[发明专利]一种连铸坯表面纵裂纹在线检测方法

权利要求书

1.一种连铸坯表面纵裂纹在线检测方法，其特征在于，将结晶器可视化与计算机视觉技术相结合，实时呈现结晶器铜板温度差值及异常温度区域，在线识别、判定连铸坯表面纵裂纹，其检测步骤如下：

第一步、结晶器铜板温度实时检测及温度差值可视化

(1)沿结晶器纵向布置不少于3排测点，采用结晶器温度检测系统，在线获取热电偶温度值，将温度数据进行预处理，消除现场复杂电磁环境对温度数据的干扰；

(2)采用多项式插值算法，对热电偶温度数据进行横向、纵向插值运算，计算出非测点位置网格单元的结晶器铜板温度，进而获得结晶器铜板整体的温度二维分布；

(3)将插值计算后结晶器铜板温度数据存储在二维数组T[x,y]中，依据程序中预先设定的温度-颜色对应关系，绘制结晶器铜板热像图，在浇铸生产过程中，可视化呈现结晶器铜板温度的二维分布；

(4)计算热像图中每个网格单元在当前时刻t之前n秒温度的均值，将相同网格单元当前时刻t的温度T[x,y]与其之前n秒温度的均值做差，将温度差值存储在二维数组D[x,y]中；

(5)根据设定铜板温度差值-颜色对应关系，绘制结晶器铜板温度差值热像图，实时、准确反映结晶器铜板温度变化；

第二步、冷点区域阈值分割和标记

(1)在结晶器铜板温度差值热像图中搜索冷点区域；

(2)采用图像处理中的阈值分割算法，将D[x,y]中小于设定阈值-2.5℃的冷点区域进行分离；

(3)采用八连通判别算法，对冷点区域进行连通性判断，将属于同一个冷点区域赋予统一标号，以便于分析冷点区域特征；

第三步、特征信息提取

根据网格单元与铜板尺寸对应关系，对冷点区域进行特征提取；提取异常区域温度差值均值、温度差值最大值、面积、高度、宽度、区域重心坐标、移动速率、移动方向与水平方向的夹角；

第四步、铸坯纵裂温度模式识别与判断

(1)冷点区域的温度差值均值小于-4.2℃；

(2)冷点区域面积大于0.025m²；

(3)冷点区域高度大于0.142m，宽度小于0.074m；

(4)冷点区域高宽比大于1.9；

(5)冷点区域纵向移动方向与浇铸方向之间的夹角小于10度；

(6)冷点区域纵向移动速率与浇铸速率之间的偏差不超过浇铸速率的20％；

若同时满足上述(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6)条件时，则判定铸坯表面出现纵裂。

2.根据权利要求1所述的一种连铸坯表面纵裂纹在线检测方法，其特征在于：所述方法适用于方坯、圆坯和异型坯的连铸纵裂纹检测。