KR101905832B1

KR101905832B1 - Method and apparatus for detecting breackout in continuous casting process

Info

Publication number: KR101905832B1
Application number: KR1020170068645A
Authority: KR
Inventors: 김호국; 김성용; 나제헌; 신민철; 손연수; 이효석
Original assignee: 주식회사 포스코; (주) 애인테크놀로지
Priority date: 2017-06-01
Filing date: 2017-06-01
Publication date: 2018-11-30

Abstract

The present invention relates to a breakout detection apparatus, which comprises: a photographing step of sequentially photographing a slab surface extracted from a mold; an image processing step of generating image processing information by detecting a change in brightness from sequentially photographed images photographed in the photographing step; and a breakout detection step of detecting breakout from the image processing information based on the entire area of a pixel area wherein the change in brightness exceeds a preset value.

Description

TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a method and an apparatus for detecting a break-

본 발명은 연속 주조 공정에서 브레이크 아웃 검출 방법 및 장치에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로 브레이크 아웃 검출 오류 및 에러 발생 확률을 낮추어 실시간으로 좀 더 정확하게 브레이크 아웃을 검출할 수 있는 브레이크 아웃 검출 방법 및 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a break-out detection method and apparatus in a continuous casting process, and more particularly, to a break-out detection method and apparatus capable of detecting a break-out more accurately in real time by lowering the break- .

일반적으로 연속 주조 공정(continuous casting process)은 제강로에서 생산되어 래들(laddle)로 이송된 용강을 턴디쉬(tundish)에서 받았다가 연속 주조기용 몰드로 공급하여 일정 형상의 슬라브를 생성하는 공정이다. 이러한 연속 주조 공정에 사용되는 연속 주조 설비는 도 1에 도시되는 바와 같이, 제강로에서 생산되는 용강(1)이 채워지는 래들(10)과, 상기 래들(10)로부터 쉬리드 노즐(11)을 통하여 용강을 공급받아 저장하는 턴디쉬(20)와, 상기 턴디쉬(20)에서 침지 노즐(21)을 통하여 출강되는 용강을 최초 냉각시켜 소정 형상을 가지는 슬라브로 형성하는 연속 주조용 몰드(30)와, 상기 몰드(30)에 연결되어 몰드(30)로부터 응고된 슬라브를 이동시키는 다수의 핀치 롤(pinch roll) 및 가이드 롤(guide roll)(미도시)을 포함한다. 즉, 래들(10)과 턴디쉬(20)에서 출강된 용강은 연속 주조용 몰드(30)에서 소정의 폭과 두께를 가지는 슬라브로 형성되어 핀치 롤 및 가이드 롤을 통하여 후속 공정으로 이동되는 것이다. In general, a continuous casting process is a process in which a molten steel produced in a steelmaking furnace is transferred to a ladle from a tundish and then supplied to a mold for a continuous casting machine to produce a slab having a predetermined shape. 1, the continuous casting equipment used in the continuous casting process includes a ladle 10 filled with molten steel 1 produced in a steelmaking furnace, and a shroud nozzle 11 from the ladle 10 A continuous casting mold 30 for initially cooling molten steel introduced through the immersion nozzle 21 in the tundish 20 into a slab having a predetermined shape, And a plurality of pinch rolls and guide rolls (not shown) connected to the molds 30 to move the solidified slabs from the molds 30. That is, the molten steel introduced from the ladle 10 and the tundish 20 is formed into a slab having a predetermined width and thickness in the continuous casting mold 30, and is moved to a subsequent process through the pinch roll and the guide roll.

이 때 몰드(30) 내의 용강을 응고하기 위하여 몰드의 표면을 냉각수로 냉각시키며 이에 따라 반 응고된 슬라브를 몰드 아래로 연속적으로 인출하는 과정이 수행된다. 이와 같은 몰드 내에 위치한 용강의 응고는 조업 과정에서 매우 불확실성을 띤 변수이다. 즉, 공급되는 액체 용강의 온도, 몰드 표면을 냉각하기 위해 공급되는 냉각수의 양, 몰드의 진동, 인출되는 속도 및 몰드 파우더 등이 몰드 내 용강의 응고에 영향을 미치게 된다. At this time, in order to solidify the molten steel in the mold 30, the surface of the mold is cooled with cooling water, and thus, the process of continuously withdrawing the rebuilt slab under the mold is performed. The solidification of molten steel in such a mold is a very uncertain variable during the operation. That is, the temperature of the liquid molten steel to be supplied, the amount of the cooling water supplied to cool the mold surface, the vibration of the mold, the speed at which the mold is drawn, and the mold powder affect the solidification of the molten steel in the mold.

이처럼 용강의 응고에 영향을 미치는 요소들이 매우 다양하기 때문에, 몰드로부터 응고되어 나오는 고체 슬라브가 반드시 안정적으로 제조되리라는 보장이 없다. 구체적으로, 몰드에서 인출되는 슬라브 표면은 응고되어 있으나 내부에는 미응고 상태의 용강이 존재하고 있다. 따라서 몰드 내에서 용강의 냉각이 불충분하여 슬라브의 표피가 미발달된 체로 몰드에서 인출되거나, 과응고되어 몰드와 슬라브 표면간 마찰력이 커서 슬라브 표면에 큰 마찰력이 인가되면 간혹 슬라브의 표피가 터져서 슬라브 내부에 있는 미 응고 상태의 용강이 외부로 유출되는 브레이크아웃 현상이 발생하게 된다.Since the factors affecting the solidification of molten steel are so varied, there is no guarantee that the solid slabs solidified from the mold will be produced stably. Specifically, the surface of the slab drawn out from the mold is solidified, but the molten steel in the non-solidified state exists inside. Therefore, when the molten steel in the mold is insufficiently cooled, the skin of the slab is pulled out of the mold by the undeveloped sieve, or the mold is overcoated and the frictional force between the mold and the slab surface is large and large friction force is applied to the surface of the slab. A break-out phenomenon occurs in which the molten steel in the non-solidified state flows out to the outside.

이와 같이 연속 주조 공정에서 발생한 브레이크 아웃은 액체 용강이 설비 주위로 비산되면서 연속 주조 설비의 손상을 초래한다. 따라서 슬라브의 브레이크 아웃 현상을 신속하게 감지하는 방안이 요구되고 있으며, 이를 위하여 브레이크 아웃의 발생을 방지, 예측 및 감지하는 방안들이 제시되고 있다. The break-out that occurs in the continuous casting process thus causes the liquid molten steel to scatter around the equipment, resulting in damage to the continuous casting equipment. Accordingly, there is a demand for a method of quickly detecting the break-out phenomenon of the slab, and a method of preventing, predicting and detecting the break-out is suggested.

예를 들어, 종래기술의 경우 몰드의 상하부 온도 차이, 냉각수의 상하부 온도 차이, 몰드 내 용강의 레벨 변화량 또는 계산된 전열량을 판단함으로써 브레이크 아웃을 예측하거나, 몰드 구동 실린더에서 감지되는 압력값을 특정 이상으로 유지함으로써 브레이크 아웃을 방지하고 있다. 또한, 브레이크 아웃을 감지하기 위하여 온도 감지 카메라를 사용함으로써 슬라브의 온도 변화가 큰 상황으로부터 브레이크 아웃을 감지하거나, 빛을 감지하는 카메라를 사용하여 휘도값이 특별히 높아진 상황으로부터 브레이크 아웃을 감지하고 있다. For example, in the prior art, breakout is predicted by determining the temperature difference between the upper and lower portions of the mold, the difference between the upper and lower portions of the cooling water, the level change amount of the molten steel in the mold, or the calculated total heat amount, Or more, thereby preventing break-out. In addition, by using a temperature sensing camera to detect breakout, a breakout is detected from a situation where a temperature change of the slab is large, or a breakout is detected from a situation where a brightness value is particularly increased by using a camera that detects light.

그러나, 단순히 촬영된 영상의 휘도값을 토대로 브레이크 아웃을 감지하려는 경우, 실제 브레이크 아웃이 발생하지 않았음에도 불구하고 브레이크 아웃이 발생한 것으로 잘못 감지하는 경우가 발생한다. 따라서, 촬영된 영상으로부터 브레이크 아웃을 감지하고자 하는 경우, 이러한 검출 오류를 방지할 수 있는 개선된 방식이 요구된다.However, when a breakout is detected based on the brightness value of a photographed image, a false detection may occur that a breakout has occurred even though no actual breakout has occurred. Therefore, when an attempt is made to detect a break-out from a photographed image, an improved method for preventing such a detection error is required.

뿐만 아니라, 연속 주조 공정의 몰드 하부 영역은 기계 구조물의 간섭, 철 성분의 스케일 발생 및 과도한 수증기 발생 등으로 카메라의 시야 확보가 어려운 경우가 많다. 따라서 카메라를 통한 감지가 불가능하게 되어 브레이크 아웃이 발생했음에도 불구하고 이를 감지하지 못하는 경우가 발생한다. 이에 카메라를 통한 감지가 불가능한 상황에 대한 대비책으로써 촬영 영상으로부터 브레이크 아웃을 감지하는 방법에 대한 보안책을 확보함으로써 브레이크 아웃 검출의 정확성을 더욱 개선할 필요가 있다. In addition, in the lower part of the mold in the continuous casting process, it is often difficult to secure the view of the camera due to mechanical structure interference, scaling of iron components, and excessive water vapor generation. Therefore, it is impossible to detect it through the camera, and even though the break-out occurs, it may not be detected. Therefore, it is necessary to further improve the accuracy of the breakout detection by securing a security method for detecting a breakout from a shot image as a countermeasure against a situation in which detection is impossible through a camera.

상술한 문제를 해결하기 위하여, 본 발명의 목적은 휘도값의 변화량이 기설정된 값을 초과하는 영역의 총 면적에 근거하여 브레이크 아웃 여부를 판단함으로써 브레이크 아웃의 발생을 감지할 때 발생할 수 있는 오류 가능성을 낮춘 브레이크 아웃의 검출 방법 및 장치를 제공하고자 하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems by providing a method and apparatus for determining whether or not a break-out occurs based on a total area of a region where a variation amount of a luminance value exceeds a preset value, And to provide a method and apparatus for detecting a breakout.

본 발명의 다른 목적은 휘도값의 변화량을 계산할 때, 필터링된 영상을 사용함으로써 현재 영상과 필터링 영상의 편차로부터 현재 영상이 과거 대비 밝아졌는지 어두워졌는지를 판단함으로써 실제로 브레이크 아웃이 발생하지 않았음에도 불구하고 발생한 것으로 잘못 감지하는 에러 발생 확률을 낮춘 브레이크 아웃의 검출 방법 및 장치를 제공하고자 하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method and apparatus for determining a change in luminance value by using a filtered image to determine whether a current image has become brighter or darker than a past image due to a deviation between a current image and a filtering image, And to provide a method and an apparatus for detecting a break-out in which the probability of occurrence of an error that erroneously detects a fault is reduced.

본 발명의 또 다른 목적은 카메라를 통한 브레이크 아웃의 검출이 명확하지 않거나 불가능하게 된 경우 이를 보완하기 위하여 용강 레벨 변화량에 근거하여 브레이크 아웃을 검출함으로써 브레이크 아웃 검출의 정확성을 개선한 브레이크 아웃의 검출 방법 및 장치를 제공하고자 하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a method of detecting a break-out in which the accuracy of break-out detection is improved by detecting a break-out based on a molten steel level change amount in order to compensate for a case where the detection of break- And to provide a device.

본 발명의 또 다른 목적들은 다음의 상세한 설명 및 도면으로부터 보다 명확해질 것이다.Other objects of the present invention will become more apparent from the following detailed description and drawings.

이를 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 브레이크 아웃 검출 방법은, 몰드로부터 인출되는 슬라브 표면을 연속적으로 촬영하는 촬영 단계; 상기 촬영 단계에서 촬영된 연속 촬영 영상으로부터 휘도값의 변화를 감지하여 영상 처리 정보를 생성하는 영상 처리 단계; 및 상기 영상 처리 정보로부터 휘도값의 변화가 기설정된 값을 초과하는 픽셀 영역의 전체 면적을 기반으로 브레이크 아웃을 검출하는 브레이크 아웃 검출 단계를 포함한다.To this end, a breakout detection method according to an embodiment of the present invention includes: a photographing step of continuously photographing a surface of a slab drawn out from a mold; An image processing step of detecting a change in luminance value from the continuous shot image photographed in the photographing step to generate image processing information; And a break-out detecting step of detecting a break-out based on the total area of the pixel area in which the change in luminance value exceeds a predetermined value from the image processing information.

상기 영상 처리 단계는, 상기 연속 촬영 영상을 기반으로 이전에 연산된 이전 필터링 영상과 현재 촬영 영상에 각각 다른 가중치를 적용하는 것에 의하여 현재 필터링 영상을 계산하는 필터링 영상 계산 단계; 상기 현재 촬영 영상과 현재 필터링 영상의 편차를 계산하는 것에 의하여 편차 영상을 생성하는 편차 영상 생성 단계; 및 상기 편차 영상의 각 픽셀값을 기설정된 문턱값과 비교하여, 상기 픽셀값이 상기 기설정된 문턱값보다 큰 경우 그 픽셀값을 참 값(1)으로 하고, 상기 픽셀값이 상기 기설정된 문턱값보다 작거나 같은 경우 그 픽셀값을 거짓 값(0)으로 하는 것에 의하여 이진화 영상을 생성하는 이진화 영상 생성 단계를 포함할 수 있고, 상기 현재 필터링 영상은 다음 영상 처리 단계에서 이전 필터링 영상으로 사용될 수 있다.Wherein the image processing step comprises: a filtering image calculation step of calculating a current filtered image by applying different weights to the previously filtered previous image and the current captured image based on the continuous shot image; A deviation image generation step of generating a deviation image by calculating a deviation between the current shot image and the current filtered image; And comparing each pixel value of the deviation image with a predetermined threshold value and setting the pixel value as a true value (1) when the pixel value is greater than the predetermined threshold value, And generating a binarized image by setting the pixel value to a false value (0) if the number of pixels of the current filtered image is less than or equal to the current filtered image, and the current filtered image may be used as a previous filtered image in the next image processing step .

상기 영상 처리 단계는, 상기 이진화 영상에서 참 값을 가지고 연속하는 픽셀 영역의 면적이 기설정된 면적보다 작은 경우, 해당 픽셀 영역의 픽셀 값을 거짓 값으로 변경하는 노이즈 제거 단계를 더 포함할 수 있다.The image processing step may further include a noise removing step of changing a pixel value of the pixel region to a false value when an area of a pixel region continuous with a true value in the binarized image is smaller than a predetermined area.

상기 브레이크 아웃 검출 단계는, 상기 영상 처리 정보로부터 휘도값의 변화가 기설정된 값을 초과하는 픽셀 영역의 전체 면적을 구하는 면적 추출 단계; 및 상기 전체 면적이 기설정된 기준값보다 큰 경우 슬라브에 브레이크 아웃이 발생한 것으로 판단하는 브레이크 아웃 판단 단계를 포함할 수 있다.Wherein the breakout detecting step comprises: an area extracting step of obtaining a total area of a pixel area whose change in luminance value exceeds a preset value from the image processing information; And a breakout determination step of determining that a breakout has occurred in the slab when the total area is greater than a preset reference value.

상기 브레이크 아웃 검출 방법은 상기 몰드 내 용강 높이를 측정하는 용강 높이 측정 단계; 및 상기 용강 높이의 변화 속도를 계산하는 용강 높이 변화 계산 단계를 더 포함할 수 있으며, 상기 브레이크 아웃 검출 단계는 상기 픽셀 영역의 전체 면적 및 상기 용강 높이의 변화 속도에 근거하여 브레이크 아웃을 검출할 수 있다.Wherein the breakout detection method comprises: measuring a molten steel height in the mold; And a molten steel height change calculation step of calculating a molten steel height change rate, wherein the breakout detection step is capable of detecting a breakout based on the total area of the pixel area and the change speed of the molten steel height have.

상기 브레이크 아웃 검출 단계는 상기 픽셀 영역의 전체 면적이 기설정된 기준값보다 크거나 상기 용강 높이 변화 속도가 기설정된 기준 변화 속도보다 큰 경우 브레이크 아웃이 발생한 것으로 판단할 수 있다.The breakout detecting step may determine that a breakout has occurred when the total area of the pixel region is greater than a preset reference value or the molten steel height changing speed is greater than a predetermined reference changing speed.

상기 브레이크 아웃 검출 단계는 상기 픽셀 영역의 전체 면적이 기설정된 기준값보다 크고 상기 용강 높이 변화 속도가 기설정된 기준 변화 속도보다 큰 경우 브레이크 아웃이 발생한 것으로 판단할 수 있다.The breakout detecting step may determine that a breakout has occurred when the total area of the pixel region is greater than a preset reference value and the molten steel height change rate is greater than a predetermined reference change rate.

상기 브레이크 아웃 검출 단계는, 상기 영상 처리 정보로부터 휘도값의 변화가 기설정된 값을 초과하는 픽셀 영역의 전체 면적을 구하는 면적 추출 단계; 상기 전체 면적이 제1 기준값보다 작거나 같은 경우 영상 상태를 제1 정상상태로 판단하고, 상기 전체 면적이 제1 기준값보다 크나 제2 기준값보다 작거나 같은 경우 제2 정상상태로 판단하며, 상기 전체 면적이 제2 기준값보다 큰 경우 비정상상태로 판단하는 영상 상태 판단 단계; 및 상기 영상 상태 및 상기 용강 높이 속도 변화에 근거하여 상기 슬라브의 브레이크 아웃 발생 여부를 판단하는 브레이크 아웃 판단 단계를 포함할 수 있다.Wherein the breakout detecting step comprises: an area extracting step of obtaining a total area of a pixel area whose change in luminance value exceeds a preset value from the image processing information; Determining that the image state is a first steady state when the total area is less than or equal to a first reference value and determining the second steady state when the total area is greater than a first reference value and less than or equal to a second reference value, Determining an abnormal state if the area is greater than a second reference value; And a breakout determination step of determining whether or not the slab has generated a breakout based on the change of the image state and the molten steel height velocity.

상기 브레이크 아웃 판단 단계는, 상기 영상 상태가 제1 정상상태이거나, 상기 영상 상태가 제2 정상상태이며 상기 용강 높이 속도 변화가 기설정된 기준 변화 속도보다 작거나 같은 경우, 브레이크 아웃이 발생하지 않은 것으로 판단하고, 상기 영상 상태가 제2 정상상태이며 상기 용강 높이 속도 변화가 기설정된 기준 변화 속도보다 큰 경우, 또는 상기 영상 상태가 비정상상태인 경우, 브레이크 아웃이 발생한 것으로 판단할 수 있다.If the image state is the first steady state, the image state is the second steady state, and the molten steel height velocity change is less than or equal to the preset reference change velocity, the breakout determination step may be such that no breakout occurs If it is determined that the image state is the second steady state and the molten steel height velocity change is greater than a predetermined reference change velocity or the image state is abnormal, it can be determined that a breakout has occurred.

본 발명의 다른 실시예에 따른 컴퓨터 판독가능한 저장매체는 컴퓨팅 장치에 의해 실행시, 상기 컴퓨팅 장치가 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 브레이크 아웃 검출 방법을 실행하게 하는 명령어들을 포함한다.A computer readable storage medium according to another embodiment of the present invention includes instructions that, when executed by a computing device, cause the computing device to perform a breakout detection method according to any one of claims 1 to 10 .

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 브레이크 아웃 검출 장치는, 몰드 하부에 위치하며 상기 몰드로부터 인출되는 슬라브 표면을 연속적으로 촬영하는 촬영 수단; 상기 촬영 수단에 의해 촬영된 연속 촬영 영상으로부터 휘도값의 변화를 감지하여 영상 처리 정보를 생성하는 영상 처리 수단; 및 상기 영상 처리 정보로부터 휘도값의 변화가 기설정된 값을 초과하는 픽셀 영역의 전체 면적을 기반으로 브레이크 아웃을 검출하는 브레이크 아웃 검출 수단을 포함한다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a breakout detecting apparatus comprising: photographing means located at a lower portion of a mold for continuously photographing a surface of a slab drawn out from the mold; Image processing means for detecting a change in the luminance value from the continuous shot image photographed by the photographing means and generating image processing information; And break-out detection means for detecting a break-out based on the entire area of the pixel region in which the change in luminance value exceeds a predetermined value from the image processing information.

상기 영상 처리 수단은, 상기 연속 촬영 영상을 기반으로 이전에 연산된 이전 필터링 영상과 현재 촬영 영상에 각각 다른 가중치를 적용하는 것에 의하여 현재 필터링 영상을 계산하는 필터링 영상 계산 모듈; 상기 현재 촬영 영상과 현재 필터링 영상의 편차를 계산하는 것에 의하여 편차 영상을 생성하는 편차 영상 생성 모듈; 및 상기 편차 영상의 각 픽셀값을 기설정된 문턱값과 비교하여, 상기 픽셀값이 상기 기설정된 문턱값보다 큰 경우 그 픽셀값을 참 값(1)으로 하고, 상기 픽셀값이 상기 기설정된 문턱값보다 작거나 같은 경우 그 픽셀값을 거짓 값(0)으로 하는 것에 의하여 이진화 영상을 생성하는 이진화 영상 생성 모듈을 포함할 수 있고, 상기 현재 필터링 영상은 다음 촬영 영상 처리시 이전 필터링 영상으로 사용될 수 있다.Wherein the image processing unit comprises: a filtering image calculation module for calculating a current filtering image by applying different weights to the previous filtered image and the current photographed image that have been calculated previously based on the continuous shot image; A deviation image generation module for generating a deviation image by calculating a deviation between the current shot image and the current filtered image; And comparing each pixel value of the deviation image with a predetermined threshold value and setting the pixel value as a true value (1) if the pixel value is greater than the predetermined threshold value, The binarized image generating module may generate a binarized image by setting the pixel value to a false value (0), and the current filtered image may be used as a previous filtered image when processing the next captured image .

상기 영상 처리 수단은, 상기 이진화 영상에서 참 값을 가지고 연속하는 픽셀 영역의 면적이 기설정된 면적보다 작은 경우, 해당 픽셀 영역의 픽셀 값을 거짓 값으로 변경하는 노이즈 제거 모듈을 더 포함할 수 있다.The image processing unit may further include a noise removing module for changing a pixel value of the pixel region to a false value when an area of a pixel region continuous with a true value in the binarized image is smaller than a predetermined area.

상기 브레이크 아웃 검출 수단은, 상기 영상 처리 정보로부터 휘도값의 변화가 기설정된 값을 초과하는 픽셀 영역의 전체 면적을 구하는 면적 추출 모듈; 및 상기 전체 면적이 기설정된 기준값보다 큰 경우 슬라브에 브레이크 아웃이 발생한 것으로 판단하는 브레이크 아웃 판단 모듈을 포함할 수 있다.Wherein the breakout detecting means includes an area extracting module that obtains an entire area of a pixel region whose change in luminance value exceeds a predetermined value from the image processing information; And a breakout determination module that determines that a breakout has occurred in the slab when the total area is greater than a preset reference value.

상기 브레이트 아웃 검출 장치는 상기 몰드 내 용강 높이를 측정하는 용강 높이 측정 수단을 더 포함하며, 상기 브레이크 아웃 검출 수단은, 상기 용강 높이의 변화 속도를 계산하는 용강 높이 변화 계산 모듈; 및 상기 픽셀 영역의 전체 면적 및 상기 용강 높이의 변화 속도에 근거하여 브레이크 아웃을 판단하는 브레이크 아웃 판단 모듈을 포함할 수 있다.The breakout detection apparatus may further include a molten steel height measuring means for measuring a molten steel height in the mold, wherein the breakout detecting means comprises: a molten steel height change calculating module for calculating a molten steel height change rate; And a breakout determination module for determining a breakout based on the total area of the pixel area and the rate of change of the molten steel height.

상기 브레이크 아웃 판단 모듈은 상기 픽셀 영역의 전체 면적이 기설정된 기준값보다 크거나 상기 용강 높이 변화 속도가 기설정된 기준 변화 속도보다 큰 경우 브레이크 아웃이 발생한 것으로 판단할 수 있다.The breakout determination module may determine that a breakout has occurred if the total area of the pixel area is greater than a preset reference value or the molten steel height change rate is greater than a predetermined reference change rate.

상기 브레이크 아웃 판단 모듈은 상기 픽셀 영역의 전체 면적이 기설정된 기준값보다 크고 상기 용강 높이 변화 속도가 기설정된 기준 변화 속도보다 큰 경우 브레이크 아웃이 발생한 것으로 판단할 수 있다.The breakout determination module may determine that a breakout has occurred when the total area of the pixel region is greater than a preset reference value and the molten steel height change rate is greater than a predetermined reference change rate.

상기 브레이크 아웃 검출 수단은, 상기 영상 처리 정보로부터 휘도값의 변화가 기설정된 값을 초과하는 픽셀 영역의 전체 면적을 구하는 면적 추출 모듈; 상기 전체 면적이 제1 기준값보다 작거나 같은 경우 영상 상태를 제1 정상상태로 판단하고, 상기 전체 면적이 제1 기준값보다 크나 제2 기준값보다 작거나 같은 경우 제2 정상상태로 판단하며, 상기 전체 면적이 제2 기준값보다 큰 경우 비정상상태로 판단하는 영상 상태 판단 모듈; 및 상기 영상 상태 및 상기 용강 높이 속도 변화에 근거하여 상기 슬라브의 브레이크 아웃 발생 여부를 판단하는 브레이크 아웃 판단 모듈을 포함할 수 있다.Wherein the breakout detecting means includes an area extracting module that obtains an entire area of a pixel region whose change in luminance value exceeds a predetermined value from the image processing information; Determining that the image state is a first steady state when the total area is less than or equal to a first reference value and determining the second steady state when the total area is greater than a first reference value and less than or equal to a second reference value, A video state determination module for determining an abnormal state when the area is larger than a second reference value; And a breakout determination module for determining whether the slab has generated a breakout based on the image state and the change in the molten steel height velocity.

상기 브레이크 아웃 판단 모듈은, 상기 영상 상태가 제1 정상상태이거나, 상기 영상 상태가 제2 정상상태이며 상기 용강 높이 속도 변화가 기설정된 기준 변화 속도보다 작거나 같은 경우, 브레이크 아웃이 발생하지 않은 것으로 판단하고, 상기 영상 상태가 제2 정상상태이며 상기 용강 높이 속도 변화가 기설정된 기준 변화 속도보다 큰 경우, 또는 상기 영상 상태가 비정상상태인 경우, 브레이크 아웃이 발생한 것으로 판단할 수 있다.If the image state is the first steady state, the image state is the second steady state, and the molten steel height velocity change is less than or equal to the preset reference change velocity, the breakout determination module determines that the breakout does not occur If it is determined that the image state is the second steady state and the molten steel height velocity change is greater than a predetermined reference change velocity or the image state is abnormal, it can be determined that a breakout has occurred.

상기 용강 높이 측정 수단은 코발트 γ-ray 방사선 촬영 장치 또는 카메라를 포함할 수 있다.The molten steel height measuring means may include a cobalt? -Ray radiographing apparatus or a camera.

본 발명의 브레이크 아웃 검출 방법 및 장치에 따르면, 휘도값의 변화량이 기설정된 값을 초과하는 영역의 총 면적에 근거하여 브레이크 아웃 여부를 판단함으로써 브레이크 아웃의 발생을 감지할 때 발생할 수 있는 오류 가능성을 낮출 수 있다.According to the breakout detection method and apparatus of the present invention, it is possible to determine whether or not a breakout is detected based on a total area of a region where a variation amount of a luminance value exceeds a preset value, Can be lowered.

본 발명의 다른 효과는 휘도값의 변화량을 계산할 때, 필터링된 영상을 사용함으로써 현재 영상과 필터링 영상의 편차로부터 현재 영상이 과거 대비 밝아졌는지 어두워졌는지를 판단함으로써 실제로 브레이크 아웃이 발생하지 않았음에도 불구하고 발생한 것으로 잘못 감지하는 에러 발생 확률을 낮출 수 있는 것이다.Another effect of the present invention is that when calculating the amount of change in the luminance value, it is determined whether the current image has become brighter or darker than the past due to the deviation of the current image and the filtered image by using the filtered image, It is possible to lower the probability of occurrence of an error that erroneously detects occurrence.

본 발명의 또 다른 효과는 카메라를 통한 브레이크 아웃의 검출이 명확하지 않거나 불가능하게 된 경우 이를 보완하기 위하여 용강 레벨 변화량에 근거하여 브레이크 아웃을 검출함으로써 브레이크 아웃 검출의 정확성을 개선한 것이다.Another effect of the present invention is to improve the accuracy of break-out detection by detecting a break-out based on the molten steel level change amount to compensate if the detection of the break-out through the camera becomes unclear or impossible.

도 1은 일반적인 연속 주조 공정에서 사용되는 연속 주조 설비를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 연속 주조 공정에서의 브레이크 아웃 검출 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 브레이크 아웃 검출 장치의 개략적인 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 브레이크 아웃 검출 장치의 영상 처리부의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 브레이크 아웃 검출 장치의 브레이크 아웃 판단부의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 브레이크 아웃 검출 장치에서 이진화 영상 생성 모듈에 의해 생성된 이진화 영상을 설명하기 위한 사진으로, 도 6의 (a)는 촬영된 현재 영상을 나타내며, 도 6의 (b)는 이진화 영상 생성부에 의해 생성된 영상을 나타낸다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 브레이크 아웃 검출 장치에서 노이즈 제거 모듈에 의한 노이즈 제거 영상을 설명하기 위한 도면으로, 도 7a는 노이즈 제거 전의 이진화 영상을 나타내며, 도 7b는 노이즈 제거 후의 이진화 영상을 나타낸다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 브레이크 아웃 검출 장치의 촬영 수단에 의해 촬영된 슬라브 영상으로, 도 8a는 연속 주조 공정이 정상적으로 진행되는 경우 촬영된 영상; 도 8b는 연속 주조 공정이 정상적으로 진행되고 있으나 환경 변수가 발생하여 빛의 양이 증가하였을 때 촬영된 영상; 도 8c는 연속 주조 공정이 비정상적으로 진행되어 슬라브에서 브레이크아웃이 발생한 경우 촬영된 영상을 나타낸다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 브레이크 아웃 검출 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 브레이크 아웃 검출 방법에서 영상 처리 정보를 생성하는 단계를 설명하기 위한 순서도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 브레이크 아웃 검출 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 브레이크 아웃 검출 단계를 나타내는 순서도이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 브레이크 아웃 검출 단계를 나타내는 순서도이다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 브레이크 아웃 검출 단계를 나타내는 순서도이다. 1 is a cross-sectional view schematically showing a continuous casting facility used in a general continuous casting process.
FIG. 2 is a view schematically showing a breakout detecting apparatus in a continuous casting process according to an embodiment of the present invention. FIG.
3 is a block diagram showing a schematic configuration of a break-out detection apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a block diagram showing the configuration of an image processing unit of a breakout detection apparatus according to an embodiment of the present invention.
5 is a block diagram showing the configuration of a breakout determination unit of a breakout detection apparatus according to an embodiment of the present invention.
6 is a photograph for explaining a binarized image generated by the binarized image generating module in the breakout detecting apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 6 (a) shows the photographed current image, (b) shows the image generated by the binarized image generating unit.
FIG. 7 is a diagram for explaining a noise removal image by the noise removal module in a breakout detection apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 7A shows a binarized image before noise removal, FIG. 7B shows a binarized image after noise removal, .
FIG. 8 is a slab image photographed by the photographing means of the breakout detecting apparatus according to an embodiment of the present invention, wherein FIG. 8A shows a photograph taken when the continuous casting process normally proceeds; FIG. FIG. 8B is a view illustrating an image taken when the continuous casting process is proceeding normally but the amount of light is increased due to an environmental variable; FIG. 8C shows a photographed image when a continuous casting process is abnormally advanced and a break-out occurs in the slab.
9 is a flowchart illustrating a method of detecting a breakout according to an embodiment of the present invention.
10 is a flow chart for explaining a step of generating image processing information in a breakout detection method according to an embodiment of the present invention.
11 is a flowchart for explaining a break-out detection method according to another embodiment of the present invention.
12 is a flowchart showing a break-out detection step according to an embodiment of the present invention.
13 is a flowchart showing a break-out detection step according to another embodiment of the present invention.
14 is a flowchart showing a break-out detection step according to another embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예들을 첨부된 도 2 내지 12를 참조하여 더욱 상세히 설명한다. 본 발명의 실시예들은 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하에서 설명하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기 위하여 제공되는 것으로, 도면에 나타난 각 요소의 형상은 보다 분명한 설명을 강조하기 위하여 과장될 수 있다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to FIGS. 2 to 12 attached hereto. The embodiments of the present invention can be modified in various forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described below. These embodiments are provided so that those skilled in the art can understand the present invention in more detail. The shapes of the respective elements shown in the drawings may be exaggerated to emphasize a clearer description .

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 연속 주조 공정에서의 브레이크 아웃 검출 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 2를 참조하면, 상술한 바와 같이 제강로에서 생산되는 용강(1)은 래들(10)에 저장된 후 연속 주조 공정에 공급된다. 조업이 시작되면 용강(1)은 래들(10)로부터 쉬리드 노즐(11)을 통하여 용강을 임시 저장하는 턴디쉬(20)에 공급되고, 턴디쉬(20)에서 침지 노즐(21) 및 노즐 토출구(23)를 통하여 연속 주조용 몰드(30)에 공급된다. 이후 몰드(30) 표면은 냉각 수 공급 노즐(35)을 통하여 공급되는 냉각수에 의해 냉각되며, 몰드(30) 내 용강(1)은 냉각된 몰드(30) 표면 및 대기와 접촉하는 몰드 상부의 매니스커스(31)부터 응고가 진행된다. 그 후 냉각된 몰드 표면과 접촉하여 응고된 슬라브 부분(39)과 미응고된 액체 용강(37)이 함께 존재하는 반응고 슬라브가 푸트 롤(33)과 가이드 롤(40)에 의해 몰드(30)로부터 인출된다.FIG. 2 is a view schematically showing a breakout detecting apparatus in a continuous casting process according to an embodiment of the present invention. FIG. Referring to Fig. 2, molten steel 1 produced in the steelmaking furnace as described above is stored in the ladle 10 and then supplied to the continuous casting process. The molten steel 1 is supplied from the ladle 10 to the tundish 20 for temporarily storing molten steel through the shredding nozzle 11 and the molten steel is supplied from the tundish 20 to the immersion nozzle 21 and the nozzle outlet Is supplied to the continuous casting mold (30) through the casting mold (23). The surface of the mold 30 is cooled by the cooling water supplied through the cooling water supply nozzle 35 and the molten steel 1 in the mold 30 is cooled by the coolant supplied to the upper surface of the mold 30, Solidification proceeds from the scus 31. The reaction high slabs in which the solidified slab portion 39 and the solidified molten steel 37 together are brought into contact with the cooled mold surface are pressed against the mold 30 by the foot roll 33 and the guide roll 40, .

이때, 반응고 슬라브가 몰드(30)로부터 안정적으로 인출되면, 푸트 롤(33)과 가이드 롤(40) 사이사이마다 설치된 냉각수 공급 노즐(35)을 통하여 공급된 냉각수에 의해 반응고된 슬라브를 더욱 응고시켜 최종 고체 슬라브(41)를 제조하게 된다. At this time, when the reaction high slab is stably drawn out from the mold 30, the reaction slab is further solidified by the cooling water supplied through the cooling water supply nozzle 35 provided between the foot roll 33 and the guide roll 40 To produce the final solid slab 41.

그러나, 반응고 슬라브의 응고 상태가 과하면, 몰드(30) 표면과 접촉한 반응고 슬라브의 접촉력이 커서 몰드로부터 반응고된 슬라브가 인출되지 않거나 반응고된 슬라브와 몰드의 마찰력에 의해 인출이 불연속적으로 이루어져 브레이크 아웃이 발생하여 조업이 중단된다. 반대로, 반응고 슬라브의 응고 상태가 약하면, 성장된 고체 슬라브가 터지면서 브레이크 아웃이 발생하고 이에 의해 조업이 중단된다. 상술한 바와 같이, 브레이크 아웃이 발생하면 액체 용강이 설비 주위로 비산되면서 설비 손상을 초래하게 된다. However, when the solidified state of the reaction high slab is excessive, the contact force of the reaction high slab in contact with the surface of the mold 30 is large, so that the reaction slab is not pulled out from the mold or the withdrawal is discontinuously formed due to the friction force between the reaction slab and the mold Breakout occurs and operation is interrupted. On the other hand, if the solidification state of the reaction high slab is weak, the grown solid slab breaks and breakout occurs, thereby stopping the operation. As described above, when breakout occurs, the liquid molten steel is scattered around the equipment, resulting in equipment damage.

따라서 본 발명에서는 몰드(30) 직하부 위치인 푸트 롤(33) 사이에 촬영 수단(50)을 설치하는 것에 의하여 실시간으로 브레이크 아웃을 자동으로 검출하도록 구성한다. 촬영 수단(50)에 의해 촬영된 영상으로부터 브레이크 아웃을 검출하는 방법에 대하여는 이하에서 도 3 내지 12를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Therefore, in the present invention, the photographing means (50) is provided between the foot rolls (33) immediately below the mold (30), so that the breakout is automatically detected in real time. A method for detecting a break-out from an image photographed by the photographing means 50 will be described in detail below with reference to Figs. 3 to 12. Fig.

한편, 이러한 촬영 수단(50)이 설치되는 몰드(30) 하부는 수증기와 철 성분의 산화 스케일 등의 먼지가 가득 차 있어서, 촬영 수단(50)에 의해 촬영된 영상이 흐릿할 수 있다. 이러한 브레이크 아웃을 검출하기에 적절하지 못하며, 실제 브레이크 아웃이 발생했음에도 불구하고 촬영된 영상만으로는 이를 판단하기가 어려울 수 있다. 따라서 이러한 상황에서 촬영된 영상에 의한 브레이크 아웃의 검출을 보완하기 위한부이 필요하다. On the other hand, in the lower portion of the mold 30 where the photographing means 50 is installed, dusts such as steam and iron oxide scale are filled, and the image photographed by the photographing means 50 may be blurred. It is not appropriate to detect such a break-out, and it may be difficult to judge this by the photographed image even though the actual break-out has occurred. Therefore, it is necessary to supplement the detection of breakout by the captured image in such a situation.

일반적으로 연속 주조 공정에서 안정적인 주조가 이루어지고 있는 경우 몰드(30) 하부에서 응고된 슬라브(39)에 의해 액체 용강(1)이 몰드(30) 하부로 쏟아지지 못한다. 그러나 브레이크 아웃이 발생하면, 응고된 슬라브(39)에 손상이 발생하고 이를 통하여 액체 용강(1)이 몰드 하부로 쏟아지고 이에 따라 몰드(30) 내 용강의 높이가 급격하게 하강하게 된다. 따라서, 본 발명은 촬영 수단(50)에 의해 촬영된 영상으로부터 브레이크 아웃을 검출하기가 곤란한 경우 몰드(30) 내 용강의 높이를 측정하는 용강 높이 측정 수단(60)에 의해 용강의 높이를 측정하여 용강 높이 변화량에 근거하여 브레이크 아웃을 보조적으로 검출하고 있다. 용강 높이 변화량에 근거하여 브레이크 아웃을 보조적으로 검출하는 방법에 대하여는 이하에서 도 3 및 12를 참조하여 후술하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 브레이크 아웃 검출 장치의 개략적인 구성을 나타내는 블럭도이다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 브레이크 아웃 검출 장치(100)는 몰드(30) 하부에 위치하며 몰드(30)로부터 인출되는 슬라브의 표면을 연속적으로 촬영하는 촬영 수단(50), 몰드(30) 내부의 용강의 높이를 측정하는 용강 높이 측정 수단(60) 및 상기 촬영 수단(50)에 의하여 촬영된 영상 및 상기 용강 높이 측정 수단(60)에 의하여 측정된 용강 높이 측정값으로부터 브레이크 아웃을 검출하는 브레이크 아웃 검출 수단(110)을 포함한다. 브레이크 아웃 검출 장치(100)는 또한 상기 촬영 수단(50)에 의해 촬영된 영상을 표시하는 영상 표시부(70)를 더 포함할 수 있다.Generally, when stable casting is performed in the continuous casting process, the molten steel 1 can not be poured into the lower portion of the mold 30 by the slabs 39 solidified under the mold 30. However, when the breakout occurs, the solidified slabs 39 are damaged, and the molten steel 1 is poured to the lower portion of the mold, thereby causing the molten steel to abruptly fall in height. Therefore, in the present invention, when it is difficult to detect breakout from the image photographed by the photographing means 50, the height of the molten steel is measured by the molten steel height measuring means 60 for measuring the molten steel in the mold 30 The breakout is supplementally detected based on the change amount of the molten steel height. A method of auxiliary detection of breakout based on the molten steel height change amount will be described below with reference to FIGS. 3 and 12.
3 is a block diagram showing a schematic configuration of a break-out detection apparatus according to an embodiment of the present invention. 3, the breakout detecting apparatus 100 according to an embodiment of the present invention includes a photographing means 50 for photographing the surface of a slab taken out from the mold 30 continuously and located below the mold 30, A molten steel height measuring means 60 for measuring the molten steel height in the mold 30 and a molten steel height measurement value measured by the image photographed by the photographing means 50 and the molten steel height measuring means 60 And break-out detecting means 110 for detecting a break-out. The breakout detecting apparatus 100 may further include a video display unit 70 for displaying an image photographed by the photographing means 50. [

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촬영 수단(50)은 크게 고온의 슬라브 표면에 근접시켜 넓은 면적의 촬영 시야를 확보하기 위하여 복수 개의 렌즈로 이루어진 릴레이 렌즈와 이 릴레이 렌즈에 의해 확보된 촬영 시야의 슬라브 표면을 촬영하는 CCD 카메라와 릴레이 렌즈의 오염을 방지하는 동시에 렌즈를 냉각시켜 선명한 슬라브 표면 영상을 촬영하도록 상기 릴레이 렌즈에 퍼지 에어를 공급하는 에어 퍼지 노즐을 포함할 수 있다. 이 실시예에서는 촬영 수단으로 CCD 카메라를 예로 들어 설명하고 있으나 이에 한정되지 않으며 슬라브 표면의 휘도 영상을 생성할 수 있는 임의의 적절한 촬영 수단이 채용될 수 있다. 또한, 이 실시예에서는 촬영 수단이 촬영 시야를 확보하기 위한 릴레이 렌즈와 선명한 시야 확보를 위한 에어 퍼지 노즐을 포함하는 것으로 기술하고 있으나 이는 본 발명에 있어서 필수적인 요소는 아니다. 적절한 시야를 확보할 수 있다면 릴레이 렌즈 등의 구성을 불필요할 것이다.The photographing means 50 includes a relay lens made up of a plurality of lenses, a CCD camera for photographing the slab surface of the photographing field secured by the relay lens, And an air purge nozzle for supplying purge air to the relay lens so as to prevent contamination of the lens while cooling the lens to capture a clear slab surface image. In this embodiment, the CCD camera is taken as an example of the photographing means, but the present invention is not limited thereto. Any suitable photographing means capable of generating the luminance image of the surface of the slab may be employed. In this embodiment, the photographing means includes a relay lens for securing a photographing field of view and an air purge nozzle for securing a clear view, but this is not essential to the present invention. If an appropriate field of view can be ensured, the configuration of a relay lens or the like will be unnecessary.

용강 높이 측정 수단(60)은 코발드 γ-ray 방사선을 이용하거나 카메라를 통한 이미지 프로세싱을 통하여 몰드 내 용강의 높이를 측정할 수 있다. 용강 높이 측정 수단(60)은 또한 몰드의 온도 분포를 이용하여 용강의 높이를 측정하거나 몰드의 내부 공간 또는 몰드 측벽 내부에 설치되어 전자기 유도를 통하여 용강의 높이를 측정할 수도 있다. 그러나 본 발명의 용강 높이 측정 수단(60)은 이에 한정되지 않으며 몰드(30) 내 용강과 접촉 또는 비접촉식으로 용강의 높이를 측정할 수 있는 임의의 적절한 용강 높이 측정 수단이 사용될 수 있다.The molten steel height measuring means 60 can measure the height of the molten steel in the mold through the use of nodular γ-ray radiation or image processing through a camera. The molten steel height measuring means 60 may measure the height of the molten steel using the temperature distribution of the mold or measure the height of the molten steel through the electromagnetic induction provided inside the mold inner space or the mold side wall. However, the means for measuring the height of the molten steel (60) of the present invention is not limited thereto, and any appropriate means for measuring the height of the molten steel in contact with or in contactless manner with the molten steel in the mold (30) may be used.

브레이크 아웃 검출 수단(110)은 촬영 수단(50)에 의하여 촬영된 영상을 입력 영상으로 하여 연속 촬영 영상의 변화를 감지하여 영상 처리 정보를 생성하는 영상 처리부(120) 및 상기 영상 처리부(120)에 의하여 처리된 영상 처리 정보 및 용강 높이 측정 수단(60)에 의하여 측정된 용강 높이 측정값에 근거하여 브레이크 아웃 여부를 판단하여 제어 신호를 생성하는 브레이크 아웃 판단부(130)를 포함한다.The breakout detection means 110 includes an image processing unit 120 for detecting a change in the continuous shot image and generating image processing information using the image photographed by the photographing means 50 as an input image, And a breakout determination unit 130 for determining whether or not a breakout has occurred based on the measured image processing information and the molten steel height measurement value measured by the molten steel height measurement unit 60 to generate a control signal.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 브레이크 아웃 검출 장치에서 영상 처리부의 구체적인 구성을 설명하기로 한다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 브레이크 아웃 검출 장치의 영상 처리부의 구성을 나타내는 블럭도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 영상 처리부(120)는 필터링 영상 계산 모듈(122), 편차 영상 생성 모듈(124), 이진화 영상 생성 모듈(126) 및 노이즈 제거 모듈(128)을 포함한다. Hereinafter, a specific configuration of an image processing unit in a breakout detection apparatus according to an embodiment of the present invention will be described. 4 is a block diagram showing the configuration of an image processing unit of a breakout detection apparatus according to an embodiment of the present invention. 4, the image processing unit 120 includes a filtered image calculation module 122, a deviation image generation module 124, a binarized image generation module 126, and a noise removal module 128.

필터링 영상 계산 모듈(122)은 촬영 수단(50)에 의하여 연속 촬영된 입력 영상에 근거하여 필터링 영상을 계산한다. 필터링 영상 계산 모듈(122)은 연속 촬영 영상을 반복 갱신하여 연산 처리되는 이전 필터링 영상과 현재 촬영 영상에 각각 다른 가중치를 적용하여 현재 필터링 영상을 계산한다. 현재 필터링 영상을 계산하는 방법은 이하의 수학식 1과 같다.The filtering image calculation module 122 calculates a filtered image based on the input image successively photographed by the photographing means 50. The filtered image calculation module 122 calculates a current filtered image by applying different weights to the previous filtered image and the current photographed image which are repeatedly updated by continuously updating the continuous shot image. The method of calculating the currently filtered image is expressed by Equation 1 below.

여기서, n은 현재 영상의 순서이며, n-1은 이전 영상의 순서, α는 가중치로 0에서 1사이의 실수이고, F(n)은 현재 필터링 영상, F(n-1)은 이전 필터링 영상, 그리고 R(n)은 현재 촬영 영상을 의미한다. F (n) is a current filtered image, F (n-1) is a previous filtered image, and n is a current image order, n-1 is a previous image order, , And R (n) denote the current captured image.

한편, F(n)과 R(n)은 이하의 수학식 2 및 3과 같이 p×q의 행렬로 표현된다. On the other hand, F (n) and R (n) are represented by a matrix of pxq as shown in the following equations (2) and (3).

여기서, F(n) 및 R(n)으로 표현되는 행렬의 각 엘리먼트는 해당 영상의 각 픽셀에서의 휘도값으로서 1바이트로 구성되어 0 내지 225 사이의 값으로 표현된다. Here, each element of the matrix expressed by F (n) and R (n) is expressed by a value between 0 and 225, which is composed of 1 byte as a luminance value at each pixel of the image.

필터링 영상 계산 모듈(122)은 촬영 수단(50)이 전송하여 입력되는 입력 영상을 R(n)으로 하여 여기에 가중치 α를 부여한다. 가중치를 부여하는 방법은 수신된 입력 영상 R(n)의 각 엘리먼트들에 대하여 다중 오른쪽 시프트 연산 처리를 통하여 이루어진다. 한편, 이전 필터링 영상 F(n-1)에는 (1-α)의 가중치가 부여되며, 여기에 가중치 α가 반영된 현재 촬영 영상 R(n)을 더하는 것에 의하여 현재 필터링 영상 F(n)을 생성할 수 있다. 본 발명은 이와 같이 이전 필터링 영상과 현재 촬영 영상에 각각 다른 가중치를 적용하여 현재 필터링 영상을 계산함으로써 시계열적으로 입력된 영상들의 평균 영상을 획득할 수 있다. The filtered image calculation module 122 assigns a weight? To the input image transmitted and inputted by the photographing means 50 as R (n). The weighting method is performed through a multiple right shift operation on each element of the received input image R (n). On the other hand, the current filtered image F (n) is generated by adding the weighted value of (1 -?) To the previous filtered image F (n-1) . The present invention can acquire an average image of the images input in a time-series manner by calculating the current filtered image by applying different weights to the previous filtered image and the current shot image, respectively.

편차 영상 생성 모듈(124)은 현재 촬영 영상과 현재 필터링 영상의 차를 계산하는 것에 의하여 편차 영상을 획득한다. 편차 영상을 계산하는 구체적인 방법은 이하의 수학식 4와 같다.The deviation image generation module 124 obtains the deviation image by calculating the difference between the current captured image and the current filtered image. A specific method of calculating the deviation image is shown in Equation (4) below.

여기서, D(n)은 편차 영상을 의미하는 것으로 현재 촬영 영상 R(n)으로부터 현재 필터링 영상 F(n)을 차감하는 것에 의해 획득되며, 이하의 수학식 5와 같이 p×q의 형렬로 표현된다.Here, D (n) means a deviation image, which is obtained by subtracting the current filtered image F (n) from the current captured image R (n) and expressed as a p x q matrix do.

종래기술에서는 현재 영상에서의 휘도값만을 토대로 브레이크 아웃을 판단했는데, 이 경우 외부 광원이나 환경의 영향에 의하여 실제로는 브레이크 아웃이 발생하지 않았음에도 불구하고 브레이크 아웃이 발생한 것으로 잘못 감지하는 에러 발생 확률이 높아진다. 본 발명은 수학식 1 및 4와 같이, 현재 영상과 필터링된 과거 영상에 가중치를 부여하여 현재 필터링 영상을 생성하고 현재 영상과 현재 필터링 영상의 편차 영상으로부터 편차 영상을 계산하는 것에 의하여, 브레이크 아웃 때문이 아니라 영상 자체의 밝아짐이나 어두워짐에 의한 영향을 최소화함으로써 브레이크 아웃 검출에 있어서의 에러 발생 확률을 감소시킬 수 있다.In the prior art, the breakout is determined based only on the luminance value in the current image. In this case, the probability of occurrence of an error that erroneously detects that a breakout has occurred even though no breakout has actually occurred due to the influence of an external light source or environment . In the present invention, as shown in Equations (1) and (4), a weighted value is added to a current image and a filtered past image to generate a current filtered image, and a deviation image is calculated from the current image and a deviation image of the current filtered image. It is possible to minimize the error occurrence probability in the break-out detection by minimizing the influence of the brightness or darkness of the image itself.

다음으로, 이진화 영상 생성 모듈(126)은 편차 영상 D(n)의 각 픽셀값으로부터 이진화 영상을 생성한다. 이진화 영상 생성 모듈(126)은 편차 영상 D(n)의 각 엘리먼트값을 기설정된 문턱값과 비교하여 엘리먼트값이 기설정된 문턱값보다 크면 참 값("1"의 값)으로, 기설정된 문턱값보다 작으면 거짓 값("0"의 값)으로 하는 것에 의하여 이진화 영상 B(n)을 생성한다. 따라서, 이진화 영상 B(n)은 편차 영상 D(n)과 같은 p×q의 행렬을 가진다.Next, the binarization image generation module 126 generates a binarization image from each pixel value of the deviation image D (n). The binarized image generation module 126 compares each element value of the deviation image D (n) with a preset threshold value and outputs a true value (a value of " 1 ") if the element value is larger than a predetermined threshold value, (A value of " 0 "), the binarized image B (n) is generated. Thus, the binarized image B (n) has the same matrix of p × q as the variance image D (n).

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 브레이크 아웃 검출 장치에서 이진화 영상 생성 모듈에 의해 생성된 이진화 영상을 설명하기 위한 사진으로, 도 6a는 촬영된 현재 영상을 나타내며, 도 6b는 이진화 영상 생성 모듈에 의해 생성된 이진화 영상을 나타낸다. 도 6에 도시된 바와 같이, 도 6a에 도시된 현재 촬영 영상에 대하여 이진화 처리를 수행하는 것에 의하여 도 6b와 같은 이진화 영상이 생성된다. 도 6b에 있어서, 흰색 부분은 참 값을 갖는 픽셀 영역을 나타내며, 검정 부분은 거짓 값을 가지는 픽셀 영역을 나타낸다. 이 실시예에서는 촬영 영상 자체에 대하여 이진화 처리를 수행한 영상을 예로 들어 설명하고 있으나, 본 발명에서는 편차 영상 D(n)에 대하여 이진화 처리를 수행한다.6A and 6B are photographs for explaining a binarized image generated by the binarized image generation module in the breakout detection apparatus according to an embodiment of the present invention. And a binary image generated by the binarization unit. As shown in FIG. 6, a binarized image as shown in FIG. 6B is generated by performing a binarization process on the current photographic image shown in FIG. 6A. In Fig. 6B, the white portion indicates a pixel region having a true value, and the black portion indicates a pixel region having a false value. In this embodiment, an image obtained by binarizing the photographed image itself is described as an example, but in the present invention, binarization processing is performed on the deviation image D (n).

다음으로, 노이즈 제거 모듈(128)은 이진화 영상에서 참 값을 가지는 픽셀 영역의 면적이 기설정된 면적값보다 작은 경우 이를 노이즈로 판단하고 제거한다. 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 브레이크 아웃 검출 장치에서 노이즈 제거 모듈에 의한 노이즈 제거 영상을 설명하기 위한 도면으로, 도 7a는 노이즈 제거 전의 이진화 영상을 나타내며, 도 7b는 노이즈 제거 후의 이진화 영상을 나타낸다. 연속 주조 공정이 진행되는 과정에서 슬라브 표면에 작업 환경의 영향으로 용탕이 튀면서 빛이 확산되는 경우에도 이진화 영상에서 참 값을 가지는 픽셀 영역이 발생할 수 있다. 도 7a에서 원 또는 타원으로 표시된 부분 내부에 나타난 흰 부분이 이러한 픽셀 영역을 나타낸다. 노이즈 제거 모듈(128)은 이진화 영상에서 참 값을 가지는 픽셀들 중 연속하는 픽셀들의 수(즉, 픽셀 면적)를 카운트(count)한 후 카운트된 픽셀들의 수가 기설정된 면적값보다 작은 경우, 해당 픽셀 영역의 값을 거짓 값으로 변환하는 것에 의하여 노이즈를 제거하며, 도 7b는 이러한 노이즈가 제거된 이진화 영상을 나타낸다.Next, when the area of the pixel area having the true value in the binarized image is smaller than the predetermined area value, the noise removal module 128 determines it as noise and removes it. FIG. 7 is a diagram for explaining a noise removal image by the noise removal module in a breakout detection apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 7A shows a binarized image before noise removal, FIG. 7B shows a binarized image after noise removal, . In the process of continuous casting process, a pixel region having a true value in a binarized image may occur even when the molten metal spreads due to the influence of the working environment on the slab surface. In Fig. 7A, a white portion appearing inside a circle or an ellipse shows such a pixel region. The noise removal module 128 counts the number of consecutive pixels (i.e., the pixel area) among the pixels having the true value in the binarized image. If the counted number of pixels is smaller than the predetermined area value, Noise is removed by converting the value of the area into a false value, and Fig. 7B shows this noise-eliminated binarized image.

이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따르면, 노이즈 제거 모듈(128)이 연속 주조 공정의 진행 과정에서 작업 환경의 영향으로 발생할 수 있는 노이즈를 제거한다. 이진화 영상에서 노이즈에 의해 생성되는 참 값을 갖는 픽셀 영역의 면적은 실제 브레이크 아웃이 발생했을 때 참 값을 갖는 픽셀 영역의 면적에 비해 작은 편이다. 따라서 용탕이 튀면서 빛이 확산되어 생성되는 노이즈를 제거할 수 있을 정도의 최소 면적값을 사전에 설정한 후 이진화 영상에서 참 값을 가지는 픽셀 영역들 중 이보다 작은 면적값을 가지는 픽셀 영역을, 브레이크 아웃 검출 정확도에 영향을 미치는 노이즈로 판단하고 이 픽셀 영역의 값을 거짓 값으로 변환함으로써 노이즈를 제거하는 것이다. As described above, according to the embodiment of the present invention, the noise removing module 128 removes noise that may occur due to the influence of the working environment in the course of the continuous casting process. The area of the pixel area having the true value generated by the noise in the binarized image is smaller than the area of the pixel area having the true value when the actual breakout occurs. Therefore, after setting the minimum area value to remove noise generated by the diffusion of the molten metal by diffusing the light, a pixel area having an area value smaller than that of the pixel areas having a true value in the binarized image, It is determined that the noise has an influence on the detection accuracy and the noise is removed by converting the value of the pixel region into a false value.

다시 도 2를 참조하면, 이후 영상 처리부(120)에 의해 처리가 완료된 영상 처리 정보가 브레이크 아웃 판단부(130)로 전달되며, 브레이크 아웃 판단부(130)는 영상 처리부(120)에 의해 처리된 영상 처리 정보 및 용강 높이 측정 수단(60)에 의해 측정된 용강 높이 측정값에 근거하여 브레이크 아웃 여부를 판단하게 된다. 2, the image processing information processed by the image processing unit 120 is transmitted to the breakout determination unit 130, and the breakout determination unit 130 determines whether the image processing unit 120 has processed the image processing information The image processing information and the molten steel height measurement value measured by the molten steel height measuring means 60 are used to determine whether or not a break-out has occurred.

이하에서는 도 5를 참조하여 브레이크 아웃 판단부(130)의 구성을 구체적으로 설명한다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 브레이크 아웃 검출 장치의 브레이크 아웃 판단부의 구성을 나타내는 블럭도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 브레이크 아웃 판단부(130)는 면적 추출 모듈(132), 영상 상태 판단 모듈(134), 용강 높이 변화 계산 모듈(136) 및 브레이크 아웃 판단 모듈(138)을 포함한다.Hereinafter, the configuration of the breakout determination unit 130 will be described in detail with reference to FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of a breakout determination unit of a breakout detection apparatus according to an embodiment of the present invention. 5, the breakout determination unit 130 includes an area extraction module 132, a video state determination module 134, a molten steel height change calculation module 136, and a breakout determination module 138 .

면적 추출 모듈(132)은 영상 처리부(120)로부터 수신된 영상 처리 정보, 즉 노이즈가 제거된 이진화 영상으로부터 참 값을 가지는 픽셀 영역의 총 면적을 구한다. 영상 상태 판단 모듈(134)은 면적 추출 모듈(132)이 구한 총 면적을 제1 기준값 및 제2 기준값과 비교하는 것에 의하여 이진화 영상의 상태가 제1 정상상태, 제2 정상상태 및 비정상 상태 중 어디에 속하는지 여부를 판단한다. 구체적으로, 영상 상태 판단 모듈(134)은 상기 총 면적이 제1 기준값보다 작거나 같은 경우 제1 정상상태로 판단하고, 상기 총 면적이 제1 기준값보다 크고 제2 기준값보다 작거나 같은 경우 제2 정상상태로 판단하며, 상기 총 면적이 제2 기준값보다 큰 경우 비정상 상태로 판단한다. The area extracting module 132 obtains the total area of the pixel region having the true value from the image processing information received from the image processing unit 120, that is, the binarized image from which the noise is removed. The video state determination module 134 compares the total area obtained by the area extraction module 132 with the first reference value and the second reference value to determine whether the state of the binarized image is in a first steady state, It judges whether or not it belongs. Specifically, when the total area is less than or equal to the first reference value, the video state determination module 134 determines the first normal state. If the total area is greater than the first reference value and less than or equal to the second reference value, If the total area is larger than the second reference value, it is judged to be in an abnormal state.

이하에서는 도 8을 참조하여 영상 상태 판단 모듈(134)에 의하여 판단된 3가지 상태에 대하여 설명하기로 한다. 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 브레이크 아웃 검출 장치의 촬영 수단에 의해 촬영된 슬라브 영상으로, 도 8a는 연속 주조 공정이 정상적으로 진행되는 경우 촬영된 영상; 도 8b는 연속 주조 공정이 정상적으로 진행되고 있으나 환경 변수가 발생하여 빛의 양이 증가하였을 때 촬영된 영상; 도 8c는 연속 주조 공정이 비정상적으로 진행되어 슬라브에서 브레이크아웃이 발생한 경우 촬영된 영상을 나타낸다. Hereinafter, three states determined by the video state determination module 134 will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a slab image photographed by the photographing means of the breakout detecting apparatus according to an embodiment of the present invention, wherein FIG. 8A shows a photograph taken when the continuous casting process normally proceeds; FIG. FIG. 8B is a view illustrating an image taken when the continuous casting process is proceeding normally but the amount of light is increased due to an environmental variable; FIG. 8C shows a photographed image when a continuous casting process is abnormally advanced and a break-out occurs in the slab.

제1 정상상태란 도 8a에 도시된 바와 같이 연속 주조 공정이 정상적으로 진행되고 있는 경우로, 촬영된 현재 영상과 필터링 영상의 편차 영상을 거쳐 획득된 이진화 영상에서도 참 값을 가지는 픽셀 영역의 총 면적이 제1 기준값보다 작거나 같아 실제 정상상태로 파악되는 상태를 의미한다.The first steady state is a case where the continuous casting process is normally proceeding as shown in FIG. 8A, and the total area of the pixel region having a true value in the binarized image obtained through the deviation image of the filtered current image and the filtered current image is Which is less than or equal to the first reference value and is regarded as an actual steady state.

제2 정상상태란 도 8b에 도시된 바와 같이 연속 주조 공정이 정상적으로 진행되고 있음에도 불구하고 환경 변수가 발생하여 빛의 양이 증가한 경우, 예를 들어 응고된 슬라브 표면이 안정적이지 못하여 액체 용강이 묻어져 나오거나 외부 광원(조명 또는 자연광)에 의해 빛의 양이 증가한 경우의 모습이다. 이 경우 종래기술에 따르면 휘도 평균값에 근거하여 브레이크 아웃을 판단하기 때문에 전체적인 휘도 증가에 의해 브레이크 아웃이 발생한 것으로 오판되는 문제가 발생한다. 그러나, 본 발명에서는 영상 처리부(120)에서 현재 영상과 필터링 영상의 편차 영상으로부터 이진화 영상을 생성한 후 최소 면적값을 기준으로 1차적으로 노이즈를 제거하였을 뿐 아니라, 2차적으로 참 값으로 구성된 총 영역의 면적을 계산한 후 이를 제2 기준값과 비교하여 브레이크 아웃이 발생한 비 정상상태와 구분함으로써 오류 가능성을 감소시키고 있다. 여기서, 제2 기준값은 제1 기준값보다 큰 값으로, 브레이크 아웃이 발생한 경우 참 값으로 구성된 총 영역의 면적과 그 외 환경 변수에 의해 빛의 양이 증가하였을 때 참 값으로 구성된 총 영역의 면적을 구분할 수 있을 정도의 값으로 설정되며, 이는 현장에 따라 다르게 설정될 수 있다.As shown in FIG. 8B, in the second steady state, when an environmental variable is generated and the amount of light is increased despite the steady progress of the continuous casting process, for example, the surface of the solidified slab is not stable, Or the amount of light is increased by an external light source (illumination or natural light). In this case, according to the related art, since the breakout is determined based on the luminance average value, there arises a problem that the breakout is erroneously generated due to the increase in luminance as a whole. However, in the present invention, the binary image is generated from the deviation image of the current image and the filtered image in the image processing unit 120, and then the noise is firstly removed based on the minimum area value. In addition, After calculating the area of the area, it is compared with the second reference value to distinguish it from the non-steady state where the break-out occurred, thereby reducing the possibility of error. Here, the second reference value is larger than the first reference value, and when the breakout occurs, the area of the total area made up of true values and the area of the total area made up of true values when the amount of light increases due to other environmental variables It can be set differently depending on the field.

비정상상태란 도 8c에 도시된 바와 같이 연속 주조 공정이 비정상적으로 진행되어 슬라브에서 브레이크아웃이 발생한 경우를 의미한다.The abnormal state means a case where the continuous casting process proceeds abnormally as shown in FIG. 8C and a break-out occurs in the slab.

브레이크 아웃 판단 모듈(138)은 영상 처리부(120)로부터의 전송되어 면적 추출 모듈(132) 및 영상 상태 판단 모듈(134)을 거친 영상 처리 정보만으로 브레이크 아웃의 발생 여부를 판단할 수 있다. 따라서, 본 발명은 몰드 하부에 위치하여 몰드 하부의 슬라브 표면을 연속적으로 촬영하는 촬영 수단(50), 상기 촬영 수단에 의해 촬영된 연속 촬영 여상의 변화를 감지하여 이진화 영상을 생성하는 영상 처리부(120) 및 상기 이진화 영상의 참 값을 갖는 픽셀 영역의 총 면적에 따라 브레이크 아웃 발생 여부를 판단하는 브레이크 아웃 판단부(130)로 구성될 수 있다. 이 경우 브레이크 아웃 판단부(130) 중 영상 상태 판단 모듈(134)은 하나의 기준값에 근거하여 이진화 영상의 상태를 정상상태와 비정상상태로 구별할 수 있거나, 별도의 영상 상태 판단 모듈(134) 없이 브레이크 아웃 판단 모듈(138)에서 직접 총 면적에 근거하여 브레이크 아웃 상태를 판단할 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에서는 영상 상태 판단 모듈(134)이 참 값을 가지는 픽셀 영역의 총 면적과 기준값을 비교하는 것으로 설명하고 있으나, 다른 실시예에서 영상 상태 판단 모듈(134)의 기능은 브레이크 아웃 판단 모듈(138)에 통합될 수 있다.The breakout determination module 138 may determine whether a breakout has occurred based on only the image processing information transmitted from the image processing unit 120 and passed through the area extraction module 132 and the image state determination module 134. [ Accordingly, the present invention provides an image forming apparatus comprising: a photographing means (50) for continuously photographing a surface of a slab at a lower portion of a mold located at a lower portion of a mold; an image processor (120) for generating a binarized image by detecting a change in a continuous image picked up by the photographing means And a breakout determination unit 130 for determining whether or not a breakout occurs according to the total area of the pixel region having the true value of the binarized image. In this case, the video state determination module 134 of the breakout determination unit 130 may distinguish the state of the binarized image from the normal state and the abnormal state based on one reference value, The breakout determination module 138 can directly determine the breakout state based on the total area. That is, in the embodiment of the present invention, the video state determination module 134 compares the total area of the pixel region having the true value with the reference value, but in another embodiment, the function of the video state determination module 134 is May be incorporated into the breakout determination module 138.

본 발명은 영상 처리부(120)에서 필터링 영상 계산 모듈(122), 편차 영상 생성 모듈(124), 이진화 영상 생성 모듈(126) 및/또는 노이즈 제거 모듈(128)을 통하여 브레이크 아웃의 발생 여부를 판단하는데 있어서 정확도를 높였기 때문에, 용강 높이 측정 수단(60)과 용강 높이 변화 계산 모듈(136)로부터 제공되는 정보를 추가적으로 사용하지 않더라도 연속 주조 공정에서 브레이크 아웃의 발생 여부를 비교적 정확하게 검출할 수 있다. The present invention can determine whether a breakout occurs through the filtered image calculation module 122, the deviation image generation module 124, the binary image generation module 126 and / or the noise removal module 128 in the image processing unit 120 It is possible to relatively accurately detect the occurrence of a breakout in the continuous casting process even if the information provided from the molten steel height measuring means 60 and the molten steel height change calculating module 136 is not additionally used.

다만, 본 발명은 연속 주조 공정에서 브레이크 아웃의 발생 여부를 보다 정확하게 검출하기 위하여 이하에서 기술하는 바와 같이 용강 높이 측정 수단(60)에 의해 제공되는 용강 높이 측정값을 추가적으로 활용할 수 있다. 상술한 바와 같이, 브레이크 아웃이 발생한 경우, 몰드 내 용강의 높이는 연속 주조 공정이 정상적으로 진행되는 경우와 비교할 때 변화 속도(즉, 높이 감소 속도)가 빨라지게 된다. 따라서, 본 발명은 용강 높이 변화 계산 모듈(136)은 용강 높이 측정 수단(60)에 의해 측정된 용강 높이 측정값에 근거하여 용강 높이의 변화 속도를 계산하여 그 결과값을 브레이크 아웃 판단 모듈(138)에 전송한다. 브레이크 아웃 판단 모듈(138)은 수신된 용강 높이의 변화 속도를 기설정된 기준 변화 속도과 비교하여 이 변화 속도가 기준 변화 속도보다 작거나 같은 경우 정상상태로 판단하고, 변화 속도가 기준 변화 속도보다 큰 경우 브레이크 아웃이 발생한 것으로 판단할 수 있다. However, the present invention can additionally utilize the molten steel height measurement value provided by the molten steel height measuring means 60 as described below in order to more accurately detect the occurrence of breakout in the continuous casting process. As described above, when the breakout occurs, the height of the molten steel in the mold is faster than the case where the continuous casting process normally proceeds. Therefore, in the present invention, the molten steel height change calculation module 136 calculates the molten steel height change rate based on the molten steel height measurement value measured by the molten steel height measurement means 60, and outputs the resultant value to the breakout determination module 138 . The breakout determination module 138 compares the rate of change of the received molten steel height with a predetermined reference change rate, and determines that the change rate is a steady state when the change rate is less than or equal to the reference change rate. If the change rate is greater than the reference change rate It can be determined that a break-out has occurred.

브레이크 아웃 판단 모듈(138)은 영상 상태 판단 모듈(134)로부터 수신한 이진화 영상의 상태 데이터와 용강 높이 계산 모듈(136)로부터 수신한 용강 높이 변화 속도에 근거하여 브레이크 아웃 발생 여부를 판단할 수 있다. 일 실시예에서, 브레이크 아웃 판단 모듈(138)은 영상 상태 판단 모듈(134)로부터 수신한 이진화 영상 상태 데이터 또는 용강 높이 계산 모듈(136)로부터 수신한 용강 높이 변화 속도 데이터에서 브레이크 아웃이 발생했음을 나타내는 결과가 도출된 경우, 브레이크 아웃이 발생한 것으로 판단할 수 있다. 이에 의하여 촬영 영상 또는 용강 높이 중 어느 하나가 연속 주조 공정의 환경적인 요인에 의해 실제 발생한 브레이크 아웃을 검출해 내지 못하더라도, 다른 하나에 의해 브레이크 아웃을 검출할 수 있으므로, 브레이크 아웃 발생 여부의 검출 정확도를 보다 향상시킬 수 있다. The breakout determination module 138 can determine whether a breakout has occurred based on the state data of the binarized image received from the image state determination module 134 and the molten steel height change rate received from the molten steel height calculation module 136 . In one embodiment, the breakout determination module 138 determines whether a breakout has occurred in the binarized image state data received from the video state determination module 134 or the molten steel height change rate data received from the molten steel height calculation module 136 If the result is derived, it can be determined that a breakout has occurred. Thus, even if one of the shot image and the molten steel height can not detect a breakout that has actually occurred due to environmental factors of the continuous casting process, the breakout can be detected by the other, Can be further improved.

다른 실시예로, 브레이크 아웃 판단 모듈(138)은 영상 상태 판단 모듈(134)로부터 수신한 이진화 영상 상태 데이터와 용강 높이 계산 모듈(136)로부터 수신한 용강 높이 변화 속도 데이터 모두가 브레이크 아웃이 발생했음을 나타내는 경우, 브레이크 아웃이 발생한 것으로 판단할 수도 있다. 이는 브레이크 아웃이 발생하지 않았음에도 불구하고 예상치 못한 상황에 의해 촬영 영상 또는 용강 높이 변화 중 하나에 의해 브레이크 아웃이 검출된 경우 불필요하게 연속 주조 설비의 가동이 중단될 가능성을 방지하기 위한 것이다. In another embodiment, the breakout determination module 138 may determine that both the binarized image state data received from the image condition determination module 134 and the molten steel height change rate data received from the molten steel height calculation module 136 indicate that a breakout has occurred , It may be determined that a break-out has occurred. This is to prevent the possibility of stopping the operation of the continuous casting equipment unnecessarily when a breakout is detected by one of the shot image or the height change of the molten steel due to an unexpected situation even though no breakout has occurred.

또 다른 실시예로, 브레이크 아웃 판단 모듈(138)은 영상 상태 판단 모듈(134)로부터 수신한 이진화 영상 상태 데이터가 제2 정상상태를 나타내는 경우에만 용강 높이 변화 계산 모듈(136)로부터의 변화 속도 데이터에 근거하여 브레이크 아웃 발생 여부를 판단할 수 있다. 이에 의하여 본 발명은 촬영 영상에 의해 브레이크 아웃을 판단하는 경우 발생할 수 있는 오류의 가능성을 더욱 감소시킬 수 있는 것이다. In another embodiment, the breakout determination module 138 determines whether the binarized image state data received from the image state determination module 134 indicates the second steady state only when the change rate data from the molten steel height change calculation module 136 It is possible to determine whether a break-out occurs or not. Accordingly, the present invention can further reduce the possibility of errors that may occur when determining a break-out based on a photographed image.

결론적으로, 영상 처리 정보와 용강 높이의 변화 속도를 어떻게 활용할 것인지는 필요에 따라 선택할 수 있다. 다만 본 발명에서는 브레이크 아웃 검출의 정확도를 개선하기 위하여 촬영 수단(50)에 의해 촬영된 영상을 처리 함에 있어서 연속 촬영 영상을 반복적으로 갱신하여 연산 처리되는 필터링 영상을 이용하여 편차 영상을 생성하고, 연속 주조 공정에서 발생할 수 있는 여러 가지 환경적 변수들에 의한 오판 가능성을 제거하기 위하여 노이즈 제거 모듈(128) 및 브레이크 아웃 판단 모듈(138)을 통하여 두 차례의 보정 및 검증 절차를 거치는 것에 의해 브레이크 아웃 검출의 오류 가능성을 확실하게 감소시킨다는데 특징이 있다. 더 나아가, 본 발명은 영상 처리 정보를 통한 판단을 보완하기 위하여 용강 높이 측정 수단(60)에 의해 측정된 용강 높이의 변화 속도를 산출하고, 이를 브레이크 아웃 판단 모듈(138)이 추가로 활용할 수 있게 하였다.In conclusion, image processing information and how to use the rate of change of the steel height can be selected as needed. However, in the present invention, in order to improve the accuracy of the break-out detection, in processing an image photographed by the photographing means 50, a continuous image is repeatedly updated to generate a deviation image using the filtered image, In order to eliminate the possibility of misunderstanding due to various environmental variables that may occur in the casting process, the process of performing the correction and verification processes through the noise removal module 128 and the breakout determination module 138 twice, And the possibility of error in the system. Further, in order to compensate the determination based on the image processing information, the present invention calculates the rate of change of the molten steel height measured by the molten steel height measuring means 60, Respectively.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 브레이크 아웃 검출 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 브레이크 아웃 검출 방법(900)은 몰드 하부에 배치된 카메라 등의 촬영 수단을 이용하여 몰드로부터 인출되는 슬라브 표면을 연속적으로 촬영하는 촬영 단계(S910), 촬영 단계에서 촬영된 연속 촬영 영상으로부터 휘도값의 변화를 감지하여 영상 처리 정보를 생성하는 영상 처리 정보 생성 단계(S920) 및 생성된 영상 처리 정보에 근거하여 브레이크 아웃을 검출하는 브레이크 아웃 검출 단계(S930)를 포함한다. 9 is a flowchart illustrating a method of detecting a breakout according to an embodiment of the present invention. 9, the breakout detection method 900 according to the present invention includes a photographing step S910 for continuously photographing a slab surface drawn out from a mold using a photographing means such as a camera disposed at a lower portion of the mold, An image processing information generating step (S920) of detecting the change of the luminance value from the continuous shooting image photographed at the photographing step to generate image processing information, and a breakout detecting step (S930) of detecting a breakout based on the generated image processing information ).

이하에서는 도 10을 참조하여 영상 처리 정보 생성 단계를 좀 더 구체적으로 설명한다. 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 브레이크 아웃 검출 방법에서 영상 처리 정보를 생성하는 단계를 설명하기 위한 순서도이다. 도 10을 참조하면, 영상 처리 정보 생성 단계(S920)는 필터링 영상 계산 단계(S922), 편차 영상 생성 단계(S924), 이진화 영상 생성 단계(S926) 및 노이즈 제거 단계(S928)를 포함한다.Hereinafter, the image processing information generating step will be described in more detail with reference to FIG. 10 is a flow chart for explaining a step of generating image processing information in a breakout detection method according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 10, the image processing information generating step S920 includes a filtered image calculating step S922, a deviation image generating step S924, a binarized image generating step S926, and a noise removing step S928.

필터링 영상 계산 단계(S922)는 연속 촬영 영상을 반복 갱신하여 연산 처리되는 이전 필터링 영상과 현재 촬영 영상에 각각 다른 가중치를 적용하여 현재 필터링 영상을 계산하는 단계이다. 편차 영상 생성 단계(S924)는 현재 촬영 영상과 현재 필터링 영상의 차를 계산하는 것에 의하여 편차 영상을 생성하는 단계이다. 상술한 바와 같이, 본원발명은 과거 영상의 영향을 반영하여 현재 필터링 영상을 생성하고, 현재 촬영 영상과 현재 필터링 영상의 편차 영상을 생성하는 것에 의하여 영상 자체의 밝아짐이나 어두워짐에 의한 영향을 최소화함으로써 브레이크 아웃 검출에 있어서의 에러 발생 확률을 감소시킬 수 있다.The filtered image calculation step S922 is a step of calculating a current filtered image by applying different weights to the previous filtered image and the current photographed image which are repeatedly updated by continuously updating the continuous shot image. The deviation image generation step S924 is a step of generating a deviation image by calculating the difference between the current captured image and the current filtered image. As described above, the present invention generates the current filtered image reflecting the influence of the past image, and generates the deviation image of the current captured image and the current filtered image, thereby minimizing the influence of the brightness or darkness of the image itself It is possible to reduce the probability of error occurrence in break-out detection.

이진화 영상 생성 단계(S926)는 편차 영상의 각 픽셀값을 기설정된 문턱값과 비교하여 픽셀값이 기설정된 문턱값보다 큰 경우 참 값("1"의 값)으로, 기설정된 문턱값보다 작으면 거짓 값("0"의 값)으로 계산하는 것에 의하여 이진화 영상을 생성하는 단계이다. 이러한 이진화 영상을 생성하는 것에 의하여 편차 영상에서 계산된 휘도값의 편차가 소정 값을 초과하는 픽셀 영역의 전체 면적을 계산할 수 있다. 노이즈 제거 단계(S928)는 이진화 영상에서 참 값을 가지는 픽셀 영역의 면적이 기설정된 면적값보다 작은 경우 이를 노이즈로 판단하고 제거하는 단계이다. 이와 같이 최소 면적값보다 작은 노이즈 영역을 제거하는 것에 의하여 용탕이 튀는 등에 의하여 빛이 확산되는 경우에 발생하는 것과 같은 노이즈 영역을 제거할 수 있다. The binarized image generation step S926 compares each pixel value of the deviation image with a predetermined threshold value, and when the pixel value is larger than a predetermined threshold value, it is a true value (a value of " 1 & And a binary value (a value of " 0 "). By generating such a binarized image, the entire area of the pixel region in which the deviation of the luminance value calculated in the deviation image exceeds a predetermined value can be calculated. In the noise removing step S928, when the area of the pixel area having the true value in the binarized image is smaller than the predetermined area value, it is determined that noise is removed and removed. By removing the noise area smaller than the minimum area value, it is possible to eliminate the noise area which is generated when the light is diffused by splashing of the molten metal or the like.

이들 각 단계에 대한 더 구체적인 설명은 브레이크 아웃 검출 장치에 대한 설명과 동일하며, 중복을 피하기 위하여 나머지 설명은 생략하기로 한다. A more detailed description of each of these steps is the same as that of the break-out detection apparatus, and the remaining description will be omitted in order to avoid redundancy.

도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 브레이크 아웃 검출 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 도 11을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 브레이크 아웃 검출 방법(1100)은 몰드 하부에 배치된 카메라 등의 촬영 수단을 이용하여 몰드로부터 인출되는 슬라브 표면을 연속적으로 촬영하는 촬영 단계(S1110), 연속 촬영 영상으로부터 휘도값의 변화를 감지하여 영상 처리 정보를 생성하는 단계(S1120), 몰드 내 용강 높이를 측정하는 단계(S1130) 및 영상 처리 정보와 용강 높이에 근거하여 브레이크 아웃을 검출하는 단계(S1140)를 포함한다. 도 9와 비교할 때, 도 11에 도시된 브레이크 아웃 검출 방법(1110)은 용강 높이를 측정하는 단계를 더 포함하고, 브레이크 아웃 검출을 위하여 용강 높이 측정값을 더 사용한다는 점에서 차이가 있다. 그 외 영상 처리 정보 생성 방법은 도 10을 참조하여 상술한 것과 동일하므로 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.11 is a flowchart for explaining a break-out detection method according to another embodiment of the present invention. Referring to FIG. 11, a breakout detection method 1100 according to another embodiment of the present invention includes a photographing step (S1110) of photographing a slab surface drawn continuously from a mold by using a photographing means such as a camera disposed at a lower portion of the mold, A step S1120 of detecting the change in luminance value from the continuous shot image to generate image processing information S1120, a step S1130 of measuring the height of the molten steel in the mold, and a step S1130 of detecting the breakout based on the image processing information and the height of the molten steel Step S1140. Compared to FIG. 9, the breakout detection method 1110 shown in FIG. 11 further includes measuring the melt height, which differs in that it further uses the melt height measurements for breakout detection. The other image processing information generating method is the same as that described above with reference to FIG. 10, and a description thereof will be omitted.

이하에서는 도 12 내지 14를 참조하여 본 발명의 브레이크 아웃 검출 단계(S1110)에 대하여 구체적으로 설명하기로 한다. 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 브레이크 아웃 검출 단계를 나타내는 순서도이다. Hereinafter, the breakout detection step S1110 of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 12 to 14. FIG. 12 is a flowchart showing a break-out detection step according to an embodiment of the present invention.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 브레이크 아웃 검출 단계를 나타내는 순서도이다. 도 12을 참조하면, 브레이크 아웃 검출 단계는 영상 처리 정보 단계에서 생성된 이진화 영상으로부터 참 값으로 구성된 픽셀 영역의 전체 면적을 계산하는 단계(S1142)에서 시작된다. 다음으로, 브레이크 아웃 검출 단계는 용강 높이 측정 단계에서 측정된 용강 높이 측정값으로부터 용강 높이의 변화 속도를 계산하는 단계(S1144)를 수행한다. 그 후, 참 값으로 구성된 픽셀 영역의 전체 면적을 기설정된 제1 기준값과 비교하고(S1146), 전체 면적이 제1 기준값보다 작거나 같다고 판단된 경우(S1146의 예), 용강 높이 변화 속도를 기설정된 기준 변화 속도과 비교하여(S1148) 용강 높이 변화 속도가 기준 변화 속도보다 작거나 같은 경우(S1148의 예) 연속 주조 공정이 정상진행 중인 것으로 판단하고(S1150) 판단 결과를 출력하며(S1152), 용강 높이 변화 속도가 기준 변화 속도보다 큰 경우(S1148의 아니오), 브레이크 아웃이 발생한 것으로 판단하고(S1162) 판단 결과 및 제어 신호를 출력한다. 여기서 제어 신호는 연속 주조 공정의 중단 신호를 포함할 수 있다.12 is a flowchart showing a break-out detection step according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 12, the break-out detection step starts in step S1142 of calculating the entire area of the pixel area composed of true values from the binarized image generated in the image processing information step. Next, the breakout detecting step calculates a change rate of the molten steel height (S1144) from the molten steel height measurement value measured in the molten steel height measuring step. Then, if it is determined that the total area of the pixel area constituted by the true values is equal to or smaller than the first reference value (YES in S1146), the molten steel height change rate is compared with the predetermined first reference value (S1146) If the molten steel height change rate is smaller than or equal to the reference change rate (YES in S1148), then it is determined that the continuous casting process is proceeding normally (S1150) and the determination result is output (S1152) If the height change speed is larger than the reference change speed (NO in S1148), it is determined that a break-out has occurred (S1162), and a determination result and a control signal are output. Wherein the control signal may include a stop signal of the continuous casting process.

S1146에서 전체 면적이 제1 기준값보다 크다고 판단된 경우(S1146의 아니오), 이 전체 면적이 제2 기준값보다 작거나 같은지 여부를 판단한다(S1154). 여기서, 제2 기준값은 제1 기준값보다 큰 값으로, 상술한 바와 같이 브레이크 아웃이 발생한 경우 참 값으로 구성된 총 영역의 면적과 그 외 환경 변수에 의해 빛의 양이 증가하였을 때 참 값으로 구성된 총 영역의 면적을 구분할 수 있을 정도의 값으로 설정되며, 이는 현장에 따라 다르게 설정될 수 있다. S1154에서 전체 면적이 제2 기준값보다 작거나 같다고 판단된 경우(S1154의 예), 용강 높이 변화 속도를 기설정된 기준 변화 속도과 비교하여(S1156) 용강 높이 변화 속도가 기준 변화 속도보다 작거나 같은 경우(S1156의 예) 연속 주조 공정이 정상 진행 중임에도 불구하고 환경 변수에 의해 정상 상태로 촬영되지 않은 것으로 판단하고(S1158), 판단 결과를 출력한다(S1160). S1156에서 용강 높이 변화 속도가 기준 변화 속도보다 큰 경우(S1156의 아니오), 브레이크 아웃이 발생한 것으로 판단하고(S1162) 판단 결과 및 제어 신호를 출력한다(S1164). If it is determined in step S1146 that the total area is larger than the first reference value (NO in step S1146), it is determined whether the total area is less than or equal to the second reference value (step S1154). Here, the second reference value is a value larger than the first reference value, and when the breakout occurs as described above, the total area constituted by the true value and the total value constituted by the true value when the amount of light increases due to other environmental variables Is set to a value that can distinguish the area of the area, which can be set differently depending on the field. If it is determined in S1154 that the total area is smaller than or equal to the second reference value (YES in S1154), the molten steel height change rate is compared with a predetermined reference change rate (S1156). If the molten steel height change rate is smaller than or equal to the reference change rate S1156) Even though the continuous casting process is normally proceeding, it is determined that it is not photographed in a normal state by the environmental variable (S1158), and the determination result is output (S1160). If it is determined in S1156 that the molten steel height change rate is larger than the reference change rate (NO in S1156), it is determined that a breakout has occurred (S1162), and a determination result and a control signal are output (S1164).

마지막으로, S1154에서 전체 면적이 제2 기준값보다 크다고 판단된 경우(S1154의 아니오), 용강 높이 변화 속도에 관계없이 브레이크 아웃이 발생한 것으로 판단하고(S1162) 판단 결과 및 제어 신호를 출력한다(S1164). Finally, if it is determined in S1154 that the total area is larger than the second reference value (NO in S1154), it is determined that breakout has occurred regardless of the molten steel height change speed (S1162) .

이와 같이, 도 12의 브레이크 아웃 검출 단계는 휘도값의 변화가 기설정된 값을 초과하는 픽셀 영역의 전체 면적이 기준값을 초과하거나 용강 높이 속도 변화가 기준 변화 속도보다 큰 경우, 슬라브에 브레이크 아웃이 발생한 것으로 판단함으로써 연속 주조 공정의 환경적인 요인에 의해 실제 발생한 브레이크 아웃을 검출해 내지 못하더라도 다른 하나에 의해 브레이크 아웃을 검출할 수 있으므로, 브레이크 아웃 발생 여부의 검출 정확도를 보다 향상시킬 수 있다. 12, when the total area of the pixel region where the change in the luminance value exceeds the predetermined value exceeds the reference value or when the molten steel height velocity change is larger than the reference change rate, the breakout detection step of Fig. The breakout can be detected by the other one even if the actual breakout can not be detected due to environmental factors of the continuous casting process. Therefore, the detection accuracy of the breakout occurrence can be further improved.

도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 브레이크 아웃 검출 단계를 나타내는 순서도이다. 도 12와 비교할 때, 도 13의 S1242 내지 S1246의 단계는 도 12의 S1142 내지 S1146 단계와 동일하므로 이에 대한 설명은 생략하기로 한다. 도 13을 참조하면, S1246에서 참 값으로 구성된 픽셀 영역의 전체 면적이 제1 기준값보다 작거나 같다고 판단된 경우(S1246의 예), 용강 높이 변화 속도 여부에 관계없이 연속 주조 공정이 정상진행 중인 것으로 판단하고(S1248) 판단 결과를 출력한다(S1250).13 is a flowchart showing a break-out detection step according to another embodiment of the present invention. Compared with FIG. 12, the steps S1242 through S1246 in FIG. 13 are the same as the steps S1142 through S1146 in FIG. 12, so that a description thereof will be omitted. Referring to FIG. 13, when it is determined that the total area of the pixel region constituted by true values in S1246 is smaller than or equal to the first reference value (YES in S1246), the continuous casting process is normally in progress (S1248) and outputs a determination result (S1250).

S1246에서 전체 면적이 제1 기준값보다 크다고 판단된 경우(S1246의 아니오), 이 전체 면적이 제2 기준값보다 작거나 같은지 여부를 판단한다(S1252). S1252에서 전체 면적이 제2 기준값보다 작거나 같다고 판단된 경우(S1252의 예) 용강 높이 변화 속도에 관계없이 연속 주조 공정이 정상 진행 중임에도 불구하고 환경 변수에 의해 정상 상태로 촬영되지 않은 것으로 판단하고(S1254), 판단 결과를 출력한다(S1256).If it is determined in step S1246 that the total area is larger than the first reference value (NO in step S1246), it is determined whether the total area is less than or equal to the second reference value (step S1252). If it is determined in step S1252 that the entire area is equal to or smaller than the second reference value (YES in step S1252), it is determined that the continuous casting process has not been normally photographed by the environmental variable regardless of the molten steel height change speed (S1254), and outputs the determination result (S1256).

마지막으로, S1252에서 전체 면적이 제2 기준값보다 크다고 판단된 경우(S1252의 아니오), 용강 높이 변화 속도를 기설정된 기준 변화 속도과 비교하여(S1258) 용강 높이 변화 속도가 기준 변화 속도보다 작거나 같은 경우(S1258의 예) 연속 주조 공정이 정상 진행 중임에도 불구하고 환경 변수에 의해 정상 상태로 촬영되지 않은 것으로 판단하고(S1254), 판단 결과를 출력하며(S1256), 용강 높이 변화 속도가 기준 변화 속도보다 큰 경우(S1258의 아니오), 브레이크 아웃이 발생한 것으로 판단하고(S1160) 판단 결과 및 제어 신호를 출력한다(S1162). Finally, when it is determined in S1252 that the total area is larger than the second reference value (NO in S1252), the molten steel height change rate is compared with a preset reference change rate (S1258). If the molten steel height change rate is smaller than or equal to the reference change rate (YES in S1258), it is determined that the continuous casting process is not normally photographed by the environmental variable (S1254) even though the continuous casting process is normally proceeding, and the determination result is output (S1256) If it is larger (NO in S1258), it is determined that a break-out has occurred (S1160), and a determination result and a control signal are output (S1162).

이와 같이 본 발명의 다른 실시예에 따른 브레이크 아웃 검출 방법은 영상 처리 신호에 이상이 있으면서 동시에 용강 높이 측정값에도 이상이 있는 경우에만 브레이크 아웃이 발생한 것으로 판단함으로써, 브레이크 아웃이 발생하지 않았음에도 불구하고 예상치 못한 상황에 의해 촬영 영상 또는 용강 높이 변화 중 하나에 의해 브레이크 아웃이 검출된 경우 불필요하게 연속 주조 설비의 가동이 중단될 가능성을 방지할 수 있다.As described above, the breakout detection method according to another embodiment of the present invention determines that a breakout occurs only when there is an abnormality in the image processing signal and at the same time, the measured value of the molten steel height is abnormal, It is possible to prevent the possibility that the operation of the continuous casting equipment is stopped unnecessarily when the breakout is detected by one of the photographed image or the molten steel height change due to an unexpected situation.

도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 브레이크 아웃 검출 단계를 나타내는 순서도이다. 도 13과 비교할 때, 도 14의 S1342 내지 S1252의 단계는 도 13의 S1242 내지 S1252 단계와 동일하므로 이에 대한 설명은 생략하기로 한다. 도 14를 참조하면, S1352에서 전체 면적이 제2 기준값보다 작거나 같다고 판단된 경우(S1352의 예) 용강 높이 변화 속도를 기설정된 기준 변화 속도과 비교하여(S1354) 용강 높이 변화 속도가 기준 변화 속도보다 작거나 같은 경우(S1354의 예) 연속 주조 공정이 정상 진행 중임에도 불구하고 환경 변수에 의해 정상 상태로 촬영되지 않은 것으로 판단하고(S1356), 판단 결과를 출력하며(S1258), 용강 높이 변화 속도가 기준 변화 속도보다 큰 경우(S1354의 아니오), 브레이크 아웃이 발생한 것으로 판단하고(S1160) 판단 결과 및 제어 신호를 출력한다(S1162). 14 is a flowchart showing a break-out detection step according to another embodiment of the present invention. Compared with FIG. 13, steps S1342 through S1252 of FIG. 14 are the same as steps S1242 through S1252 of FIG. 13, so that a description thereof will be omitted. 14, when it is determined in S1352 that the total area is smaller than or equal to the second reference value (YES in S1352), the molten steel height change speed is compared with a preset reference change speed (S1354) (S1354), it is determined that the continuous casting process is not normally photographed in accordance with environmental variables (S1356), and the determination result is output (S1258) If it is larger than the reference change rate (NO in S1354), it is determined that a break-out has occurred (S1160), and a determination result and a control signal are output (S1162).

이 실시예에서는 S1352에서 전체 면적이 제2 기준값보다 크다고 판단된 경우(S1252의 아니오), 용강 높이 변화 속도에 관계없이 브레이크 아웃이 발생한 것으로 판단하고(S1160) 판단 결과 및 제어 신호를 출력한다(S1162). In this embodiment, if it is determined in S1352 that the total area is larger than the second reference value (NO in S1252), it is determined that breakout has occurred regardless of the molten steel height change speed (S1160) ).

이와 같이 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 브레이크 아웃 검출 방법은 영상 처리 신호가 제2 정상상태에 해당하는 경우에만 보충적으로 용강 높이 속도 변화에 의하여 브레이크 아웃을 판단함으로써 판단 로직을 간단하게 하면서도 연속 주조 공정에서의 브레이크 아웃 발생 여부를 정확하게 파악할 수 있다.As described above, in the breakout detection method according to another embodiment of the present invention, only when the image processing signal corresponds to the second steady state, the decision logic is simply determined by determining the breakout by the change in the height of the molten steel, It is possible to accurately grasp whether a break-out occurs in the process.

한편, 본 명세서에서 "~수단", "~부", "~모듈" 등의 용어는 특정 기능을 수행할 수 있도록 설계된 구성요소를 의미하며 하드웨어 및/또는 소프트웨어에 의하여 구현될 수 있다. 또한 이들은 컴퓨터 판독가능한 저장매체에 저장되어 메모리에 저장되거나 프로세서에 의해 실행시 상술한 기능이나 단계들을 실행하게 하는 명령어들을 포함할 수 있다.In the present specification, terms such as " means ", " part ", " module ", and the like refer to elements designed to perform a specific function and can be implemented by hardware and / or software. They may also be stored on a computer-readable storage medium and stored in memory or may include instructions that, when executed by a processor, cause the computer to perform the functions or steps described above.

50: 촬영 수단
60: 용강 높이 측정 수단
70: 영상 표시 수단
110: 브레이크 아웃 검출 수단
120: 영상 처리부
122: 필터링 영상 계산 모듈
124: 편차 영상 생성 모듈
126: 이진화 영상 생성 모듈
128: 노이즈 제거 수단
130: 브레이크 아웃 판단부
132: 면적 추출 모듈
134: 영상 상태 판단 모듈
136: 용강 높이 변화 계산 모듈
138: 브레이크 아웃 판단 모듈50: photographing means
60: molten steel height measuring means
70: Video display means
110: Breakout detection means
120:
122: Filtering image calculation module
124: Deviation image generation module
126: Binarization image generation module
128: noise removing means
130: Breakout determination unit
132: Area Extraction Module
134: Video status determination module
136: Molten steel height change calculation module
138: Breakout judgment module

Claims

An imaging step of successively photographing a surface of the slab drawn out from the mold;
An image processing step of detecting a change in luminance value from the continuous shot image photographed in the photographing step to generate image processing information;
A break-out detecting step of detecting a break-out based on an entire area of a pixel area whose change in luminance value exceeds a preset value from the image processing information;
Measuring molten steel height in the mold; And
And a molten steel height change calculating step of calculating a molten steel height change speed,
Wherein the breakout detecting step detects a breakout based on a total area of the pixel region and a change rate of the molten steel height.

The method according to claim 1,
Wherein the image processing step comprises:
A filtering image calculation step of calculating a current filtered image by applying different weights to the previously filtered previous image and the current photographed image based on the continuous shot image;
A deviation image generation step of generating a deviation image by calculating a deviation between the current shot image and the current filtered image; And
Comparing the pixel value of the deviation image with a predetermined threshold value and setting the pixel value as a true value (1) if the pixel value is greater than the predetermined threshold value, And generating a binarized image by setting the pixel value to a false value (0)
Wherein the current filtered image is used as a previous filtered image in a next image processing step.

3. The method of claim 2,
Wherein the image processing step comprises:
Further comprising a noise removing step of changing a pixel value of the corresponding pixel area to a false value when an area of a continuous pixel area having a true value in the binarized image is smaller than a preset area.

The method according to claim 1,
Wherein the step of detecting a break-
An area extracting step of obtaining a total area of a pixel area whose change in luminance value exceeds a preset value from the image processing information; And
And determining that a breakout has occurred in the slab when the total area is greater than a preset reference value.

delete

5. The method of claim 4,
Wherein the breakout detecting step determines that a breakout occurs when the total area of the pixel region is greater than a preset reference value or the molten steel height change rate is greater than a predetermined reference change rate.

5. The method of claim 4,
Wherein the breakout detecting step determines that a breakout occurs when the total area of the pixel region is greater than a preset reference value and the molten steel height change rate is greater than a predetermined reference change rate.

5. The method of claim 4,
Wherein the step of detecting a break-
An area extracting step of obtaining a total area of a pixel area whose change in luminance value exceeds a preset value from the image processing information;
Determining that the image state is a first steady state when the total area is less than or equal to a first reference value and determining the second steady state when the total area is greater than a first reference value and less than or equal to a second reference value, Determining an abnormal state if the area is greater than a second reference value; And
And determining whether a break-out of the slab has occurred based on the change in the image state and the molten steel height velocity.

9. The method of claim 8,
Wherein the breakout determination step comprises:
If the image state is the first steady state, the image state is the second steady state, and the molten steel height velocity change is less than or equal to a preset reference change velocity, then it is determined that no breakout has occurred,
Wherein the controller determines that a breakout has occurred when the image state is a second steady state and the molten steel height velocity change is greater than a predetermined reference change velocity or the image state is abnormal.

A computer readable medium having stored thereon a program that, when executed by a computing device, causes the computing device to execute a breakout detection method according to any one of claims 1 to 4, Storage medium.

A photographing means for photographing the surface of the slab which is located at the lower portion of the mold and is drawn out from the mold continuously;
Image processing means for detecting a change in the luminance value from the continuous shot image photographed by the photographing means and generating image processing information;
Break-out detection means for detecting a break-out based on the entire area of the pixel region in which the change in luminance value exceeds a predetermined value from the image processing information; And
And molten steel height measuring means for measuring the molten steel height in the mold,
The break-out detection means
A molten steel height change calculation module for calculating a change speed of the molten steel height; And
A breakout determination module for determining a breakout based on a total area of the pixel area and a change rate of the molten steel height,
The breakout detection device comprising:

12. The method of claim 11,
Wherein the image processing means comprises:
A filtering image calculation module for calculating a current filtered image by applying different weights to the previously filtered previous image and the current image based on the continuous shot image;
A deviation image generation module for generating a deviation image by calculating a deviation between the current shot image and the current filtered image; And
Comparing the pixel value of the deviation image with a predetermined threshold value and setting the pixel value as a true value (1) if the pixel value is greater than the predetermined threshold value, A binarized image generation module for generating a binarized image by setting the pixel value to a false value (0)
Wherein the current filtered image is used as a previous filtered image in processing the next shot image.

13. The method of claim 12,
Wherein the image processing means comprises:
Further comprising a noise removal module for changing a pixel value of the pixel region to a false value when an area of a continuous pixel region having a true value in the binarized image is smaller than a predetermined area.

12. The method of claim 11,
The break-out detection means
An area extracting module that obtains a total area of a pixel area whose change in luminance value exceeds a predetermined value from the image processing information; And
And a breakout determination module for determining that a breakout has occurred in the slab when the total area is greater than a preset reference value.

delete

15. The method of claim 14,
Wherein the breakout determination module determines that a breakout has occurred if the total area of the pixel area is greater than a predetermined reference value or the molten steel height change rate is greater than a predetermined reference change rate.

15. The method of claim 14,
Wherein the breakout determination module determines that a breakout has occurred if the total area of the pixel region is greater than a preset reference value and the molten steel height change rate is greater than a predetermined reference change rate.

15. The method of claim 14,
The break-out detection means
An area extracting module that obtains a total area of a pixel area whose change in luminance value exceeds a predetermined value from the image processing information;
Determining that the image state is a first steady state when the total area is less than or equal to a first reference value and determining the second steady state when the total area is greater than a first reference value and less than or equal to a second reference value, A video state determination module for determining an abnormal state when the area is larger than a second reference value; And
And a breakout determination module for determining whether a breakout of the slab is generated based on the change in the image state and the molten steel height velocity.

19. The method of claim 18,
The breakout determination module includes:
If the image state is the first steady state, the image state is the second steady state, and the molten steel height velocity change is less than or equal to a preset reference change velocity, then it is determined that no breakout has occurred,
Wherein the controller determines that a breakout has occurred when the image state is a second steady state and the molten steel height velocity change is greater than a predetermined reference change velocity or the image state is abnormal.

15. The method of claim 14,
Wherein the means for measuring the molten steel comprises a cobalt? -Ray radiographic apparatus or a camera.