基于图像识别切头切尾的单钢成材成本校核方法技术

本发明专利技术公开一种基于图像识别切头切尾的单钢成材成本校核方法。包括下述步骤：获取轧材切头和/或切尾时的图像；对获取的图像处理后计算轧材切头和/或切尾的长度；查表得出被切前道次截面积；利用计算出的长度、截面积以及钢种热物性信息中密度换算出轧材切头和/或切尾的重量。本发明专利技术基于图像识别的轧件切头切尾识别、计量和单根钢成本管控方法，在飞剪设备和收集框处通过相机获得实际被切轧件实体图像，经处理后得到几何形貌，换算得到被切区体积和质量，结合炉前/后区称重，计量单钢成材倍/定尺数量，提高精细化管理。提高精细化管理。提高精细化管理。

【技术实现步骤摘要】
基于图像识别切头切尾的单钢成材成本校核方法


[0001]本专利技术涉及一种棒材生产制造过程中的单钢生产成本校核方法。

技术介绍

[0002]棒轧轧制产线包括普通棒材(切分螺纹钢、高速棒材)，以及优棒特钢材，热轧棒材的工艺一般为：均热，高压水除磷，粗轧机组，飞剪，中轧机组，飞剪，预精轧机组，水箱+空冷回温冷却，飞剪，精轧机组，水箱+空冷回温冷却，飞剪，除磷，减定径机组，水箱+空冷回温冷却，成品倍尺，冷床冷却，定尺，打捆入库。
[0003]热轧棒材轧制成型过程中，按轧制规程表，对将要进入新的轧制机组轧件进行压下工艺，主要目的在于控制轧制坯变形到指定形状以确保前后轧机秒流量相等，不会堆/拉钢，同时借助耦合轧件断面分布，确保轧件在轧机的塑性变形过程中高温奥氏体变形处于再结晶或不再结晶区，细化晶粒利于成品组织性能。
[0004]然而结合铁基金属材料塑性变形机制和实际生产经验，来料连铸坯在150mm以上后，各轧机机组相互间必须布置飞剪设备，其主要作用是将经历了上几个道次大塑性变形累计的轧件在头/尾的严重畸变区切除掉，以便于顺利咬入到下一个轧机机组，飞剪剪切头部和尾部的过程中，由于轧制速度很快从0.6～15m/s不等，无法精确计量到被切长度，且误差达到10～50mm，被切头尾的材料一般直接滚入到收集框中，待一个班次后，再进行集体称重，导致无法核定单个钢坯的成才率，难以精细化管理。

技术实现思路

[0005]为克服上述缺陷，本专利技术的目的在于提出了一种更为先进合理、操作简易、投资较省的基于图像识别切头切尾的单钢成材成本校核方法
[0006]为达到上述目的，本专利技术基于图像识别切头切尾的单钢成材成本校核方法，包括下述步骤：
[0007]获取轧材切头和/或切尾时的图像；
[0008]对获取的图像处理后计算轧材切头和/或切尾的长度；
[0009]查表得出被切前道次截面积；
[0010]利用计算出的长度、截面积以及钢种热物性信息中密度换算出轧材切头和/或切尾的重量。
[0011]进一步的，所述的对获取的图像处理后计算轧材切头和/或切尾的长度的步骤具体为：
[0012]将获取的图像去色；
[0013]将去色后的图像转化成黑白二值图，以将高温钢坯和背景区分以得到单个被切轧件头/ 尾后图像的几何形貌；
[0014]利用几何形貌计算切头/尾长度。
[0015]本专利技术通过对棒材在粗轧、中轧、精轧飞剪切头切尾的图像识别，经处理RGB转化
和灰度图/二值图，提取到切头和切尾的几何形貌，进而关联轧制规程中的截面面积，计算出切头 /尾体积和质量，经累加计算1#飞剪、2#飞剪、3#飞剪，以及加热炉前后的称重，得到单钢成材率，解决传统棒材切头切尾无法计量，导致的单钢成材和倍/定尺无法计算问题，提高生产信息化和管理水平。
附图说明
[0016]图1热轧棒材产线布置图
[0017]图2
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a基于图像识别切头切尾的单钢成材成本校核布置
[0018]图2
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b基于图像识别切头切尾的单钢成材成本校核原理图
[0019]图2
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c为处理前和处理后的图像。
具体实施方式
[0020]下面结合附图对本专利技术实施例进行详细描述。
[0021]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0022]术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0023]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0024]如图1，目前热轧棒材普棒切分产线布置中，粗轧、中轧、精轧后用1/2个飞剪进行切头 /切尾，加热炉前后用称重进行计量钢坯重，经轧制道次和水箱冷却后，达到成材。图2
‑
c给出了在这种方式下，轧件在粗轧机组结束到中轧机组前，切头后，滚落的废料头，由于无法计量轧制过程中的切头/尾质量，单钢成材率不能进行有效计算，不利于优化倍尺和定尺计算和成材率(含氧化烧损)。
[0025]本专利技术提出了一种基于图像识别切头切尾的单钢成材成本校核布置和原理图，如图2 所示。本专利技术是根据在棒材在粗轧、中轧、精轧轧制机组飞剪和收集框处后设置的工业照相机，得到实时轧材切头尾的成像图片信息，经信息模块处理去掉RGB颜色，转化成黑白二值图，进而将高温钢坯(红亮色)和背景(轧机、飞剪、收集框黑/蓝暗色)区分，得到单个被切轧件头/尾后图像的几何形貌，换算沿轧制方向的切头/尾长度，再与轧制规程表中被切前道次截面积耦合，得到被切除部分体积，结合钢种热物性信息中密度换算出切头/尾重量，进一步基于时空融合和转化，获得钢坯在炉前/后称重值。
[0026]相较原工艺布置(图2)，本专利技术增加了预设的基于轧制程序表的轧制工艺数据库、工业相机、钢种/规格热物性数据库、经信息模块处理后得到出飞剪作用后瞬间切头/尾的
相机图像记录，通过提取轧件部形状、颜色、速度特征，与钢种热物性和规格道次截面面积数据库结合，获得轧
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材过程中剪切体积和质量，耦合加热炉前后称重值后计算出理论成材率，时空融合形成单钢成材。专利技术中涉及的信息处理和工艺参数等均以数据库、热物性参数形式存在，因此省去了计算时间，适合在线使用。通过本专利技术的处理，可在不增加复杂的在线轧制工艺计算和在线轧机调节算法前提下，仅通过少许图像检测设备、电气控制系统，及数据库，就达到在最低投资下，图像识别切头切尾单钢成材成本校核。
[0027]综上可知，本专利技术通过对棒材在粗轧、中轧、精轧飞剪切头切尾的图像识别，经处理RGB 转化和灰度图/二值图，提取到切头和切尾的几何形貌，进而关联轧制规程中的截面面积，计算出切头/尾体积和质量，经累加计算1#飞剪、2#飞剪、3#飞剪，以及加热炉前后的称重，得到单钢成材率，解决传统棒材切头切尾无法计量，导致的单钢成材和倍/定尺无法计算问题，提高生产信息化和管理水平。
[0028]在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0029]以上所述，仅为本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于图像识别切头切尾的单钢成材成本校核方法，其特征在于，包括下述步骤：获取轧材切头和/或切尾时的图像；对获取的图像处理后计算轧材切头和/或切尾的长度；查表得出被切前道次截面积；利用计算出的长度、截面积以及钢种热物性信息中密度换算出轧材切头和/或切尾的重量。2.如权利要求1所述的基于图像识别切头切尾的单钢成材成本校核方法，其特征在于，所述的对获取的图像处理后计...

【专利技术属性】
技术研发人员：方实年，蒲春雷，肖元忠，代岩，赵贵州，高心宇，宋刚，
申请(专利权)人：中冶华天南京工程技术有限公司安徽长江钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：