一种基于多目标视频跟踪的棒材锯切逐支跟踪方法技术

本发明专利技术公开了一种基于多目标视频跟踪的棒材锯切逐支跟踪方法，包括：基于辊道信号、冷检信号及锯切信号建立对棒材进行跟踪的底层逻辑；基于多目标视频跟踪系统，建立单支棒材跟踪模型，每一支棒材包含位置、长度、编号三个属性，其中棒材编号为其唯一ID；在棒材经砂轮锯锯切时，按给定编号规则自动更新棒材编号；对在跟踪过程中出现逻辑异常情况的棒材进行判定及警报。本发明专利技术方法通过棒材与其唯一编号的指定来实现对锯切区棒材的逐支跟踪，有效解决了锯切区棒材跟踪逻辑混乱的问题。且本发明专利技术方法逻辑清晰，准确性和可靠性高，易于维护，无需对原生产线进行改动。需对原生产线进行改动。需对原生产线进行改动。

【技术实现步骤摘要】
一种基于多目标视频跟踪的棒材锯切逐支跟踪方法


[0001]本专利技术涉及钢铁产品智能制造
，特别涉及一种基于多目标视频跟踪的棒材锯切逐支跟踪方法。

技术介绍

[0002]近年来，国内棒材行业生产集中度大幅提升，逐步向规模化、专业化方向发展，与此同时也面临诸多问题，其中，对生产过程建立完善的质量追溯体系显得尤为关键。目前国内很多企业按批次跟踪和管控的方式，已不能满足精细化生产的实际需要，在棒材成品性能出现问题后，棒材生产企业希望能够追溯到具体出现问题的棒支以及出现问题的具体工序，从而进行问题分析及持续改进。
[0003]棒材生产过程中会出现不合格产品下线、反工等现象，这些因素使得棒坯逻辑顺序极易混乱，故人工参与以及基于PLC方式的棒材逐支跟踪难以实现，且现有的逐支跟踪手段大多基于打标和识别，不适用于对生产线上棒材锯切区域的跟踪。
[0004]锯切是棒材生产线上跟踪逻辑最为复杂的工序之一，棒材在锯切区按批次运动，会出现多根棒材同时锯切、并排锯切、连续锯切等情况，现有的棒材逐支跟踪方法大多基于标识手段，无法确定每一支棒材的状态和每一小段的来源，一旦出现质量问题，很难追溯。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种基于多目标视频跟踪的棒材锯切逐支跟踪方法，以解决现有的基于标识手段的棒材逐支跟踪方法难以实现多根棒材同时并排锯切跟踪的问题。
[0006]一种基于多目标视频跟踪的棒材锯切逐支跟踪方法，包括以下步骤：
[0007]S1：基于辊道信号、冷检信号及锯切信号建立对棒材进行跟踪的底层逻辑；
[0008]S2：基于多目标视频跟踪系统，建立单支棒材跟踪模型，每一支棒材包含位置、长度、编号三个属性，其中棒材编号为其唯一ID；
[0009]S3：在棒材经砂轮锯锯切时，按给定编号规则自动更新棒材编号；
[0010]S4：对在跟踪过程中出现逻辑异常情况的棒材进行判定及警报。
[0011]优选地，步骤S1中，所述基于辊道信号、冷检信号及锯切信号建立对棒材进行跟踪的底层逻辑，是指棒材经过锯切区时，通过辊道信号、冷检信号及锯切信号获取棒材按批次的信息，包括：
[0012]S11：通过锯切区入口处冷检信号，获取棒材按批次到达入口的时间和顺序，对照上游生产计划明确棒材属于哪一批次，从而获取棒材初始编号；
[0013]S12：通过辊道信号明确棒材是否在移动；
[0014]S13：通过锯切信号获取锯切时间以及锯切位置，明确棒材各工序实际锯切信息；
[0015]S14：通过锯切区出口处冷检信号，获取棒材到达出口的时间，形成该批次棒材锯切完成后的各序列的顺序，并与多目标视频跟踪系统的信息进行对应。
[0016]优选地，所述形成该批次棒材锯切完成后的各序列的顺序，并与多目标视频跟踪
系统的信息进行对应，是指一个批次的棒材经锯切后会产生若干棒材序列，多目标视频跟踪系统与底层逻辑信号联锁，明确到达锯切区出口的棒材序列，并输出该序列中的棒材编号以及异常情况的信息。
[0017]优选地，步骤S2中，所述多目标视频跟踪系统的工作方法如下：
[0018]S21：在锯切区的产线上架设多个工业相机，相邻工业相机的取景画面之间有重叠，利用同步仪使多个工业相机之间同步，实现对棒材产线的全覆盖；
[0019]S22：将得到的各段同步画面进行图像拼接，从而得到锯切区的全局画面；
[0020]S23：将得到的全局画面进行目标检测，得到每一支棒材实例的检测结果；
[0021]S24：将检测得到的当前帧画面中的棒材实例，与上一帧画面中的棒材实例进行目标匹配以及编号对应。
[0022]优选地，所述的单支棒材跟踪模型，如式(1)所示：
[0023]Bar((x,y),l,C)
ꢀꢀꢀ
(1)
[0024]其中，(x,y)表示单支棒材的二维几何模型的中心在视频画面中的位置坐标，该位置对应辊道上实际位置，x轴正方向为棒材移动方向；l表示棒材长度；C表示棒材编号。
[0025]优选地，步骤S3中，所述在棒材经砂轮锯锯切时，按给定编号规则自动更新棒材编号，是指棒材在锯切区经过1#砂轮锯、2#砂轮锯、
……
、N#砂轮锯锯切时，会在逻辑上产生新的棒材，需对锯切后的棒材进行自动编号，通过棒材与其唯一编号的指定来实现逐支跟踪，如式(2)所示：
[0026]C1＝C0+Na,C2＝C0+Nb
ꢀꢀꢀ
(2)
[0027]其中，C0表示棒材原编号；C1和C2表示编号为C0的棒材一分为二后，产生的两根棒材的新编号；N表示棒材被N#砂轮锯锯切；a和b表示用于区分两根棒材的参数。
[0028]优选地，步骤S4中，所述逻辑异常情况包括：
[0029]卡支，即棒材卡在辊道上，停止移动，扰乱正常生产；
[0030]丢支，即棒材直接滚动越出辊道，造成棒材异常下线；
[0031]掉队，即棒材因包括摩擦力在内的原因，移动缓慢，从前一序列掉队到后一序列，造成跟踪逻辑混乱。
[0032]优选地，步骤S4中，所述对在跟踪过程中出现逻辑异常情况的棒材进行判定及警报，包括：
[0033]S41：若某时刻通过辊道信号确定棒材在移动，而某支棒材的位置不发生变动，如式(3)所示：
[0034]Δx＝0
ꢀꢀꢀ
(3)
[0035]其中Δx表示棒支的横向位移量，则判定为卡支，此时多目标视频跟踪系统发出卡支警报，输出卡支棒材的信息，进行人工干预操作；
[0036]S42：若某支棒材所处位置，到达在全局画面两侧设置的用来标记辊道范围的两条标记线，即边缘控制线，如式(4)所示：
[0037]y≤y
T1 or y≥y
T2
ꢀꢀꢀ
(4)
[0038]其中y为棒支位置的纵坐标，y
T1
与y
T2
为两条边缘控制线的纵坐标，则判定为丢支，此时多目标视频跟踪系统发出丢支警报，输出丢支棒材的信息，进行人工干预操作；
[0039]S43：若某支棒材的几何中心位置与其所在序列的其他棒材的几何中心位置相比，
至少落后l，如式(5)所示：
[0040]x
n
‑
x>l
ꢀꢀꢀ
(5)
[0041]其中x为该棒支的几何中心位置横坐标，x
n
为同序列中其他棒材的几何中心位置横坐标，l为该序列棒支的长度，则判定为掉队，此时多目标视频跟踪系统发出掉队警报，输出掉队棒材信息，进行人工干预操作。
[0042]本专利技术实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
[0043]本专利技术提供的基于多目标视频跟踪的棒材锯切过程逐支跟踪方法，通过棒材与其唯一编号的指定来实现对棒材的逐支跟踪。棒材在锯切区按批次运动，现有的棒材逐支跟踪方法大多基于标识手段，无法确定本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于多目标视频跟踪的棒材锯切逐支跟踪方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：基于辊道信号、冷检信号及锯切信号建立对棒材进行跟踪的底层逻辑；S2：基于多目标视频跟踪系统，建立单支棒材跟踪模型，每一支棒材包含位置、长度、编号三个属性，其中棒材编号为其唯一ID；S3：在棒材经砂轮锯锯切时，按给定编号规则自动更新棒材编号；S4：对在跟踪过程中出现逻辑异常情况的棒材进行判定及警报。2.根据权利要求1所述的基于多目标视频跟踪的棒材锯切逐支跟踪方法，其特征在于，步骤S1中，所述基于辊道信号、冷检信号及锯切信号建立对棒材进行跟踪的底层逻辑，是指棒材经过锯切区时，通过辊道信号、冷检信号及锯切信号获取棒材按批次的信息，包括：S11：通过锯切区入口处冷检信号，获取棒材按批次到达入口的时间和顺序，对照上游生产计划明确棒材属于哪一批次，从而获取棒材初始编号；S12：通过辊道信号明确棒材是否在移动；S13：通过锯切信号获取锯切时间以及锯切位置，明确棒材各工序实际锯切信息；S14：通过锯切区出口处冷检信号，获取棒材到达出口的时间，形成该批次棒材锯切完成后的各序列的顺序，并与多目标视频跟踪系统的信息进行对应。3.根据权利要求2所述的基于多目标视频跟踪的棒材锯切逐支跟踪方法，其特征在于，所述形成该批次棒材锯切完成后的各序列的顺序，并与多目标视频跟踪系统的信息进行对应，是指一个批次的棒材经锯切后会产生若干棒材序列，多目标视频跟踪系统与底层逻辑信号联锁，明确到达锯切区出口的棒材序列，并输出该序列中的棒材编号以及异常情况的信息。4.根据权利要求1所述的基于多目标视频跟踪的棒材锯切逐支跟踪方法，其特征在于，步骤S2中，所述多目标视频跟踪系统的工作方法如下：S21：在锯切区的产线上架设多个工业相机，相邻工业相机的取景画面之间有重叠，利用同步仪使多个工业相机之间同步，实现对棒材产线的全覆盖；S22：将得到的各段同步画面进行图像拼接，从而得到锯切区的全局画面；S23：将得到的全局画面进行目标检测，得到每一支棒材实例的检测结果；S24：将检测得到的当前帧画面中的棒材实例，与上一帧画面中的棒材实例进行目标匹配以及编号对应。5.根据权利要求1所述的基于多目标视频跟踪的棒材锯切逐支跟踪方法，其特征在于，所述的单支棒材跟踪模型，如式(1)所示：Bar((x,y),l,C)
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(1)其中，(x,y)表示单支棒材的二维几何模型的中心在视频画面中的位置坐标，该位置对应辊道上实际位置，x轴正方向为棒材移动方向；l表示棒材长度；C表示棒材编号。6....

【专利技术属性】
技术研发人员：肖雄，李传坤，赵博，吴昆鹏，李静，张飞，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：