KR20150109518A - Apparatus and method of managing image for measuring height of molten streel in electric furnace - Google Patents

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Abstract

Provided are an image processing apparatus and a method for measuring a height of molten steel in an electric furnace. The image processing apparatus comprises: an image acquisition module having a boundary of molten steel and an area wherein a reference scale having a predetermined length is provided, and acquiring an internal image; and a calculation module calculating a height of molten steel based on the number of a longitudinal pixel existing on a boundary of molten steel of the internal image and a longitudinal length of a unit pixel contained in the internal image. The reference scale is formed long in a vertical direction in a refractory material of an electric furnace to stably measure the height of molten steel.

Description

전기로에서 탕면의 높이를 측정하기 위한 영상 처리 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD OF MANAGING IMAGE FOR MEASURING HEIGHT OF MOLTEN STREEL IN ELECTRIC FURNACE}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image processing apparatus and a method for measuring the height of a bath surface in an electric furnace,

본 출원은, 탕면의 높이 측정에 관한 것이다.
The present application relates to the measurement of the height of the bath surface.

일반적으로, 전기로 조업은 전회(前回)에서 조업한 전기로를 보수한 후 새로 스크랩을 장입하여 용해하여 정련한 후 출강하는 순서에 따라 수행된다. 스크랩을 용해함에 있어 열원으로는 전기로 내로 장입되는 전극(아크봉)과 버너가 사용될 수 있다. 이와 같은 열원에 의해 스크랩이 용해되어 용강이 형성되면서 용강의 성분을 목표 범위내로 제어하기 위한 정련을 실시한다.
Generally, the electric furnace operation is carried out in the order of repairing the electric furnace operated in the last time, charging the new scrap to dissolve it, refining it, and running the order. As the heat source for dissolving the scrap, an electrode (arc rod) and a burner which are charged into the electric furnace may be used. The scrap is melted by such a heat source to form molten steel, and refining is performed to control the components of molten steel within the target range.

정련 조업시 스크랩을 용해하여 용강을 제조한 후, 제조된 용강 내로 랜스를 삽입하여 산소를 취입하고, 용강 상단으로는 부원료를 투입하게 되는데, 이때 용강 상부에는 불순물을 포함하는 슬래그가 제조될 수 있다.
In the refining operation, scrap is melted to produce molten steel, then oxygen is blown into the produced molten steel to inject oxygen, and a subsidiary material is charged into the molten steel. At this time, slag containing impurities can be produced on the molten steel .

상술한 슬래그의 높이를 측정하기 위한 방법의 하나로 ' 직류전기로에서 슬래그 포밍높이 판정방법'이 한국공개특허 제2003-0039639호(공개일: 2003년 5월 22일)에 개시되어 있다.
A method for determining the slag forming height in a DC electric furnace is disclosed in Korean Patent Publication No. 2003-0039639 (published May 22, 2003) as one of the methods for measuring the height of the slag.

하지만, 상술한 방법의 경우 노이즈가 심해 정확한 높이 측정이 어려우며, 전기로의 경우 일정 주기, 예컨대 한 달에 한번 정도 수리가 필요하기 때문에, 여러 가지 측정 센서의 유지 관리가 어려우며 안정적으로 높이를 측정하는 것이 어렵다는 문제점이 있다.
However, in the case of the above-described method, it is difficult to accurately measure the height due to the noise. In the case of the electric furnace, it is difficult to maintain various measurement sensors, There is a problem that it is difficult.

한국공개특허 제2003-0039639호('직류전기로에서 슬래그 포밍높이 판정방법', 공개일: 2003년 5월 22일)Korean Patent Publication No. 2003-0039639 ('Method for Determining Slag Foaming Height in a DC Electric Furnace', Disclosure Date: May 22, 2003)

본 출원은, 탕면의 높이를 안정적으로 측정할 수 있고 유지 관리가 손쉬운 탕면의 높이를 측정하기 위한 영상 처리 장치 및 방법을 제공한다.
The present application provides an image processing apparatus and method for measuring the height of a bath surface that can stably measure the height of the bath surface and can easily maintain maintenance.

본 발명의 제1 실시 형태에 의하면, 탕면의 경계를 포함하며, 미리 설정된 길이를 가진 기준 스케일이 구비된 영역이 포함된, 전기로의 내부 영상을 획득하는 영상 획득 모듈; 및 상기 내부 영상 중 상기 탕면의 경계 위에 존재하는 세로 방향의 픽셀 수 및 상기 내부 영상에 포함된 단위 픽셀의 세로 방향의 길이에 기초하여 상기 탕면의 높이를 연산하는 연산 모듈을 포함하며, 상기 기준 스케일은, 상기 전기로의 내화물에 수직 방향으로 길게 형성되는 영상 처리 장치를 제공한다.
According to the first aspect of the present invention, there is provided an image processing apparatus comprising: an image acquiring module acquiring an internal image of an electric furnace, including an area having a reference scale having a predetermined length, And a calculation module for calculating a height of the bath surface based on the number of pixels in the vertical direction existing on the boundary of the bath surface and the length in the vertical direction of the unit pixels included in the internal image of the internal image, The present invention also provides an image processing apparatus which is formed to be long in a direction perpendicular to the refractory of the electric furnace.

본 발명의 실시 형태에 의하면, 상기 영상 처리 장치는, 상기 기준 스케일의 전체 길이가 상기 내부 영상의 세로 방향의 길이와 동일해지도록 상기 영상 획득 모듈을 상하 방향으로 이동시키거나, 줌인 또는 줌아웃시키는 캘리브레이션 모듈을 더 포함할 수 있다.
According to the embodiment of the present invention, the image processing apparatus further includes a calibration unit for moving the image acquisition module in the up-and-down direction so as to make the total length of the reference scale equal to the length in the vertical direction of the internal image, Module. ≪ / RTI >

본 발명의 실시 형태에 의하면, 상기 연산 모듈은, 상기 기준 스케일의 전체 길이를 상기 내부 영상의 수직 방향의 픽셀 수로 나눔으로써, 상기 내부 영상을 구성하는 단위 픽셀의 세로 길이를 구하는 제1 모듈; 및 상기 기준 스케일의 전체 길이로부터 상기 내부 영상 중 상기 탕면의 경계 위에 존재하는 세로 방향의 픽셀 수와 상기 단위 픽셀의 세로 길이를 곱한 값을 감산함으로써, 상기 탕면의 높이를 구하는 제2 모듈을 포함할 수 있다.
According to an embodiment of the present invention, the calculation module includes: a first module for dividing the total length of the reference scale by the number of pixels in the vertical direction of the internal image, thereby obtaining a vertical length of unit pixels constituting the internal image; And a second module for obtaining the height of the bath surface by subtracting a value obtained by multiplying the number of pixels in the vertical direction existing on the boundary of the bath surface among the internal images by the length of the unit pixel from the total length of the reference scale .

본 발명의 실시 형태에 의하면, 상기 기준 스케일은, 상기 내화물에 식각되거나 또는 상기 내화물에 부착될 수 있다.
According to an embodiment of the present invention, the reference scale may be etched or attached to the refractory.

본 발명의 실시 형태에 의하면, 상기 기준 스케일은, 상기 전기로에 투입되는 스크랩이 용해되는 중에 함께 용해될 수 있다.
According to the embodiment of the present invention, the reference scale can be dissolved together while the scrap to be charged into the electric furnace is dissolved.

본 발명의 실시 형태에 의하면, 상기 기준 스케일은, 상기 전기로의 원주 방향으로 일정 거리 이격되어 적어도 2 이상 형성되며, 상기 영상 획득 모듈은 상기 전기로의 원주 방향을 따라 이동함으로써, 적어도 2 이상의 기준 스케일 중 하나가 구비된 영역이 포함된 상기 전기로의 내부 영상을 획득할 수 있다.
According to an embodiment of the present invention, the reference scale is formed by at least two or more spaced apart from each other by a predetermined distance in the circumferential direction of the electric furnace, and the image acquisition module moves along the circumferential direction of the electric furnace, It is possible to acquire an internal image of the electric furnace including one region.

본 발명의 제2 실시 형태에 의하면, 영상 획득 모듈에서, 탕면의 경계를 포함하며, 미리 설정된 길이를 가진 기준 스케일이 구비된 영역이 포함된, 전기로의 내부 영상을 획득하는 제1 단계; 및 연산 모듈에서, 상기 내부 영상 중 상기 탕면의 경계 위에 존재하는 세로 방향의 픽셀 수 및 상기 내부 영상에 포함된 단위 픽셀의 세로 방향의 길이에 기초하여 상기 탕면의 높이를 연산하는 제2 단계를 포함하며, 상기 기준 스케일은, 상기 전기로의 내화물에 수직 방향으로 길게 형성되는 영상 처리 방법이 제공된다.
According to a second aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an electric furnace, comprising: a first step of acquiring an internal image of an electric furnace in an image acquisition module, the internal image including an area including a reference scale having a predetermined length; And a second step of calculating a height of the bath surface based on the number of pixels in the vertical direction existing on the boundary of the bath surface and the length of the unit pixels included in the internal image in the calculation module And the reference scale is elongated in a direction perpendicular to the refractory of the electric furnace.

본 발명의 실시 형태에 의하면, 상기 영상 처리 방법은, 캘리브레이션 모듈에서, 상기 기준 스케일의 전체 길이가 상기 내부 영상의 세로 방향의 길이와 동일해지도록 상기 영상 획득 모듈을 상하 방향으로 이동시키거나, 줌인 또는 줌아웃시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
According to the embodiment of the present invention, in the image processing method, in the calibration module, the image acquiring module is moved up and down so that the total length of the reference scale becomes equal to the length in the vertical direction of the internal image, Or zooming out.

본 발명의 실시 형태에 의하면, 상기 제2 단계는, 제1 모듈에서, 상기 기준 스케일의 전체 길이를 상기 내부 영상의 수직 방향의 픽셀 수로 나눔으로써, 상기 내부 영상을 구성하는 단위 픽셀의 세로 길이를 구하는 단계; 및 제2 모듈에서, 상기 기준 스케일의 전체 길이로부터 상기 내부 영상 중 상기 탕면의 경계 위에 존재하는 세로 방향의 픽셀 수와 상기 단위 픽셀의 세로 길이를 곱한 값을 감산함으로써, 상기 탕면의 높이를 구하는 단계를 포함할 수 있다.
According to the embodiment of the present invention, in the second step, in the first module, the total length of the reference scale is divided by the number of pixels in the vertical direction of the internal image so that the vertical length of the unit pixels constituting the internal image is Obtaining; And obtaining a height of the bath surface by subtracting, from the total length of the reference scale, a value obtained by multiplying the number of pixels in the vertical direction existing on the boundary of the bath surface among the internal images by the vertical length of the unit pixel, . ≪ / RTI >

본 발명의 실시 형태에 의하면, 상기 기준 스케일은, 상기 내화물에 식각되거나 또는 상기 내화물에 부착될 수 있다.
According to an embodiment of the present invention, the reference scale may be etched or attached to the refractory.

본 발명의 실시 형태에 의하면, 상기 기준 스케일은, 상기 전기로에 투입되는 스크랩이 용해되는 중에 함께 용해될 수 있다.
According to the embodiment of the present invention, the reference scale can be dissolved together while the scrap to be charged into the electric furnace is dissolved.

본 발명의 실시 형태에 의하면, 상기 기준 스케일은, 상기 전기로의 원주 방향으로 일정 거리 이격되어 적어도 2 이상 형성되며, 상기 제1 단계에서, 상기 영상 획득 모듈은 상기 전기로의 원주 방향을 따라 이동함으로써, 적어도 2 이상의 기준 스케일 중 하나가 구비된 영역이 포함된 상기 전기로의 내부 영상을 획득하는 단계를 더 포함할 수 있다.
According to the embodiment of the present invention, at least two reference scales are formed at a distance of a predetermined distance in the circumferential direction of the electric furnace, and in the first step, the image acquiring module moves along the circumferential direction of the electric furnace, The method may further include obtaining an internal image of the electric furnace including an area including at least one of at least two reference scales.

본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 전기로의 내화물 벽면의 수직 방향으로 미리 설정된 길이를 가진 기준 스케일을 형성한 후, 이에 기초하여 전기로 내의 탕면의 높이를 연산하도록 함으로써, 안정적으로 탕면의 높이를 측정할 수 있다.
According to the embodiment of the present invention, the reference scale having a predetermined length in the vertical direction of the refractory wall surface of the electric furnace is formed, and then the height of the bath surface in the electric furnace is calculated based on this, can do.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 전기로에서 탕면의 높이를 측정하기 위한 영상 처리 장치의 구성도이다.
도 2 내지 도 3은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 영상 처리 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 전기로에서 탕면의 높이를 측정하기 위한 영상 처리 장치의 구성도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 전기로에서 탕면의 높이를 측정하기 위한 영상 처리 방법을 설명하는 흐름도이다.1 is a configuration diagram of an image processing apparatus for measuring the height of a bath surface in an electric furnace according to an embodiment of the present invention.
2 to 3 are views for explaining an image processing process according to an embodiment of the present invention.
4 is a configuration diagram of an image processing apparatus for measuring the height of a bath surface in an electric furnace according to another embodiment of the present invention.
5 is a flowchart for explaining an image processing method for measuring the height of a bath surface in an electric furnace according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 설명한다. 그러나 본 발명의 실시형태는 여러 가지의 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로만 한정되는 것은 아니다. 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the embodiments of the present invention can be modified into various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. The shape and the size of the elements in the drawings may be exaggerated for clarity and the same elements are denoted by the same reference numerals in the drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 전기로에서 탕면의 높이를 측정하기 위한 영상 처리 장치의 구성도이며, 도 2 내지 도 3은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 영상 처리 과정을 설명하기 위한 도면이다.
Brief Description of the Drawings Fig. 1 is a configuration diagram of an image processing apparatus for measuring the height of a bath surface in an electric furnace according to an embodiment of the present invention, and Figs. 2 to 3 are diagrams for explaining an image processing procedure according to an embodiment of the present invention to be.

이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시 형태에 따른 영상 처리 장치를 상세하게 설명한다.
Hereinafter, an image processing apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to Figs. 1 to 3. Fig.

우선, 도 1에 도시된 바와 같이, 전기로 조업은 전회(前回)에서 조업한 전기로(10)를 보수한 후 새로 스크랩을 장입하여 용해하여 정련한 후 출강하는 순서에 따라 수행되며, 스크랩이 용해되면 용강(13)이 생성되고, 이후 제조된 용강 내로 랜스(미도시)를 삽입하여 산소를 취입하고, 용강 상단으로는 부원료를 투입하면, 용강(13) 상부에는 불순물을 포함하는 슬래그(14)가 생성될 수 있다. 이하에서, 탕면의 높이는 용강(13)의 높이 또는 용강(13)과 슬래그(14)를 포함하는 높이로 정의될 수 있다.
First, as shown in FIG. 1, the electric furnace operation is carried out in the order of repairing the electric furnace 10 operated in the last time, charging the new scrap to dissolve and refining it, When molten steel 13 is melted, a lance (not shown) is inserted into the produced molten steel to blow oxygen, and when the molten steel is put into the upper end of the molten steel, slag 14 containing impurities May be generated. Hereinafter, the height of the bath surface may be defined as the height of the molten steel 13 or the height including the molten steel 13 and the slag 14.

한편, 기준 스케일(110)은 미리 설정된 길이(L1)를 가지며, 전기로(10)의 내화물(11) 벽면의 수직 방향으로 길게 형성될 수 있다. 상술한 기준 스케일(110)은 녹아도 용강(13)의 성분에 크게 영향을 미치지 않는 재질, 예를 들면, 알루미늄 등의 재질로 형성될 수 있으며, 전기로(10)의 보수시 내화물(11) 벽에 식각되거나 부착될 수 있으며, 부착 이후에는 스크랩이 용해되는 과정에서 스크랩과 함께 용해될 수 있다.
The reference scale 110 may have a predetermined length L1 and may be formed long in a direction perpendicular to the wall surface of the refractory 11 of the electric furnace 10. The reference scale 110 may be formed of a material such as aluminum that does not significantly affect the components of the molten steel 13 even when it is melted. When the refractory 11 is heated during repair of the electric furnace 10, May be etched or adhered to the wall, and after attachment may be dissolved together with the scrap in the course of dissolving the scrap.

한편, 영상 획득 모듈(120)은, 예를 들면 카메라일 수 있으며, 탕면의 경계를 포함하며, 미리 설정된 길이를 가진 기준 스케일(110)이 구비된 영역이 포함된, 전기로(10)의 내부 영상을 획득을 획득하여 캘리브레이션 모듈(130) 또는 연산 모듈(140)로 전달할 수 있다. 이러한 영상 획득 모듈(120)은 전기로(10)의 외부에 설치되어, 도 1에 도시된 바와 같이, 전기로(10)의 일측에 형성된 홈(12)을 통해 기준 스케일(110)이 포함된 영상을 획득할 수 있다.
Meanwhile, the image acquisition module 120 may be, for example, a camera, and may include an interior of the electric furnace 10 including an area including a reference scale 110 having a preset length, And acquire the image and transmit it to the calibration module 130 or the calculation module 140. [ The image acquisition module 120 is installed outside the electric furnace 10 and includes a reference scale 110 through a groove 12 formed on one side of the electric furnace 10 as shown in FIG. Images can be acquired.

한편, 캘리브레이션 모듈(130)은, 기준 스케일(110)의 전체 길이가 내부 영상의 세로 방향의 길이와 동일해지도록 영상 획득 모듈(120)을 상하 방향(D1)으로 이동시키거나, 줌인 또는 줌아웃(D2)(이하, '캘리브레이션'이라 함)시킬 수 있다. 상술한 캘리브레이션은, 전기로 보수 작업시 수행됨이 원칙이나, 전기로 보수 이후 카메라의 위치가 재변동될 경우에는 다시 수행되어야 한다.
The calibration module 130 moves the image acquisition module 120 in the vertical direction D1 so that the total length of the reference scale 110 becomes equal to the length of the internal image in the vertical direction, D2) (hereinafter referred to as " calibration "). The above-mentioned calibration is performed in the electric repair work, but should be performed again when the position of the camera is changed again after electric repair.

즉, 본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 영상 획득 모듈(120)에서 획득한 내부 영상의 픽셀 수에 기초하여 탕면의 높이를 연산하는 것이며, 카메라(120)와 전기로(10) 사이의 거리가 변동될 경우 렌즈의 배율에 따라 한 내부 영상에 포함된 픽셀 수가 달라지게 된다. 따라서, 카메라(120)와 전기로(10) 사이의 거리가 변동되는 경우에도 후술하는 방식에 의해 내부 영상의 단위 픽셀 당 세로 길이를 구한 후, 이를 탕면의 높이를 측정하는데 이용함으로써, 카메라(120)와 전기로(10) 사이의 거리가 변동되는 경우라도 탕면의 높이를 정확하게 측정할 수 있다.
That is, according to one embodiment of the present invention, the height of the bath surface is calculated based on the number of pixels of the internal image acquired by the image acquisition module 120, and the distance between the camera 120 and the electric furnace 10 is The number of pixels included in one internal image varies depending on the magnification of the lens. Therefore, even when the distance between the camera 120 and the electric furnace 10 varies, the vertical length of the internal image per unit pixel is obtained by the method described later, and then the height is used to measure the height of the bath surface. And the electric furnace 10 is varied, the height of the bath surface can be accurately measured.

구체적으로, 전기로(10)의 보수 후 기준 스케일(110)이 부착되면, 영상 획득 모듈(120)은, 도 2의 (a) 또는 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, 스크랩을 장입하기 전에 스케일(110)을 포함하는 다수의 픽셀(P)들로 구성된 내부 영상(200)을 획득하며, 획득된 영상을 캘리브레이션 모듈(130)로 전달할 수 있다.
Specifically, when the reference scale 110 is attached after repairing the electric furnace 10, the image acquiring module 120 acquires the scrap as shown in FIG. 2 (a) or FIG. 3 (a) An internal image 200 composed of a plurality of pixels P including a scale 110 may be acquired and the acquired image may be transmitted to the calibration module 130. [

도 2의 (a)는 기준 스케일(110)의 전체 길이가 내부 영상(200)의 화면(세로 방향의 길이)보다 작은 경우이다. 이 경우 캘리브레이션 모듈(130)은, 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이, 기준 스케일(110)의 전체 길이가 내부 영상(200)의 세로 방향의 길이와 동일해지도록 영상 획득 모듈(120)의 상하 방향을 이동(D1)시키거나 줌-인(zoom-in)(D2) 시킬 수 있다.
2 (a) shows a case where the total length of the reference scale 110 is smaller than the screen (length in the vertical direction) of the internal image 200. In this case, as shown in FIG. 2 (b), the calibration module 130 determines that the reference scale 110 has the same length as the length of the internal image 200 in the vertical direction, (D1) or zoom-in (D2) in the up-and-down direction.

한편, 도 3의 (a)는 기준 스케일(110)의 전체 길이가 영상(200)의 화면(세로 방향의 길이) 보다 큰 경우이다. 이 경우 캘리브레이션 모듈(130)은, 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 기준 스케일(110)의 전체 길이가 내부 영상(200)의 세로 방향의 길이와 동일해지도록 영상 획득 모듈(120)의 상하 방향을 이동(D1)시키거나 줌-아웃(zoom-out)(D2) 시킬 수 있다.
3 (a) shows a case in which the total length of the reference scale 110 is larger than the screen (length in the vertical direction) of the image 200. In FIG. In this case, the calibration module 130 determines that the reference scale 110 has the same length as the length of the internal image 200, as shown in FIG. 3 (b) (D1) or zoom-out (D2) in the up-and-down direction.

상술한 과정을 통해 영상 획득 모듈(120)이 캘리브레이션 되며, 캘리브레이션 후 획득된 내부 영상(즉, 도 2의 (b) 및 도 3의 (b))은 제1 모듈(141) 및 제2 모듈(142)로 구성된 연산 모듈(140)로 전달되어 전기로(10) 내의 탕면의 높이를 연산하는데 사용될 수 있다.
The image acquisition module 120 is calibrated through the process described above and the internal images obtained after the calibration (i.e., FIGS. 2B and 3B) are transferred to the first module 141 and the second module 142 to the computation module 140 to calculate the height of the bath surface in the electric furnace 10.

구체적으로, 제1 모듈(141)은, 도 2의 (b) 및 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 내부 영상(200)으로부터 기준 스케일(110)의 전체 길이(도 1의 L1 참조)를 내부 영상(200)의 수직 방향의 총 픽셀 수로 나눔으로써, 내부 영상(200)을 구성하는 단위 픽셀(P)의 세로 길이(211)를 연산할 수 있다. 연산된 단위 픽셀(P)의 세로 길이는 제2 모듈(142)로 전달될 수 있다.
Specifically, the first module 141 calculates the total length (refer to L1 in FIG. 1) of the reference scale 110 from the internal image 200, as shown in FIG. 2B and FIG. 3B, The vertical length 211 of the unit pixel P constituting the internal image 200 can be calculated by dividing the internal pixel 200 by the total number of pixels in the vertical direction of the internal image 200. [ The calculated vertical length of the unit pixel P may be transmitted to the second module 142.

이후, 제2 모듈(142)은, 기준 스케일(110)의 전체 길이로부터 내부 영상(도 2의 (b) 및 도 3의 (b)) 중 탕면의 경계 위에 존재하는 세로 방향의 픽셀 수와 위에서 구한 단위 픽셀의 세로 길이를 곱한 값을 감산함으로써, 하기의 수학식 1에 따라 탕면의 높이를 구할 수 있다.Thereafter, the second module 142 calculates the number of pixels in the vertical direction existing on the boundary of the bath surface in the internal image (FIG. 2B and FIG. 3B) from the total length of the reference scale 110, By subtracting the value obtained by multiplying the obtained length by the vertical length of the unit pixel, the height of the bath surface can be obtained by the following equation (1).

[수학식 1][Equation 1]

H = L1 - L2 + L3H = L1 - L2 + L3

여기서, H는 탕면의 높이, L1은 기준 스케일의 전체 길이, L2는 기준 스케일 의 전체 길이(L1) 중 탕면의 위에 노출된 길이로, 탕면의 경계 위에 존재하는 세로 방향의 픽셀 수와 위에서 구한 단위 픽셀의 세로 길이를 곱한 값이며, L3는 전기로 하부로부터 기준 스케일까지의 거리일 수 있다.
Here, H is the height of the bath surface, L1 is the total length of the reference scale, L2 is the length of the entire length L1 of the reference scale exposed on the bath surface, and the number of pixels in the vertical direction existing on the boundary of the bath surface, L3 is the distance from the bottom of the furnace to the reference scale.

또한, 전술한 바와 같이, 스크랩이 용해되면 용강(13)이 생성되고, 이후 제조된 용강 내로 랜스(미도시)를 삽입하여 산소를 취입하고, 용강 상단으로는 부원료를 투입하면, 용강(13) 상부에는 불순물을 포함하는 슬래그(14)가 생성된다. 따라서, 본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 슬래그(14)가 생성되기 전 용강(13)의 높이(A)를 먼저 구한 후, 슬래그(14)가 생성된 이후 용강(13) 및 슬래그(14)를 포함하는 탕면의 높이(B)를 위에서 구한 방식에 따라 구하며, 이후 탕면의 높이(B)에서 용강(13)의 높이(A)를 감산함으로써, 슬래그(14)의 높이만을 구할 수도 있다.
As described above, when the scrap is melted, molten steel 13 is generated. Then, a lance (not shown) is inserted into the produced molten steel to inject oxygen, and when the molten steel is charged into the molten steel upper end, A slag 14 containing impurities is formed in the upper part. Therefore, according to the embodiment of the present invention, after the height A of the molten steel 13 is first obtained before the slag 14 is formed, the molten steel 13 and the slag 14 after the slag 14 is produced, And then the height A of the molten steel 13 is subtracted from the height B of the bath surface to obtain only the height of the slag 14. [

도 4는 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 전기로에서 탕면의 높이를 측정하기 위한 영상 처리 장치의 구성도로, 도 1과 달리 기준 스케일(110)이 전기로(10)의 원주 방향을 따라 적어도 2 이상 형성되어 있으며, 영상 획득 모듈(120)은 전기로(10)의 원주 방향을 따라 이동하도록 구성된다.
Fig. 4 is a diagram showing the construction of an image processing apparatus for measuring the height of a bath surface in an electric furnace according to another embodiment of the present invention. Unlike Fig. 1, the reference scale 110 has at least two And the image acquisition module 120 is configured to move along the circumferential direction of the electric furnace 10.

즉, 전기로(10)에 투입된 스크랩을 용해하는 과정에서 분출된 용강이, 기준 스케일(110)이 구비된 내화물 영역에 고착되어 탕면의 경계 검출이 어려워질 수 있다. 따라서, 적어도 2 이상의 기준 스케일(110)을 전기로(10)의 원주 방향을 따라 형성시킨 후, 영상 획득 모듈(120)은 전기로(10)의 원주 방향을 따라 이동시켜 적어도 2 이상의 기준 스케일(110) 중 하나가 구비된 영역이 포함된 전기로(10)의 내부 영상을 획득하고, 이렇게 획득된 내부 영상 중 탕면의 경계 검출이 용이한 내부 영상을 이용하기 위함이다.
That is, the molten steel sprayed in the course of dissolving the scrap charged in the electric furnace 10 is fixed to the refractory region provided with the reference scale 110, so that it is difficult to detect the boundary of the bath surface. Accordingly, after at least two reference scales 110 are formed along the circumferential direction of the electric furnace 10, the image acquisition module 120 moves along the circumferential direction of the electric furnace 10 to form at least two reference scales 110 in the interior of the electric furnace 10 and acquires an internal image of the interior of the electric furnace 10 that includes the area of the electric furnace 10.

상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 전기로의 내화물 벽면의 수직 방향으로 미리 설정된 길이를 가진 기준 스케일을 형성한 후, 기준 스케일을 포함하는 영상의 픽셀 수에 기초하여 전기로 내의 탕면의 높이를 연산하도록 함으로써, 안정적으로 탕면의 높이를 측정할 수 있다.
As described above, according to the embodiment of the present invention, after forming the reference scale having a predetermined length in the vertical direction of the wall surface of the refractory of the electric furnace, the reference scale is formed on the basis of the number of pixels of the image including the reference scale, The height of the bath surface can be stably measured.

한편, 도 5는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 전기로에서 탕면의 높이를 측정하기 위한 영상 처리 방법을 설명하는 흐름도이다.
5 is a flowchart for explaining an image processing method for measuring the height of a bath surface in an electric furnace according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 도 1 내지 도 5를 참조하여 전기로에서 탕면의 높이를 측정하기 위한 영상 처리 방법을 상세하게 설명한다. 다만, 발명의 간명화를 위해 도 1 내지 도 5와 관련하여 중복된 부분에 대한 설명은 생략하기로 한다.
Hereinafter, an image processing method for measuring the height of the bath surface in the electric furnace will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 5. FIG. However, for the sake of simplicity of the present invention, the description of the overlapping portions with reference to FIGS. 1 to 5 will be omitted.

우선, 영상 획득 모듈(120)은, 탕면의 경계를 포함하며, 미리 설정된 길이를 가진 기준 스케일(110)이 구비된 영역이 포함된, 전기로(10)의 내부 영상을 획득을 획득할 수 있다(S501). 획득된 전기로(10)의 내부 영상은 캘리브레이션 모듈(130) 또는 연산 모듈(140)로 전달할 수 있다.
First, the image acquisition module 120 can acquire an internal image of the electric furnace 10 including an area including a reference scale 110 having a predetermined length, including the boundary of the bath surface (S501). The acquired internal image of the electric arc furnace 10 may be transmitted to the calibration module 130 or the calculation module 140.

다음, 연산 모듈(140)은, 내부 영상 중 탕면의 경계 위에 존재하는 세로 방향의 픽셀 수 및 내부 영상에 포함된 단위 픽셀의 세로 방향의 길이에 기초하여 탕면의 높이를 연산할 수 있다(S502).
Next, the calculation module 140 can calculate the height of the bath surface based on the number of pixels in the vertical direction existing on the boundary of the bath surface in the internal image and the length in the vertical direction of the unit pixels included in the internal image (S502) .

구체적으로, 제1 모듈(141)은, 도 2의 (b) 및 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 내부 영상(200)으로부터 기준 스케일(110)의 전체 길이(도 1의 L1 참조)를 내부 영상(200)의 수직 방향의 총 픽셀 수로 나눔으로써, 내부 영상(200)을 구성하는 단위 픽셀(P)의 세로 길이(211)를 연산할 수 있다. 연산된 단위 픽셀(P)의 세로 길이는 제2 모듈(142)로 전달될 수 있다.
Specifically, the first module 141 calculates the total length (refer to L1 in FIG. 1) of the reference scale 110 from the internal image 200, as shown in FIG. 2B and FIG. 3B, The vertical length 211 of the unit pixel P constituting the internal image 200 can be calculated by dividing the internal pixel 200 by the total number of pixels in the vertical direction of the internal image 200. [ The calculated vertical length of the unit pixel P may be transmitted to the second module 142.

이후, 제2 모듈(142)은, 기준 스케일(110)의 전체 길이로부터 내부 영상(도 2의 (b) 및 도 3의 (b)) 중 탕면의 경계 위에 존재하는 세로 방향의 픽셀 수와 위에서 구한 단위 픽셀의 세로 길이를 곱한 값을 감산함으로써, 상술한 수학식 1에 따라 탕면의 높이를 구할 수 있다.
Thereafter, the second module 142 calculates the number of pixels in the vertical direction existing on the boundary of the bath surface in the internal image (FIG. 2B and FIG. 3B) from the total length of the reference scale 110, By subtracting the value obtained by multiplying the obtained vertical length of the unit pixel, the height of the bath surface can be obtained according to the above-mentioned expression (1).

한편, 본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 캘리브레이션 모듈(130)을 통해 기준 스케일(110)의 전체 길이가 내부 영상의 세로 방향의 길이와 동일해지도록 영상 획득 모듈(120)을 상하 방향(D1)으로 이동시키거나, 줌인 또는 줌아웃(D2) 시킬 수도 있음은 상술한 바와 같다.
According to an embodiment of the present invention, the image acquisition module 120 is vertically moved in the vertical direction D1 so that the entire length of the reference scale 110 becomes equal to the longitudinal length of the internal image through the calibration module 130, Or zoom-in or zoom-out (D2), as described above.

상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 전기로의 내화물 벽면의 수직 방향으로 미리 설정된 길이를 가진 기준 스케일을 형성한 후, 기준 스케일을 포함하는 영상의 픽셀 수에 기초하여 전기로 내의 탕면의 높이를 연산하도록 함으로써, 안정적으로 탕면의 높이를 측정할 수 있다.
As described above, according to the embodiment of the present invention, after forming the reference scale having a predetermined length in the vertical direction of the wall surface of the refractory of the electric furnace, the reference scale is formed on the basis of the number of pixels of the image including the reference scale, The height of the bath surface can be stably measured.

본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되지 아니한다. 첨부된 청구범위에 의해 권리범위를 한정하고자 하며, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
The present invention is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It will be self-evident.

10: 전기로 11: 내화물
12: 홈 13: 용강
14: 슬래그 110: 기준 스케일
120: 영상 획득 모듈 130: 캘리브레이션 모듈
140: 연산 모듈 200: 내부 영상
211: 단위 픽셀의 세로 길이10: Electric furnace 11: Refractory
12: groove 13: molten steel
14: Slag 110: Reference scale
120: image acquisition module 130: calibration module
140: operation module 200: internal image
211: Vertical length of the unit pixel

Claims (12)

탕면의 경계를 포함하며, 미리 설정된 길이를 가진 기준 스케일이 구비된 영역이 포함된, 전기로의 내부 영상을 획득하는 영상 획득 모듈; 및
상기 내부 영상 중 상기 탕면의 경계 위에 존재하는 세로 방향의 픽셀 수 및 상기 내부 영상에 포함된 단위 픽셀의 세로 방향의 길이에 기초하여 상기 탕면의 높이를 연산하는 연산 모듈을 포함하며,
상기 기준 스케일은, 상기 전기로의 내화물에 수직 방향으로 길게 형성되는 영상 처리 장치.
An image acquiring module for acquiring an internal image of the electric furnace, the image acquiring module including an area including a boundary of the bath surface and a reference scale having a predetermined length; And
A calculation module for calculating a height of the bath surface based on the number of pixels in the vertical direction existing on the boundary of the bath surface and the length in the vertical direction of the unit pixels included in the internal image,
Wherein the reference scale is elongated in a direction perpendicular to the refractory of the electric furnace.
제1항에 있어서,
상기 영상 처리 장치는,
상기 기준 스케일의 전체 길이가 상기 내부 영상의 세로 방향의 길이와 동일해지도록 상기 영상 획득 모듈을 상하 방향으로 이동시키거나, 줌인 또는 줌아웃시키는 캘리브레이션 모듈을 더 포함하는 영상 처리 장치.
The method according to claim 1,
The image processing apparatus comprising:
Further comprising: a calibration module for vertically moving, zooming in or zooming out the image acquisition module such that the total length of the reference scale is equal to the length of the internal image in the vertical direction.
제2항에 있어서,
상기 연산 모듈은,
상기 기준 스케일의 전체 길이를 상기 내부 영상의 수직 방향의 픽셀 수로 나눔으로써, 상기 내부 영상을 구성하는 단위 픽셀의 세로 길이를 구하는 제1 모듈; 및
상기 기준 스케일의 전체 길이로부터 상기 내부 영상 중 상기 탕면의 경계 위에 존재하는 세로 방향의 픽셀 수와 상기 단위 픽셀의 세로 길이를 곱한 값을 감산함으로써, 상기 탕면의 높이를 구하는 제2 모듈을 포함하는 영상 처리 장치.
3. The method of claim 2,
The operation module includes:
A first module for dividing the total length of the reference scale by the number of pixels in the vertical direction of the internal image to obtain a vertical length of unit pixels constituting the internal image; And
And a second module for obtaining the height of the bath surface by subtracting a value obtained by multiplying the number of pixels in the vertical direction existing on the boundary of the bath surface among the internal images by the length of the unit pixel from the total length of the reference scale, Processing device.
제1항에 있어서,
상기 기준 스케일은,
상기 내화물에 식각되거나 또는 상기 내화물에 부착되는 영상 처리 장치.
The method according to claim 1,
The reference scale may include:
Wherein the refractory is etched or attached to the refractory.
제1항에 있어서,
상기 기준 스케일은,
상기 전기로에 투입되는 스크랩이 용해되는 중에 함께 용해되는 영상 처리 장치.
The method according to claim 1,
The reference scale may include:
Wherein the scrap charged in the electric furnace is dissolved together while being melted.
제1항에 있어서,
상기 기준 스케일은, 상기 전기로의 원주 방향으로 일정 거리 이격되어 적어도 2 이상 형성되며,
상기 영상 획득 모듈은 상기 전기로의 원주 방향을 따라 이동함으로써, 적어도 2 이상의 기준 스케일 중 하나가 구비된 영역이 포함된 상기 전기로의 내부 영상을 획득하는 영상 처리 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the reference scale is formed by at least two spaced apart from each other by a predetermined distance in a circumferential direction of the electric furnace,
Wherein the image acquiring module acquires an internal image of the electric furnace including an area having one of at least two reference scales by moving along the circumferential direction of the electric furnace.
영상 획득 모듈에서, 탕면의 경계를 포함하며, 미리 설정된 길이를 가진 기준 스케일이 구비된 영역이 포함된, 전기로의 내부 영상을 획득하는 제1 단계; 및
연산 모듈에서, 상기 내부 영상 중 상기 탕면의 경계 위에 존재하는 세로 방향의 픽셀 수 및 상기 내부 영상에 포함된 단위 픽셀의 세로 방향의 길이에 기초하여 상기 탕면의 높이를 연산하는 제2 단계를 포함하며,
상기 기준 스케일은, 상기 전기로의 내화물에 수직 방향으로 길게 형성되는 영상 처리 방법.
In the image acquisition module, a first step of acquiring an internal image of an electric furnace, including an area including a reference scale having a predetermined length, including a boundary of a bath surface; And
And a second step of calculating a height of the bath surface based on the number of pixels in the vertical direction existing on the boundary of the bath surface and the length of the unit pixels included in the internal image in the calculation module, ,
Wherein the reference scale is elongated in a direction perpendicular to the refractory of the electric furnace.
제7항에 있어서,
상기 영상 처리 방법은,
캘리브레이션 모듈에서, 상기 기준 스케일의 전체 길이가 상기 내부 영상의 세로 방향의 길이와 동일해지도록 상기 영상 획득 모듈을 상하 방향으로 이동시키거나, 줌인 또는 줌아웃시키는 단계를 더 포함하는 영상 처리 방법.
8. The method of claim 7,
The image processing method includes:
Further comprising the step of moving, zooming in or out of the image acquiring module in the vertical direction in the calibration module such that the total length of the reference scale is equal to the length of the internal image in the vertical direction.
제8항에 있어서,
상기 제2 단계는,
제1 모듈에서, 상기 기준 스케일의 전체 길이를 상기 내부 영상의 수직 방향의 픽셀 수로 나눔으로써, 상기 내부 영상을 구성하는 단위 픽셀의 세로 길이를 구하는 단계; 및
제2 모듈에서, 상기 기준 스케일의 전체 길이로부터 상기 내부 영상 중 상기 탕면의 경계 위에 존재하는 세로 방향의 픽셀 수와 상기 단위 픽셀의 세로 길이를 곱한 값을 감산함으로써, 상기 탕면의 높이를 구하는 단계를 포함하는 영상 처리 방법.
9. The method of claim 8,
The second step comprises:
Calculating a vertical length of the unit pixels constituting the internal image by dividing the total length of the reference scale by the number of pixels in the vertical direction of the internal image in the first module; And
In the second module, obtaining the height of the bath surface by subtracting a value obtained by multiplying the number of pixels in the vertical direction existing on the boundary of the bath surface among the internal images from the total length of the reference scale by the vertical length of the unit pixel, An image processing method comprising:
제7항에 있어서,
상기 기준 스케일은,
상기 내화물에 식각되거나 또는 상기 내화물에 부착되는 영상 처리 방법.
8. The method of claim 7,
The reference scale may include:
Wherein the refractory is etched or attached to the refractory.
제7항에 있어서,
상기 기준 스케일은,
상기 전기로에 투입되는 스크랩이 용해되는 중에 함께 용해되는 영상 처리 방법.
8. The method of claim 7,
The reference scale may include:
Wherein the scrap charged in the electric furnace is dissolved together while being melted.
제7항에 있어서,
상기 기준 스케일은, 상기 전기로의 원주 방향으로 일정 거리 이격되어 적어도 2 이상 형성되며,
상기 제1 단계에서, 상기 영상 획득 모듈은 상기 전기로의 원주 방향을 따라 이동함으로써, 적어도 2 이상의 기준 스케일 중 하나가 구비된 영역이 포함된 상기 전기로의 내부 영상을 획득하는 단계를 더 포함하는 영상 처리 방법.8. The method of claim 7,
Wherein the reference scale is formed by at least two spaced apart from each other by a predetermined distance in a circumferential direction of the electric furnace,
In the first step, the image acquisition module moves along the circumferential direction of the electric furnace to thereby acquire an internal image of the electric furnace including an area having one of at least two reference scales, Way.
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