JP6776180B2 - Hot tap temperature measuring device and its method - Google Patents

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Description

本発明は、出銑口から流出する出銑滓流の温度を測定する出銑温度測定装置および出銑温度測定方法に関する。 The present invention relates to a tap iron temperature measuring device and a tap iron temperature measuring method for measuring the temperature of a tapping slag flowing out from a tapping port.

鉄鉱石を熱処理することによって鉄を取り出す高炉では、その操業管理等のために、高炉の出銑口から流出する銑滓混合物(以下、「出銑滓流」と適宜に略記する。)の温度が、しばしば測定される。このような出銑滓流の温度を測定する技術の一つが例えば特許文献1に開示されている。 In a blast furnace from which iron is extracted by heat-treating iron ore, the temperature of the pig iron mixture (hereinafter, abbreviated as "pig iron flow" as appropriate) flowing out from the pig iron outlet of the blast furnace for operation control and the like. However, it is often measured. One of the techniques for measuring the temperature of such a slag flow is disclosed in, for example, Patent Document 1.

この特許文献1に開示された高炉出銑温度測定方法は、高炉に形成された出銑口から流出した溶融物を含む領域の熱放射輝度分布を、当該熱放射輝度に対応する画素毎の濃度値を持つ各画素から構成される画像として撮像する撮像工程と、前記撮像工程により撮像された画像の画素毎の濃度と画素数との関係を示す濃度ヒストグラムとして、溶銑の濃度分布と、溶融スラグの濃度分布とを含む濃度ヒストグラムを作成する濃度ヒストグラム作成工程と、前記濃度ヒストグラム作成工程により作成された濃度ヒストグラムに対して、溶銑の濃度分布において画素数が最大となる濃度である溶銑濃度分布ピークの探索範囲を設定する溶銑濃度分布ピーク探索範囲設定工程と、前記溶銑濃度分布ピーク探索範囲設定工程により設定された溶銑濃度分布ピークの探索範囲内で、画素数が最大となる濃度を、前記溶銑濃度分布ピークの濃度として前記濃度ヒストグラムから抽出する溶銑濃度分布ピーク抽出工程と、前記溶銑濃度分布ピーク抽出工程により抽出された溶銑濃度分布ピークの濃度に基づいて、溶銑の温度を導出する溶銑温度導出工程と、を有する。そして、前記溶銑濃度分布ピーク探索範囲設定工程は、予め設定された、前記溶銑の濃度分布において画素数が最大となる濃度である溶銑濃度分布ピークの濃度と、前記溶融スラグの濃度分布における最高の濃度であるスラグ最高濃度と、の比である濃度比の上限値及び下限値と、前記濃度ヒストグラムにより作成された濃度ヒストグラムにおける前記スラグ最高濃度と、に基づいて、前記溶銑濃度分布ピークの探索範囲を導出する。 The method for measuring the temperature of blast furnace tapping disclosed in Patent Document 1 measures the heat radiation brightness distribution in a region containing the melt flowing out from the metal outlet formed in the blast furnace, and the concentration for each pixel corresponding to the heat radiation brightness. As a density histogram showing the relationship between the density of each pixel and the number of pixels of the image captured by the imaging step and the imaging step of capturing as an image composed of each pixel having a value, the density distribution of hot metal and the molten slag The hot metal concentration distribution peak, which is the concentration that maximizes the number of pixels in the hot metal concentration distribution, with respect to the density histogram creation step of creating a density histogram including the density distribution of The concentration at which the number of pixels is maximized within the search range of the hot metal concentration distribution peak set by the hot metal concentration distribution peak search range setting step and the hot metal concentration distribution peak search range setting step for setting the search range of the hot metal is set. Derivation of hot metal temperature to derive the temperature of hot metal based on the hot metal concentration distribution peak extraction step extracted from the concentration histogram and the hot metal concentration distribution peak concentration extracted by the hot metal concentration distribution peak extraction step as the concentration of the concentration distribution peak. It has a process. Then, in the hot metal concentration distribution peak search range setting step, the hot metal concentration distribution peak concentration, which is the concentration at which the number of pixels is maximized in the hot metal concentration distribution, and the highest concentration in the hot metal slag concentration distribution are set in advance. Search range of the hot metal concentration distribution peak based on the upper and lower limits of the concentration ratio, which is the ratio of the maximum slag concentration, which is the concentration, and the maximum slag concentration in the concentration histogram created by the concentration histogram. Is derived.

特開2013−160627号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-160627

ところで、前記特許文献1に開示された高炉出銑温度測定方法は、前記濃度ヒストグラムが2個のピークを備えて成る双峰性のプロファイルを持つ場合には、比較的良好に温度を測定できる。しかしながら、実際に測定すると、必ずしも、前記双峰性のプロファイルを持つ濃度ヒストグラムが得られるとは限らず、例えばなだらかに変化するプロファイルを持つ濃度ヒストグラムに成ってしまい、温度の測定が難しい場合があった。特に、出銑滓流は、溶銑と溶滓(溶融スラグ)とが混じり合い、溶銑上に、半透明な溶滓が乗るため、出銑滓流の表面から見た溶銑の放射率は、見かけの値となってしまう。しかも、通常、場所(領域)ごとに、溶銑上に乗る溶滓の厚さが異なるため、見かけの放射率も場所(領域)ごとに変化してしまい、一層、温度の測定が難しい。 By the way, the blast furnace tapping temperature measuring method disclosed in Patent Document 1 can measure the temperature relatively well when the concentration histogram has a bimodal profile including two peaks. However, when actually measured, it is not always possible to obtain a concentration histogram having the bimodal profile, for example, a concentration histogram having a profile that changes gently may be obtained, and it may be difficult to measure the temperature. It was. In particular, in the hot metal slag flow, the hot metal and the slag (molten slag) are mixed, and the translucent slag is placed on the hot metal. Will be the value of. Moreover, since the thickness of the slag on the hot metal is usually different for each place (region), the apparent emissivity also changes for each place (region), and it is more difficult to measure the temperature.

本発明は、上述の事情に鑑みて為された発明であり、その目的は、出銑滓流の温度をより精度良く測定できる出銑温度測定装置および出銑測定方法を提供することである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a tap iron temperature measuring device and a tapping iron measuring method capable of measuring the temperature of a tapping slag more accurately.

本発明者は、種々検討した結果、上記目的は、以下の本発明により達成されることを見出した。すなわち、本発明の一態様にかかる出銑温度測定装置は、出銑滓流の熱放射輝度分布を、当該熱放射輝度に対応する画素ごとの画素値を持つ各画素から構成される対象画像として撮像する撮像部と、前記撮像部で撮像された対象画像における前記出銑滓流の画像中に所定のサイズの評価領域を設定する設定部と、前記設定部で設定された評価領域における最小画素値を抽出する抽出部と、前記抽出部で抽出した最小画素値に基づいて、前記出銑滓流に含まれる溶銑の溶銑温度を求める温度演算部とを備える。 As a result of various studies, the present inventor has found that the above object can be achieved by the following invention. That is, the tapping temperature measuring device according to one aspect of the present invention uses the heat radiance distribution of the tapping current as a target image composed of each pixel having a pixel value for each pixel corresponding to the heat radiance. An imaging unit to be imaged, a setting unit for setting an evaluation area of a predetermined size in the image of the radiant flow in the target image captured by the imaging unit, and a minimum pixel in the evaluation area set by the setting unit. It includes an extraction unit that extracts a value, and a temperature calculation unit that obtains the hot metal temperature of the hot metal contained in the hot metal flow based on the minimum pixel value extracted by the extraction unit.

出銑滓流全体の中には、溶銑上に溶滓が乗らない、あるいは、溶銑上に溶滓が乗っている場合でも、実質的に前記溶滓の影響を受けない溶銑のみに見える領域(実効溶銑領域)が存在すると考えられる。溶銑の放射率が約0.4程度である一方、溶滓の放射率が約0.9〜0.95程度であると考えられており、対象画像の評価領域の中で最も暗い箇所を実効溶銑領域に比定することが最も確からしい。上記出銑温度測定装置は、出銑滓流の対象画像における評価領域の最小画素値、すなわち、最も暗い画素値(最小輝度値)を抽出し、この抽出した最小画素値に基づいて溶銑温度を求めるので、実効溶銑領域あるいは実効溶銑領域に最も近い領域から温度を求めているから、出銑滓流における溶銑の溶銑温度をより精度良く測定できる。 In the entire hot metal flow, there is no slag on the hot metal, or even if the slag is on the hot metal, the area where only the hot metal is substantially unaffected by the slag ( It is considered that there is an effective hot metal region). It is thought that the emissivity of the hot metal is about 0.4, while the emissivity of the slag is about 0.9 to 0.95, and the darkest part in the evaluation area of the target image is effective. It seems most certain that it is compared to the hot metal area. The above-mentioned tapping temperature measuring device extracts the minimum pixel value of the evaluation region in the target image of the tapping current, that is, the darkest pixel value (minimum brightness value), and determines the hot metal temperature based on the extracted minimum pixel value. Since the temperature is obtained from the effective hot metal region or the region closest to the effective hot metal region, the hot metal temperature of the hot metal in the hot metal flow can be measured more accurately.

他の一態様では、上述の出銑温度測定装置において、前記抽出部は、前記設定部で設定された評価領域における下位一定割合以内の画素値を持つ画素を抽出し、前記抽出した画素の画素値の平均値を前記最小画素値として求める。 In another aspect, in the above-mentioned tapping temperature measuring device, the extraction unit extracts pixels having a pixel value within a lower fixed ratio in the evaluation region set by the setting unit, and the pixels of the extracted pixels. The average value of the values is obtained as the minimum pixel value.

このような出銑温度測定装置は、下位一定割合以内の画素値の平均値で前記最小画素値を求めるので、ロバスト性を向上でき、ノイズ耐性が高く、より安定した測定結果を得ることができる。 In such an iron plate temperature measuring device, since the minimum pixel value is obtained by the average value of the pixel values within a certain lower ratio, robustness can be improved, noise immunity is high, and more stable measurement results can be obtained. ..

他の一態様では、これら上述の出銑温度測定装置において、前記抽出部は、さらに、前記設定部で設定された評価領域における最大画素値を抽出し、前記温度演算部は、さらに、前記抽出部で抽出した最大画素値に基づいて、前記出銑滓流に含まれる溶滓の溶滓温度を求める。 In another aspect, in these above-mentioned tapping temperature measuring devices, the extraction unit further extracts the maximum pixel value in the evaluation region set by the setting unit, and the temperature calculation unit further extracts the extraction. Based on the maximum pixel value extracted by the unit, the melting temperature of the slag contained in the hot metal slag flow is obtained.

出銑滓流全体の中には、溶銑上に乗る溶滓でも、表面から充分な厚さを有する結果、表面から見た場合、実質的に前記溶銑の影響を受けない溶滓のみに見える領域(実効溶滓領域)が存在すると考えられ、対象画像の評価領域の中で最も明るい箇所を実効溶滓領域に比定することが最も確からしい。上記出銑温度測定装置は、出銑滓流の対象画像における評価領域の最大画素値、すなわち、最も明るい画素値(最大輝度値)を抽出し、この抽出した最大画素値に基づいて溶滓温度を求めるので、実効溶滓領域あるいは実効溶滓領域に最も近い領域から温度を求めているから、出銑滓流における溶滓の溶滓温度をより精度良く測定できる。 In the entire slag flow, even the slag that rides on the hot metal has a sufficient thickness from the surface, and as a result, when viewed from the surface, only the slag that is not substantially affected by the hot metal is visible. It is considered that (effective slag area) exists, and it is most certain that the brightest part in the evaluation area of the target image is compared to the effective slag area. The tapping temperature measuring device extracts the maximum pixel value of the evaluation region in the target image of the tapping stream, that is, the brightest pixel value (maximum brightness value), and the slag temperature is based on the extracted maximum pixel value. Therefore, since the temperature is obtained from the effective slag region or the region closest to the effective slag region, the slag temperature of the slag in the slag flow can be measured more accurately.

他の一態様では、これら上述の出銑温度測定装置において、前記抽出部は、前記設定部で設定された評価領域における上位一定割合以内の画素値を持つ画素を抽出し、前記抽出した画素の画素値の平均値を前記最大画素値として求める。 In another aspect, in the above-mentioned tapping temperature measuring device, the extraction unit extracts pixels having a pixel value within a certain upper ratio in the evaluation region set by the setting unit, and extracts the extracted pixels. The average value of the pixel values is obtained as the maximum pixel value.

このような出銑温度測定装置は、上位一定割合以内の画素値の平均値で前記最大画素値を求めるので、ロバスト性を向上でき、ノイズ耐性が高く、より安定した測定結果を得ることができる。 In such a tapping temperature measuring device, since the maximum pixel value is obtained by the average value of the pixel values within a certain upper ratio, robustness can be improved, noise immunity is high, and more stable measurement results can be obtained. ..

本発明の他の一態様にかかる出銑温度測定方法は、出銑滓流の熱放射輝度分布を、当該熱放射輝度に対応する画素ごとの画素値を持つ各画素から構成される対象画像として撮像する撮像工程と、前記撮像工程で撮像された対象画像における前記出銑滓流の画像中に所定のサイズの評価領域を設定する設定工程と、前記設定工程で設定された評価領域における最小画素値を抽出する抽出工程と、前記抽出工程で抽出した最小画素値に基づいて、前記出銑滓流に含まれる溶銑の溶銑温度を求める温度演算工程とを備える。 In the tapping temperature measuring method according to another aspect of the present invention, the heat radiance distribution of the tapping stream is set as a target image composed of each pixel having a pixel value for each pixel corresponding to the heat radiance. An imaging step for imaging, a setting step for setting an evaluation region of a predetermined size in the image of the radiant current in the target image captured in the imaging step, and a minimum pixel in the evaluation region set in the setting step. It includes an extraction step of extracting a value and a temperature calculation step of obtaining the hot metal temperature of the hot metal contained in the hot metal slag flow based on the minimum pixel value extracted in the extraction step.

このような出銑温度測定方法は、出銑滓流の対象画像における評価領域の最小画素値、すなわち、最も暗い画素値(最小輝度値)を抽出し、この抽出した最小画素値に基づいて溶銑温度を求めるので、実効溶銑領域あるいは実効溶銑領域に最も近い領域から温度を求めているから、出銑滓流における溶銑の溶銑温度をより精度良く測定できる。 In such a tapping temperature measuring method, the minimum pixel value of the evaluation region in the target image of the tapping current, that is, the darkest pixel value (minimum brightness value) is extracted, and the hot metal is based on the extracted minimum pixel value. Since the temperature is obtained, the temperature is obtained from the effective hot metal region or the region closest to the effective hot metal region, so that the hot metal temperature of the hot metal in the hot metal flow can be measured more accurately.

他の一態様では、上述の出銑温度測定方法において、前記抽出工程は、さらに、前記設定工程で設定された評価領域における最大画素値を抽出し、前記温度演算工程は、さらに、前記抽出工程で抽出した最大画素値に基づいて、前記出銑滓流に含まれる溶滓温度を求める。 In another aspect, in the above-mentioned tapping temperature measuring method, the extraction step further extracts the maximum pixel value in the evaluation region set in the setting step , and the temperature calculation step further extracts the extraction step. Based on the maximum pixel value extracted in step 1, the melting temperature contained in the tapping stream is obtained.

このような出銑温度測定方法は、出銑滓流の対象画像における評価領域の最大画素値、すなわち、最も明るい画素値(最大輝度値)を抽出し、この抽出した最大画素値に基づいて溶滓温度を求めるので、実効溶滓領域あるいは実効溶滓領域に最も近い領域から温度を求めているから、出銑滓流における溶滓の溶滓温度をより精度良く測定できる。 In such a tapping temperature measuring method, the maximum pixel value of the evaluation region in the target image of the tapping current, that is, the brightest pixel value (maximum brightness value) is extracted, and melting is performed based on the extracted maximum pixel value. Since the slag temperature is obtained, the temperature is obtained from the effective slag region or the region closest to the effective slag region, so that the slag temperature in the slag flow can be measured more accurately.

本発明にかかる出銑温度測定装置および出銑温度測定方法は、出銑滓流の温度をより精度良く測定できる。 The tapping temperature measuring device and the tapping temperature measuring method according to the present invention can measure the temperature of the tapping slag more accurately.

実施形態における出銑温度測定装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the tapping temperature measuring apparatus in embodiment. 前記出銑温度測定装置によって測定される出銑滓流が流出する様子を説明するための図である。It is a figure for demonstrating how the tapping slag flow measured by the tapping temperature measuring apparatus flows out. 前記出銑温度測定装置の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation of the tapping temperature measuring apparatus. 出銑滓流の対象画像の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the target image of the pig iron slag flow. 図4に示す対象画像において、一例として、流出方向に沿って引かれた一直線上の輝度変化を示す図である。In the target image shown in FIG. 4, as an example, it is a diagram showing a change in brightness on a straight line drawn along the outflow direction. 出銑滓流における最小画素値と最大画素値との意義を説明するために、出銑滓流の一部断面を模式的に示す図である。In order to explain the significance of the minimum pixel value and the maximum pixel value in the tapping stream, it is a diagram schematically showing a partial cross section of the tapping stream. 前記出銑温度測定装置の一測定例を示す図である。It is a figure which shows one measurement example of the said tapping temperature measuring apparatus. 前記出銑温度測定装置の変形形態を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the modified form of the tapping temperature measuring apparatus.

以下、本発明にかかる実施の一形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、適宜、その説明を省略する。本明細書において、総称する場合には添え字を省略した参照符号で示し、個別の構成を指す場合には添え字を付した参照符号で示す。 Hereinafter, an embodiment according to the present invention will be described with reference to the drawings. It should be noted that the configurations with the same reference numerals in the respective drawings indicate the same configurations, and the description thereof will be omitted as appropriate. In the present specification, when they are collectively referred to, they are indicated by reference numerals without subscripts, and when they refer to individual configurations, they are indicated by reference numerals with subscripts.

図1は、実施形態における出銑温度測定装置の構成を示すブロック図である。図2は、前記出銑温度測定装置によって測定される出銑滓流が流出する様子を説明するための図である。 FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a tapping temperature measuring device according to an embodiment. FIG. 2 is a diagram for explaining how the tapping slag flow measured by the tapping temperature measuring device flows out.

本実施形態における出銑温度測定装置Tは、高炉の出銑口から流出する銑滓混合物(以下、「出銑滓流」と適宜に略記する。)を撮像することによって得られた前記出銑滓流の対象画像に基づいて前記出銑滓流の温度を測定する装置である。前記銑滓混合物(出銑滓流)は、溶銑と溶滓(溶融スラグ)との混合物であり、高炉の出銑口から高温の流体状で流出される。このような出銑温度測定装置Tは、例えば、図1に示すように、撮像部1と、制御処理部2と、記憶部3とを備え、本実施形態では、さらに、入力部4と、出力部5と、インターフェース部(IF部)6とを備える。 The pig iron temperature measuring device T in the present embodiment is obtained by imaging the pig iron slag mixture (hereinafter, appropriately abbreviated as “pig iron slag flow”) flowing out from the pig iron outlet of the blast furnace. It is a device that measures the temperature of the tapping slag flow based on the target image of the slag flow. The pig iron slag mixture (pig iron slag flow) is a mixture of hot metal and slag (molten slag), and flows out as a high-temperature fluid from the pig iron outlet of the blast furnace. As shown in FIG. 1, such an iron plate temperature measuring device T includes, for example, an imaging unit 1, a control processing unit 2, and a storage unit 3. In the present embodiment, the input unit 4 and the input unit 4 are further provided. It includes an output unit 5 and an interface unit (IF unit) 6.

撮像部1は、制御処理部2に接続され、制御処理部2の制御に従って、出銑滓流の熱放射輝度分布を、当該熱放射輝度に対応する画素ごとの画素値を持つ各画素から構成される対象画像として撮像する装置である。撮像部1は、出銑滓流の対象画像を制御処理部2へ出力する。撮像部1は、例えば、被写体における光学像を所定の結像面上に結像する結像光学系、前記結像面に受光面を一致させて配置され、前記被写体における光学像を電気的な信号に変換するエリアイメージセンサ、および、エリアイメージセンサの出力を画像処理することで前記被写体における画像を表すデータである画像データを生成する画像処理回路等を備えるデジタルカメラ等である。撮像部1は、静止画を生成するスチルカメラであって良く、また、動画像を生成するビデオカメラ(ムービーカメラ)であって良い。 The image pickup unit 1 is connected to the control processing unit 2, and according to the control of the control processing unit 2, the thermal radiance distribution of the tapping stream is composed of each pixel having a pixel value for each pixel corresponding to the thermal radiance. It is a device that captures an image as an object image to be imaged. The imaging unit 1 outputs the target image of the tapping current to the control processing unit 2. The image pickup unit 1 is, for example, an imaging optical system that forms an optical image of a subject on a predetermined imaging surface, and is arranged so that a light receiving surface is aligned with the imaging surface, and the optical image of the subject is electrically formed. A digital camera or the like including an area image sensor that converts a signal, an image processing circuit that generates image data that is data representing an image of the subject by image processing the output of the area image sensor, and the like. The imaging unit 1 may be a still camera that generates a still image, or a video camera (movie camera) that generates a moving image.

撮像部1は、例えば、図2に示すように、高炉SFに形成された出銑口PHから、出銑樋カバーCVを備える出銑樋SGへ、流出する出銑滓流PSを撮像できるように適宜に配設される。出銑滓流PSは、比較的高速に出銑口PHから流出するので、撮像部1は、この出銑滓流PSの流出速度に応じた速度で撮像可能に構成される。撮像部1は、出銑温度測定装置Tにおける他の各部2〜6とともに図略の筐体に収容され、前記他の各部2〜6と一体に構成されて良いが、本実施形態では、撮像部1は、前記他の各部2〜6とは、別体に構成され、撮像部1は、前記出銑滓流PSを撮像できるように、前記他の各部2〜6から遠隔に配置され、有線または無線によって制御処理部2と通信可能に接続される。 For example, as shown in FIG. 2, the imaging unit 1 can image the outflow spillage PS from the tapping port PH formed in the blast furnace SF to the tapping gutter SG provided with the tapping gutter cover CV. Is appropriately arranged in. Since the tapping stream PS flows out from the tapping port PH at a relatively high speed, the imaging unit 1 is configured to be capable of imaging at a speed corresponding to the flow rate of the tapping stream PS. The imaging unit 1 may be housed in a housing (not shown) together with the other parts 2 to 6 in the pig iron temperature measuring device T, and may be integrally configured with the other parts 2 to 6, but in the present embodiment, the imaging unit 1 is imaged. The unit 1 is configured separately from the other parts 2 to 6, and the imaging unit 1 is arranged remotely from the other parts 2 to 6 so that the pig iron flow PS can be imaged. It is connected to the control processing unit 2 in a communicable manner by wire or wirelessly.

図1に戻って、入力部4は、制御処理部2に接続され、例えば、温度の測定開始を指示するコマンド等の各種コマンド、および、例えば評価領域の設定入力等の温度を測定する上で必要な各種データを出銑温度測定装置Tに入力する装置であり、例えば、所定の機能を割り付けられた複数の入力スイッチ、キーボードおよびマウス等である。出力部5は、制御処理部2に接続され、制御処理部2の制御に従って、入力部4から入力されたコマンドやデータ、および、当該出銑温度測定装置Tによって測定された温度等を出力する装置であり、例えばCRTディスプレイ、LCD(液晶表示装置)および有機ELディスプレイ等の表示部(表示装置)や、プリンタ等の印刷装置等である。 Returning to FIG. 1, the input unit 4 is connected to the control processing unit 2 to measure various commands such as a command for instructing the start of temperature measurement and, for example, a temperature such as a setting input of an evaluation area. It is a device that inputs various necessary data to the tapping temperature measuring device T, and is, for example, a plurality of input switches, a keyboard, a mouse, etc. to which a predetermined function is assigned. The output unit 5 is connected to the control processing unit 2 and outputs commands and data input from the input unit 4 and the temperature measured by the heading temperature measuring device T according to the control of the control processing unit 2. It is a device, for example, a display unit (display device) such as a CRT display, an LCD (liquid crystal display device) and an organic EL display, a printing device such as a printer, and the like.

IF6は、例えば、外部の機器との間でデータを入出力する回路であり、例えば、シリアル通信方式であるRS−232Cのインターフェース回路、Bluetooth(登録商標)規格を用いたインターフェース回路、および、USB(Universal Serial Bus)規格を用いたインターフェース回路等である。また、IF部6は、例えば、データ通信カードや、IEEE802.11規格等に従った通信インターフェース回路等の、外部の機器と通信信号を送受信する通信インターフェース回路であっても良い。 The IF6 is, for example, a circuit for inputting / outputting data to / from an external device, for example, an interface circuit of RS-232C which is a serial communication method, an interface circuit using the Bluetooth (registered trademark) standard, and USB. (Universal Serial Bus) An interface circuit or the like using the standard. Further, the IF unit 6 may be a communication interface circuit that transmits / receives a communication signal to and from an external device, such as a data communication card or a communication interface circuit according to the IEEE802.11 standard.

記憶部3は、制御処理部2に接続され、制御処理部2の制御に従って、各種の所定のプログラムおよび各種の所定のデータを記憶する回路である。前記各種の所定のプログラムには、例えば、出銑温度測定装置Tの各部1、3〜6を当該各部の機能に応じてそれぞれ制御する制御プログラムや、撮像部1で撮像された対象画像における出銑滓流の画像中に所定のサイズの評価領域ROIを設定する設定プログラムや、前記設定プログラムで設定された評価領域ROIにおける最小画素値(最も暗い画素値、0より大きい値での最小輝度値)を抽出する抽出プログラムや、前記抽出プログラムで抽出した最小画素値に基づいて、前記出銑滓流に含まれる溶銑の溶銑温度を求める温度演算プログラム等の制御処理プログラムが含まれる。本実施形態では、前記抽出プログラムは、さらに、前記設定プログラムで設定された評価領域ROIにおける最大画素値(最も明るい画素値、最大輝度値)を抽出する。本実施形態では、温度演算プログラムは、さらに、前記抽出プログラムで抽出した最大画素値に基づいて、出銑滓流に含まれる溶滓の溶滓温度を求める。前記各種の所定のデータには、例えば対象画像や校正情報等の、各プログラムを実行する上で必要なデータ等が含まれる。記憶部3は、例えば不揮発性の記憶素子であるROM(Read Only Memory)や書き換え可能な不揮発性の記憶素子であるEEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)等を備える。記憶部3は、前記所定のプログラムの実行中に生じるデータ等を記憶するいわゆる制御処理部2のワーキングメモリとなるRAM(Random Access Memory)等を含む。 The storage unit 3 is a circuit that is connected to the control processing unit 2 and stores various predetermined programs and various predetermined data under the control of the control processing unit 2. The various predetermined programs include, for example, a control program that controls each unit 1, 3 to 6 of the iron plate temperature measuring device T according to the function of each unit, and an output in a target image captured by the imaging unit 1. A setting program that sets an evaluation area ROI of a predetermined size in an image of a slag stream, and a minimum pixel value (darkest pixel value, minimum brightness value at a value greater than 0) in the evaluation area ROI set by the setting program. ), And a control processing program such as a temperature calculation program for obtaining the hot metal temperature of the hot metal contained in the hot metal current based on the minimum pixel value extracted by the extraction program. In the present embodiment, the extraction program further extracts the maximum pixel value (brightest pixel value, maximum luminance value) in the evaluation area ROI set by the setting program. In the present embodiment, the temperature calculation program further obtains the slag temperature of the slag contained in the slag flow based on the maximum pixel value extracted by the extraction program. The various predetermined data include data necessary for executing each program, such as a target image and calibration information. The storage unit 3 includes, for example, a ROM (Read Only Memory) which is a non-volatile storage element, an EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) which is a rewritable non-volatile storage element, and the like. The storage unit 3 includes a RAM (Random Access Memory) or the like that serves as a working memory of the so-called control processing unit 2 that stores data or the like generated during execution of the predetermined program.

そして、記憶部3は、前記校正情報を記憶する校正情報記憶部31を機能的に備える。前記校正情報は、いわゆる黒体炉を前記撮像部1で撮像することによって得られた画像の画素値と前記黒体炉の黒体放射輝度の輝度値との対応関係であり、例えば、互いに異なる複数の温度それぞれで、前記黒体炉を前記撮像部1で撮影することによって予め作成される。前記黒体放射輝度の輝度値は、温度の関数であるので、前記校正情報は、黒体炉を前記撮像部1で撮像することによって得られた画像の画素値と前記黒体炉の温度との対応関係となる。例えば、前記対象画像における各画素の各画素値を、前記校正情報によって、各輝度値へ変換することによって、熱放射輝度の輝度画像、すなわち、温度画像が生成できる。前記校正情報は、前記対応関係を表す関係式の形式で校正情報記憶部31に記憶されて良く、あるいは、前記対応関係を表すテーブルの形式で校正情報記憶部31に記憶されて良い。 Then, the storage unit 3 functionally includes a calibration information storage unit 31 that stores the calibration information. The calibration information is a correspondence relationship between the pixel value of the image obtained by imaging the so-called blackbody furnace with the imaging unit 1 and the brightness value of the blackbody radiance of the blackbody furnace, and is different from each other, for example. It is created in advance by photographing the blackbody furnace with the imaging unit 1 at each of a plurality of temperatures. Since the brightness value of the blackbody radiance is a function of temperature, the calibration information includes the pixel value of the image obtained by imaging the blackbody furnace with the imaging unit 1 and the temperature of the blackbody furnace. It becomes a correspondence relationship of. For example, a luminance image of thermal radiance, that is, a temperature image can be generated by converting each pixel value of each pixel in the target image into each luminance value by the calibration information. The calibration information may be stored in the calibration information storage unit 31 in the form of a relational expression representing the correspondence relationship, or may be stored in the calibration information storage unit 31 in the form of a table representing the correspondence relationship.

制御処理部2は、出銑温度測定装置Tの各部1、3〜6を当該各部の機能に応じてそれぞれ制御し、温度を求めるための回路である。制御処理部2は、例えば、CPU(Central Processing Unit)およびその周辺回路を備えて構成される。制御処理部2は、前記制御処理プログラムが実行されることによって、制御部21、設定部22、抽出部23および温度演算部24を機能的に備える。 The control processing unit 2 is a circuit for controlling each unit 1, 3 to 6 of the tapping temperature measuring device T according to the function of each unit and obtaining the temperature. The control processing unit 2 includes, for example, a CPU (Central Processing Unit) and peripheral circuits thereof. The control processing unit 2 functionally includes a control unit 21, a setting unit 22, an extraction unit 23, and a temperature calculation unit 24 when the control processing program is executed.

制御部21は、出銑温度測定装置Tの各部1、3〜6を当該各部の機能に応じてそれぞれ制御し、出銑温度測定装置T全体の制御を司るものである。 The control unit 21 controls each unit 1, 3 to 6 of the tap iron temperature measuring device T according to the function of each unit, and controls the entire tapping iron temperature measuring device T.

設定部22は、撮像部1で撮像された対象画像における出銑滓流の画像中に所定のサイズの評価領域ROIを設定するものである。設定部22は、例えば、対象画像を出力部5に出力し、ユーザによる設定操作を入力部4で受け付けて、対象画像における出銑滓流の画像中に評価領域ROIを設定して良い。あるいは、設定部22は、例えば、対象画像における出銑滓流の画像中に評価領域ROIを自動的に設定して良い。より具体的には、例えば、設定部22は、まず、エッジフィルタを用いることによって対象画像における出銑滓流の画像領域のエッジを検出し、これによって対象画像における出銑滓流の画像領域を抽出する。そして、設定部22は、この抽出した対象画像における出銑滓流の画像領域内に前記所定のサイズの評価領域ROIを設定する。例えば、高炉の操業管理等を目的に出銑滓流PSの温度を測定している観点や、出銑口PHから離れるに従って生じる煙等によって出銑滓流PSの撮像が妨害される観点等から、設定部22は、前記出銑滓流の画像において、出銑口付近のスラグ堆積や煙等の影響のなるべく少ない位置に、評価領域ROIを設定する。評価領域ROIのサイズは、複数のサンプルを用いて適宜に設定されるが、例えば、前記出銑滓流の画像領域の幅(前記流出方向に略直交する幅方向の長さ)の約2/3や約1/2の長さを持つ正方形や矩形等で設定される。 The setting unit 22 sets an evaluation region ROI of a predetermined size in the image of the tapping current in the target image captured by the imaging unit 1. For example, the setting unit 22 may output the target image to the output unit 5, accept the setting operation by the user in the input unit 4, and set the evaluation area ROI in the image of the tapping flow in the target image. Alternatively, the setting unit 22 may automatically set the evaluation area ROI in, for example, the image of the tapping current in the target image. More specifically, for example, the setting unit 22 first detects the edge of the image region of the heading current in the target image by using an edge filter, thereby determining the image region of the heading current in the target image. Extract. Then, the setting unit 22 sets the evaluation region ROI of the predetermined size in the image region of the tapping stream in the extracted target image. For example, from the viewpoint of measuring the temperature of the pig iron flow PS for the purpose of operating control of the blast furnace, or from the viewpoint that the imaging of the pig iron flow PS is hindered by the smoke generated as the distance from the pig iron outlet PH increases. The setting unit 22 sets the evaluation region ROI at a position in the image of the tapping slag flow where the influence of slag accumulation, smoke, etc. near the tapping port is as small as possible. The size of the evaluation region ROI is appropriately set using a plurality of samples, and is, for example, about 2 / of the width of the image region of the tapping flow (the length in the width direction substantially orthogonal to the outflow direction). It is set by a square or rectangle having a length of 3 or about 1/2.

抽出部23は、設定部22で設定された評価領域ROIにおける最小画素値(最も暗い画素値、0より大きい値での最小輝度値)を抽出するものである。さらに、本実施形態では、設定部22で設定された評価領域ROIにおける最大画素値(最も明るい画素値、最大輝度値)を抽出する。 The extraction unit 23 extracts the minimum pixel value (darkest pixel value, minimum luminance value at a value larger than 0) in the evaluation region ROI set by the setting unit 22. Further, in the present embodiment, the maximum pixel value (brightest pixel value, maximum luminance value) in the evaluation area ROI set by the setting unit 22 is extracted.

温度演算部24は、抽出部23で抽出した最小画素値に基づいて、出銑滓流に含まれる溶銑の溶銑温度を求めるものである。さらに、本実施形態では、温度演算部24は、抽出部23で抽出した最大画素値に基づいて、出銑滓流に含まれる溶滓の溶滓温度を求めるものである。より具体的には、温度演算部24は、抽出部23で抽出した最小画素値を、記憶部3の校正情報記憶部31に記憶された校正情報を用いることによって、熱放射輝度の輝度値に変換し、その温度を前記溶銑温度として求める。同様に、温度演算部24は、抽出部23で抽出した最大画素値を、前記校正情報を用いることによって、熱放射輝度の輝度値に変換し、その温度を前記溶滓温度として求める。 The temperature calculation unit 24 obtains the hot metal temperature of the hot metal contained in the hot metal slag flow based on the minimum pixel value extracted by the extraction unit 23. Further, in the present embodiment, the temperature calculation unit 24 obtains the slag temperature of the slag contained in the tapping slag flow based on the maximum pixel value extracted by the extraction unit 23. More specifically, the temperature calculation unit 24 converts the minimum pixel value extracted by the extraction unit 23 into a brightness value of thermal radiance by using the calibration information stored in the calibration information storage unit 31 of the storage unit 3. It is converted and the temperature is obtained as the hot metal temperature. Similarly, the temperature calculation unit 24 converts the maximum pixel value extracted by the extraction unit 23 into a brightness value of thermal radiance by using the calibration information, and obtains the temperature as the smelting temperature.

なお、前記校正情報は、上述したように、黒体炉を用いることによって得られた値である。実施の出銑滓流は、黒体ではないので、その分、誤差を有する。このため、温度演算部24は、例えば、前記特許文献1に開示されているように、前記誤差を補正して溶銑温度や溶滓温度を求めても良い。 The calibration information is a value obtained by using a blackbody furnace as described above. Since the pig iron slag flow of the implementation is not a blackbody, there is an error accordingly. Therefore, the temperature calculation unit 24 may obtain the hot metal temperature and the slag temperature by correcting the error, for example, as disclosed in Patent Document 1.

これら制御処理部2、記憶部3、入力部4、出力部5およびIF部6は、例えば、デスクトップ型やノード型等のコンピュータによって構成可能である。 The control processing unit 2, the storage unit 3, the input unit 4, the output unit 5, and the IF unit 6 can be configured by, for example, a computer such as a desktop type or a node type.

次に、本実施形態の動作について説明する。図3は、前記出銑温度測定装置の動作を示すフローチャートである。図4は、出銑滓流の対象画像の一例を示す図である。図5は、図4に示す対象画像において、一例として、流出方向に沿って引かれた一直線上の輝度変化を示す図である。図5の横軸は、画素数で表した距離であり、その縦軸は、明るさで表した画素値である。図6は、出銑滓流における最小画素値と最大画素値との意義を説明するために、出銑滓流の一部断面を模式的に示す図である。 Next, the operation of this embodiment will be described. FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the tapping temperature measuring device. FIG. 4 is a diagram showing an example of a target image of the pig iron slag flow. FIG. 5 is a diagram showing a change in brightness on a straight line drawn along the outflow direction as an example in the target image shown in FIG. The horizontal axis of FIG. 5 is the distance represented by the number of pixels, and the vertical axis thereof is the pixel value represented by the brightness. FIG. 6 is a diagram schematically showing a partial cross section of the tapping stream in order to explain the significance of the minimum pixel value and the maximum pixel value in the tapping stream.

このような構成の出銑温度測定装置Tは、その電源が投入されると、必要な各部の初期化を実行し、その稼働を始める。その制御処理プログラムの実行によって、制御処理部2には、制御部21、設定部22、抽出部23および温度演算部24が機能的に構成される。 When the power is turned on, the tapping temperature measuring device T having such a configuration executes necessary initialization of each part and starts its operation. By executing the control processing program, the control processing unit 2 is functionally configured with a control unit 21, a setting unit 22, an extraction unit 23, and a temperature calculation unit 24.

そして、出銑滓流の温度を評価するにあたって、図3において、出銑温度測定装置Tは、制御処理部2によって、撮像部1で、高炉SFに形成された出銑口PHから流出する出銑滓流PSを撮像し、前記出銑滓流PSの画像を含む対象画像を取得する(S11)。 Then, in evaluating the temperature of the tapping flow, in FIG. 3, the tapping temperature measuring device T flows out from the tapping port PH formed in the blast furnace SF by the control processing unit 2 in the imaging unit 1. The pig iron flow PS is imaged, and a target image including the image of the pig iron flow PS is acquired (S11).

次に、出銑温度測定装置Tは、制御処理部2の設定部22によって、前記処理S11において撮像部1で撮像された対象画像における出銑滓流の画像中に所定のサイズの評価領域を設定する(S12)。前記評価領域の設定は、上述したように、ユーザ(オペレータ)の設定操作を入力部4で受け付けて、あるいは、自動的に、実施される。 Next, the tap iron temperature measuring device T uses the setting unit 22 of the control processing unit 2 to set an evaluation region of a predetermined size in the image of the tapping slag flow in the target image captured by the imaging unit 1 in the processing S11. Set (S12). As described above, the setting of the evaluation area is performed by accepting the setting operation of the user (operator) by the input unit 4 or automatically.

一例では、処理S11の実行によって、図4に示す対象画像POが取得され、処理S12の実行によって、対象画像POにおける出銑滓流の画像PP中に、正方形で示す評価領域ROIが設定される。対象画像POにおける出銑滓流の画像PPは、溶銑の放射率と溶滓の放射率との差およびこれらの混合状態により、いわゆるマーブル模様となっている。 In one example, the execution of the process S11 acquires the target image PO shown in FIG. 4, and the execution of the process S12 sets the evaluation region ROI indicated by a square in the image PP of the tapping flow in the target image PO. .. The image PP of the slag flow in the target image PO has a so-called marble pattern due to the difference between the emissivity of the hot metal and the emissivity of the slag and the mixed state thereof.

次に、出銑温度測定装置Tは、制御処理部2の抽出部23によって、前記処理S12において設定部22で設定された評価領域ROIにおける最小画素値(最も暗い画素値、0より大きい値での最小輝度値)および最大画素値(最も明るい画素値、最大輝度値)それぞれを抽出する(S13)。 Next, the tapping temperature measuring device T uses the extraction unit 23 of the control processing unit 2 to set the minimum pixel value (the darkest pixel value, a value larger than 0) in the evaluation region ROI set by the setting unit 22 in the processing S12. (Minimum luminance value) and maximum pixel value (brightest pixel value, maximum luminance value) are extracted (S13).

次に、出銑温度測定装置Tは、制御処理部2の温度演算部24によって、前記処理S13において抽出部23で抽出した最小画素値および最大画素値それぞれに基づいて、出銑滓流に含まれる溶銑および溶滓それぞれの溶銑温度および溶滓温度それぞれを求める(S14)。より具体的には、温度演算部24は、抽出部23で抽出した最小画素値を、記憶部3の校正情報記憶部31に記憶された校正情報を用いることによって、熱放射輝度の輝度値に変換し、その温度を前記溶銑温度として求める。そして、温度演算部24は、前記抽出した最大画素値を、前記校正情報を用いることによって、熱放射輝度の輝度値に変換し、その温度を前記溶滓温度として求める。 Next, the tapping temperature measuring device T is included in the tapping flow based on the minimum pixel value and the maximum pixel value extracted by the extraction unit 23 in the processing S13 by the temperature calculation unit 24 of the control processing unit 2. The hot metal temperature and the hot metal slag temperature of the hot metal and the slag are obtained (S14). More specifically, the temperature calculation unit 24 converts the minimum pixel value extracted by the extraction unit 23 into a brightness value of thermal radiance by using the calibration information stored in the calibration information storage unit 31 of the storage unit 3. It is converted and the temperature is obtained as the hot metal temperature. Then, the temperature calculation unit 24 converts the extracted maximum pixel value into a brightness value of thermal radiance by using the calibration information, and obtains the temperature as the melting temperature.

そして、出銑温度測定装置Tは、制御部21によって、前記処理S14において温度演算部24で求めた溶銑温度および溶滓温度それぞれを出力部5から外部へ出力し(S15)、処理を終了する。なお、必要に応じて、制御部21は、これら求めた溶銑温度および溶滓温度それぞれをIF部6から外部の機器へ出力しても良い。 Then, the hot metal temperature measuring device T outputs the hot metal temperature and the hot metal temperature obtained by the temperature calculation unit 24 in the processing S14 to the outside from the output unit 5 (S15) by the control unit 21, and ends the processing. .. If necessary, the control unit 21 may output each of the obtained hot metal temperature and the slag temperature from the IF unit 6 to an external device.

このような出銑滓流における溶銑温度および溶滓温度それぞれを求める上述の各処理が、高炉SFの操業中、所定の時間間隔で、例えば撮像部1が動画像を生成する場合に複数のフレームおきに、繰り返し実行され、出銑滓流における溶銑温度および溶滓温度がモニタ(監視)される。 Each of the above-mentioned processes for obtaining the hot metal temperature and the hot water temperature in such a hot metal slag flow performs a plurality of frames at predetermined time intervals during the operation of the blast furnace SF, for example, when the imaging unit 1 generates a moving image. Every other time, it is executed repeatedly, and the hot metal temperature and the hot water temperature in the hot metal slag flow are monitored.

出銑滓流は、溶銑と溶滓とが混じり合い、例えば、図6Aおよび図6Bに示すように、溶銑上に、半透明な溶滓が乗るため、出銑滓流の表面から見た溶銑の放射率は、見かけの値となってしまう。しかも、通常、場所(領域)ごとに、溶銑上に乗る溶滓の厚さD11、D12、D2が異なるため、見かけの放射率も場所(領域)ごとに変化してしまい、一層、温度の測定が難しい。しかしながら、出銑滓流全体の中には、溶銑上に溶滓が乗らない、あるいは、溶銑上に溶滓が乗っている場合でも、実質的に前記溶滓の影響を受けない溶銑のみに見える領域(実効溶銑領域)が存在すると考えられる。溶銑の放射率が約0.4程度である一方、溶滓の放射率が約0.9〜0.95程度であるので、対象画像の評価領域の中で最も暗い箇所を実効溶銑領域に比定することが最も確からしい。図5は、図4に示す輝度画像において、一例として、流出方向に沿って引かれた一直線上の輝度変化を示す図である。この図5に示す例において、輝度変化を示すグラフは、80pixel付近P1と105pixel付近P2それぞれで極小となっているが、80pixel付近P1の極小値と105pixel付近P2の極小値とは、10%程度異なっている。これら2点間は、出銑滓流PHの流速から、時間的に1ms以下しか異ならないので、この微小時間で急激にその温度が低下するとは考え難く、この輝度差は、溶銑上に乗る溶滓の厚さが異なり、前記溶滓の影響が異なると考えられる。したがって、最も暗い箇所が、前記溶滓の影響が無い、あるいは、前記溶滓の影響が最も少ない、溶銑温度の真値、あるいは、真値に近い情報を示している。 In the hot metal slag flow, the hot metal and the slag are mixed. For example, as shown in FIGS. 6A and 6B, a translucent slag is placed on the hot metal, so that the hot metal seen from the surface of the hot metal slag flow. The emissivity of is an apparent value. Moreover, since the thicknesses D11, D12, and D2 of the slag on the hot metal are usually different for each place (region), the apparent emissivity also changes for each place (region), and the temperature is further measured. Is difficult. However, in the entire hot metal slag flow, even if the slag does not get on the hot metal, or even if the slag is on the hot metal, it looks like only the hot metal that is not substantially affected by the slag. It is considered that there is a region (effective hot metal region). While the emissivity of the hot metal is about 0.4, the emissivity of the slag is about 0.9 to 0.95, so the darkest part in the evaluation area of the target image is compared with the effective hot metal area. It seems most certain to decide. FIG. 5 is a diagram showing a change in luminance on a straight line drawn along the outflow direction as an example in the luminance image shown in FIG. In the example shown in FIG. 5, the graph showing the change in brightness is the minimum at each of P1 near 80pixel and P2 near 105pixel, but the minimum value of P1 near 80pixel and the minimum value of P2 near 105pixel are about 10%. It's different. Since the time difference between these two points is only 1 ms or less from the flow velocity of the hot metal slag flow PH, it is unlikely that the temperature will drop sharply in this minute time, and this difference in brightness is due to the melting on the hot metal. It is considered that the thickness of the slag is different and the influence of the slag is different. Therefore, the darkest part shows the true value of the hot metal temperature, or information close to the true value, which is not affected by the slag or has the least influence of the slag.

本実施形態における出銑温度測定装置Dおよびこれに実装された出銑温度測定方法は、出銑滓流の対象画像における評価領域の最小画素値、すなわち、最も暗い画素値(最小輝度値)を抽出し、この抽出した最小画素値に基づいて溶銑温度を求めるので、実効溶銑領域あるいは実効溶銑領域に最も近い領域から温度を求めているから、出銑滓流における溶銑の溶銑温度をより精度良く測定できる。 The tapping temperature measuring device D in the present embodiment and the tapping temperature measuring method implemented therein obtain the minimum pixel value of the evaluation region in the target image of the tapping current, that is, the darkest pixel value (minimum brightness value). Since the hot metal temperature is obtained based on the extracted minimum pixel value, the hot metal temperature is obtained from the effective hot metal region or the region closest to the effective hot metal region. Can be measured.

一方、出銑滓流全体の中には、例えば図6Bに示すように、溶銑上に乗る溶滓でも、表面から充分な厚さD2を有する結果、表面から見た場合、実質的に前記溶銑の影響を受けない溶滓のみに見える領域(実効溶滓領域)が存在すると考えられ、対象画像の評価領域の中で最も明るい箇所を実効溶滓領域に比定することが最も確からしい。すなわち、最も明るい箇所が、前記溶銑の影響が無い、あるいは、前記溶銑の影響が最も少ない、溶滓温度の真値、あるいは、真値に近い情報を示している。 On the other hand, as shown in FIG. 6B, for example, as shown in FIG. 6B, even the slag that rides on the hot metal has a sufficient thickness D2 from the surface in the entire hot metal slag flow, and as a result, when viewed from the surface, the hot metal is substantially said. It is considered that there is a region (effective slag area) that can be seen only in the slag that is not affected by the above, and it is most certain that the brightest part in the evaluation area of the target image is compared to the effective slag area. That is, the brightest part indicates the true value of the slag temperature, or information close to the true value, which is not affected by the hot metal or has the least influence of the hot metal.

上記出銑温度測定装置Dおよび出銑温度測定方法は、出銑滓流の対象画像における評価領域の最大画素値、すなわち、最も明るい画素値(最大輝度値)を抽出し、この抽出した最大画素値に基づいて溶滓温度を求めるので、実効溶滓領域あるいは実効溶滓領域に最も近い領域から温度を求めているから、出銑滓流における溶滓の溶滓温度をより精度良く測定できる。 The tapping temperature measuring device D and the tapping temperature measuring method extract the maximum pixel value of the evaluation region in the target image of the tapping stream, that is, the brightest pixel value (maximum brightness value), and the extracted maximum pixel. Since the slag temperature is obtained based on the value, the temperature is obtained from the effective slag region or the region closest to the effective slag region, so that the slag temperature in the slag flow can be measured more accurately.

一測定例の結果を図7に示す。図7は、前記出銑温度測定装置の一測定例を示す図である。図7の横軸は、時間であり、その左縦軸は、画素値(明るさ)であり、その右縦軸は、比の値である。横軸は、1目盛り約2.4秒である(約40分×60)/1000=2.4)。図7に示す各グラフは、上から下へ、最大画素値の時間変化を示す第1グラフ、最小画素値の時間変化を示す第2グラフ、および、同時刻で最小画素値を最大画素値で除算した比の時間変化を示す第3グラフである。図7から分かるように、最大画素値や最小画素値は、時間変化するものの、その比(=最小画素値/最大画素値)は、一定の範囲内に収まる略一定値となっている。したがって、放射比率に相当する前記比(=最小画素値/最大画素値)が略一定に保たれていることから、溶銑温度、溶滓温度が適切に求められていると考えられる。 The result of one measurement example is shown in FIG. FIG. 7 is a diagram showing a measurement example of the tapping temperature measuring device. The horizontal axis of FIG. 7 is time, the left vertical axis thereof is a pixel value (brightness), and the right vertical axis thereof is a ratio value. The horizontal axis is about 2.4 seconds per scale (about 40 minutes x 60) /1000 = 2.4). From top to bottom, each graph shown in FIG. 7 shows the first graph showing the time change of the maximum pixel value, the second graph showing the time change of the minimum pixel value, and the minimum pixel value at the same time with the maximum pixel value. It is a 3rd graph which shows the time change of the divided ratio. As can be seen from FIG. 7, although the maximum pixel value and the minimum pixel value change with time, the ratio (= minimum pixel value / maximum pixel value) is a substantially constant value within a certain range. Therefore, since the ratio (= minimum pixel value / maximum pixel value) corresponding to the radiation ratio is kept substantially constant, it is considered that the hot metal temperature and the slag temperature are appropriately obtained.

なお、上述の実施形態では、1個の撮像部1で出銑滓流を1方向から撮像して出銑滓流の温度が測定されたが、出銑滓流に対し互いに直交する水平方向および鉛直方向の2方向から2個の撮像部1それぞれで撮像してこれら2方向から観測した出銑滓流の各温度が測定されても良い。 In the above-described embodiment, the temperature of the tapping flow is measured by imaging the tapping flow from one direction with one imaging unit 1, but the horizontal direction perpendicular to the tapping flow and the temperature of the tapping flow are measured. Each temperature of the tapping current may be measured by taking an image with each of the two imaging units 1 from two directions in the vertical direction and observing from these two directions.

また、上述の実施形態において、抽出部23は、設定部22で設定された評価領域ROIにおける下位一定割合以内の画素値を持つ画素を抽出し、この抽出した画素の画素値の平均値を前記最小画素値として求め、温度演算部24は、この求めた前記最小画素値に基づいて、前記出銑滓流に含まれる溶銑の溶銑温度を求めても良い。同様に、抽出部23は、設定部22で設定された評価領域ROIにおける上位一定割合以内の画素値を持つ画素を抽出し、この抽出した画素の画素値の平均値を前記最大画素値として求め、温度演算部24は、この求めた前記最大画素値に基づいて、前記出銑滓流に含まれる溶滓の溶滓温度を求めても良い。 Further, in the above-described embodiment, the extraction unit 23 extracts pixels having pixel values within a certain lower ratio in the evaluation region ROI set by the setting unit 22, and calculates the average value of the pixel values of the extracted pixels. It is obtained as the minimum pixel value, and the temperature calculation unit 24 may obtain the hot metal temperature of the hot metal contained in the hot metal flow based on the obtained minimum pixel value. Similarly, the extraction unit 23 extracts pixels having pixel values within a certain upper ratio in the evaluation area ROI set by the setting unit 22, and obtains the average value of the pixel values of the extracted pixels as the maximum pixel value. The temperature calculation unit 24 may obtain the melting temperature of the slag contained in the slag flow based on the obtained maximum pixel value.

図8は、前記出銑温度測定装置の変形形態を説明するための図である。図8の横軸は、画素値(明るさ)であり、その縦軸は、度数である。評価領域ROIにおける各画素の画素値の度数をグラフ化すると、一例では、図8に示すグラフとなる。上述の実施形態では、図8に示す例では、最小画素値minのみに基づいて溶銑温度が求められたが、この変形形態では、下位一定割合以内の画素値X1を持つ画素が抽出され、この抽出した画素の画素値の平均値が最小画素値とみなされ、この平均値の最小画素値に基づいて溶銑温度が求められる。下位一定割合は、例えば、10%、7%、5%、3%、1%、下位10位までに対応する割合、下位5位までに対応する割合、および、下位3位までに対応する割合等であり、適宜に、設定される。同様に、上述の実施形態では、図8に示す例では、最大画素値maxのみに基づいて溶滓温度が求められたが、この変形形態では、上位一定割合以内の画素値X2を持つ画素が抽出され、この抽出した画素の画素値の平均値が最大画素値とみなされ、この平均値の最大画素値に基づいて溶滓温度が求められる。上位一定割合は、例えば、10%、7%、5%、3%、1%、上位10位までに対応する割合、上位5位までに対応する割合、および、上位3位までに対応する割合等であり、適宜に、設定される。 FIG. 8 is a diagram for explaining a modified form of the tapping temperature measuring device. The horizontal axis of FIG. 8 is the pixel value (brightness), and the vertical axis thereof is the frequency. When the frequency of the pixel value of each pixel in the evaluation area ROI is graphed, one example is the graph shown in FIG. In the above-described embodiment, in the example shown in FIG. 8, the hot metal temperature was obtained based only on the minimum pixel value min, but in this modified form, pixels having a pixel value X1 within a lower fixed ratio are extracted, and the pixels are extracted. The average value of the pixel values of the extracted pixels is regarded as the minimum pixel value, and the hot metal temperature is obtained based on the minimum pixel value of this average value. The lower fixed ratios are, for example, 10%, 7%, 5%, 3%, 1%, the ratio corresponding to the lower 10th place, the ratio corresponding to the lower 5th place, and the ratio corresponding to the lower 3rd place. Etc., and are set as appropriate. Similarly, in the above-described embodiment, in the example shown in FIG. 8, the melting temperature was obtained based only on the maximum pixel value max, but in this modified form, the pixels having the pixel value X2 within a certain upper ratio are It is extracted, and the average value of the pixel values of the extracted pixels is regarded as the maximum pixel value, and the smelting temperature is obtained based on the maximum pixel value of this average value. The top fixed percentages are, for example, 10%, 7%, 5%, 3%, 1%, the percentage corresponding to the top 10, the percentage corresponding to the top 5, and the percentage corresponding to the top 3. Etc., and are set as appropriate.

このような変形形態における出銑温度測定装置Dおよびその方法は、前記平均値を用いるので、ロバスト性を向上でき、ノイズ耐性が高く、より安定した測定結果を得ることができる。 Since the tapping temperature measuring device D and its method in such a modified form use the above-mentioned average value, robustness can be improved, noise immunity is high, and more stable measurement results can be obtained.

本発明を表現するために、上述において図面を参照しながら実施形態を通して本発明を適切且つ十分に説明したが、当業者であれば上述の実施形態を変更および/または改良することは容易に為し得ることであると認識すべきである。したがって、当業者が実施する変更形態または改良形態が、請求の範囲に記載された請求項の権利範囲を離脱するレベルのものでない限り、当該変更形態または当該改良形態は、当該請求項の権利範囲に包括されると解釈される。 In order to express the present invention, the present invention has been appropriately and sufficiently described through the embodiments with reference to the drawings above, but those skilled in the art can easily change and / or improve the above embodiments. It should be recognized that it can be done. Therefore, unless the modified or improved form implemented by a person skilled in the art is at a level that deviates from the scope of rights of the claims stated in the claims, the modified form or the improved form is the scope of rights of the claims. It is interpreted as being included in.

T 出銑温度測定装置
ROI 評価領域
1 撮像部
2 制御処理部
3 記憶部
21 制御部
22 設定部
23 抽出部
24 温度演算部
31 校正情報記憶部
T tap iron temperature measuring device ROI evaluation area 1 Imaging unit 2 Control processing unit 3 Storage unit 21 Control unit 22 Setting unit 23 Extraction unit 24 Temperature calculation unit 31 Calibration information storage unit

Claims (6)

出銑滓流の熱放射輝度分布を、当該熱放射輝度に対応する画素ごとの画素値を持つ各画素から構成される対象画像として撮像する撮像部と、
前記撮像部で撮像された対象画像における前記出銑滓流の画像中に所定のサイズの評価領域を設定する設定部と、
前記設定部で設定された評価領域における最小画素値を抽出する抽出部と、
前記抽出部で抽出した最小画素値に基づいて、前記出銑滓流に含まれる溶銑の溶銑温度を求める温度演算部とを備える、
出銑温度測定装置。
An imaging unit that captures the thermal radiance distribution of the spillage as a target image composed of each pixel having a pixel value for each pixel corresponding to the thermal radiance.
A setting unit that sets an evaluation area of a predetermined size in the image of the heading and slag flow in the target image captured by the imaging unit, and a setting unit.
An extraction unit that extracts the minimum pixel value in the evaluation area set by the setting unit, and an extraction unit.
A temperature calculation unit for obtaining the hot metal temperature of the hot metal contained in the hot metal slag flow based on the minimum pixel value extracted by the extraction unit is provided.
Hot metal temperature measuring device.
前記抽出部は、前記設定部で設定された評価領域における下位一定割合以内の画素値を持つ画素を抽出し、前記抽出した画素の画素値の平均値を前記最小画素値として求める、
請求項1に記載の出銑温度測定装置。
The extraction unit extracts pixels having pixel values within a certain lower ratio in the evaluation region set by the setting unit, and obtains an average value of the pixel values of the extracted pixels as the minimum pixel value.
The tapping temperature measuring device according to claim 1.
前記抽出部は、さらに、前記設定部で設定された評価領域における最大画素値を抽出し、
前記温度演算部は、さらに、前記抽出部で抽出した最大画素値に基づいて、前記出銑滓流に含まれる溶滓の溶滓温度を求める、
請求項1または請求項2に記載の出銑温度測定装置。
The extraction unit further extracts the maximum pixel value in the evaluation region set by the setting unit.
The temperature calculation unit further obtains the slag temperature of the slag contained in the tapping slag flow based on the maximum pixel value extracted by the extraction unit.
The tapping temperature measuring device according to claim 1 or 2.
前記抽出部は、前記設定部で設定された評価領域における上位一定割合以内の画素値を持つ画素を抽出し、前記抽出した画素の画素値の平均値を前記最大画素値として求める、
請求項3に記載の出銑温度測定装置。
The extraction unit extracts pixels having pixel values within a certain percentage of the top in the evaluation region set by the setting unit, and obtains the average value of the pixel values of the extracted pixels as the maximum pixel value.
The tapping temperature measuring device according to claim 3.
出銑滓流の熱放射輝度分布を、当該熱放射輝度に対応する画素ごとの画素値を持つ各画素から構成される対象画像として撮像する撮像工程と、
前記撮像工程で撮像された対象画像における前記出銑滓流の画像中に所定のサイズの評価領域を設定する設定工程と、
前記設定工程で設定された評価領域における最小画素値を抽出する抽出工程と、
前記抽出工程で抽出した最小画素値に基づいて、前記出銑滓流に含まれる溶銑の溶銑温度を求める温度演算工程とを備える、
出銑温度測定方法。
An imaging process in which the thermal radiance distribution of the spillage is imaged as a target image composed of each pixel having a pixel value for each pixel corresponding to the thermal radiance.
A setting step of setting an evaluation region of a predetermined size in the image of the tapping stream in the target image captured in the imaging step, and a setting step.
An extraction step of extracting the minimum pixel value in the evaluation region set in the setting step , and
A temperature calculation step for obtaining the hot metal temperature of the hot metal contained in the hot metal slag flow based on the minimum pixel value extracted in the extraction step is provided.
How to measure the tapping temperature.
前記抽出工程は、さらに、前記設定工程で設定された評価領域における最大画素値を抽出し、
前記温度演算工程は、さらに、前記抽出工程で抽出した最大画素値に基づいて、前記出銑滓流に含まれる溶滓温度を求める、
請求項5に記載の出銑温度測定方法。
The extracting step further extracts the maximum pixel value in the evaluation region set in the setting step,
The temperature calculation step further obtains the slag temperature contained in the tapping stream based on the maximum pixel value extracted in the extraction step .
The method for measuring the tapping temperature according to claim 5.
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