[发明专利]图像电子增强装置及其钢管回火炉监视系统

说明书

技术领域

本发明涉及利用工业电视对冶炼炉中的钢材进行监视，采用了电子技术对图像的处理，更具体地说，是指一种图像电子增强装置及其钢管回火炉监视系统。

背景技术

目前，在冶金冶炼生产过程中，对使用非明火加热炉或回火炉中的目标监视是一种常用的必要手段。如在钢管回火炉的工业电视监视系统中，炉内受工艺条件与环境的限制无法使用主动光源照明，回火加热时使用了非明火的热气体加热，必须依赖监视对象高温钢管自身加热后发光才能获取灰度图像进行钢管加热与运行的图像监视。这样，整个炉内共同加热发光，获取的图像钢管前景与炉膛背景反差及其不明显，特别在炉子的出口段钢管与炉壁的温度几乎相同，两者之间亮度区别很小，最终造成电视监视系统的显示出的图像反差非常小。操作人员看不清钢管与背景的区别，回火炉出口段是生产的关键监视区域，钢管在此段的运行与加热好坏，会影响生产的安全与顺行。通过调节监视器的参数，只能很少量地修正图像的反差效果，达不到因受工艺条件限制，灰度图像反差不明显的回火炉工业现场的实际使用效果，有时反而会造成图像模糊，起不到对目标的监视。钢管回火炉出口段工业电视图像反差过小是一个普遍现象，在冶金行业中是一个普遍存在的问题。除了回火炉外，其他的没有附加照明的工业非明火加热炉也不同程度地存在图像反差过小的问题。它严重影响了采用工业监视顺对类似钢管回火炉的其它冶炼炉内监视系统使用的有效性。

经过专利检索发现：

专利申请号CN200410043475.5公开了一种图像显示装置及图像显示方法。它主要是用于显示器内部的显示器亮度调整装置，由于显示模块(LCD/CRT)的非线性特性，用该装置来改善图像的显示质量和发光效率，使显示输出与输入信号完全一致。

公开号CN88203436.7公开了一种电视图像函数变换处理器，它是一种采用三极管原理的灰度信号调节装置，不能产生带有正确同步信号的视频输出信号，它没有亮度自动跟踪电路，当工业现场基础亮度发生改变时，该装置不能正常工作，适用范围有限。

公开号CN90109109.X公开了一种“非线性红、绿、蓝视频信号处理”，它是一种民用电视信号用的非线性调整电路，对低频信号不调整，对高频信号进行放大，它只能对局部细节的反差进行调整，不能对整个图像的反差进行放大处理。

美国专利公开号US5051821A公开的名称为“Low light level colorimage television system including electronic contrast enhancementsystem”。它主要依靠光学的原理进行检测和增强。

美国专利公开号US6771320公开的名称为“Contrast enhancementapparatus of video signal”，则是一种对数非线性，而且是频率有关的处理技术。

欧洲专利号EP1397008公开的名称为“Adaptive contrast andbrightness enhancement with color preservation”，则是用于与显示模块(TFT/CRT)特性进行匹配优化的电路，与本发明所采用的技术无关。

公开号CN98103624.4公开了一种“图象处理系统反差扩展设备中直方图均衡化方法及部件”，它是采用了数字图像处理的技术，数字电路存在的反差很低的情况下，量化噪声占的比例也很大的缺点，并具信号传输与变换环节多。

发明内容

本发明的目的是针对上述在钢管回火炉的工业电视监视系统中，存在因获取的钢管图像目标与炉膛背景反差及其不明显而引起无法对回火炉中的高温钢管加热与运行的图像监视的缺点，提供一种线路结构简单、能对图像的反差进行放大的图像电子增强装置，以及能对钢管回火炉内的图像进行有效监视的钢管回火炉监视系统。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

作为第一方案，本发明的图像电子增强装置，

包括：

输入单元，对来自工业摄像机的视频信号进行降噪和提高信噪比的处理，并将输出信号送入到后级；

图像信号处理单元，接收输入单元经过降噪处理的视频信号，并对该视频信号进行同步处理并将有效视频信号与同步信号进行组合，形成增强后的视频信号；

亮度信号处理单元，对视频同步信号、图像有效信号和视频图像信号进行画面平均亮度处理和对图像的反差进行放大、限幅，并送入图像信号处理单元；