[发明专利]一种基于视觉图像的炉鼻子水平监测系统及方法

权利要求书

1.一种基于视觉图像的炉鼻子水平监测系统，其特征在于，包括：

测量标的，其沿炉鼻子的中心轴线方向设于炉鼻子的两端；

成对设置在炉鼻子两侧的相机，所述相机的高度位置与测量标的的高度位置一致，其采集测量标的的图像；

成对设置在炉鼻子两侧的光源，所述光源的高度位置高于相机的高度位置，其向位于同侧的测量标的投射光；

成对设置在炉鼻子两侧的遮光板，其中在炉鼻子的每一侧，在炉鼻子的轴向方向上所述遮光板位于光源和测量标的之间；

处理装置，其与所述相机连接，其基于相机传输的测量标的的图像以获取测量标的的位置，并基于测量标的位置的变化计算出炉鼻子的水平度；

相机水平度检测组件，其包括：两个标定物，其分别设于两个相机的拍摄视野区域内；激光源，其用于分别在两个标定物上产生位置固定不变的第一标定点和第二标定点，所述第一标定点和第二标定点的高度位置分别表征着两个相机的高度位置；

其中，位于炉鼻子同侧的相机与测量标的之间的连线与炉鼻子径向方向之间的夹角α为25-35°；位于炉鼻子同侧的光源与测量标的之间的连线与炉鼻子径向方向之间的夹角β为55-65°；述光源高于相机200-250mm；并且所述光源照射到与其位于同侧的测量标的的光路与炉鼻子的轴向方向之间的夹角γ为25-35°。

2.如权利要求1所述的基于视觉图像的炉鼻子水平监测系统，其特征在于，其中在炉鼻子的每一侧，在炉鼻子的轴向方向上，所述遮光板与测量标的之间的距离是光源与测量标的之间的距离的一半；所述遮光板的高度h2＝tanγ×L1/2，其中L1表示在炉鼻子的轴向方向上，光源与测量标的之间的距离。

3.如权利要求2所述的基于视觉图像的炉鼻子水平监测系统，其特征在于，其中光源的光路与遮光板的边沿之间的距离L2为80～100mm。

4.如权利要求1所述的基于视觉图像的炉鼻子水平监测系统，其特征在于，所述测量标的上设有测量板，所述相机获取测量板的上边沿所在的位置图像。

5.如权利要求1所述的基于视觉图像的炉鼻子水平监测系统，其特征在于，所述激光源设置在调节底座上，所述调节底座包括：

底座；

高度调节螺母，其与所述底座的柱状部螺纹连接，所述高度调节螺母能够沿着底座的柱状部上下移动；

锁紧螺母，其设于高度调节螺母的下方，并与所述底座的柱状部螺纹连接，以锁定高度调节螺母在柱状部上的高度位置；

旋转套，其套设于所述柱状部外围并设于所述高度调节螺母的上方，所述旋转套能够以所述柱状部的中心轴线为轴心进行转动；

锁紧螺栓，其穿过旋转套侧壁上的螺孔以锁紧旋转套的转动位置；

激光源安装平台，其上设有水平气泡，所述激光源安装在激光源安装平台上；

至少三个调节杆件，其竖向地设于激光安装平台和旋转套的上表面之间，该至少三个调节杆件被设置为调整其各自的长度以调整激光安装平台的水平度。

6.一种基于视觉图像的炉鼻子水平监测方法，其采用如权利要求1-5中任意一项所述的基于视觉图像的炉鼻子水平监测系统对炉鼻子的水平度进行监测，其中处理装置基于下述公式计算出炉鼻子的水平度H_高差：

H_高差＝K_f(HΔ_DS–HΔ_WS)+Δ相机

其中，K_f为纠正系数，HΔ_DS和HΔ_WS分别表示炉鼻子两侧的测量标的的位置变化值，Δ相机表示炉鼻子两侧的相机的高度差。