本发明专利技术公开了一种钢铁板坯及板坯编码的自动检测方法，包括以下步骤：步骤1：在钢铁板坯的传送现场获取多帧原始图像，对所述的原始图像进行预处理，得到预处理图像；步骤2：对于每一帧预处理图像，先进行第一次判断：判断该预处理图像是否为含有板坯的图像；如果该预处理图像是含有板坯的图像，则进行第二次判断：判断该预处理图像中是否含有板坯编码。该钢铁板坯及板坯编码的自动检测方法具有实现简单、检测效率高的特点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及。
技术介绍
钢铁板坯是钢铁企业钢铁板材生产过程中的ー种重要产品，是企业进行钢铁板材深加工的基础。钢铁企业按照生产要求，根据板坯信息，对板坯采取必要的深加工技术，获得成品钢铁板材。钢铁板坯信息是钢铁板材生产过程中的重要信息，在钢铁企业中，通常用喷涂在钢铁板坯侧面的板坯编码来表示。通过板坯编码可以系统、有效地记录板坯信息，有利于板坯信息的高效管理和传输。目前，钢铁企业通过人工来检测钢铁板坯及板坯编码，从而记录板坯编码，缺乏对钢铁板坯及板坯编码进行自动检测的措施。现有的人工检测方式效率低下，并增加了操作人员的劳动强度，降低了钢铁企业的生产自动化水平操作人员需要不间断地查看现场视频监控画面，容易造成操作人员的 疲劳，而板坯的运动速度较快，板坯编码在视频中驻留的时间较短，致使操作人员有时会漏记某板坯的板坯编码，影响企业的正常生产。本专利技术提出，用于实现对运动钢铁板坯及其侧面板坯编码的检测。图像ニ值化分割技术中门限化分割法阈值的选取是目标检测方法中的关键技木，现有图像ニ值化分割技术，其门限化分割法阈值的选取通常采用固定阈值或自适应阈值等方法。固定阈值法具有实现简单，计算速度快等优点，适合简单的场合，但当场景比较复杂时，往往分割效果很差，无法进ー步检测目标，适应性不佳。自适应阈值法在阈值的选取上，考虑图像背景和前景的差异，根据灰度统计信息选取某个灰度值作为阈值进行背景和前景目标的分割，该方法对于前景目标和背景存在较大差异的情况下，具有较好的效果，但是当场景比较复杂，并且经常变化时，该方法的效果也很差。由于钢铁板材的板坯生产线存在环境复杂、光照环境变化，板坯侧面的板坯编码成像背景复杂等恶劣因素的影响，采用现有的图像ニ值化分割技术，无法实现板坯侧面板坯编码的准确检測。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供，从而在钢铁企业板坯生产线的复杂环境中，有效及时地检测板坯及板坯编码。专利技术的技术解决方案如下，包括以下步骤步骤I :在钢铁板坯的传送现场获取多帧原始图像，对所述的原始图像进行预处理，得到预处理图像；步骤2 :对于每ー帧预处理图像，先进行第一次判断判断该预处理图像是否为含有板还的图像；如果该预处理图像是含有板坯的图像，则进行第二次判断判断该预处理图像中是否含有板坯编码。步骤I中的预处理包括对所述的原始图像依次进行灰度化处理和滤波处理。步骤2中所述的第一次判断包括I)判断该预处理图像中是否包含板坯和2)判断该预处理图像是否全为板坯图像以当前帧的预处理图像为当前图像；检测当前图像前端X列像素的灰度平均值A和末端Y列像素的灰度平均值C，并分别与第一灰度參考值B和第二灰度參考值D比较；所述的前端是指钢鉄板坯进入原始图像 对应视野的一端； a :若A大于C，且B大于D，则表示当前图像中不存在板坯，并将当前预处理图像更新或保存为背景图；b :若A小于C,且B大于D,表明钢铁板还正进入视野；若B小于D,且A大于C,表明钢铁板坯正离开视野，这两种情况表示当前图像中存在钢铁板坯，但钢铁板坯未布满图像；c :若A小于C，且B小于D，则表示当前图像全为板坯图像。步骤2中所述的第二次判断判断该预处理图像中是否含有板坯编码，包括以下步骤步骤a :对全为板坯图像的预处理图像进行差分处理，得到灰度差分板坯图像；所述的差分处理指将预处理后的图像与背景图作差分处理，获得差分灰度图；所述背景图是指当系统判断预处理图像中不存在板坯时，将预处理图像保存或更新为背景图；步骤b :对所述灰度差分板坯图像进行图像ニ值化分割处理，获得ニ值化板坯图像；将灰度差分板坯图像中像素灰度值高于阈值K的像素灰度值置255，低于阈值K的像素灰度值置0，其中，ニ值化分割处理的分割阈值K = avg+N, avg为整个灰度差分板坯图像灰度值的平均值，N为设定的固定值；步骤c :对所述ニ值化板坯图像进行投影处理，检测图像中是否存在板坯编码，若不存在板坯编码，则返回步骤a)处理下一帧全为板坯图像的预处理图像；若存在板坯编码，则对板坯编码进行区域标记；所述投影处理，包括垂直投影和水平投影两部分垂直投影计算ニ值图中每一列的白色(灰度值为255)像素点的数量作为垂直投影曲线的Y轴坐标值，以ニ值图中的横向像素点序号作为垂直投影曲线的X轴坐标值，形成垂直投影曲线。水平投影计算ニ值图中每一行的白色(灰度值为255)像素点的数量作为水平投影曲线的Y轴坐标值，以ニ值图中的纵向像素点的序号作为水平投影曲线的X轴坐标值，形成水平投影曲线。在当前坐标轴中，设定预设水平线，若预设水平线与垂直投影曲线无交点，则表示当前图像不存在板坯编码；否则，表明当前图像上存在板坯编码；所述区域标记，是指利用水平投影曲线与预设水平线的交点确定板坯编码的上下边界，以及利用垂直投影曲线与预设水平线的交点确定整个板坯编码区域的左右边界；两组边界组成ー个矩形框(edgel, edge2, edge3, edge4),即可确定板还编码的位置,完成板还编码标记,其中edgel, edge2, edge3, edge4分别为板还编码对应矩形框上、下、左、右边界的坐标值。所述的滤波是指采用3X3的窗ロ进行均值滤波。B的取值范围为110-140 ;D的取值范围为110_140，X取值范围为20_70，Y的取值范围为20-70，N的取值范围为20-70，预设水平线在水平投影曲线和垂直投影曲线所在的坐标系的纵坐标的取值范围均为10-40。 B为120，D的取值为120 ；X为50，Y为50，N取50，预设水平线在水平投影曲线和垂直投影曲线所在的坐标系的纵坐标的取值均为15。有益效果本专利技术提出了，替代人工进行钢铁板坯及板坯编码检测，实现了对运动钢铁板坯及其侧面板坯编码的自动检測。通过自动检测现场视频监控画面中的钢铁板坯及板坯编码，并及时提醒操作人员，便于操作人员记录板坯编码，有效地提高了检测效率，降低了操作人员的劳动强度，提高了钢铁企业的生产自动化水平。本专利技术提出的，针对钢铁板坯生产的复杂环境及光照条件等，在对钢铁板坯的图像进行检测的过程中，采用ー种新的门限化分割法阈值的选取方法，提高了板坯及其板坯编码检测的有效性。由于常用的门限化分割法的阈值选取方法不能解决现场光照条件的变化和图像中存在的氧化斑这ー现象带来的干扰问题，而且目标字符在板坯编码图像中占据的比例较少，致使灰度均值低，不能有效地分割图像。而本方法提出了新的阈值选取方法，将均值与设定的固定值之和作为阈值，固定值的设置依据现场光照条件的变化和目标字符灰度值与板坯灰度值之间的差异来确定，该方法简单易实现。整个检测分两步进行，包括板坯检测和板坯编码检测，优化了程序结构，降低了算法的复杂性，提高了检测效率。本专利技术提出的钢铁板坯及其编码的自动检测方法，能在钢铁エ业生产现场实现对板还编码可靠、准确地检测。附图说明图I未包含板坯的图像；图2板坯前端70个像素长部分进入视窗的图像；图3板还布满视窗但不含有板还编码的图像；图4板还布满视窗且含有板还编码的图像；图5板坯末端60个像素长部分进入视窗的图像；图6图I经灰度化处理后的示意图；图7图6经滤波处理后的示意图；图8图4经灰度化处理后的示意图；图9图8经滤波处理后的示意图；图10图9经差值处理后的示意图；图11图10经ニ值化处理后的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：吴敏，安剑奇，何勇，曹卫华，王永波，杜楠，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：
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