恭喜东北大学;南京钢铁股份有限公司胡振伟获国家专利权
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龙图腾网恭喜东北大学;南京钢铁股份有限公司申请的专利一种钢板返红温度测量方法、装置及存储介质获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN113468741B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-10发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202110730326.X,技术领域涉及:G06F30/20;该发明授权一种钢板返红温度测量方法、装置及存储介质是由胡振伟;廖仕军;郑明哲;孙旭东;樊卫;徐宽广设计研发完成,并于2021-06-30向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种钢板返红温度测量方法、装置及存储介质在说明书摘要公布了:本发明提供一种钢板返红温度测量方法、装置及存储介质。该方法,包括:获取钢包表面氧化铁皮的分布信息以及受氧化铁皮影响最小点的钢包表面温度信息,计算热应力导致的氧化铁皮剥离钢包表面临界温差,建立氧化层的辐射模型;采用回归聚类分析方法建立钢板表面温度分布模型;基于受氧化铁皮影响最小点的钢包表面温度信息,结合钢板表面温度场分布模型,对钢板表面温度场进行重建;对重建后的所述钢板表面温度场进行暗电流噪声抑制;基于场景的渐晕系数估计方法,对经过暗电流噪声抑制后的钢板表面温度场进行视觉测量畸变校正。本发明方法解决了现有技术中存在的盲区大、实时性差,均值滤波存在滞后时间长、温度偏差大,进而导致测量不稳定的问题。
本发明授权一种钢板返红温度测量方法、装置及存储介质在权利要求书中公布了:1.一种钢板返红温度测量方法,其特征在于,在涡流制冷器和半导体制冷片两级制冷的保障下,暗电流引起的最大绝对温度测量误差降低至1℃,所述方法包括:S1、获取钢包表面氧化铁皮的分布信息以及受氧化铁皮影响最小点的钢包表面温度信息,计算热应力导致的氧化铁皮剥离钢包表面临界温差,建立氧化层的辐射模型;所述步骤S1具体包括:在剥离和未剥离的条件下,根据如下公式计算热应力导致的氧化铁皮剥离钢包表面临界温差: 其中,Eox为氧化铁皮的弹性模量,αm、αox分别为金属基体和氧化铁皮的热膨胀系数,γ为泊松比,ξ为氧化铁皮的厚度;S2、基于所述氧化层的辐射模型,采用回归聚类分析方法建立钢板表面温度分布模型;所述步骤S2具体包括:S21、以y代表温度输出,x代表钢板表面温度分布模型像素位置,采用多项式进行拟合有:y=b0+b1x+…+bmxm其中,bi为多项式系数,i=1,2,···,m,m为多项式阶数;S22、设温度测量数据对为xj,yj,其中xj为坐标位置,yj为xj位置处实际测量温度数据,将步骤S21中的求解多项式系数问题转化为最优化问题,具体如下: 其中,Q表示温度测量值与钢板表面温度分布模型值的差值,K表示多项式中j的取值范围;S23、采用所述温度测量值与钢板表面温度分布模型值的差值Q,对多项式系数bi进行求偏导,计算得到的系数即为最优解: S3、基于所述受氧化铁皮影响最小点的钢包表面温度信息,结合所述钢板表面温度场分布模型,对钢板表面温度场进行重建;所述步骤S3具体包括:S31、假设TMx为垂直于拉坯方向的钢板表面温度场分布模型的温度场,而Tx为实际测得的其中一列垂直于拉坯方向温度分布曲线,则回归聚类分析方法的数学描述如下: 上下移动温度分布曲线,出现的若干个最早与钢板表面温度场分布模型曲线相交的温度点,即为受氧化铁皮影响最小的温度点信息;而移动该位置处的钢板表面温度场分布模型曲线即为测量曲线的重构温度曲线;S32、当垂直于拉坯方向的温度测量曲线中存在一点或若干点的温度值大于相对应像素处的钢板表面温度分布模型温度,则上移钢板表面温度分布模型曲线至最大温度点处,并将上移的钢板表面温度分布模型曲线作为最终的测量曲线;S33、当温度测量曲线中所有像素位置的温度值均都小于相应像素位置处的钢板表面温度分布模型温度,则下移钢板表面温度分布模型曲线至测量曲线最接近钢板表面温度分布模型曲线的位置,并将最终下移后的钢板表面温度分布模型曲线作为该位置最终的测量曲线;S4、对重建后的所述钢板表面温度场进行暗电流噪声抑制;所述步骤S4具体包括:采用涡流制冷器和半导体制冷片对重建后的所述钢板表面温度场进行暗电流噪声抑制;S5、基于场景的渐晕系数估计方法,对经过暗电流噪声抑制后的钢板表面温度场进行视觉测量畸变校正;所述步骤S5具体包括:S51、引入多项式模型来表征渐晕分布函数,并通过最大化图像邻域灰度梯度的稀疏特性来估计钢板表面温度场分布模型参数,公式如下: 其中,V表示热图像像素的温度值;S52、将步骤S51中估计钢板表面温度场分布模型参数的问题转化为如下的最优化问题: 对于任一给定的图像Ix,y,其中,x=1,2,···,M,y=1,2,···,N,M、N分别表示图像的宽度和高度,ΦHI表示水平方向邻域灰度梯度,ΦVI表示垂直方向邻域灰度梯度,其定义式表示为: 最终计算得到渐晕畸变的钢板表面温度场分布模型参数,进而修正整个钢板表面温度场。
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