JP7361003B2 - Tap slag flow width measurement device and tap slag flow width measurement method - Google Patents

Tap slag flow width measurement device and tap slag flow width measurement method Download PDF

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Description

本発明は、出銑口から出る出銑滓流の幅を測定する出銑滓流幅測定装置および出銑滓流幅測定方法に関する。 The present invention relates to a tap slag flow width measuring device and a tap slag flow width measuring method for measuring the width of a tap slag flow exiting from a tap hole.

例えば、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、銑滓量の増加は、炉況に、例えば送風圧力の上昇やガスの流れの悪化等の、好ましくない影響を与える。このため、銑滓レベルの管理は、操業上、重要である。銑滓レベルとは、高炉炉内に貯留した溶銑の上部でかつ溶滓(スラグ)が存在する部位の高さ方向の位置である。しかしながら、高炉のような竪型炉において、銑滓が高温であるため、一般に、銑滓レベルの測定は、容易ではない。このような銑滓レベルを測定する技術は、例えば、特許文献1や特許文献2に提案されている。 For example, in a blast furnace that extracts iron by heat-treating iron ore, an increase in the amount of slag has undesirable effects on the furnace condition, such as an increase in blowing pressure and a deterioration in gas flow. For this reason, control of the pig iron slag level is important for operation. The pig iron slag level is the position in the height direction of the area above the hot metal stored in the blast furnace and where slag exists. However, in a vertical furnace such as a blast furnace, it is generally not easy to measure the level of slag because the slag is at a high temperature. Techniques for measuring such a pig iron slag level are proposed in, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2.

この特許文献1に開示された高炉炉底電位差測定装置は、高炉炉底レンガに複数個の電位測定点を高さ方向に間隔を開けて設け、前記電位測定点から高炉炉体外部まで延びる導線を設け、該導線を用いて前記電位測定点の間の電位差を測定する装置である。前記特許文献2に開示された竪型炉内の溶融物レベル計測装置は、竪型炉の高さ方向に沿って並ぶ複数の電極を設け、その複数の電極のうちの最上部および最下部に設けた2本の電極を電流印加用電極として電流を印加し、該電流印加用電極以外の複数の電極を電圧検出用電極として電圧を計測し、上記印加した電流値と、上記計測した電圧値とから竪型炉内の溶融物レベルを計測する装置である。 The blast furnace bottom potential difference measuring device disclosed in Patent Document 1 includes a plurality of potential measurement points provided at intervals in the height direction on a blast furnace bottom brick, and a conductive wire extending from the potential measurement points to the outside of the blast furnace body. This is a device that measures the potential difference between the potential measurement points using the conductive wire. The molten material level measuring device in a vertical furnace disclosed in Patent Document 2 has a plurality of electrodes lined up along the height direction of the vertical furnace, and a plurality of electrodes arranged at the top and bottom of the plurality of electrodes. A current is applied using the two provided electrodes as current applying electrodes, a voltage is measured using multiple electrodes other than the current applying electrodes as voltage detecting electrodes, and the above applied current value and the above measured voltage value are measured. This is a device that measures the level of molten material in a vertical furnace.

これら特許文献1や特許文献2に提案されている技術では、煉瓦の損耗やその浸潤状態の経時変化、炉内付着物の有無やその付着状態の変動、および、溶銑滓の温度やその成分変動等の影響を受けることが想定され、長期にわたる信頼性を確保することは、困難と考えられる。そして、これら技術では、高炉炉体に電極設置用の開口が設けられたり、高額な信号発生源(装置)や高電圧電源装置等が必要であったりするため、これら技術は、簡便な手法とは言えない。 The technologies proposed in Patent Document 1 and Patent Document 2 deal with changes over time in the wear and tear of bricks and their infiltration state, the presence or absence of deposits in the furnace and changes in their adhesion, and changes in the temperature of hot metal slag and its composition. It is assumed that the system will be affected by such factors, and it is considered difficult to ensure long-term reliability. These techniques require openings in the blast furnace body for installing electrodes, expensive signal generation sources (devices), high-voltage power supplies, etc., so these techniques are not simple methods. I can't say that.

一方、出銑滓量の測定ができれば、投入原料から計算される銑滓量との収支差によって銑滓レベルを推定できるが、その出銑滓量を測定するための出銑滓流の流速測定に関して、高温溶融物である溶銑滓の流速を機械方式や超音波方式等の流量計で測定することは、困難である。このため、画像に基づき出銑滓量を測定する技術が、例えば、特許文献3や特許文献4に提案されている。 On the other hand, if the amount of tapped slag can be measured, the level of iron slag can be estimated based on the difference between the amount of iron slag calculated from the input raw materials, but the flow velocity of the tapped slag flow can be measured to measure the amount of tapped slag. Regarding this, it is difficult to measure the flow velocity of hot metal slag, which is a high-temperature molten material, with a mechanical flowmeter, an ultrasonic flowmeter, or the like. For this reason, techniques for measuring the amount of tapped iron slag based on images have been proposed, for example, in Patent Document 3 and Patent Document 4.

この特許文献3に開示された溶滓量計測装置は、竪型炉に備えられた出銑口から吐出され、且つ溶銑と溶滓とが混在する流れである出銑滓流の画像を撮像する撮像手段と、撮像された前記画像を用いて、前記出銑滓流の流れ方向に垂直な断面の半径rを求める出銑滓流算出部と、求めた前記半径rと、前記出銑滓流の速度vとを基に、前記竪型炉から吐出される前記溶滓量Msを算出する溶滓量算出部と、を有する。前記特許文献4に開示された高炉出銑口径の測定装置は、高炉出銑口から流出する溶銑・溶融スラグ噴流の熱放射輝度2次元分布画像を撮像する固体撮像装置と、得られた複数の画像間で輝度の差分を計算して差分絶対値画像を生成し、この差分絶対値画像に基づいて、溶銑・溶融スラグ噴流の直径を算出する画像処理装置とを有し、前記固体撮像装置は露光時間が短い高速シャッターで撮像する。 The slag amount measuring device disclosed in Patent Document 3 captures an image of a tap slag flow that is discharged from a tap hole provided in a vertical furnace and is a flow in which hot metal and slag are mixed. an imaging means, a tap slag flow calculation unit that uses the captured image to calculate a radius r of a cross section perpendicular to the flow direction of the tap slag flow, the calculated radius r, and the tap slag flow. and a slag amount calculation unit that calculates the slag amount Ms discharged from the vertical furnace based on the speed v of the slag. The apparatus for measuring the blast furnace tap diameter disclosed in Patent Document 4 includes a solid-state imaging device that images a two-dimensional thermal radiance distribution image of the hot metal/molten slag jet flowing out from the blast furnace tap hole, and a plurality of an image processing device that calculates a difference in brightness between images to generate an absolute difference image, and calculates a diameter of the hot metal/molten slag jet based on the absolute difference image, the solid-state imaging device Capture images using a high-speed shutter with short exposure time.

特開2003-155508号公報Japanese Patent Application Publication No. 2003-155508 特開2008-266669号公報Japanese Patent Application Publication No. 2008-266669 特開2016-006221号公報JP2016-006221A 特開2007-002307号公報Japanese Patent Application Publication No. 2007-002307

出銑滓流は、樋(出銑樋)と呼ばれる流路に吐出され流れていく。このとき、溶銑滓が樋に溜まることで一定レベルの湯面を形成し(以下、「湯だまり」と呼称する)、画像に写り込む場合がある。このような場合に、湯面レベルの高さによっては、画像上、出銑滓流と重なるように湯だまりが現れる場合がある。カメラの設置位置や設置角度によっては、高頻度で湯だまりが写り込んでしまう。出銑滓流のみが画像に写る場合、出銑滓流は、約1500℃程度の高温であるため、背景の像と出銑滓流の像との輝度差が明確であるため、出銑滓流の幅の測定は、比較的、容易である。しかしながら、湯だまりも画像に写る場合、湯だまりは、出銑滓流と近い温度であるため、湯だまりの像と出銑滓流の像との輝度差が小さく、出銑滓流の幅の測定が困難になってしまう。 The tap slag is discharged into a channel called a gutter and flows. At this time, the hot metal slag accumulates in the gutter, forming a molten metal surface at a certain level (hereinafter referred to as a "pool"), which may be reflected in the image. In such a case, depending on the height of the hot water level, a pool of hot water may appear on the image so as to overlap the tap iron slag flow. Depending on the location and angle where the camera is installed, pools of hot water often appear in the images. If only the tap slag flow is visible in the image, the tap slag is at a high temperature of about 1500°C, so the difference in brightness between the background image and the image of the tap slag is clear, so the tap slag is Measuring flow width is relatively easy. However, when a hot water pool is also visible in the image, the temperature of the hot water pool is close to that of the tap slag flow, so the difference in brightness between the image of the hot water pool and the image of the tap slag flow is small, and the width of the tap iron slag flow is small. This makes measurement difficult.

前記特許文献3では、背景の像と出銑滓流の像との輝度差によって出銑滓流を判別しているため、湯だまりも画像に写る場合、上述のように、出銑滓流の幅の測定が難しい。 In Patent Document 3, the tap slag flow is determined based on the brightness difference between the background image and the image of the tap slag flow, so if a pool of hot water is also visible in the image, as described above, the tap slag flow is determined. Difficult to measure width.

前記特許文献4では、複数の画像における差分絶対値画像に基づいて出銑滓流を判別している。このため、出銑滓流の外周部から溶銑滓が飛散した場合、飛散部分は、差分絶対値が大きくなるから、飛散部分を含めて出銑滓流として判別されるため、その分、出銑滓流の幅に誤差が含まれてしまう。 In Patent Document 4, the tapping slag flow is determined based on absolute difference images in a plurality of images. Therefore, when hot metal slag is scattered from the outer periphery of the tap slag flow, the absolute value of the difference in the scattered part becomes large, so it is determined that the flow including the scattered part is a tap slag flow. Errors are included in the width of the tailings flow.

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、画像に基づいて湯だまりと出銑滓流とを弁別して出銑滓流の幅をより精度よく求めることができる出銑滓流幅測定装置および出銑滓流幅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-mentioned circumstances, and its purpose is to distinguish between a pool of hot water and a tap slag flow based on an image, and to determine the width of the tap slag flow with higher accuracy. An object of the present invention is to provide a tap slag flow width measuring device and a tap slag flow width measuring method.

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滓流幅測定装置は、出銑口から流れ出る、溶銑と溶滓とが混在した出銑滓流を撮像することによって生成された時系列に並ぶ複数の画像を取得する画像取得部と、前記画像取得部で取得した複数の画像それぞれからエッジを抽出することによって複数のエッジ画像を生成するエッジ画像生成部と、前記エッジ画像生成部で生成した複数のエッジ画像に基づいて出銑滓流の第1像における第1明るさと湯だまりの第2像における第2明るさとの間に差を生成するように幅演算対象画像を生成する対象画像生成部と、前記対象画像生成部で生成した幅演算対象画像に基づいて前記出銑滓流の幅を求める幅演算部とを備える。好ましくは、上述の出銑滓流幅測定装置において、前記画像取得部は、前記出銑滓流を撮像することによって時系列に並ぶ複数の画像を生成する撮像装置である。好ましくは、上述の出銑滓流幅測定装置において、前記画像取得部は、外部の機器との間でデータを入出力するインターフェース回路であり、前記外部の機器は、前記出銑滓流を撮像することによって生成された時系列に並ぶ複数の画像を記憶した記憶媒体である。好ましくは、上述の出銑滓流幅測定装置において、前記画像取得部は、外部の機器との間でデータを入出力するインターフェース回路であり、前記外部の機器は、前記出銑滓流を撮像することによって生成された時系列に並ぶ複数の画像を記録した記録媒体からデータを読み込むドライブ装置である。好ましくは、上述の出銑滓流幅測定装置において、前記画像取得部は、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、前記外部の機器は、ネットワークを介して前記通信インターフェース回路に接続され、前記出銑滓流を撮像することによって生成された時系列に並ぶ複数の画像を管理するサーバ装置である。 As a result of various studies, the present inventors have found that the above object can be achieved by the following present invention. That is, the tap slag flow width measuring device according to one aspect of the present invention is capable of measuring a plurality of tap slag widths arranged in time series generated by imaging the tap slag flow flowing out from the tap hole and containing a mixture of hot metal and hot slag. an image acquisition unit that acquires an image, an edge image generation unit that generates a plurality of edge images by extracting edges from each of the plurality of images acquired by the image acquisition unit, and a plurality of edge images generated by the edge image generation unit. a target image generation unit that generates a width calculation target image to generate a difference between a first brightness in a first image of the tap slag flow and a second brightness in a second image of the hot water pool based on the edge image; , a width calculation unit that calculates the width of the tap slag flow based on the width calculation target image generated by the target image generation unit. Preferably, in the above-described tap slag flow width measurement device, the image acquisition unit is an imaging device that generates a plurality of images arranged in time series by imaging the tap slag flow. Preferably, in the above-mentioned tap iron slag flow width measuring device, the image acquisition unit is an interface circuit that inputs and outputs data with an external device, and the external device is configured to image the tap iron slag flow. This is a storage medium that stores a plurality of images arranged in chronological order that are generated by Preferably, in the above-mentioned tap iron slag flow width measuring device, the image acquisition unit is an interface circuit that inputs and outputs data with an external device, and the external device is configured to image the tap iron slag flow. This is a drive device that reads data from a recording medium on which a plurality of images arranged in chronological order are recorded. Preferably, in the above-mentioned tap iron slag flow width measuring device, the image acquisition unit is a communication interface circuit that transmits and receives communication signals to and from an external device, and the external device communicates with the communication interface circuit via a network. This is a server device that is connected to and manages a plurality of images arranged in time series that are generated by imaging the tap iron slag flow.

出銑滓流は、溶銑と溶滓とが混在しているので、出銑滓流が写り込んだ画像には、いわゆるマーブル模様が現れる。上記出銑滓流幅測定装置は、出銑滓流を撮像した画像からエッジを抽出するので、前記マーブル模様をエッジ情報として取り出すことができる。そして、上記出銑滓流幅測定装置は、出銑滓流の第1像における第1明るさと湯だまりの第2像における第2明るさとの間に差を生成するように幅演算対象画像を生成するので、湯だまりと出銑滓流とを弁別して出銑滓流の幅をより精度よく求めることができる。 Since the tap slag flow contains a mixture of hot metal and molten slag, a so-called marble pattern appears in an image in which the tap slag flow is reflected. Since the tap slag flow width measuring device extracts edges from an image of the tap slag flow, the marble pattern can be extracted as edge information. The tap slag flow width measuring device then adjusts the width calculation target image to generate a difference between the first brightness in the first image of the tap slag flow and the second brightness in the second image of the pool. Therefore, the width of the tap slag flow can be determined with higher accuracy by distinguishing between the pool and the tap slag flow.

他の一態様では、上述の出銑滓流幅測定装置において、前記対象画像生成部は、前記エッジ画像生成部で生成した複数のエッジ画像に対し、画素ごとに画素値を総和することによって1個の総和エッジ画像を、または、画素ごとに画素値の平均値を求めることによって1個の平均エッジ画像を、前記幅演算対象画像として生成する。好ましくは、上述の出銑滓流幅測定装置において、前記幅演算部は、前記対象画像生成部で生成した幅演算対象画像に対し、前記出銑滓流の流れる方向に応じた所定の一方向に沿った各画素の各画素値を合計することによって前記一方向に直交する直交方向に沿う各位置の各合計画素値を求め、前記求めた各位置の各合計画素値に基づいて前記出銑滓流の幅を求める。好ましくは、前記幅演算部は、所定の閾値以上の合計画素値が存在する領域の長さを前記出銑滓流の幅として求める。好ましくは、上述の出銑滓流幅測定装置において、前記幅演算部は、前記対象画像生成部で生成した幅演算対象画像から、前記出銑滓流の流れる方向に応じた所定の一方向に直交する直交方向において、所定の閾値以上の画素値が存在する領域の長さを前記出銑滓流の幅として求める。 In another aspect, in the above-mentioned tap iron slag flow width measuring device, the target image generation section sums up pixel values for each pixel of the plurality of edge images generated by the edge image generation section. or one average edge image is generated as the width calculation target image by calculating the average value of pixel values for each pixel. Preferably, in the above-mentioned tap slag flow width measurement device, the width calculation section calculates a width calculation target image generated by the target image generation section in a predetermined direction according to a flowing direction of the tap iron slag flow. By summing each pixel value of each pixel along the direction, each total pixel value of each position along the orthogonal direction orthogonal to the one direction is obtained, and the said iron tapping is Find the width of the tailings flow. Preferably, the width calculation section calculates the length of a region where a total pixel value greater than or equal to a predetermined threshold exists as the width of the tap slag flow. Preferably, in the above-mentioned tap slag flow width measurement device, the width calculation section calculates the width calculation target image generated by the target image generation section in one predetermined direction according to the flowing direction of the tap iron slag flow. In orthogonal directions, the length of a region where pixel values greater than or equal to a predetermined threshold exist is determined as the width of the tap slag flow.

上記出銑滓流幅測定装置は、前記幅演算対象画像として総和エッジ画像または平均エッジ画像を生成するので、エッジ情報を累積加算(積算)してエッジ情報を強調でき、このエッジ情報を強調した幅演算対象画像に基づいて出銑滓流の幅を求めるので、出銑滓流の幅をより精度よく求めることができる。特に、湯だまりが写り込んだ画像でも、上記出銑滓流幅測定装置は、湯だまりと出銑滓流とを弁別して出銑滓流の幅を求めることができる。 The above-mentioned tap iron slag flow width measuring device generates a summation edge image or an average edge image as the width calculation target image, so it is possible to cumulatively add (integrate) edge information to emphasize the edge information, and this edge information can be emphasized. Since the width of the tap slag flow is determined based on the width calculation target image, the width of the tap slag flow can be determined with higher accuracy. In particular, even in an image in which a pool of water is reflected, the tap slag flow width measurement device can distinguish between the pool and the tap slag flow and determine the width of the tap slag flow.

他の一態様では、上述の出銑滓流幅測定装置において、前記幅演算部は、前記対象画像生成部で生成した幅演算対象画像から2値化画像を生成し、前記2値化画像に対し、前記出銑滓流の流れる方向に応じた所定の一方向に沿った各画素の各画素値を合計することによって前記一方向に直交する直交方向に沿う各位置の各合計画素値を求め、前記求めた各位置の各合計画素値に基づいて前記出銑滓流の幅を求める。好ましくは、前記幅演算部は、所定の閾値以上の合計画素値が存在する領域の長さを前記出銑滓流の幅として求める。 In another aspect, in the above-mentioned tap iron slag flow width measurement device, the width calculation unit generates a binarized image from the width calculation target image generated by the target image generation unit, and converts the binarized image into On the other hand, by summing each pixel value of each pixel along a predetermined direction corresponding to the flowing direction of the tapped iron slag flow, each total pixel value of each position along the orthogonal direction orthogonal to the one direction is calculated. , the width of the tap iron slag flow is determined based on each of the calculated total pixel values at each position; Preferably, the width calculation section calculates the length of a region where a total pixel value greater than or equal to a predetermined threshold exists as the width of the tap slag flow.

出銑滓の飛散や氾濫等によって画像に堆積物(以下、「ノロ」と呼称する。)が写り込む場合がある。ノロに起因する2値化画像の明部は、出銑滓流に起因する2値化画像の明部に比べて空間的に細い連結形状となる。前記空間的に細い連結とは、2値化画像において明部が繋がった領域を1つの連結領域と呼称した場合に、その連結領域の形状が細長い状態という意味である。上記出銑滓流幅測定装置は、幅演算対象画像から2値化画像を生成し、2値化画像から求めた前記直交方向に沿う各位置の各合計画素値に基づいて出銑滓流の幅を求めるので、ノロが写り込んだ画像でも、ノロと出銑滓流とを弁別して出銑滓流の幅を求めることができる。 Deposits (hereinafter referred to as "slag") may appear in the image due to scattering of tap slag or flooding. The bright part of the binarized image caused by slag has a spatially narrower connected shape than the bright part of the binarized image caused by the tap slag flow. The spatially thin connection means that when a region in which bright parts are connected in a binarized image is referred to as one connected region, the shape of the connected region is elongated. The tap slag flow width measurement device generates a binarized image from the width calculation target image, and measures the tap slag flow based on each total pixel value of each position along the orthogonal direction obtained from the binarized image. Since the width is determined, even if the image includes slag, it is possible to distinguish between the slag and the tap slag flow and determine the width of the tap slag flow.

他の一態様では、これら上述の出銑滓流幅測定装置において、前記複数の画像を取得する取得処理、前記複数のエッジ画像を生成するエッジ画像生成処理、前記幅演算対象画像を生成する対象画像生成処理、および、前記出銑滓流の幅を求める幅演算処理それぞれを、前記画像取得部、前記エッジ画像生成部、前記対象画像生成部、および、前記幅演算部それぞれに繰り返し実行させる繰返し実行部をさらに備え、前記幅演算部は、前記繰り返しの実行において、所定の閾値以上を連続して所定の回数以上となる合計画素値が存在する領域の長さを前記出銑滓流の幅として求める。 In another aspect, in these above-mentioned tap iron slag flow width measurement devices, an acquisition process for acquiring the plurality of images, an edge image generation process for generating the plurality of edge images, and an object for generating the width calculation target image. Repetition of causing the image acquisition unit, the edge image generation unit, the target image generation unit, and the width calculation unit to repeatedly execute image generation processing and width calculation processing for determining the width of the tap slag flow, respectively. The width calculation unit further includes an execution unit, and in the repeated execution, the width of the tapped iron slag flow is determined by determining the length of a region in which a total pixel value that is equal to or greater than a predetermined threshold value is continuously equal to or greater than a predetermined number of times. Find it as.

このような出銑滓流幅測定装置は、前記繰り返しの実行において、所定の閾値以上を連続して所定の回数以上となる合計画素値が存在する領域の長さを前記出銑滓流の幅として求めるので、出銑滓流における幅方向の両端での位置のゆらぎ(ばらつき)を除去した出銑滓流の幅を求めることができる。 Such a tap slag flow width measurement device calculates the width of the tap slag flow by determining the length of a region where a total pixel value that exceeds a predetermined threshold value or more consecutively exceeds a predetermined number of times in the repeated execution. Since it is obtained as follows, it is possible to obtain the width of the tap slag flow, which removes the positional fluctuations (dispersions) at both ends of the tap slag flow in the width direction.

本発明の他の一態様にかかる出銑滓流幅測定方法は、出銑口から流れ出る、溶銑と溶滓とが混在した出銑滓流を撮像することによって生成された時系列に並ぶ複数の画像を取得する画像取得工程と、前記画像取得工程で取得した複数の画像それぞれからエッジを抽出することによって複数のエッジ画像を生成するエッジ画像生成工程と、前記エッジ画像生成工程で生成した複数のエッジ画像に基づいて出銑滓流の第1像における第1明るさと湯だまりの第2像における第2明るさとの間に差を生成するように幅演算対象画像を生成する対象画像生成工程と、前記対象画像生成工程で生成した幅演算対象画像に基づいて前記出銑滓流の幅を求める幅演算工程とを備える。 A tap slag flow width measurement method according to another aspect of the present invention includes a tap slag flow width measurement method in which a plurality of tap slag flow widths arranged in time series are generated by imaging a tap slag flow flowing out from a tap hole and containing a mixture of hot metal and molten slag. an image acquisition step of acquiring an image; an edge image generation step of generating a plurality of edge images by extracting edges from each of the plurality of images acquired in the image acquisition step; and a plurality of edge images generated in the edge image generation step. a target image generation step of generating a width calculation target image so as to generate a difference between a first brightness in a first image of the tap slag flow and a second brightness in a second image of the hot water pool based on the edge image; and a width calculation step of determining the width of the tap slag flow based on the width calculation target image generated in the target image generation step.

このような出銑滓流幅測定方法は、出銑滓流を撮像した画像からエッジを抽出するので、前記マーブル模様をエッジ情報として取り出すことができる。そして、上記出銑滓流幅測定方法は、出銑滓流の第1像における第1明るさと湯だまりの第2像における第2明るさとの間に差を生成するように幅演算対象画像を生成するので、湯だまりと出銑滓流とを弁別して出銑滓流の幅をより精度よく求めることができる。 Such a tap slag flow width measuring method extracts edges from an image of the tap slag flow, so the marble pattern can be extracted as edge information. The tap slag flow width measuring method described above sets the width calculation target image to generate a difference between the first brightness in the first image of the tap slag flow and the second brightness in the second image of the pool. Therefore, the width of the tap slag flow can be determined with higher accuracy by distinguishing between the pool and the tap slag flow.

本発明にかかる出銑滓流幅測定装置および出銑滓流幅測定方法は、画像に基づいて湯だまりと出銑滓流とを弁別して出銑滓流の幅をより精度よく求めることができる。 The tap slag flow width measuring device and the tap slag flow width measuring method according to the present invention can distinguish between a pool of hot water and a tap slag flow based on an image, and determine the width of the tap slag flow with higher accuracy. .

実施形態における出銑滓流幅測定装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram showing the composition of the tap iron slag flow width measuring device in an embodiment. 前記出銑滓流幅測定装置によって判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. 3 is a diagram for explaining how the tap slag flow determined by the tap slag flow width measuring device flows out. 一例として、湯だまりおよび出銑滓流の画像を示す図である。It is a figure which shows the image of a hot water pool and a tap iron slag flow as an example. 一例として、図3に示す画像のエッジ画像を示す図である。4 is a diagram showing an edge image of the image shown in FIG. 3 as an example. FIG. 幅演算対象画像の生成方法およびその輝度プロファイルを説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining a method of generating a width calculation target image and its brightness profile. 実施形態における出銑滓流幅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 tap iron slag flow width measuring device in an embodiment. 一例として、図3に示す画像の輝度プロファイルを示す図である。4 is a diagram showing a brightness profile of the image shown in FIG. 3 as an example. FIG. 比較例として、特許文献3に開示された手法による処理結果を説明するための図である。FIG. 7 is a diagram for explaining the processing results by the method disclosed in Patent Document 3 as a comparative example. 一例として、変形形態による、図5に示す幅演算対象画像に基づく2値化画像およびその輝度プロファイルを示す図である。As an example, it is a diagram showing a binarized image based on the width calculation target image shown in FIG. 5 and its brightness profile in a modified form. 一例として、湯だまり、ノロおよび出銑滓流の画像を示す図である。As an example, it is a diagram showing images of a pool of water, slag, and a tap slag flow. 比較例として、ノロを含む場合における、特許文献3に開示された手法による処理結果を説明するための図である。As a comparative example, it is a diagram for explaining the processing result by the method disclosed in Patent Document 3 in a case where slag is included. 一例として、ノロを含む場合における、複数のエッジ画像、幅演算対象画像およびその輝度プロファイルを示す図である。As an example, it is a diagram showing a plurality of edge images, a width calculation target image, and their brightness profiles in a case where a slag is included. 一例として、変形形態による、図12に示す幅演算対象画像に基づく2値化画像およびその輝度プロファイルを示す図である。As an example, it is a diagram showing a binarized image based on the width calculation target image shown in FIG. 12 and its brightness profile in a modified form.

以下、図面を参照して、本発明の1または複数の実施形態が説明される。しかしながら、発明の範囲は、開示された実施形態に限定されない。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, one or more embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the scope of the invention is not limited to the disclosed embodiments. It should be noted that structures with the same reference numerals in each figure indicate the same structure, and the description thereof will be omitted as appropriate. In this specification, when referring to a general term, a reference numeral without a subscript is used, and when referring to an individual configuration, a reference numeral with a suffix is used.

図1は、実施形態における出銑滓流幅測定装置の構成を示すブロック図である。図2は、前記出銑滓流幅測定装置によって判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。図3は、一例として、湯だまりおよび出銑滓流の画像を示す図である。図4は、一例として、図3に示す画像のエッジ画像を示す図である。図5は、幅演算対象画像の生成方法およびその輝度プロファイルを説明するための図である。図5Aは、複数のエッジ画像およびその平均エッジ画像の幅演算対象画像を示し、図5Bは、図5Aに示す幅演算対象画像の輝度プロファイルを示す。図5Bの縦軸は、幅演算対象画像での垂直方向(縦方向)の各位置であり、その横軸は、輝度(合計輝度)である。 FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a tapping slag flow width measuring device in an embodiment. FIG. 2 is a diagram for explaining how the tap slag flow determined by the tap slag flow width measuring device flows out. FIG. 3 is a diagram showing an image of a hot water pool and a tap iron slag flow, as an example. FIG. 4 is a diagram showing an edge image of the image shown in FIG. 3 as an example. FIG. 5 is a diagram for explaining a method of generating a width calculation target image and its brightness profile. FIG. 5A shows a width calculation target image of a plurality of edge images and their average edge image, and FIG. 5B shows a brightness profile of the width calculation target image shown in FIG. 5A. The vertical axis in FIG. 5B is each position in the vertical direction (longitudinal direction) in the width calculation target image, and the horizontal axis is the brightness (total brightness).

実施形態における出銑滓流幅測定装置Dは、例えば、図1に示すように、画像取得部1と、制御処理部2と、入力部3と、出力部4と、インターフェース部(IF部)5と、記憶部6とを備える。 The tap iron slag flow width measuring device D in the embodiment includes, for example, as shown in FIG. 1, an image acquisition section 1, a control processing section 2, an input section 3, an output section 4, and an interface section (IF section). 5 and a storage section 6.

画像取得部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、出銑口から流れ出る、溶銑と溶滓とが混在した出銑滓流を撮像することによって生成された時系列に並ぶ複数の画像を取得する装置である。前記時系列に並ぶ複数の画像の生成間隔(画像のサンプリング間隔、動画のフレーム間隔)は、任意であってよく、例えば、出銑滓流の流速等を勘案して適宜に設定される。画像取得部1は、これら取得した複数の画像を制御処理部2へ出力する。 The image acquisition unit 1 is connected to the control processing unit 2, and under the control of the control processing unit 2, the image acquisition unit 1 generates a time series generated by imaging the tap slag flow, which is a mixture of hot metal and molten slag, flowing out from the tap hole. This is a device that acquires multiple images lined up. The generation interval of the plurality of images arranged in time series (image sampling interval, video frame interval) may be arbitrary, and is appropriately set, for example, in consideration of the flow velocity of the tap slag flow, etc. The image acquisition section 1 outputs the plurality of acquired images to the control processing section 2.

このような画像取得部1は、例えば、被写体の画像を生成する撮像装置である。前記撮像装置は、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。前記撮像装置は、静止画を生成するスチルカメラであってよく、また、動画像を生成するビデオカメラ(ムービーカメラ)であってよい。 Such an image acquisition unit 1 is, for example, an imaging device that generates an image of a subject. The imaging device includes, for example, an imaging optical system that forms an optical image of a subject on a predetermined imaging plane, a light-receiving surface that is arranged to match the imaging plane, and an electrical system that forms an optical image of the subject. A digital camera or the like includes an area image sensor that converts into a signal, and an image processing circuit that performs image processing on the output of the area image sensor to generate image data representing an image of the subject. The imaging device may be a still camera that generates still images, or a video camera (movie camera) that generates moving images.

前記撮像装置は、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。例えば、前記撮像装置は、出銑滓流PSの斜め上方から撮像できるように配設される。出銑滓流PSは、比較的高速に出銑口PHから流出するので、前記撮像装置は、この出銑滓流PSの流速に応じた速度で撮像可能に構成される。このような撮像装置によって、例えば、図3に示す出銑滓流の画像が生成され取得される。図3に示す画像において、枠WK1内の紙面上方には出銑滓流が写り込まれ、枠WK1内の紙面下方には湯だまりが写り込まれている。出銑滓流は、溶銑と溶滓とが混在しているので、出銑滓流が写り込んだ画像には、いわゆるマーブル模様が現れる。前記撮像装置は、出銑滓流幅測定装置D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よいが、本実施形態では、前記撮像装置は、前記他の各部2~6とは、別体に構成され、前記撮像装置は、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。画像取得部1が撮像装置である場合、出銑口PHから流出する出銑滓流PSの幅を略リアルタイムで求めることができる。 For example, as shown in FIG. 2, the imaging device is configured to be able to image the tap slag PS flowing out from the tap hole PH formed in the blast furnace SF to the tap slag SG provided with the tap sluice cover. Arranged appropriately. For example, the imaging device is arranged so as to be able to capture an image from diagonally above the tap slag flow PS. Since the tap slag flow PS flows out from the tap hole PH at a relatively high speed, the imaging device is configured to be able to image at a speed corresponding to the flow speed of the tap slag flow PS. For example, an image of the tap slag flow shown in FIG. 3 is generated and acquired by such an imaging device. In the image shown in FIG. 3, a tap iron slag flow is reflected in the upper part of the paper within the frame WK1, and a pool of hot water is reflected in the lower part of the paper within the frame WK1. Since the tap slag flow contains a mixture of hot metal and molten slag, a so-called marble pattern appears in an image in which the tap slag flow is reflected. The imaging device is housed in a housing (not shown) together with the other parts 2 to 6 in the tap iron slag flow width measuring device D, and may be configured integrally with the other parts 2 to 6, but in this embodiment, , the imaging device is configured separately from the other sections 2 to 6, and the imaging device is located remotely from the other sections 2 to 6 so as to be able to image the tap slag flow PS. and is communicably connected to the control processing unit 2 by wire or wirelessly. When the image acquisition unit 1 is an imaging device, the width of the tap slag flow PS flowing out from the tap hole PH can be obtained substantially in real time.

あるいは、画像取得部1は、例えば、外部の機器との間でデータを入出力するインターフェース回路である。前記外部の機器は、前記出銑滓流を撮像することによって生成された時系列に並ぶ複数の画像を記憶した、例えばUSB(Universal Serial Bus)メモリおよびSDカード(登録商標)等の記憶媒体である。あるいは、前記外部の機器は、前記出銑滓流を撮像することによって生成された時系列に並ぶ複数の画像を記録した、例えばCD-ROM(Compact Disc Read Only Memory)、CD-R(Compact Disc Recordable)、DVD-ROM(Digital Versatile Disc Read Only Memory)およびDVD-R(Digital Versatile Disc Recordable)等の記録媒体からデータを読み込むドライブ装置である。この画像取得部1としてのインターフェース回路は、有線または無線によって前記外部の機器に接続されてよい。あるいは、画像取得部1は、例えば、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、前記外部の機器は、ネットワーク(WAN(Wide Area Network、公衆通信網を含む))あるいはLAN(Local Area Network)を介して前記通信インターフェース回路に接続され、前記出銑滓流を撮像することによって生成された時系列に並ぶ複数の画像を管理するサーバ装置である。画像取得部1がインターフェース回路や通信インターフェース回路である場合、過去の事例における、出銑口PHから流出する出銑滓流PSの幅を解析できる。なお、画像取得部1がインターフェース回路や通信インターフェース回路である場合では、画像取得部1は、IF部5と兼用されてもよい(すなわち、IF部5が画像取得部1として用いられても良い)。 Alternatively, the image acquisition unit 1 is, for example, an interface circuit that inputs and outputs data to and from external equipment. The external device is a storage medium such as a USB (Universal Serial Bus) memory and an SD card (registered trademark), which stores a plurality of images arranged in time series generated by imaging the tap iron slag flow. be. Alternatively, the external device may be a CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory) or a CD-R (Compact Disc) that records a plurality of images arranged in time series generated by imaging the tap iron slag flow. This is a drive device that reads data from recording media such as DVD-ROM (Digital Versatile Disc Read Only Memory), and DVD-R (Digital Versatile Disc Recordable). The interface circuit as the image acquisition unit 1 may be connected to the external device by wire or wirelessly. Alternatively, the image acquisition unit 1 is, for example, a communication interface circuit that transmits and receives communication signals to and from an external device, and the external device is connected to a network (WAN (Wide Area Network, including public communication network)) or LAN ( The server device is connected to the communication interface circuit via a local area network (Local Area Network) and manages a plurality of images arranged in time series that are generated by imaging the tap slag flow. When the image acquisition unit 1 is an interface circuit or a communication interface circuit, it is possible to analyze the width of the tap slag flow PS flowing out from the tap hole PH in past cases. Note that in the case where the image acquisition section 1 is an interface circuit or a communication interface circuit, the image acquisition section 1 may also be used as the IF section 5 (that is, the IF section 5 may be used as the image acquisition section 1. ).

入力部3は、制御処理部2に接続され、例えば、測定開始を指示するコマンド等の各種コマンド、および、出銑滓流の幅を測定する上で必要な各種データを出銑滓流幅測定装置D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4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3から入力されたコマンドやデータ、および、出銑滓流幅測定装置Dによって求められた出銑滓流の幅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。 The input unit 3 is connected to the control processing unit 2, and inputs various commands such as a command to start measurement, and various data necessary for measuring the width of the tap slag flow. This is a device for inputting data to the device D, and includes, for example, a plurality of input switches, a keyboard, a mouse, etc. to which predetermined functions are assigned. The output section 4 is connected to the control processing section 2, and according to the control of the control processing section 2, outputs commands and data input from the input section 3, as well as tap iron slag flow determined by the tap iron slag flow width measurement device D. It is a device that outputs the width, etc. of a screen, and is, for example, a display section (display device) such as a CRT display, an LCD (liquid crystal display device), or an organic EL display, or a printing device such as a printer.

IF5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、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5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 IF 5 is a circuit that is connected to the control processing unit 2 and inputs and outputs data with, for example, an external device under the control of the control processing unit 2, and is, for example, an interface circuit for RS-232C, which is a serial communication method. , an interface circuit using the Bluetooth (registered trademark) standard, and an interface circuit using the USB (Universal Serial Bus) standard. Furthermore, the IF unit 5 may be a communication interface circuit that transmits and receives communication signals to and from external equipment, such as a data communication card or a communication interface circuit that complies with the IEEE802.11 standard.

記憶部6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、出銑滓流幅測定装置D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、画像取得部1で取得した複数の画像それぞれからエッジを抽出することによって複数のエッジ画像を生成するエッジ画像生成プログラムや、前記エッジ画像生成プログラムで生成した複数のエッジ画像に基づいて出銑滓流の第1像における第1明るさと湯だまりの第2像における第2明るさとの間に差を生成するように幅演算対象画像を生成する対象画像生成プログラムや、前記対象画像生成プログラムで生成した幅演算対象画像に基づいて前記出銑滓流の幅を求める幅演算プログラム等の制御処理プログラムが含まれる。前記各種の所定のデータには、例えば出銑滓流の幅を求めるための閾値(第1幅判定閾値)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6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6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。なお、記憶部6は、比較的大きな記憶容量を持つハードディスク装置を備えても良い。 The storage section 6 is a circuit that is connected to the control processing section 2 and stores various predetermined programs and various predetermined data under the control of the control processing section 2. The various predetermined programs include, for example, a control program that controls each section 1, 3 to 6 of the tap iron slag flow width measuring device D according to the function of each section, and a plurality of programs that are acquired by the image acquisition section 1. An edge image generation program that generates a plurality of edge images by extracting edges from each image, and a first brightness in a first image of the tap iron slag flow based on the plurality of edge images generated by the edge image generation program. A target image generation program that generates a width calculation target image so as to generate a difference between the second brightness in a second image of a hot water pool, and a target image generation program that generates a width calculation target image based on the width calculation target image generated by the target image generation program. It includes control processing programs such as a width calculation program for determining the width of the pigtail flow. The various predetermined data include data necessary for executing each program, such as a threshold value (first width determination threshold value) for determining the width of the tap slag flow. The storage unit 6 includes, for example, a ROM (Read Only Memory) that is a nonvolatile storage element, an EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) that is a rewritable nonvolatile storage element, and the like. The storage unit 6 includes a RAM (Random Access Memory), which serves as a so-called working memory of the control processing unit 2, which stores data generated during execution of the predetermined program. Note that the storage unit 6 may include a hard disk device with a relatively large storage capacity.

制御処理部2は、出銑滓流幅測定装置D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、時系列に連続的に並ぶ複数の画像に基づき出銑滓流の幅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、エッジ画像生成部22、対象画像生成部23および幅演算部24を機能的に備える。 The control processing unit 2 controls each part 1, 3 to 6 of the tap slag flow width measurement device D according to the function of each part, and measures the tap slag flow based on a plurality of images consecutively arranged in time series. This is a circuit to find the width. The control processing unit 2 includes, for example, a CPU (Central Processing Unit) and its peripheral circuits. The control processing section 2 functionally includes a control section 21, an edge image generation section 22, a target image generation section 23, and a width calculation section 24 by executing the control processing program.

制御部21は、出銑滓流幅測定装置D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、出銑滓流幅測定装置D全体の制御を司るものである。 The control section 21 controls each section 1, 3 to 6 of the tap slag flow width measuring device D, respectively, according to the function of each section, and controls the entire tapping slag flow width measuring device D.

エッジ画像生成部22は、画像取得部1で取得した複数の画像それぞれから、いわゆるエッジフィルタを用いてエッジを抽出することによって複数のエッジ画像を生成するものである。前記エッジフィルタは、例えばラプラシアンフィルタやソーベルフィルタ等である。例えば、図3に示す画像をラプラシアンフィルタでエッジを抽出すると、図4に示すエッジ画像が生成される。これにより図3に示す画像における出銑滓流のマーブル模様をエッジ情報として取り出すことができる。これに対し、湯だまりでは、マーブル模様がほとんど無いため、エッジ情報もほとんど現れない。 The edge image generation unit 22 generates a plurality of edge images by extracting edges from each of the plurality of images acquired by the image acquisition unit 1 using a so-called edge filter. The edge filter is, for example, a Laplacian filter or a Sobel filter. For example, when edges are extracted from the image shown in FIG. 3 using a Laplacian filter, an edge image shown in FIG. 4 is generated. Thereby, the marble pattern of the tap slag flow in the image shown in FIG. 3 can be extracted as edge information. On the other hand, in a pool of water, there is almost no marble pattern, so almost no edge information appears.

対象画像生成部23は、エッジ画像生成部22で生成した複数のエッジ画像に基づいて出銑滓流の第1像における第1明るさと湯だまりの第2像における第2明るさとの間に差を生成するように幅演算対象画像を生成するものである。これにより出銑滓流の第1像における第1明るさと湯だまりの第2像における第2明るさとの間に差を生成するように幅演算対象画像を生成するので、湯だまりと出銑滓流とを弁別できるようになる。より具体的には、対象画像生成部23は、エッジ画像生成部22で生成した複数のエッジ画像に対し、画素ごとに画素値の平均値を求めることによって1個の平均エッジ画像を、幅演算対象画像として生成するものである。例えば、図5Aに示すように、60枚の画像から生成された60枚のエッジ画像から、幅演算対象画像として平均エッジ画像が生成される。これによりエッジ情報が累積加算され、エッジ情報が強調できる。あるいは、対象画像生成部23は、エッジ画像生成部22で生成した複数のエッジ画像に対し、画素ごとに画素値を総和することによって1個の総和エッジ画像を、幅演算対象画像として生成してもよい。 The target image generation unit 23 calculates a difference between the first brightness in the first image of the tap slag flow and the second brightness in the second image of the hot water pool based on the plurality of edge images generated by the edge image generation unit 22. The width calculation target image is generated so as to generate . As a result, the width calculation target image is generated so as to generate a difference between the first brightness in the first image of the tap slag flow and the second brightness in the second image of the hot water pool. Be able to differentiate between the flow and the flow. More specifically, the target image generation unit 23 calculates the average value of pixel values for each pixel of the plurality of edge images generated by the edge image generation unit 22, and calculates one average edge image by width calculation. This is generated as a target image. For example, as shown in FIG. 5A, an average edge image is generated as a width calculation target image from 60 edge images generated from 60 images. As a result, the edge information is cumulatively added, and the edge information can be emphasized. Alternatively, the target image generation unit 23 generates one summed edge image as the width calculation target image by summing pixel values for each pixel of the plurality of edge images generated by the edge image generation unit 22. Good too.

幅演算部24は、対象画像生成部23で生成した幅演算対象画像に基づいて出銑滓流の幅を求めるものである。より具体的には、幅演算部24は、例えば、対象画像生成部23で生成した幅演算対象画像に対し、出銑滓流の流れる方向に応じた所定の一方向に沿った各画素の各画素値を合計することによって前記一方向に直交する直交方向に沿う各位置の各合計画素値を求め、これら求めた各位置の各合計画素値に基づいて前記出銑滓流の幅を求める。より詳しくは、幅演算部24は、所定の閾値(第1幅判定閾値)以上の合計画素値が存在する領域の長さを前記出銑滓流の幅として求める。前記第1幅判定閾値は、適宜に設定され、例えば、輝度プロファイルの最大値の60%に設定される。例えば、前記撮像装置が視野の左から右へ水平方向に出銑滓流が流れるように配設される場合、図5Aに示す幅演算対象画像において、前記一方向は、紙面水平方向(横方向)であり、前記直交方向は、紙面垂直方向(縦方向)であり、このような各方向が予め設定され記憶され、幅演算部24は、図5Aに示す幅演算対象画像に対し、水平方向に沿う各画素の各画素値(図5Aでは各輝度値)を合計することによって、図5Bに示すように、垂直方向に沿う各位置の合計画素値を輝度プロファイルとして求め、第1幅判定閾値Th1以上の合計画素値が存在する領域の長さを前記出銑滓流の幅として求める。ここで、図5Bに示すように、合計画素値が一旦第1幅判定閾値Th1未満となって再び第1幅判定閾値Th1以上となる場合があるが(前記出銑滓流の幅として抽出された位置範囲の紙面右寄りの部分)、このような場合では、図5Bに示すように、合計画素値が第1幅判定閾値Th1以上になって現れる最大の長さが前記出銑滓流の幅として求めれてよい。 The width calculation unit 24 calculates the width of the tap slag flow based on the width calculation target image generated by the target image generation unit 23. More specifically, the width calculation unit 24 calculates each pixel along a predetermined direction corresponding to the direction in which the tap slag flows, for example, with respect to the width calculation target image generated by the target image generation unit 23. By summing the pixel values, each total pixel value at each position along the orthogonal direction orthogonal to the one direction is determined, and the width of the tapped iron slag flow is determined based on each of the determined total pixel values at each position. More specifically, the width calculation unit 24 determines the length of the region where the total pixel value is equal to or greater than a predetermined threshold (first width determination threshold) as the width of the tapped iron slag flow. The first width determination threshold is appropriately set, for example, to 60% of the maximum value of the brightness profile. For example, when the imaging device is arranged so that the tap slag flows horizontally from left to right in the field of view, in the width calculation target image shown in FIG. 5A, the one direction is the horizontal direction (horizontal direction ), and the orthogonal direction is a direction perpendicular to the plane of paper (vertical direction), each of these directions is set and stored in advance, and the width calculation unit 24 calculates the horizontal direction for the width calculation target image shown in FIG. 5A. By summing each pixel value (each brightness value in FIG. 5A) of each pixel along the vertical direction, the total pixel value at each position along the vertical direction is determined as a brightness profile, as shown in FIG. 5B, and the first width determination threshold is The length of the region where the total pixel value of Th1 or more exists is determined as the width of the tap slag flow. Here, as shown in FIG. 5B, there are cases where the total pixel value once becomes less than the first width determination threshold Th1 and then becomes equal to or greater than the first width determination threshold Th1 again (the total pixel value is extracted as the width of the tap iron slag flow). In such a case, as shown in FIG. 5B, the maximum length that appears when the total pixel value exceeds the first width determination threshold Th1 is the width of the tapped slag flow. It can be asked as .

なお、上述では、幅演算対象画像から輝度プロファイルが求められ、出銑滓流の幅が求められたが、幅演算対象画像から直接的に出銑滓流の幅が求められてもよい。すなわち、幅演算部24は、対象画像生成部23で生成した幅演算対象画像から、出銑滓流の流れる方向に応じた所定の一方向に直交する直交方向において、所定の閾値(第3幅判定閾値)以上の画素値が存在する領域の長さを前記出銑滓流の幅として求めてもよい。前記第3幅判定閾値は、複数のサンプルから、予め適宜に設定される。 In the above description, the brightness profile is determined from the width calculation target image, and the width of the tap slag flow is determined, but the width of the tap iron slag flow may be determined directly from the width calculation target image. That is, the width calculation unit 24 calculates a predetermined threshold value (third width The width of the tap slag flow may be determined by the length of the region where the pixel value is equal to or higher than the determination threshold (determination threshold value). The third width determination threshold is appropriately set in advance from a plurality of samples.

これら制御処理部2、入力部3、出力部4、IF部5および記憶部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。 These control processing section 2, input section 3, output section 4, IF section 5, and storage section 6 can be configured by, for example, a desktop type computer, a node type computer, or the like.

次に、本実施形態の動作について説明する。図6は、実施形態における出銑滓流幅測定装置の動作を示すフローチャートである。 Next, the operation of this embodiment will be explained. FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the tap slag flow width measuring device in the embodiment.

このような構成の出銑滓流幅測定装置D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、エッジ画像生成部22、対象画像生成部23および幅演算部24が機能的に構成される。 When the tap iron slag flow width measuring device D having such a configuration is turned on, necessary parts are initialized and the device starts operating. By executing the control processing program, the control processing section 2 functionally includes a control section 21, an edge image generation section 22, a target image generation section 23, and a width calculation section 24.

そして、出銑滓流の幅を求めるにあたって、図6において、出銑滓流幅測定装置Dは、制御処理部2の制御部21によって、画像取得部1から、出銑滓流を撮像することによって生成された時系列に並ぶ複数の画像を取得する(S1)。なお、画像取得部1が撮像装置である場合には、所定の時間間隔で前記撮像装置から時系列に連続的に各画像が制御処理部2に取り込まれ、記憶部6に記憶される。 In order to obtain the width of the tap slag flow, the tap slag flow width measuring device D in FIG. A plurality of images arranged in time series are acquired (S1). In addition, when the image acquisition part 1 is an imaging device, each image is continuously taken into the control processing part 2 in chronological order from the said imaging device at a predetermined time interval, and is memorize|stored in the memory|storage part 6.

次に、出銑滓流幅測定装置Dは、制御処理部2のエッジ画像生成部22によって、画像取得部1で取得した複数の画像それぞれからエッジを抽出することによって複数のエッジ画像を生成する(S2)。 Next, the tap slag flow width measurement device D generates a plurality of edge images by extracting edges from each of the plurality of images acquired by the image acquisition unit 1 by the edge image generation unit 22 of the control processing unit 2. (S2).

次に、出銑滓流幅測定装置Dは、制御処理部2の対象画像生成部23によって、エッジ画像生成部22で生成した複数のエッジ画像に基づいて幅演算対象画像を生成する(S3)。例えば、対象画像生成部23は、エッジ画像生成部22で生成した複数のエッジ画像に対し、画素ごとに画素値の平均値を求めることによって1個の平均エッジ画像を、幅演算対象画像として生成する。 Next, in the tap slag flow width measurement device D, the target image generation unit 23 of the control processing unit 2 generates a width calculation target image based on the plurality of edge images generated by the edge image generation unit 22 (S3). . For example, the target image generation unit 23 generates one average edge image as the width calculation target image by calculating the average value of pixel values for each pixel of the plurality of edge images generated by the edge image generation unit 22. do.

次に、出銑滓流幅測定装置Dは、制御処理部2の幅演算部24によって、対象画像生成部23で生成した幅演算対象画像に基づいて出銑滓流の幅を求める(S4)。例えば、幅演算部24は、対象画像生成部23で生成した幅演算対象画像から輝度プロファイルを求め、所定の第1幅判定閾値以上の合計画素値が存在する領域の長さを前記出銑滓流の幅として求める。 Next, the tap slag flow width measurement device D uses the width calculation unit 24 of the control processing unit 2 to determine the width of the tap slag flow based on the width calculation target image generated by the target image generation unit 23 (S4). . For example, the width calculation unit 24 obtains a brightness profile from the width calculation target image generated by the target image generation unit 23, and determines the length of the region where the total pixel value is equal to or greater than a predetermined first width determination threshold. Find it as the width of the flow.

そして、出銑滓流幅測定装置Dは、制御処理部2の制御部21によって、幅演算部24で求めた出銑滓流の幅を出力部4に出力し、本処理を終了する(S5)。なお、必要に応じて、制御部21は、この出銑滓流の幅をIF部5から外部の機器へ出力しても良い。 Then, the tap slag flow width measurement device D outputs the width of the tap slag flow calculated by the width calculation unit 24 to the output unit 4 by the control unit 21 of the control processing unit 2, and ends this process (S5 ). Note that, if necessary, the control section 21 may output the width of the tap slag flow from the IF section 5 to an external device.

以上説明したように、実施形態における出銑滓流幅測定装置Dおよびこれに実装された出銑滓流幅測定方法は、出銑滓流を撮像した画像からエッジを抽出するので、前記マーブル模様をエッジ情報として取り出すことができる。そして、上記出銑滓流幅測定装置Dおよび出銑滓流幅測定方法は、出銑滓流の第1像における第1明るさと湯だまりの第2像における第2明るさとの間に差を生成するように幅演算対象画像を生成するので、湯だまりと出銑滓流とを弁別して出銑滓流の幅をより精度よく求めることができる。 As explained above, the tap slag flow width measuring device D in the embodiment and the tap slag flow width measuring method implemented therein extract the edges from the image of the tap slag flow, so the marble pattern can be extracted as edge information. The tap slag flow width measurement device D and the tap slag flow width measurement method detect the difference between the first brightness in the first image of the tap slag flow and the second brightness in the second image of the pool. Since the width calculation target image is generated as shown in FIG.

上記出銑滓流幅測定装置Dおよび出銑滓流幅測定方法は、前記幅演算対象画像として総和エッジ画像または平均エッジ画像を生成するので、エッジ情報を累積加算(積算)してエッジ情報を強調でき、このエッジ情報を強調した幅演算対象画像に基づいて出銑滓流の幅を求めるので、出銑滓流の幅をより精度よく求めることができる。 The tap slag flow width measurement device D and the tap slag flow width measurement method generate a summation edge image or an average edge image as the width calculation target image, so the edge information is cumulatively added (integrated). Since the width of the tap slag flow is determined based on the width calculation target image in which the edge information is emphasized, the width of the tap slag flow can be determined with higher accuracy.

特に、湯だまりが写り込んだ画像でも、上記出銑滓流幅測定装置Dおよび出銑滓流幅測定方法は、湯だまりと出銑滓流とを弁別して出銑滓流の幅を求めることができる。 In particular, even in an image in which a pool of hot water is reflected, the tap slag flow width measuring device D and the method of measuring the width of the tap iron slag can distinguish between the pool and the tap slag flow to determine the width of the tap iron slag flow. I can do it.

図7は、一例として、図3に示す画像の輝度プロファイルを示す図である。図8は、比較例として、特許文献3に開示された手法による処理結果を説明するための図である。図8Aおよび図8Bは、それぞれ、一例を示し、その紙面左側は、湯だまりが写り込んだ画像であり、紙面右側は、紙面左側の画像に対する、特許文献3に開示された手法による処理結果である。 FIG. 7 is a diagram showing a brightness profile of the image shown in FIG. 3 as an example. FIG. 8 is a diagram for explaining the processing results by the method disclosed in Patent Document 3 as a comparative example. 8A and 8B each show an example. The left side of the paper shows an image in which a pool of hot water is reflected, and the right side of the paper shows the processing results of the image on the left side of the paper using the method disclosed in Patent Document 3. be.

例えば、図3に示す画像は、出銑滓流および湯だまりが写り込んだ画像であり、この画像の枠WK1内において、縦方向の各画素位置における横方向の平均画素値を求めることによって生成される輝度プロファイルは、図7に示すようになる。出銑滓流の輝度と湯だまりの輝度との差が小さいため、この図7に示す輝度プロファイルでは、出銑滓流に対応する輝度プロファイルの部分と湯だまりに対応する輝度プロファイルの部分とがなだらかに連続するから、出銑滓流の幅を求めるための閾値が設定し難く、出銑滓流と湯だまりとを弁別して、図7に示す輝度プロファイルから出銑滓流の幅を求め難い。一方、特許文献3に開示された手法でも、出銑滓流の輝度と湯だまりの輝度との差が小さいため、出銑滓流の幅を求めるための閾値が小さく設定されると、図8Aに示すように、出銑滓流の幅が実際よりも大きく求められてしまい、出銑滓流の幅を求めるための前記閾値が大きく設定されると、図8Bに示すように、出銑滓流の幅が実際よりも小さく求められてしまい、出銑滓流と湯だまりとを弁別して、出銑滓流の幅を求め難い。 For example, the image shown in FIG. 3 is an image in which a tap iron slag flow and a pool of hot water are reflected, and is generated by calculating the average pixel value in the horizontal direction at each pixel position in the vertical direction within the frame WK1 of this image. The resulting brightness profile is shown in FIG. Since the difference between the brightness of the tap slag flow and the brightness of the hot water pool is small, in the brightness profile shown in FIG. Since it is continuous and gentle, it is difficult to set a threshold value for determining the width of the tap slag flow, and it is difficult to distinguish between the tap slag flow and the pool of hot water and determine the width of the tap slag flow from the brightness profile shown in Fig. 7. . On the other hand, even in the method disclosed in Patent Document 3, since the difference between the brightness of the tap slag flow and the brightness of the hot water pool is small, if the threshold value for determining the width of the tap iron slag flow is set small, FIG. As shown in FIG. 8B, if the width of the tap slag flow is calculated to be larger than the actual width, and the threshold value for determining the width of the tap iron slag flow is set large, as shown in FIG. The width of the flow is calculated to be smaller than the actual width, and it is difficult to distinguish between the tap slag flow and the pool and determine the width of the tap slag flow.

これに対し、図3ないし図5を用いて上述したように、本実施形態における出銑滓流幅測定装置Dおよび出銑滓流幅測定方法は、湯だまりと出銑滓流とを弁別して出銑滓流の幅を求めることができる。 On the other hand, as described above with reference to FIGS. 3 to 5, the tap slag flow width measurement device D and the tap slag flow width measuring method in this embodiment distinguish between the pool and the tap slag flow. The width of the tap slag flow can be determined.

なお、上述の実施形態では、前記幅演算対象画像として総和エッジ画像または平均エッジ画像が生成されたが、前記幅演算対象画像として中央値エッジ画像が生成されてもよい。前記中央値エッジ画像は、前記エッジ画像生成部で生成した複数のエッジ画像に対し、画素ごとに中央値を抽出することによって生成される。 In the above-described embodiment, a summation edge image or an average edge image is generated as the width calculation target image, but a median edge image may be generated as the width calculation target image. The median edge image is generated by extracting a median value for each pixel from a plurality of edge images generated by the edge image generation unit.

また、上述の実施形態では、幅演算対象画像から出銑滓流の幅が求められたが、幅演算対象画像を2値化してから出銑滓流の幅が求められてもよい。 Further, in the above-described embodiment, the width of the tap slag flow is determined from the width calculation target image, but the width of the tap iron slag flow may be determined after binarizing the width calculation target image.

図9は、一例として、変形形態による、図5に示す幅演算対象画像に基づく2値化画像およびその輝度プロファイルを示す図である。図9Aは、図5に示す幅演算対象画像の2値化画像を示し、図9Bは、図9Aに示す2値化画像の輝度プロファイルを示す。図9Bの縦軸は、2値化画像での垂直方向(縦方向)の各位置であり、その横軸は、輝度(2値化された輝度の合計輝度)である。 FIG. 9 is a diagram showing, as an example, a binarized image based on the width calculation target image shown in FIG. 5 and its brightness profile in a modified form. 9A shows a binarized image of the width calculation target image shown in FIG. 5, and FIG. 9B shows a brightness profile of the binarized image shown in FIG. 9A. The vertical axis in FIG. 9B is each position in the vertical direction (longitudinal direction) in the binarized image, and the horizontal axis is the luminance (total luminance of the binarized luminance).

この場合では、幅演算部24は、対象画像生成部23で生成した幅演算対象画像から2値化画像を生成し、前記2値化画像に対し、出銑滓流の流れる方向に応じた所定の一方向に沿った各画素の各画素値を合計することによって前記一方向に直交する直交方向に沿う各位置の各合計画素値を輝度プロファイルとして求め、前記求めた各位置の各合計画素値に基づいて前記出銑滓流の幅を求める。より詳しくは、幅演算部24は、所定の閾値(第2幅判定閾値)以上の合計画素値が存在する領域の長さを前記出銑滓流の幅として求める。2値化するための所定の閾値(2値化閾値)および前記第2幅判定閾値は、適宜に設定され、例えば、輝度プロファイルの最大値の60%に設定される。この2値化画像の生成処理S11は、図6に破線で示すように、上述の幅演算対象画像の生成処理S3の後に実行される。例えば、幅演算部24は、図5Aに示す幅演算対象画像から、図9Aに示す2値化画像を生成し、この図9Aに示す2値化画像に対し、水平方向に沿う各画素の各画素値(図9Aでは0または1の輝度値)を合計することによって、図9Bに示すように、垂直方向に沿う各位置の合計画素値を輝度プロファイルとして求め、第2幅判定閾値Th2以上の合計画素値が存在する領域の長さを前記出銑滓流の幅として求める。このような変形形態の出銑滓流幅測定装置Dは、幅演算対象画像から2値化画像を生成し、2値化画像から求めた前記直交方向に沿う各位置の各合計画素値に基づいて出銑滓流の幅を求めるので、ノロが写り込んだ画像でも、ノロと出銑滓流とを弁別して出銑滓流の幅を求めることができる。 In this case, the width calculation unit 24 generates a binarized image from the width calculation target image generated by the target image generation unit 23, and applies a predetermined value to the binarized image according to the direction in which the tapped slag flows. By summing each pixel value of each pixel along one direction, each total pixel value at each position along an orthogonal direction orthogonal to the one direction is determined as a brightness profile, and each total pixel value at each position determined above. The width of the tap slag flow is determined based on the following. More specifically, the width calculation unit 24 determines the length of the region where the total pixel value is equal to or greater than a predetermined threshold (second width determination threshold) as the width of the tapped iron slag flow. A predetermined threshold for binarization (binarization threshold) and the second width determination threshold are appropriately set, and are set, for example, to 60% of the maximum value of the brightness profile. This binarized image generation process S11 is executed after the above-described width calculation target image generation process S3, as shown by the broken line in FIG. For example, the width calculation unit 24 generates a binarized image shown in FIG. 9A from the width calculation target image shown in FIG. By summing the pixel values (brightness values of 0 or 1 in FIG. 9A), the total pixel value at each position along the vertical direction is determined as a brightness profile, as shown in FIG. 9B, and the The length of the region where the total pixel value exists is determined as the width of the tap slag flow. The tapped iron slag flow width measurement device D of such a modified form generates a binarized image from the width calculation target image, and calculates the value based on each total pixel value at each position along the orthogonal direction obtained from the binarized image. Since the width of the tap slag flow is determined by using the method, even in an image where slag is reflected, the width of the tap slag flow can be determined by distinguishing between the slag and the tap slag flow.

図10は、一例として、湯だまり、ノロおよび出銑滓流の画像を示す図である。図11は、比較例として、ノロを含む場合における、特許文献3に開示された手法による処理結果を説明するための図である。図11の紙面左側は、湯だまりおよびノロが写り込んだ画像であり、その紙面右側は、紙面左側の画像に対する、特許文献3に開示された手法による処理結果である。図12は、一例として、ノロを含む場合における、複数のエッジ画像、幅演算対象画像およびその輝度プロファイルを示す図である。図12Aは、複数のエッジ画像およびその平均エッジ画像の幅演算対象画像を示し、図12Bは、図12Aに示す幅演算対象画像の輝度プロファイルを示す。図12Bの縦軸は、幅演算対象画像での垂直方向(縦方向)の各位置であり、その横軸は、輝度(合計輝度)である。図13は、一例として、変形形態による、図12に示す幅演算対象画像に基づく2値化画像およびその輝度プロファイルを示す図である。図13Aは、図12に示す幅演算対象画像の2値化画像を示し、図13Bは、図13Aに示す2値化画像の輝度プロファイルを示す。図13Bの縦軸は、2値化画像での垂直方向(縦方向)の各位置であり、その横軸は、輝度(2値化された輝度の合計輝度)である。 FIG. 10 is a diagram showing, as an example, images of a pool of water, slag, and a tap slag flow. FIG. 11 is a diagram for explaining the processing results according to the method disclosed in Patent Document 3 in a case where slag is included as a comparative example. The left side of the page in FIG. 11 is an image in which a pool of water and slag are reflected, and the right side of the page is the result of processing the image on the left side of the page using the method disclosed in Patent Document 3. FIG. 12 is a diagram showing, as an example, a plurality of edge images, a width calculation target image, and their luminance profiles in a case where a slag is included. FIG. 12A shows a width calculation target image of a plurality of edge images and their average edge image, and FIG. 12B shows a brightness profile of the width calculation target image shown in FIG. 12A. The vertical axis in FIG. 12B is each position in the vertical direction (longitudinal direction) in the width calculation target image, and the horizontal axis is the brightness (total brightness). FIG. 13 is a diagram showing, as an example, a binarized image based on the width calculation target image shown in FIG. 12 and its brightness profile in a modified form. 13A shows a binarized image of the width calculation target image shown in FIG. 12, and FIG. 13B shows a brightness profile of the binarized image shown in FIG. 13A. The vertical axis in FIG. 13B is each position in the vertical direction (longitudinal direction) in the binarized image, and the horizontal axis is the luminance (total luminance of the binarized luminance).

例えば、図10に示す画像は、出銑滓流、湯だまりおよびノロが写り込んだ画像であり、この画像の枠WK2内の紙面上方には出銑滓流が写り込まれ、枠WK2内の紙面下方には湯だまりが写り込まれ、湯だまりの下端にノロが写り込まれている。特許文献3に開示された手法では、上述の図8の場合と同様に、出銑滓流の輝度と湯だまりの輝度との差が小さいため、図11に示すように、出銑滓流と湯だまりとを弁別して、出銑滓流の幅を求め難い。上述の実施形態における出銑滓流幅測定装置Dでは、出銑滓流、湯だまりおよびノロが写り込んだ時系列な60枚の画像から、図12Aに示す60枚のエッジ画像が生成され、これら60枚のエッジ画像から、図12Aの紙面右側に示す平均エッジ画像の幅演算対象画像が生成され、縦方向の各画素位置における横方向の合計画素値を求めることによって生成される輝度プロファイルは、図12Bに示すようになる。この図12Bに示す輝度プロファイルから、出銑滓流と湯だまりとを弁別して、出銑滓流の幅を求めることが可能であるが、ノロに起因するエッジ情報が大きいため、出銑滓流に対応する輝度プロファイルの部分だけでなく、ノロに対応する輝度プロファイルの部分でも第1幅判定閾値Th1を越える部分が生じて輝度プロファイルがやや不明確となっている。一方、この変形形態における出銑滓流幅測定装置Dでは、図12Aに示す幅演算対象画像から、図13Aに示す2値化画像が生成され、縦方向の各画素位置における横方向の合計画素値を求めることによって生成される輝度プロファイルは、図13Bに示すようになる。この図13Bに示す輝度プロファイルでは、ノロに起因する合計画素値が低減されており、図13Bに示す輝度プロファイルは、図12Bに示す輝度プロファイルに比べて明確になり、出銑滓流の幅が求め易くなっている。これは、ノロに起因する2値化画像の明部は、出銑滓流に起因する2値化画像の明部に比べて空間的に細い連結となるため、2値化および横方向の合計画素値の演算(あるいは、その平均化)によって、ノロに起因するエッジ情報が抑制されるためと推察できる。 For example, the image shown in FIG. 10 is an image in which a tap slag flow, a pool of hot water, and slag are reflected. A pool of hot water is reflected at the bottom of the page, and slag is visible at the bottom of the pool. In the method disclosed in Patent Document 3, as in the case of FIG. 8 described above, the difference between the brightness of the tap slag flow and the brightness of the pool is small, so as shown in FIG. It is difficult to determine the width of the tap iron slag flow by distinguishing it from the hot water pool. In the tap slag flow width measuring device D in the above-described embodiment, 60 edge images shown in FIG. 12A are generated from 60 time-series images in which the tap slag flow, pools, and slag are reflected. From these 60 edge images, the average edge image width calculation target image shown on the right side of the paper in FIG. 12A is generated, and the brightness profile generated by calculating the horizontal total pixel value at each vertical pixel position is , as shown in FIG. 12B. From the brightness profile shown in FIG. 12B, it is possible to determine the width of the tap slag flow by distinguishing between the tap slag flow and the pool, but since the edge information due to slag is large, In addition to the portion of the brightness profile corresponding to slag, there is also a portion exceeding the first width determination threshold Th1, making the brightness profile somewhat unclear. On the other hand, in the tap iron slag flow width measurement device D in this modified form, the binarized image shown in FIG. 13A is generated from the width calculation target image shown in FIG. 12A, and the total pixels in the horizontal direction at each pixel position in the vertical direction are The brightness profile generated by calculating the values is as shown in FIG. 13B. In the brightness profile shown in FIG. 13B, the total pixel value caused by slag is reduced, and the brightness profile shown in FIG. 13B is clearer than the brightness profile shown in FIG. 12B, and the width of the tap slag flow is reduced. It has become easier to find. This is because the bright parts of the binarized image caused by slag become spatially thinner connections than the bright parts of the binarized image caused by the tap slag flow, so the sum of the binarized and lateral directions It can be inferred that this is because edge information caused by slag is suppressed by calculating the pixel values (or by averaging them).

また、上述の実施形態において、出銑滓流幅測定装置Dは、図1に破線で示すように、前記複数の画像を取得する取得処理、前記複数のエッジ画像を生成するエッジ画像生成処理、前記幅演算対象画像を生成する対象画像生成処理、および、前記出銑滓流の幅を求める幅演算処理それぞれを、画像取得部1、エッジ画像生成部22、対象画像生成部23、および、幅演算部24それぞれに繰り返し実行させる繰返し実行部25を制御処理部2に機能的にさらに備え、幅演算部24は、前記繰り返しの実行において、所定の閾値(前記第1ないし第3幅判定閾値のうちのいずれか1つの閾値)以上を連続して所定の回数以上となる合計画素値が存在する領域の長さを前記出銑滓流の幅として求めてもよい。前記所定の回数は、複数のサンプルから、予め適宜に設定される。 In the above-described embodiment, the tap slag flow width measuring device D includes an acquisition process for acquiring the plurality of images, an edge image generation process for generating the plurality of edge images, as shown by the broken line in FIG. The image acquisition unit 1, the edge image generation unit 22, the target image generation unit 23, and the width The control processing unit 2 is further functionally equipped with an iterative execution unit 25 that causes each of the calculation units 24 to repeatedly execute the operation, and the width calculation unit 24 sets a predetermined threshold value (of the first to third width determination thresholds) in the repeated execution. The width of the tap iron slag flow may be determined as the length of a region where the total pixel value is continuously equal to or greater than a predetermined number of times (any one of the threshold values). The predetermined number of times is appropriately set in advance from a plurality of samples.

例えば、図5Bに示すような輝度プロファイルが繰り返し求められ、連続した所定の回数の各輝度ファイルから求められた各出銑滓流の各幅における重複する部分(共通して幅とされた部分)が出銑滓流の幅とされる。あるいは、例えば、図9Bに示すような輝度プロファイルが繰り返し求められ、連続した所定の回数の各輝度ファイルから求められた各出銑滓流の各幅における重複する部分(共通して幅とされた部分)が出銑滓流の幅とされる。あるいは、例えば、図13Bに示すような輝度プロファイルが繰り返し求められ、連続した所定の回数の各輝度ファイルから求められた各出銑滓流の各幅における重複する部分(共通して幅とされた部分)が出銑滓流の幅とされる。 For example, a brightness profile as shown in FIG. 5B is repeatedly obtained, and the overlapping portion (common width portion) of each width of each tap slag flow obtained from each brightness file a predetermined number of times. is considered to be the width of the tap slag flow. Alternatively, for example, a brightness profile as shown in FIG. ) is considered to be the width of the tap slag flow. Alternatively, for example, a brightness profile as shown in FIG. ) is considered to be the width of the tap slag flow.

このような出銑滓流幅測定装置Dは、前記繰り返しの実行において、所定の閾値以上を連続して所定の回数以上となる合計画素値が存在する領域の長さを前記出銑滓流の幅として求めるので、出銑滓流における幅方向の両端での位置のゆらぎ(ばらつき)を除去した出銑滓流の幅を求めることができる。 Such a tap slag flow width measuring device D calculates the length of the region where the total pixel value that exceeds a predetermined threshold value or more consecutively a predetermined number of times exists in the tap slag flow in the repeated execution. Since it is determined as a width, it is possible to determine the width of the tap slag flow by removing positional fluctuations (variations) at both ends of the tap slag flow in the width direction.

また、上述の実施形態において、出銑滓流幅測定装置Dは、さらに、出銑滓流の流量を求めて出力してもよい。この場合では、例えば、出銑滓流が円柱形状と仮定され、上述のように求めた出銑滓流の幅が出銑滓流の直径とされる。そして、出銑滓流幅測定装置Dは、例えば、前記特許文献3に開示された手法によって出銑滓流の流速を求め、前記求めた出銑滓流の直径に基づいて出銑滓流の断面積を求め、これら断面積に流速を乗算することによって単位時間当たりの流量を求める。前記特許文献3では、異なる時点で生成された出銑滓流の2枚の画像において、パターンマッチングを用いた、出銑滓流を写し込んだ画像中での対応点探索によって出銑滓流の流速が求められている。 Moreover, in the above-mentioned embodiment, the tap slag flow width measuring device D may further determine and output the flow rate of the tap slag flow. In this case, for example, it is assumed that the tap slag flow has a cylindrical shape, and the width of the tap slag determined as described above is taken as the diameter of the tap slag. Then, the tap slag flow width measuring device D determines the flow velocity of the tap slag flow using the method disclosed in Patent Document 3, and determines the flow velocity of the tap slag flow based on the determined diameter of the tap slag flow. The flow rate per unit time is determined by determining the cross-sectional areas and multiplying these cross-sectional areas by the flow velocity. In Patent Document 3, in two images of the tap slag generated at different times, the tap slag is detected by searching for corresponding points in the image showing the tap slag using pattern matching. Flow velocity is required.

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 adequately and fully described through embodiments with reference to the drawings in the above description, but those skilled in the art will easily be able to modify and/or improve the embodiments described above. It should be recognized that this is possible. Therefore, unless the modification or improvement made by a person skilled in the art does not depart from the scope of the claims stated in the claims, such modifications or improvements do not fall outside the scope of the claims. It is interpreted as encompassing.

1 画像取得部
2 制御処理部
6 記憶部
21 制御部
22 エッジ画像生成部
23 対象画像生成部
24 幅演算部
25 繰返し実行部
1 Image acquisition section 2 Control processing section 6 Storage section 21 Control section 22 Edge image generation section 23 Target image generation section 24 Width calculation section 25 Iteration execution section

Claims (5)

出銑口から流れ出る、溶銑と溶滓とが混在した出銑滓流を撮像することによって生成された時系列に並ぶ複数の画像を取得する画像取得部と、
前記画像取得部で取得した複数の画像それぞれからエッジを抽出することによって複数のエッジ画像を生成するエッジ画像生成部と、
前記エッジ画像生成部で生成した複数のエッジ画像に基づいて出銑滓流の第1像における第1明るさと湯だまりの第2像における第2明るさとの間に差を生成するように幅演算対象画像を生成する対象画像生成部と、
前記対象画像生成部で生成した幅演算対象画像に基づいて前記出銑滓流の幅を求める幅演算部とを備える、
出銑滓流幅測定装置。
an image acquisition unit that acquires a plurality of images arranged in chronological order generated by imaging a tap slag flow containing a mixture of hot metal and molten slag flowing out from a tap hole;
an edge image generation unit that generates a plurality of edge images by extracting edges from each of the plurality of images acquired by the image acquisition unit;
Width calculation is performed to generate a difference between the first brightness in the first image of the tap slag flow and the second brightness in the second image of the hot water pool based on the plurality of edge images generated by the edge image generation unit. a target image generation unit that generates a target image;
a width calculation unit that calculates the width of the tap slag flow based on the width calculation target image generated by the target image generation unit;
Tap iron slag flow width measuring device.
前記対象画像生成部は、前記エッジ画像生成部で生成した複数のエッジ画像に対し、画素ごとに画素値を総和することによって1個の総和エッジ画像を、または、画素ごとに画素値の平均値を求めることによって1個の平均エッジ画像を、前記幅演算対象画像として生成する、
請求項1に記載の出銑滓流幅測定装置。
The target image generation unit generates one total edge image by summing pixel values for each pixel of the plurality of edge images generated by the edge image generation unit, or generates an average value of pixel values for each pixel. Generating one average edge image as the width calculation target image by determining
The tap iron slag flow width measuring device according to claim 1.
前記幅演算部は、前記対象画像生成部で生成した幅演算対象画像から2値化画像を生成し、前記2値化画像に対し、前記出銑滓流の流れる方向に応じた所定の一方向に沿った各画素の各画素値を合計することによって前記一方向に直交する直交方向に沿う各位置の各合計画素値を求め、前記求めた各位置の各合計画素値に基づいて前記出銑滓流の幅を求める、
請求項2に記載の出銑滓流幅測定装置。
The width calculation unit generates a binarized image from the width calculation target image generated by the target image generation unit, and converts the binarized image into a predetermined direction corresponding to the flow direction of the tap iron slag flow. By summing each pixel value of each pixel along the direction, each total pixel value of each position along the orthogonal direction orthogonal to the one direction is obtained, and the said iron tapping is Find the width of the tailings,
The tap iron slag flow width measuring device according to claim 2.
前記複数の画像を取得する取得処理、前記複数のエッジ画像を生成するエッジ画像生成処理、前記幅演算対象画像を生成する対象画像生成処理、および、前記出銑滓流の幅を求める幅演算処理それぞれを、前記画像取得部、前記エッジ画像生成部、前記対象画像生成部、および、前記幅演算部それぞれに繰り返し実行させる繰返し実行部をさらに備え、
前記幅演算部は、前記繰り返しの実行において、所定の閾値以上を連続して所定の回数以上となる合計画素値が存在する領域の長さを前記出銑滓流の幅として求める、
請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の出銑滓流幅測定装置。
Acquisition processing for acquiring the plurality of images, edge image generation processing for generating the plurality of edge images, target image generation processing for generating the width calculation target image, and width calculation processing for determining the width of the tap iron slag flow. further comprising an iterative execution unit that causes each of the image acquisition unit, the edge image generation unit, the target image generation unit, and the width calculation unit to repeatedly execute each,
In the repeated execution, the width calculation unit calculates the length of a region where a total pixel value that is continuously equal to or greater than a predetermined threshold value exists for a predetermined number of times as the width of the tapped iron slag flow.
The tap slag flow width measuring device according to any one of claims 1 to 3.
出銑口から流れ出る、溶銑と溶滓とが混在した出銑滓流を撮像することによって生成された時系列に並ぶ複数の画像を取得する画像取得工程と、
前記画像取得工程で取得した複数の画像それぞれからエッジを抽出することによって複数のエッジ画像を生成するエッジ画像生成工程と、
前記エッジ画像生成工程で生成した複数のエッジ画像に基づいて出銑滓流の第1像における第1明るさと湯だまりの第2像における第2明るさとの間に差を生成するように幅演算対象画像を生成する対象画像生成工程と、
前記対象画像生成工程で生成した幅演算対象画像に基づいて前記出銑滓流の幅を求める幅演算工程とを備える、
出銑滓流幅測定方法。
an image acquisition step of acquiring a plurality of images arranged in chronological order generated by imaging a tap slag flow flowing out from a tap hole and containing a mixture of hot metal and molten slag;
an edge image generation step of generating a plurality of edge images by extracting edges from each of the plurality of images acquired in the image acquisition step;
width calculation to generate a difference between the first brightness in the first image of the tap slag flow and the second brightness in the second image of the hot water pool based on the plurality of edge images generated in the edge image generation step; a target image generation step of generating a target image;
and a width calculation step of determining the width of the tap slag flow based on the width calculation target image generated in the target image generation step.
Method for measuring tap slag flow width.
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