红外图像处理技术在冶金中的应用

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1、红外图像处理技术在冶金中的应用·27·文章编号：1000–8829(2005)06–0027–03红外图像处理技术在冶金中的应用ApplicationofInfraredImageManipulationinMetallurgy(山东省冶金设计院，山东济南250014)杨庆华，徐育新摘要：介绍了红外图像处理技术在钢坯识别和定尺切像采集板与两台工业专用摄像机相连，采集板将采集割中的应用，提出了利用红外成像技术检测钢坯温度，到的视频数据进行A/D转换，再经处理板进行滤波等用于调整冷却控制系统。并引入图像处理的模糊数学初级处理后供模型机进行数

2、学模型计算。模型机输出算法，结合可编程逻辑控制器(PLC)强大的控制功能，测量值和控制信息，通过TCP/IP协议与连铸PLC进完成连铸生产过程的各种自动控制功能。行通信，完成相应的控制功能，同时将钢坯详细数据关键词：红外图像处理；模糊数学；滤波送往轧钢PLC。图1为系统配置图。中图分类号：TP391文献标识码：A镜头1采集板镜头2处理板Abstract:Theapplicationoftheinfraredimagemanipulationinidentifyingthebilletandbilletcutisintroduced.Th

3、etemperaturemeasurementforthebilletis连铸PLC图像服务器模型机advancedbasedoninfraredimagemanipulation,whichisusedtoadjustthesecondarycoolingsystem.Combining以太网交换机thefuzzymathwithprogrammablelogiccontroller以太网交换机(PLC),thefunctionsoftheauto-controlforthecastingprocessarerealized.图1系统

4、配置图Keywords:infraredimagemanipulation；fuzzymath；2滤波与模糊消除处理filter热钢坯发出的光主要成分为红外线，波长在720~红外图像技术在冶金应用中已有久远的历史。尤2560µm。由于受环境温度、大气的影响，切割及电其网络技术的普遍应用，使它的应用范围更加广阔。气焊产生的电火花干扰，采集到的图像往往模糊不清，莱钢炼钢连铸中采用的红外线图像技术主要有钢坯定边缘不稳定，再加上钢坯的单向运动，图像在横向、尺与测量、钢坯识别等几个功能。结合可编程逻辑控纵向均有抖动现象。为了得到清晰稳定的图像，首

5、先制器(PLC，programmablelogiccontroller)组网技术和要进行低通滤波，消除大约5%的高频信号成分，再进图像处理技术，在Windows平台下，以TCP/IP协议行运动模糊消除算法，总体简单流程如图2所示。这为依托，可灵活组成不同规模的小型局域网来完成连里仅简单介绍运动模糊消除算法。铸的各种控制功能。原始图像数据低通滤波器模糊消除算法初级图像数据1系统网络结构及功能框图低频成分补偿图像服务器负责图像数据的采集及数据分析加工图2模糊消除功能框图处理，主板上配有图像采集板和图像快速处理板。图将采集到的图像描述为f(x

6、,y)，并设x0(T)，y0(T)分别是景物在X和Y方向的分量，T为采集时间长度，收稿日期：2005–02–16并为简洁起见忽略其他因素的影响，将实际模糊图像作者简介：杨庆华（1969—），女，本科，工程师，学士，主要描述为g(x,y)，取0~T上的积分，则g(x,y)为从事仪表及自动化工程设计工作。·28·《测控技术》2005年第24卷第6期Tk−11g(x,y)=∫f[x−x0(t),y−y0(t)]dt(1)当k无限增大时，∑f(x+kc)趋于常数极限，0kk=0取g(x,y)的傅氏变换G(u,v)，则令其为A，则∞∞1k−1G(

7、u,v)=∫∫g(x,y)exp[−j2π(ux+vy)]dxdy(2)P(x−mc)≈A−∑f(x+kc−mc)−∞−∞kk=0T⎡∞∞⎤1k−1k=∫∫∫⎢f[x−x0(t),y−y0(t)]exp[−j2π(ux+vy)]dxdy⎥dt≈A−∑∑g′(x+kc−mc−jc)0≤x≤L(12)⎢⎥kk==00j0⎣−∞−∞⎦T代入式(10)、(11)得=F(u,v)∫exp{}−j2π[ux0(t)+vy0(t)]dtk−1km10f(x)≈A−∑∑g′[x−mc+(k−j)c]+∑g(x−jc)(13)kk==00jj=0另设T令

8、y分别取图像纵坐标内的不同值，重新代入式(13)H(u,v)=∫exp{}−j2π[ux0(t)+vy0(t)]dt(3)得0k−1km1则f(x)≈A−∑∑g′[x−mc+(k−j)c,y]+∑g(x−j