一种基于图像分析的烧嘴检测系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于图像分析的烧嘴检测系统及方法，所述烧嘴检测系统包括壁厚分布获取模块、预检测分析模块、检测结果输出模块和火焰测试分析模块，所述壁厚分布获取模块通过超声波传感器采集待测烧嘴的壁厚，获取待测烧嘴的壁厚分布情况，所述预检测分析模块用于对待测烧嘴的壁厚分布进行分析，判断待测烧嘴的预检测是否通过，在预检测不通过时，令检测结果输出模块输出烧嘴检测不通过的信息，在预检测通过时，所述火焰测试分析模块设该个烧嘴为优选烧嘴，对优选烧嘴进行火焰测试，采集分析优选烧嘴的火焰图像判断优选烧嘴检测是否通过。通过。通过。

【技术实现步骤摘要】
一种基于图像分析的烧嘴检测系统及方法


[0001]本专利技术涉及烧嘴检测
，具体为一种基于图像分析的烧嘴检测系统及方法。

技术介绍

[0002]火焰清理，是利用高温火焰的气割和熔除作用将钢坯表面缺陷烧除。火焰清理机是利用氧气和乙炔、丙烷或焦炉煤气等发生热化学反应，对钢坯的两面或全部表面进行火焰熔融切削的装置，而烧嘴是火焰清理机的重要核心设备，现有技术中，对于烧嘴的检测完全依据人工肉眼进行观测判定，而人工观测主观意识比较强，导致烧嘴的判定标准无法统一规范，从而使得同一个烧嘴的判定结果出入较大。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种基于图像分析的烧嘴检测系统及方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种基于图像分析的烧嘴检测系统，所述烧嘴检测系统包括壁厚分布获取模块、预检测分析模块、检测结果输出模块和火焰测试分析模块，所述壁厚分布获取模块通过超声波传感器采集待测烧嘴的壁厚，获取待测烧嘴的壁厚分布情况，所述预检测分析模块用于对待测烧嘴的壁厚分布进行分析，判断待测烧嘴的预检测是否通过，在预检测不通过时，令检测结果输出模块输出烧嘴检测不通过的信息，在预检测通过时，所述火焰测试分析模块设该个烧嘴为优选烧嘴，对优选烧嘴进行火焰测试，采集分析优选烧嘴的火焰图像判断优选烧嘴检测是否通过。
[0005]进一步的，所述预检测分析模块包括评估区域划分模块、平均壁厚获取模块、预检测评估值计算模块、预检测评估值比较模块，所述评估区域划分模块预先将待测烧嘴的表面平均划分成多个大小均等的评估区域，设评估区域的个数为k，所述平均壁厚获取模块用于分别获取各个评估区域的平均壁厚，所述预检测评估值计算模块用于计算该个待测烧嘴的预检测评估值，其中，i个评估区域的平均壁厚，i个评估区域的中心与待测烧嘴的火焰喷射端的距离，为待测烧嘴的火焰入射端到火焰喷射端的距离，所述预检测评估值比较模块用于将待测烧嘴的预检测评估值与评估阈值进行比较，在某个待测烧嘴的预检测评估值小于等于评估阈值时，该个待测烧嘴的预检测不通过，否则，待测烧嘴的预检测通过。
[0006]进一步的，所述火焰测试分析模块包括火焰识别模块、第一夹角获取模块、第一夹角比较模块、第二夹角获取模块、第二夹角比较模块和综合相似度获取比较模块，所述火焰识别模块用于获取采集优选烧嘴的发射的火焰图像为预备图像，划分出预备图像中的外焰、内焰和焰心，所述第一夹角获取模块以优选烧嘴火焰喷射端的中点为起点，以外焰的顶点为终点做第一向量，以优选烧嘴的火焰喷射端的中点为起点，做一个水平向量，获取第一
向量与水平向量的夹角为第一夹角，其中，所述水平向量的方向为使得第一夹角为锐角的方向，所述第一夹角比较模块将第一夹角与第一夹角阈值进行比较，在第一夹角大于第一夹角阈值时，令第二夹角获取模块以优选烧嘴火焰喷射端的中点为起点，以焰心的顶点为终点做第二向量，获取第二向量与水平向量的夹角为第二夹角，所述第二夹角比较模块用于将第二夹角与第二夹角阈值进行比较，在第二夹角大于第二夹角阈值时，令检测结果输出模块输出烧嘴检测不通过的信息，在第二夹角小于等于第二夹角阈值时，重新采集优选烧嘴的发射的火焰图像为预备图像进行分析，所述综合相似度获取比较模块用于在第一夹角小于等于第一夹角阈值时，设预备图像中火焰为待比较火焰，比较待比较火焰与预设模型的相似度，并据此判断优选烧嘴检测是否通过。
[0007]进一步的，所述综合相似度获取比较模块包括火焰划分模块、相似度比较模块、综合相似度值计算模块和综合相似度值比较模块，所述火焰划分模块分别过焰心的顶点、内焰的顶点做与烧嘴平行的分隔线，将待比较火焰顺着焰心顶点往外焰顶点的方向分隔成第一分火焰、第二分火焰、第三分火焰，所述相似度比较模块将第一分火焰、第二分火焰、第三分火焰与对应的预设分火焰模型的相似度为sm1、sm2、sm3，所述综合相似度值计算模块用于计算待比较火焰的综合相似度值Q=e*sm1+f*sm2+g*sm3，其中，e+f+g=1，e大于f，f大于g，e、f、g为0到1之间的数，所述综合相似度值比较模块用于将待比较火焰的综合相似度值与综合相似度阈值进行比较，在待比较火焰的综合相似度值大于等于综合相似度阈值时，令检测结果输出模块输出该优选烧嘴的检测通过的信息，否则，令检测结果输出模块输出该优选烧嘴检测不通过的信息。
[0008]一种基于图像分析的烧嘴检测方法，所述烧嘴检测方法包括以下步骤：通过超声波传感器采集待测烧嘴的壁厚，获取待测烧嘴的壁厚分布情况；对待测烧嘴的壁厚分布进行分析，判断待测烧嘴的预检测是否通过，如果待测烧嘴预检测不通过，输出烧嘴检测不通过的信息；如果待测烧嘴的预检测通过，设该个烧嘴为优选烧嘴，对优选烧嘴进行火焰测试，采集分析优选烧嘴的火焰图像判断优选烧嘴检测是否通过。
[0009]进一步的，所述对待测烧嘴的壁厚分布进行分析包括：预先将待测烧嘴的表面平均划分成多个大小均等的评估区域，设评估区域的个数为k，分别获取各个评估区域的平均壁厚，那么该个待测烧嘴的预检测评估值其中，i个评估区域的平均壁厚，评估区域的中心与待测烧嘴的火焰喷射端的距离，为待测烧嘴的火焰入射端到火焰喷射端的距离，如果某个待测烧嘴的预检测评估值小于等于评估阈值，那么待测烧嘴的预检测不通过，否则，待测烧嘴的预检测通过。
[0010]进一步的，所述采集分析优选烧嘴的火焰图像判断优选烧嘴检测是否通过包括：获取采集优选烧嘴的发射的火焰图像为预备图像，划分出预备图像中的外焰、内焰和焰心；以优选烧嘴火焰喷射端的中点为起点，以外焰的顶点为终点做第一向量，以优选烧嘴的火焰喷射端的中点为起点，做一个水平向量，获取第一向量与水平向量的夹角为第
一夹角，其中，所述水平向量的方向为使得第一夹角为锐角的方向，如果第一夹角大于第一夹角阈值，以优选烧嘴火焰喷射端的中点为起点，以焰心的顶点为终点做第二向量，获取第二向量与水平向量的夹角为第二夹角，如果第二夹角大于第二夹角阈值，那么输出烧嘴检测不通过的信息；如果第二夹角小于等于第二夹角阈值，重新采集优选烧嘴的发射的火焰图像为预备图像进行分析；如果第一夹角小于等于第一夹角阈值，那么预备图像中火焰为待比较火焰，分别过焰心的顶点、内焰的顶点做与烧嘴平行的分隔线，将待比较火焰顺着焰心顶点往外焰顶点的方向分隔成第一分火焰、第二分火焰、第三分火焰，计算待比较火焰的综合相似度值Q=e*sm1+f*sm2+g*sm3，其中，sm1、sm2、sm3分别为第一分火焰、第二分火焰、第三分火焰与对应的预设分火焰模型的相似度，e+f+g=1，e大于f，f大于g，e、f、g为0到1之间的数；如果待比较火焰的综合相似度值大于等于综合相似度阈值，那么该优选烧嘴的检测通过，否则，该优选烧嘴的检测通过。
[0011]进一步的，所述划分出预备图像中的外焰、内焰和焰心包括：根据火焰的颜色划分出火焰的外焰、内焰和焰心。
[0012]与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果是：本专利技术预先通过超声波采集烧嘴的壁厚情况对烧嘴进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于图像分析的烧嘴检测系统，其特征在于，所述烧嘴检测系统包括壁厚分布获取模块、预检测分析模块、检测结果输出模块和火焰测试分析模块，所述壁厚分布获取模块通过超声波传感器采集待测烧嘴的壁厚，获取待测烧嘴的壁厚分布情况，所述预检测分析模块用于对待测烧嘴的壁厚分布进行分析，判断待测烧嘴的预检测是否通过，在预检测不通过时，令检测结果输出模块输出烧嘴检测不通过的信息，在预检测通过时，所述火焰测试分析模块设该个烧嘴为优选烧嘴，对优选烧嘴进行火焰测试，采集分析优选烧嘴的火焰图像判断优选烧嘴检测是否通过；所述预检测分析模块包括评估区域划分模块、平均壁厚获取模块、预检测评估值计算模块、预检测评估值比较模块，所述评估区域划分模块预先将待测烧嘴的表面平均划分成多个大小均等的评估区域，设评估区域的个数为k，所述平均壁厚获取模块用于分别获取各个评估区域的平均壁厚，所述预检测评估值计算模块用于计算该个待测烧嘴的预检测评估值其中，为第i个评估区域的平均壁厚，i个评估区域的中心与待测烧嘴的火焰喷射端的距离，为待测烧嘴的火焰入射端到火焰喷射端的距离，所述预检测评估值比较模块用于将待测烧嘴的预检测评估值与评估阈值进行比较，在某个待测烧嘴的预检测评估值小于等于评估阈值时，该个待测烧嘴的预检测不通过，否则，待测烧嘴的预检测通过。2.根据权利要求1所述的一种基于图像分析的烧嘴检测系统，其特征在于：所述火焰测试分析模块包括火焰识别模块、第一夹角获取模块、第一夹角比较模块、第二夹角获取模块、第二夹角比较模块和综合相似度获取比较模块，所述火焰识别模块用于获取采集优选烧嘴的发射的火焰图像为预备图像，划分出预备图像中的外焰、内焰和焰心，所述第一夹角获取模块以优选烧嘴火焰喷射端的中点为起点，以外焰的顶点为终点做第一向量，以优选烧嘴的火焰喷射端的中点为起点，做一个水平向量，获取第一向量与水平向量的夹角为第一夹角，其中，所述水平向量的方向为使得第一夹角为锐角的方向，所述第一夹角比较模块将第一夹角与第一夹角阈值进行比较，在第一夹角大于第一夹角阈值时，令第二夹角获取模块以优选烧嘴火焰喷射端的中点为起点，以焰心的顶点为终点做第二向量，获取第二向量与水平向量的夹角为第二夹角，所述第二夹角比较模块用于将第二夹角与第二夹角阈值进行比较，在第二夹角大于第二夹角阈值时，令检测结果输出模块输出烧嘴检测不通过的信息，在第二夹角小于等于第二夹角阈值时，重新采集优选烧嘴的发射的火焰图像为预备图像进行分析，所述综合相似度获取比较模块用于在第一夹角小于等于第一夹角阈值时，设预备图像中火焰为待比较火焰，比较待比较火焰与预设模型的相似度，并据此判断优选烧嘴检测是否通过。3.根据权利要求2所述的一种基于图像分析的烧嘴检测系统，其特征在于：所述综合相似度获取比较模块包括火焰划分模块、相似度比较模块、综合相似度值计算模块和综合相似度值比较模块，所述火焰划分模块分别过焰心的顶点、内焰的顶点做与烧嘴平行的分隔线，将待比较火焰顺着焰心顶点往外焰顶点的方向分隔成第一分火焰、第二分火焰、第三分火焰，所述相似度比较模块将第一分火焰、第二分火焰、第三分火焰与对应的预设分火焰模型的相似度为sm1...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱听听，王招如，周永健，
申请(专利权)人：振东冶金科技江苏有限公司，
类型：发明
国别省市：