一种铝电解槽自动看火的方法及其装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种铝电解槽自动看火的方法及其装置，该方法包括：步骤1：获取铝电解槽的火眼图像，并转换为火眼数字图像；步骤2：对火眼数字图像进行预处理；步骤3：将预处理后的火眼数字图像转换为火眼灰度图像，并构建灰度图像矩阵；步骤4：依据步骤3中的灰度图像矩阵采用灰度值的多阈值分割方法对火眼灰度图像进行功能区域划分；步骤5：提取步骤4中所述功能区域的火眼信息指标，火眼信息指标至少为面积、温度或纹理特征值中的一种；步骤6：显示火眼图像以及火眼信息以实现自动看火。本发明专利技术通过上述方法可以获取到火眼图片，快速、准确地获取到火眼表观状态及隐含信息，实现对铝电解槽的自动看火功能。

Method and device for automatically observing fire in aluminum electrolytic cell

The invention discloses a method for automatic fire aluminum electrolytic cell and its device, the method comprises the following steps: Step 1: fire image acquisition of aluminum electrolytic cell, and converted to fire digital image; step 2: how to digital image preprocessing; step 3: the preprocessed image is converted to digital burner fire gray image, and construct the gray image matrix; step 4: according to gray image threshold matrix in step 3 using the gray value of the segmentation methods are divided into functional regions of fire image; step 5: fire eye information index extraction step 4 in the functional area, fire information index of at least one area, the temperature or texture feature values in; step 6: in order to realize the automatic fire fire fire information and image display. The invention can get to the fire picture, quickly and accurately obtain the apparent fire state and hidden information, realize the automatic fire function of aluminum electrolytic cell.

【技术实现步骤摘要】
一种铝电解槽自动看火的方法及其装置
本专利技术属于铝电解
，尤其涉及一种铝电解槽自动看火的方法及其装置。
技术介绍
现代铝电解槽为一个具备自恢复的电化学反应器，既要下料又要排料(出铝)，其中电解槽不能过冷也不能过热，其状态对能耗与生产稳定性是至关重要的。现代铝电解均采用点式下料的方式，在打壳锤头落下后，点式下料装置下料，而锤头所打通的结壳位置会形成一个洞，洞口除了有熔融电解质外，还有阳极气体的燃烧形成的火焰以及电介质中碳渣的燃烧点，进而形成了一个类似冒火的洞，在铝工业中将其称为“火眼”。电解槽为一个密闭的反应体系，想获悉其内部的状态，除了常规的槽电压信息外，火眼状态便是一个最直观的信息，经验丰富的电解工可从火眼的状态中判别出电解槽的过热度、槽稳定性及电流效率等。而电解槽中间部位的火眼一般难以直接观测到，但在出铝端的火眼则可方便观测。故一直以来，有多年生产经验的操作工对电解槽状态的判断最直观的方式便是通过对出铝端加料口火眼的状态进行观测，通过观测火焰颜色、电解质翻滚状态、火眼大小等信息，间接判别槽况。该方法需要铝电解操作工长时间的经验积累及各种尝试，但不可避免的存在人为主观性，且本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铝电解槽自动看火的方法，其特征在于，所述方法包括：步骤1：获取铝电解槽的火眼图像，并经过转换器将所述火眼图像转换为火眼数字图像；步骤2：对所述火眼数字图像进行预处理，所述预处理包括降噪和平滑；步骤3：将步骤2中预处理后的火眼数字图像转换为火眼灰度图像，并构建灰度图像矩阵；所述灰度图像矩阵中每个元素对应是火眼灰度图像中的每个像素点，每个元素的值为每个像素点的灰度值；步骤4：依据步骤3中的灰度图像矩阵采用灰度值的多阈值分割方法对所述火眼灰度图像进行功能区域划分；步骤5：提取步骤4中所述功能区域的火眼信息指标；其中，所述功能区域的火眼信息指标至少为面积、温度或纹理特征值中的一种；步骤6：显示火眼...

【技术特征摘要】
1.一种铝电解槽自动看火的方法，其特征在于，所述方法包括：步骤1：获取铝电解槽的火眼图像，并经过转换器将所述火眼图像转换为火眼数字图像；步骤2：对所述火眼数字图像进行预处理，所述预处理包括降噪和平滑；步骤3：将步骤2中预处理后的火眼数字图像转换为火眼灰度图像，并构建灰度图像矩阵；所述灰度图像矩阵中每个元素对应是火眼灰度图像中的每个像素点，每个元素的值为每个像素点的灰度值；步骤4：依据步骤3中的灰度图像矩阵采用灰度值的多阈值分割方法对所述火眼灰度图像进行功能区域划分；步骤5：提取步骤4中所述功能区域的火眼信息指标；其中，所述功能区域的火眼信息指标至少为面积、温度或纹理特征值中的一种；步骤6：显示火眼图像以及火眼信息以实现自动看火，所述火眼信息包括火眼信息指标和功能区域的划分信息。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：当步骤5中提取的步骤4中所述功能区域的火眼信息指标为面积时，功能区域的面积的提取过程如下：采用漫游灰度图像矩阵和像素点统计方法计算出每个所述功能区域的面积，每个所述功能区域的面积等于对应所述功能区域内所有像素点的个数；其中，功能区域的面积计算公式如下所示：其中，Q表示为功能区域的面积，W表示功能区域的最大宽度，H表示功能区域的最大高度，Count(IMG(x，y))表示统计灰度图像矩阵的元素IMG(x,y)的数量，IMG(x,y)表示灰度图像矩阵中的第x行、第y列的元素，x、y为零或者正整数。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：当步骤5中提取的步骤4中所述功能区域的火眼信息指标为纹理特征值，功能区域的纹理特征值的提取过程如下：依据所述灰度图像矩阵以及所划分的所述火眼灰度图像的功能区域获取功能区域的灰度共生矩阵P(g1,g2)；其中，灰度共生矩阵的计算方式如下所示：其中，P(g1,g2)表示同时出现灰度值为g1和g2时的概率构成的灰度共生矩阵；S表示火眼灰度图像的集合，“#”表示集合中的元素数目，f(x1,y1)表示灰度图像矩阵中第x1行，第y1列的元素对应的灰度值g1，f(x2,y2)表示灰度图像矩阵中第x2行，第y2列的元素对应的灰度值g2；依据功能区域的灰度共生矩阵P(g1,g2)计算出所述功能区域的纹理特征值，所述纹理特征至少包括熵、能量、反差分矩、对比度中的一类特征；其中，熵f1的计算公式如下所示：能量f2的计算公式如下所示：反差分距f3的计算公式如下所示：对比度f4的计算公式如下所示：

【专利技术属性】
技术研发人员：张红亮，李劼，陈晓方，阳春华，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43