一种基于人工智能的转炉兑铁水辅助控制方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及人工智能技术领域，具体涉及一种基于人工智能的转炉兑铁水辅助控制方法及系统。方法的步骤包括：以转炉开口方向为正视图方向，分别采集铁水罐向转炉兑铁水的侧视图作为第一图像和对应的俯视图作为第二图像；根据第一图像确定铁水罐的倾斜范围；获取第一图像中因铁水高亮而产生的光晕区域的特征信息；根据特征信息获取兑铁水的实时速度指标；获取光流信息，根据速度指标和光流信息获取铁水罐内的铁水剩余量；根据倾斜范围、铁水飞溅区域以及铁水剩余量获取铁水罐的最佳倾斜角度。本发明专利技术实施例能够在兑铁水过程中时刻保持最佳倾斜角，提高兑铁水的效率。提高兑铁水的效率。提高兑铁水的效率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于人工智能的转炉兑铁水辅助控制方法及系统


[0001]本专利技术涉及人工智能
，具体涉及一种基于人工智能的转炉兑铁水辅助控制方法及系统。

技术介绍

[0002]转炉炼钢过程中，首先要向转炉中添加废钢和铁水。在转炉兑铁水的过程中，需要由工作人员在转炉附近指挥，实时观察过程中铁水罐和转炉的状态，及时为作业人员发出指令，防止铁水罐触碰转炉边缘和铁水飞溅的情况出现，同时又要满足前期慢、中期稳、后期快的要求以保障转炉兑铁水的效率。
[0003]专利技术人在实践中，发现上述现有技术存在以下缺陷：
[0004]转炉兑铁水过程中，作业环境差，铁水飞溅对工作人员的人身安全带来隐患。

技术实现思路

[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种基于人工智能的转炉兑铁水辅助控制方法及系统，所采用的技术方案具体如下：
[0006]第一方面，本专利技术一个实施例提供了一种基于人工智能的转炉兑铁水辅助控制方法，该方法的步骤包括：
[0007]以转炉开口方向为正视图方向，分别采集铁水罐向转炉兑铁水的侧视图作为第一图像和对应的俯视图作为第二图像；
[0008]根据第一图像获取转炉和铁水罐的位姿信息，确定铁水罐的倾斜范围；
[0009]筛选出第一图像中的铁水飞溅区域并获取第一图像中因铁水高亮而产生的光晕区域的特征信息；特征信息包括光晕区域的面积和颜色特征信息；
[0010]根据特征信息获取兑铁水的实时速度指标；
[0011]以第二图像中所述铁水罐和转炉之间的铁水柱区域作为第二间隔感兴趣区域，根据第二间隔感兴趣区域获取光流信息，根据速度指标和光流信息获取铁水罐内的铁水剩余量；
[0012]根据倾斜范围、铁水飞溅区域以及铁水剩余量获取铁水罐的最佳倾斜角度。
[0013]优选的，倾斜范围的获取步骤包括：
[0014]分别获取第一图像中铁水罐的边缘和转炉的炉口边缘的连通域信息；
[0015]检测第一图像中控制铁水罐与转炉相对位置的主吊勾和控制铁水罐的倾斜角度的副吊勾的关键点信息；
[0016]根据连通域信息获取铁水罐和转炉之间的左右位置关系；
[0017]根据关键点信息获取铁水罐与转炉之间的上下位置关系；
[0018]根据左右位置关系和上下位置关系确定铁水罐的倾斜范围。
[0019]优选的，颜色特征信息包括光晕区域在HSV颜色空间中的饱和度和明度、以及光晕区域在HSL颜色空间中的饱和度和亮度。
[0020]优选的，速度指标的获取方法为：
[0021]将特征信息作为神经网络的输入，神经网络的输出为实时速度指标。
[0022]优选的，速度指标的准确性根据构建铁水柱的置信度函数确定，当置信度大于置信度阈值时，确定速度指标准确。
[0023]第二方面，本专利技术另一个实施例提供了一种基于人工智能的转炉兑铁水辅助控制系统，该系统包括以下模块：
[0024]图像采集模块，用于以转炉开口方向为正视图方向，分别采集铁水罐向转炉兑铁水的侧视图作为第一图像和对应的俯视图作为第二图像；
[0025]倾斜范围确定模块，用于根据第一图像获取转炉和铁水罐的位姿信息，确定铁水罐的倾斜范围；
[0026]特征信息获取模块，用于筛选出第一图像中的铁水飞溅区域并获取第一图像中因铁水高亮而产生的光晕区域的特征信息；特征信息包括光晕区域的面积和颜色特征信息；
[0027]速度指标获取模块，用于根据特征信息获取兑铁水的实时速度指标；
[0028]铁水剩余量获取模块，用于以第二图像中铁水罐和转炉之间的铁水柱区域作为第二间隔感兴趣区域，根据第二间隔感兴趣区域获取光流信息，根据速度指标和光流信息获取铁水罐内的铁水剩余量；
[0029]最佳倾斜角度获取模块，用于根据倾斜范围、铁水飞溅区域以及铁水剩余量获取铁水罐的最佳倾斜角度。
[0030]优选的，倾斜范围获取模块还包括：
[0031]连通域信息获取模块，用于分别获取第一图像中铁水罐的边缘和转炉的炉口边缘的连通域信息；
[0032]关键点信息获取模块，用于检测第一图像中控制铁水罐与转炉相对位置的主吊勾和控制铁水罐的倾斜角度的副吊勾的关键点信息；
[0033]左右位置关系获取模块，用于根据连通域信息获取铁水罐和转炉之间的左右位置关系；
[0034]上下位置关系获取模块，用于根据关键点信息获取铁水罐与转炉之间的上下位置关系；
[0035]倾斜范围确定模块，用于根据左右位置关系和上下位置关系确定铁水罐的倾斜范围。
[0036]优选的，特征信息获取模块中的颜色特征信息还包括颜色特征信息获取模块，用于获取光晕区域在HSV颜色空间中的饱和度和明度、以及光晕区域在HSL颜色空间中的饱和度和亮度。
[0037]优选的，速度指标获取模块中将特征信息作为神经网络的输入，神经网络的输出为实时速度指标。
[0038]优选的，速度指标获取模块还包括速度指标准确性确定模块，用于根据构建铁水柱的置信度函数确定，当置信度大于置信度阈值时，确定速度指标准确。
[0039]本专利技术具有如下有益效果：
[0040]本专利技术实施例首先根据转炉和铁水罐的相互位置关系确定铁水罐的倾斜范围，根据铁水剩余量确定最佳的倾斜角度，在该倾斜角度下能够保证在铁水飞溅指标最小的情况
下以最快的速度兑铁水，使铁水罐在兑铁水过程中时刻保持最佳倾斜角，提高兑铁水的效率。
附图说明
[0041]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案和优点，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
[0042]图1为本专利技术一个实施例所提供的一种基于人工智能的转炉兑铁水辅助控制方法的流程图；
[0043]图2为本专利技术一个实施例所提供的一种基于人工智能的转炉兑铁水辅助控制方法的步骤流程图；
[0044]图3为本专利技术一个实施例所提供的铁水罐竖直状态时转炉和铁水罐的侧面视角的侧视图示意图；
[0045]图4为本专利技术一个实施例所提供的铁水罐倾斜状态时转炉和铁水罐的侧面视角的侧视图示意图；
[0046]图5为本专利技术一个实施例所提供的一种基于人工智能的转炉兑铁水辅助控制系统的结构框图。
具体实施方式
[0047]为了更进一步阐述本专利技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本专利技术提出的一种基于人工智能的转炉兑铁水辅助控制方法及系统，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下。在下述说明中，不同的“一个实施例”或“另一个实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。
[0048]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于人工智能的转炉兑铁水辅助控制方法，其特征在于，该方法的步骤包括：以转炉开口方向为正视图方向，分别采集所述铁水罐向所述转炉兑铁水的侧视图作为第一图像和对应的俯视图作为第二图像；根据所述第一图像获取所述转炉和铁水罐的位姿信息，确定所述铁水罐的倾斜范围；筛选出所述第一图像中的铁水飞溅区域并获取所述第一图像中因铁水高亮而产生的光晕区域的特征信息；所述特征信息包括所述光晕区域的面积和颜色特征信息；根据所述特征信息获取兑铁水的实时速度指标；以所述第二图像中所述铁水罐和所述转炉之间的铁水柱区域作为第二间隔感兴趣区域，根据所述第二间隔感兴趣区域获取光流信息，根据所述实时速度指标和所述光流信息获取铁水罐内的铁水剩余量；根据所述倾斜范围、所述铁水飞溅区域以及所述铁水剩余量获取所述铁水罐的最佳倾斜角度。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述倾斜范围的获取步骤包括：分别获取所述第一图像中所述铁水罐的边缘和所述转炉的炉口边缘的连通域信息；检测所述第一图像中控制所述铁水罐与转炉相对位置的主吊勾和控制所述铁水罐的倾斜角度的副吊勾的关键点信息；根据所述连通域信息获取所述铁水罐和所述转炉之间的左右位置关系；根据所述关键点信息获取所述铁水罐与所述转炉之间的上下位置关系；根据所述左右位置关系和所述上下位置关系确定所述铁水罐的倾斜范围。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述颜色信息包括所述光晕区域在HSV颜色空间中的饱和度和明度、以及所述光晕区域在HSL颜色空间中的饱和度和亮度。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述实时速度指标的获取方法为：将所述特征信息作为神经网络的输入，所述神经网络的输出为所述实时速度指标。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述速度指标的准确性根据构建所述铁水柱的置信度函数确定，当置信度大于置信度阈值时，确定所述速度指标准确。6.一种基于人工智能的转炉兑铁水辅助控制系统，其特征在于，该系统包括以下模块：图像采集模块，用于以转炉开口方向为正视图方向，分别采集铁水罐向所述转炉兑铁水的侧视图作为第一图像和...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱世豪，田凯华，苏圆辉，
申请(专利权)人：朱世豪，
类型：发明
国别省市：