[发明专利]一种基于图像处理的捣固焦炉煤饼高度检测方法

说明书

本发明的目的在于提供一种基于图像处理的捣固焦炉煤饼高度检测方法。通过设置多组摄像头结合现场捣固情况对摄像头进行角度校正，使捣固锤在最后捣固时最高位置不超过图像视野的上沿位置；实时采集图像，使用帧间差分对图像进行二值化处理，标记捣固锤在图像中的运行轨迹；然后进行捣鼓锤规则模型算法匹配，找出捣鼓锤顶端所处在图像中的行数；根据行数计算出捣固锤顶端在图像中实际对应的高度，根据摄像头底部所处捣固煤饼高度和捣固锤顶端在图像中高度之和就是捣固煤饼的总高度，整体操作方便快捷。

技术领域

本发明涉及捣固煤焦化生产过程中高度计量检测，具体指一种基于图像处理的捣固焦炉煤饼高度检测方法。

背景技术

经过前期大量的市场调查研究，我们了解到在目前炼焦生产工艺的煤饼捣固过程中，无法精确测量和记录捣固煤饼的高度，更多时候是凭经验直接判断，测高的精度没有保障，煤饼的捣固高度不好把握，导致生产的焦炭质量没有保障，很大程度上影响企业的生产效益和生产成本。

根据现场情况，发明了一种基于图像处理的捣固焦炉煤饼高度检测方法，此方法能够检测捣固煤饼时的煤饼完成高度，为操作人员提供参考，并在捣固完成后得到最终煤饼高度数据并记录于系统中。

本方法采用成熟的数字图像处理技术，通过在捣固站上水平位置安装若干个高清摄像头(一般是8组高清摄像头)，对捣固锤的运动过程进行实时图像数据采集，然后对采集到的图像数据经过算法分析和处理，计算得出捣固煤饼的实时高度，在捣固完成后得到最终的煤饼高度数量。

发明内容

本发明提供了一种基于图像处理的捣固焦炉煤饼高度检测方法，以解决现有不能对煤炼焦过程中捣固煤饼高度检测计量的问题。

一种基于图像处理的捣固焦炉煤饼高度检测方法，主要步骤包括：

第一步安装摄像头设备，在捣固站煤饼最后一米捣固高度垂直位置、捣固站的宽度平均安装摄像头。

第二步，结合现场捣固情况对摄像头进行角度校正，使其最后捣固时捣固锤最高位置不超过图像视野的上沿位置。

第三步，对每个摄像头实时采集图像，预处理图像后，使用帧间差分算法实时对预处理后的每组捣鼓锤图像进行处理，并二值化处理后的图像，标记捣固锤在图像中的运行轨迹。

第四步，对二值化图像后进行捣鼓锤捣鼓规则模型算法匹配，找出捣鼓锤顶端所处在图像中的行数。

第五步，对帧间差分后的图像进行模板匹配，计算出捣固锤顶端在图像中高度(高度＝图像行数X图像分辨率)。

第六步，根据摄像头底部所处捣固煤饼高度和捣固锤顶端在图像中高度之和就是捣固煤饼的总高度。

在基准位置安装摄像头，能实时检测最终捣鼓时煤饼高度；对图像进行帧间差分算法处理，二值化图像，标记捣固锤在图像中的运行轨迹；对捣鼓运动轨迹数据进行规则模型算法匹配，找出捣鼓锤顶端所处在图像中的行数；计算出捣固锤顶端在图像中高度后，即可得出最终捣固煤饼的高度。

本发明提出了一种基于图像处理的捣固焦炉煤饼高度检测方法。该发明能实时检测出捣固焦炉捣固煤饼高度，在捣固完成后根据检测的实时煤饼高度数据计算得到焦炉最终装煤高度。

附图说明

图1为本发明提供的一种基于图像处理的捣固焦炉煤饼高度检测方法的实施例流程图；

图2为本发明提供的一种基于图像处理的捣固焦炉煤饼高度检测方法实例图；

图3为本发明提供的一种基于图像处理的捣固焦炉煤饼高度检测方法标记捣固锤高度的效果图；

图4为本发明提供的一种基于图像处理的捣固焦炉煤饼高度检测方法计算摄像头对应的捣固锤顶端高度的效果图；