,烧结混合料的水分偏差值小于零时,则确定烧结混合料的水分偏差值对应的水分偏移量,水分偏移量用于表征水分不足的程度。水分偏移量为水分偏差值的绝对值abs(MIdelta)。
再次参见图9,如果水分偏差值对应的水分偏移量位于第四偏移范围内,则选取第四水分控制策略调整二次混合机的水分补加量。其中,第四偏移范围设定为0.1≤abs(MIdelta)<0.2,第四水分控制策略设定为FISET_202=FISET_202-Wi×0.1。FISET_202是指二次混合机的水分补加量,Wi是指混合料矿槽的混合料物料流量,如图1中所示的Win,该数值可被检测得到。
基于二次混合机的当前水分补加量FISET_202,减少Wi×0.1的二混补加量,减少的二混补加量即为在烧结混合料的水分过量时需要调低的水分补加量。因此,FISET_202-Wi×0.1即为调整后二次混合机的实时水分补加量。
如果水分偏差值对应的水分偏移量位于第五偏移范围内,则选取第五水分控制策略调整二次混合机的水分补加量。其中,第五偏移范围设定为abs(MIdelta)≥0.2,第五水分控制策略设定为FISET_202=FISET_202-Wi×0.15。基于二次混合机的当前水分补加量FISET_202,降低Wi×0.15的二混补加量,降低的二混补加量即为在烧结混合料的水分过量时需要调低的水分补加量。因此,FISET_202-Wi×0.15即为调整后二次混合机的实时水分补加量。
如果水分偏差值对应的水分偏移量位于第六偏移范围内,则选取第六水分控制策略,第六水分控制策略即为不调整二次混合机的水分补加量。其中,第六偏移范围设定为abs(MIdelta)<0.1,第六水分控制策略为不调整。二次混合机以当前水分补加量继续向二混过程中冲入水量。
可见,本发明实施例提供的烧结混合料水分控制方法,根据判断出的水分不足或过量的情况,以及水分偏移值,确定出需要进行水分调整的水分控制策略。基于符合当前烧结过程烧结混合料的水分异常情况的水分控制策略,对二次混合机的混合烧结物料所需的水量进行调整,使得烧结过程中的烧结混合料可以具有最佳的水分含量进行烧结,以满足烧结过程所需的水分,进而可以得到高质量的烧结制品。
由于智能控制系统在控制二次混合机进行水分补加量调整时,烧结混合料的水分量经过水分调整后的水分含量恢复到正常数值需要一定的时间,因此,智能控制系统在完成一次水分调整后,需要间隔一定的时间后,才可执行下一次的水分调整过程。
因此,本发明实施例提供的烧结混合料水分控制方法,在完成一次水分调整后,该方法还包括:在基于水分控制策略对二次混合机的水分补加量完成一次调整后,间隔预设时长,执行下一次的烧结混合料的水分含量调整过程。
本实施例中,间隔的预设时长可设定为5分钟。在前一次的水分调整完成后,间隔5分钟,再进行下一次的水分调整过程,即根据5分钟后采集的机尾断面图像进行智能识别分析,以判断烧结混合料是否存在水分不足或过量的情况,以进行对应的水分调整。
由以上技术方案可知,本发明实施例提供的一种烧结混合料水分控制方法及系统,对相机采集的机尾断面图像进行分析,在判断出机尾断面图像中存在预设图像特征时,基于机尾断面图像中的预设图像特征,计算烧结混合料的水分偏差值;选取水分偏差值对应的水分控制策略调整二次混合机的水分补加量,以对烧结混合料的水分含量进行调整。可见,本发明实施例提供的方法及系统,根据烧结台车的机尾断面图像的图像特征,建立智能识别算法,判断当前烧结过程中是否存在水分不足或者过量的情况,并且建立智能控制模型,对二次混合机中加入的水量进行调整,实现基于机尾断面图像分析的烧结过程所需最佳水分的智能识别与控制,使得烧结过程中烧结混合料可以最佳水分含量进行烧结。
本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明实施例中的技术可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解,本发明实施例中的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在存储介质中,如ROM/RAM、磁碟、光盘等,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
本说明书中各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。尤其,对于烧结混合料水分控制系统在执行控制方法的实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例中的说明即可。
以上所述的本发明实施方式并不构成对本发明保护范围的限定。
Claims (10)
1.一种烧结混合料水分控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
获取相机采集的用于对烧结混合料进行烧结操作的烧结台车的机尾断面图像;
对所述机尾断面图像进行分析,判断所述机尾断面图像中是否存在预设图像特征,所述预设图像特征用于表征烧结混合料的水分含量出现异常;
如果所述机尾断面图像中存在预设图像特征,则基于所述机尾断面图像中的预设图像特征,计算所述烧结混合料的水分偏差值;
基于所述烧结混合料的水分偏差值,选取对应的水分控制策略调整二次混合机的水分补加量,以对所述烧结混合料的水分含量进行调整。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述预设图像特征包括第一图像特征和第二图像特征;以及,所述对所述机尾断面图像进行分析,判断所述机尾断面图像中是否存在预设图像特征,包括:
对所述机尾断面图像进行二值化处理,得到二值化图像,所述二值化图像中包括像素值为0的像素点和像素值为1的像素点;
如果所述二值化图像中存在任一行中像素值为1的像素点占比超过预设比例值,则从所述任一行开始检索所述二值化图像中是否存在连续指定行数的像素值均为0的像素点;
如果所述二值化图像中存在连续指定行数的像素值均为0的像素点,则确定所述机尾断面图像中存在第一图像特征,所述第一图像特征用于表征烧结混合料的水分含量超过预设阈值;
如果所述二值化图像中图像连通域的个数小于边缘提取后图像连通域的个数,则确定所述机尾断面图像中存在第二图像特征,所述第二图像特征用于表征烧结混合料的水分含量低于预设阈值。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述如果所述二值化图像中图像连通域的个数小于边缘提取图像连通域的个数,则确定所述机尾断面图像中存在第二图像特征,包括:
在所述二值化图像中不存在连续指定行数的像素值均为0的像素点时,统计所述二值化图像中图像连通域的个数和边缘提取后图像连通域的初始个数;
计算每个所述边缘提取后图像连通域的面积,判断每个所述边缘提取后图像连通域的面积是否超过第一预设面积;
将所述面积超过第一预设面积对应的边缘提取后图像连通域确定为指定边缘提取后图像连通域;
对比所述二值化图像中图像连通域的个数和指定边缘提取后图像连通域的个数;
如果所述二值化图像中图像连通域的个数小于所述指定边缘提取后图像连通域的个数,则确定所述机尾断面图像中存在第二图像特征。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述预设图像特征包括第一图像特征;以及,如果所述机尾断面图像中存在预设图像特征,则基于所述机尾断面图像中的预设图像特征,计算所述烧结混合料的水分偏差值,包括:
如果所述机尾断面图像中存在第一图像特征,则计算所述机尾断面图像对应的二值化图像中符合第一图像特征的每个边缘提取后图像连通域的面积;
统计所述边缘提取后图像连通域的面积超过第一预设面积对应的第一连通域个数和所述边缘提取后图像连通域的面积超过第二预设面积的第二连通域个数;
基于所述第一连通域个数和第二连通域个数,计算所述烧结混合料的水分偏差值。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述预设图像特征包括第二图像特征;以及,如果所述机尾断面图像中存在预设图像特征,则基于所述机尾断面图像中的预设图像特征,计算所述烧结混合料的水分偏差值,包括:
如果所述机尾断面图像中存在第二图像特征,则计算所述机尾断面图像对应的二值化图像中符合第二图像特征的每个边缘提取后图像连通域的面积;
统计所述边缘提取后图像连通域的面积超过第一预设面积对应的第三连通域个数和所述边缘提取后图像连通域的面积超过第二预设面积的第四连通域个数;
基于所述第三连通域个数和第四连通域个数,计算所述烧结混合料的水分偏差值。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述烧结混合料的水分偏差值,选取对应的水分控制策略调整二次混合机的水分补加量,包括:
在所述烧结混合料的水分偏差值大于零时,如果所述烧结混合料的水分偏差值对应的水分偏移量位于第一偏移范围内,则选取第一水分控制策略调整二次混合机的水分补加量;
如果所述烧结混合料的水分偏差值对应的水分偏移量位于第二偏移范围内,则选取第二水分控制策略调整二次混合机的水分补加量;
如果所述烧结混合料的水分偏差值对应的水分偏移量位于第三偏移范围内,则不调整二次混合机的水分补加量。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述烧结混合料的水分偏差值,选取对应的水分控制策略调整二次混合机的水分补加量,包括:
在所述烧结混合料的水分偏差值小于零时,如果所述烧结混合料的水分偏差值对应的水分偏移量位于第四偏移范围内,则选取第四水分控制策略调整二次混合机的水分补加量;
如果所述烧结混合料的水分偏差值对应的水分偏移量位于第五偏移范围内,则选取第五水分控制策略调整二次混合机的水分补加量;
如果所述烧结混合料的水分偏差值对应的水分偏移量位于第六偏移范围内,则不调整二次混合机的水分补加量。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
在基于所述水分控制策略对所述二次混合机的水分补加量完成一次调整后,间隔预设时长,执行下一次的烧结混合料的水分含量调整过程。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
获取所述烧结混合料的当前水分含量;
基于所述烧结混合料的当前水分含量和水分偏差值,计算所述烧结混合料的最佳水分含量。
10.一种烧结混合料水分控制系统,其特征在于,包括:智能控制系统、相机、二次混合机、烧结台车和混合料矿槽,所述二次混合机用于混合烧结物料,得到烧结混合料,所述混合料矿槽内盛装有所述二次混合机得到的烧结混合料,所述烧结混合料经由混合料矿槽落入烧结台车中进行烧结操作;所述相机的镜头中心线与所述烧结台车的机尾对齐,所述相机用于拍摄所述烧结台车的机尾断面图像;所述智能控制系统用于获取所述相机拍摄的机尾断面图像,所述智能控制系统在执行权利要求1至9任一项所述的烧结混合料水分控制方法时被配置为:
获取相机采集的用于对烧结混合料进行烧结操作的烧结台车的机尾断面图像;
对所述机尾断面图像进行分析,判断所述机尾断面图像中是否存在预设图像特征,所述预设图像特征用于表征烧结混合料的水分含量出现异常;
如果所述机尾断面图像中存在预设图像特征,则基于所述机尾断面图像中的预设图像特征,计算所述烧结混合料的水分偏差值;
基于所述烧结混合料的水分偏差值,选取对应的水分控制策略调整二次混合机的水分补加量,以对所述烧结混合料的水分含量进行调整。
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- 2021-02-08 CN CN202110172328.1A patent/CN114908249A/zh active Pending
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