一种基于图像视野的板材红外测温方法技术

本发明专利技术公开了一种基于图像视野的板材红外测温方法，包括以下步骤：在石膏板生产线的三控收集皮带上方布设红外视野点位，并在红外视野点位处安装视野温捕组件，将石膏板温度异常点位映射到石膏板热感图像中构建出基于石膏板热感图像进行温度异常点位模型化识别的温度异常识别模型，利用石膏板热感图像和故障设备进行深度学习得到热感测温故障定位模型。本发明专利技术实现远距离、不接触、不改变目标结构的方式进行石膏板温度测量，利用图像视野中直接定位出温度异常点位来实现板材温度异常监测时效性的提高，实现快速排查出板材温度异常原因，降低温度异常造成的损失。降低温度异常造成的损失。降低温度异常造成的损失。

【技术实现步骤摘要】
一种基于图像视野的板材红外测温方法


[0001]本专利技术涉及石膏板生产
，具体涉及一种基于图像视野的板材红外测温方法。

技术介绍

[0002]在石膏板的生产过程中，石膏板温度控制工艺是最为核心的环节，在产品质量、生产稳定、产量、成型工艺调整等过程中，均起到了主导作用。因此实时准确的获取石膏板温度，是实现石膏板温度控制的第一步，也是不可或缺的重要步骤。如现有技术CN114857875B的专利技术专利中公开了一种石膏板干燥在线监控装置及方法，包括干燥机，干燥机内沿着竖直方向形成有多个干燥空间，干燥空间内设有多个用于放置石膏板的搭辊，还包括测温机构，用于检测石膏板表面的温度；喷头，在石膏板表面温度过高时向石膏板上喷水增加湿度；主控器，用于接收测温机构的信号并以此控制喷头。
[0003]现有技术中，石膏板温度控制工艺在测温方面，利用测温传感器进行接触式测量，由于石膏板生产线的高速化运行，通常会导致测温传感器还未在石膏板表面停留到足够的测温时长，石膏板就已经传送至下一位置，因此导致接触式测量的灵敏度有限，石膏板温度检测效果灵敏度不佳。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种基于图像视野的板材红外测温方法，以解决现有技术中接触式测量的灵敏度有限的技术问题。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术具体提供下述技术方案：
[0006]一种基于图像视野的板材红外测温方法，包括以下步骤：
[0007]步骤S1、在石膏板生产线的三控收集皮带上方布设红外视野点位，并在红外视野点位处安装视野温捕组件，所述红外视野点位为对石膏板进行红外测温的最优图像视野，所述视野温捕组件为设置在红外视野点位处的红外图像拍摄组件；
[0008]步骤S2、利用红外视野点位处的视野温捕组件实时扫描由三控收集皮带传送的石膏板获得石膏板热感图像，将石膏板热感图像抽象为石膏板热感图像所在图像坐标系下的石膏板温域曲面，所述石膏板温域曲面为石膏板热感图像中各个像素点表征的温度数值依据所述图像坐标系排列组合的数据曲面；
[0009]步骤S3、基于红外视野点位处的石膏板温域曲面与红外视野点位处的安全温域阈值进行交点定位得到石膏板温度异常点位，所述安全温域阈值为红外视野点位处石膏板允许的正常温度数值；
[0010]步骤S4、在步骤S1
‑
步骤S3中积累到预设数量的石膏板热感图像和石膏板温度异常点位后，将石膏板温度异常点位映射到石膏板热感图像中构建出基于石膏板热感图像进行温度异常点位模型化识别的温度异常识别模型，以利用图像视野中直接定位出温度异常点位来实现板材温度异常监测时效性的提高。
[0011]作为本专利技术的一种优选方案，所述在石膏板生产线的三控收集皮带上方布设红外视野点位，包括：
[0012]将石膏板生产线中位于三控收集皮带前置位置的生产设备抽象为网络节点，将位于两个网络节点之间的三控收集皮带抽象为连接两个网络节点的网络连接边，利用网络连接边将网络节点进行拓扑连接得到表征石膏板生产线拓扑结构的生产线拓扑关联网络；
[0013]对生产线拓扑关联网络进行社团分析，以将各个生产设备抽象划归为多个设备集团中，其中，位于同一设备集团中的所有生产设备具有紧密的工况联系，位于不同设备集团中的两个生产设备具有稀疏的工况联系；
[0014]将每个设备集团中位于中心点处的网络节点对应的生产设备作为中心设备，并在中心设备后置位置处的三控收集皮带上布设红外视野点位。
[0015]作为本专利技术的一种优选方案，所述利用红外视野点位处的视野温捕组件实时扫描由三控收集皮带传送的石膏板获得石膏板热感图像，包括：
[0016]视野温捕组件实时扫描以预设速度传送经过视野温捕组件的石膏板，得到石膏板热感图像；
[0017]所述预设速度为视野温捕组件所在的红外视野点位对应的三控收集皮带的传送速度。
[0018]作为本专利技术的一种优选方案，所述将石膏板热感图像抽象为石膏板热感图像所在图像坐标系下的石膏板温域曲面，包括：
[0019]将石膏板热感图像中各个像素点的RBG值与各个像素点的灰度等级换算为石膏板对应位置处的辐射能量；
[0020]基于视野温捕组件的光学参数，将石膏板各个位置处的辐射能量转换为石膏板各个位置处的表面温度；
[0021]将石膏板各个位置处的表面温度与比色表进行比对，确定出石膏板各个位置处的物理绝对温度；
[0022]将石膏板各个位置处的物理绝对温度映射至石膏板热感图像中作为石膏板热感图像中各个像素点的温度值，石膏板热感图像中各个像素点的温度值依据石膏板热感图像所在图像坐标系组合成石膏板温域曲面。
[0023]作为本专利技术的一种优选方案，所述基于红外视野点位处的石膏板温度曲面与红外视野点位处的安全温域阈值进行交点定位得到石膏板温度异常点位，包括：
[0024]确定红外测温点处的安全温域阈值，并将红外测温点处的安全温域阈值投射至红外视野点位处的石膏板温域曲面所在的图像坐标系内形成安全温域阈值平面，所述安全温域阈值平面为红外视野点位处石膏板允许的正常温度数值依据所述图像坐标系排列组合的数据平面；
[0025]将所述图像坐标系内石膏板温度曲面与安全温域阈值平面的交点对应的像素坐标点作为石膏板温度异常点位。
[0026]作为本专利技术的一种优选方案，所述温度异常识别模型的构建包括：
[0027]将石膏板热感图像作为YOLO网络的输入项，将石膏板温度异常点位作为YOLO网络的输出项；
[0028]利用YOLO网络对YOLO网络的输入项和YOLO网络的输出项进行学习训练得到温度
异常识别模型；
[0029]所述温度异常识别模型的模型表达式为：
[0030]P＝YOLO(G)；
[0031]式中，P为石膏板温度异常点位，G为石膏板热感图像，YOLO为YOLO网络。
[0032]作为本专利技术的一种优选方案，还包括步骤S5；
[0033]步骤S5、对红外视野点位处监测到的石膏板温度异常点位进行数量统计，其中，
[0034]若红外视野点位处监测到的石膏板温度异常点位数量小于异常允许频率，则说明红外视野点位处石膏板温度异常为设备运行偶然事件；
[0035]若红外视野点位处监测到的石膏板温度异常点位数量大于或等于异常允许频率，则说明红外视野点位处石膏板温度异常为设备故障必然事件；
[0036]将存在设备故障必然事件的红外视野点位标记为故障排查点位，并将故障排查点位映射至所属设备集团的拓扑结构中；
[0037]对故障排查点位所属设备集团中所有的生产设备进行工况检测定位出故障设备，并利用石膏板热感图像和故障设备进行深度学习得到热感测温故障定位模型。
[0038]作为本专利技术的一种优选方案，所述热感测温故障定位模型的构建方法包括：
[0039]将石膏板热感图像作为CNN神经网络的输入项，将故障设备作为CNN神经网络的输出项；
[0040本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于图像视野的板材红外测温方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1、在石膏板生产线的三控收集皮带上方布设红外视野点位，并在红外视野点位处安装视野温捕组件，所述红外视野点位为对石膏板进行红外测温的最优图像视野，所述视野温捕组件为设置在红外视野点位处的红外图像拍摄组件；步骤S2、利用红外视野点位处的视野温捕组件实时扫描由三控收集皮带传送的石膏板获得石膏板热感图像，将石膏板热感图像抽象为石膏板热感图像所在图像坐标系下的石膏板温域曲面，所述石膏板温域曲面为石膏板热感图像中各个像素点表征的温度数值依据所述图像坐标系排列组合的数据曲面；步骤S3、基于红外视野点位处的石膏板温域曲面与红外视野点位处的安全温域阈值进行交点定位得到石膏板温度异常点位，所述安全温域阈值为红外视野点位处石膏板允许的正常温度数值；步骤S4、在步骤S1
‑
步骤S3中积累到预设数量的石膏板热感图像和石膏板温度异常点位后，将石膏板温度异常点位映射到石膏板热感图像中构建出基于石膏板热感图像进行温度异常点位模型化识别的温度异常识别模型，以利用图像视野中直接定位出温度异常点位来实现板材温度异常监测时效性的提高。2.根据权利要求1所述的一种基于图像视野的板材红外测温方法，其特征在于：所述在石膏板生产线的三控收集皮带上方布设红外视野点位，包括：将石膏板生产线中位于三控收集皮带前置位置的生产设备抽象为网络节点，将位于两个网络节点之间的三控收集皮带抽象为连接两个网络节点的网络连接边，利用网络连接边将网络节点进行拓扑连接得到表征石膏板生产线拓扑结构的生产线拓扑关联网络；对生产线拓扑关联网络进行社团分析，以将各个生产设备抽象划归为多个设备集团中，其中，位于同一设备集团中的所有生产设备具有紧密的工况联系，位于不同设备集团中的两个生产设备具有稀疏的工况联系；将每个设备集团中位于中心点处的网络节点对应的生产设备作为中心设备，并在中心设备后置位置处的三控收集皮带上布设红外视野点位。3.根据权利要求2所述的一种基于图像视野的板材红外测温方法，其特征在于：所述利用红外视野点位处的视野温捕组件实时扫描由三控收集皮带传送的石膏板获得石膏板热感图像，包括：视野温捕组件实时扫描以预设速度传送经过视野温捕组件的石膏板，得到石膏板热感图像；所述预设速度为视野温捕组件所在的红外视野点位对应的三控收集皮带的传送速度。4.根据权利要求1所述的一种基于图像视野的板材红外测温方法，其特征在于：所述将石膏板热感图像抽象为石膏板热感图像所在图像坐标系下的石膏板温域曲面，包括：将石膏板热感图像中各个像素点的RBG值与各个像素点的灰度等级换算为石膏板对应位置处的辐射能量；基于视野温捕组件的光学参数，将石膏板各个位置处的辐射能量转换为石膏板各个位置处的表面温度；将石膏板各个位置处的表面温度与比色表进行比对，确定出石膏板各个位置处的物理绝对温度；
将石膏板各个位置处的物理绝对温度映射至石膏板热感...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨小东，杨正波，张羽飞，冯宪良，董雷，武建江，吴鹏举，
申请(专利权)人：北新集团建材股份有限公司中国建材集团有限公司，
类型：发明
国别省市：