帶鋼位置測量裝置、帶鋼跑偏控制裝置及計算方法與流程

2023-07-14 11:29:36 4

本發明涉及一種帶鋼位置測量裝置、帶鋼跑偏控制裝置及帶鋼跑偏計算方法。
背景技術：
：：一般情況下，由於帶鋼(strip)的工藝環境惡劣，有可能難以通過肉眼識別帶鋼的位置。而且，在帶鋼工藝中，當帶鋼的位置脫離設定的位置時，會發生帶鋼跑偏。例如，在熱軋生產線中，帶鋼的位置難以通過肉眼來識別，在精軋機的最終階段發生帶鋼跑偏時，過帶穩定性和產品的形狀會急劇變差。因此，在熱軋生產線中，帶鋼位置的測量和帶鋼跑偏的控制直接關係到生產率，但是以往主要是通過作業人員的手動介入，即作業人員通過肉眼來識別帶鋼的位置，並且通過以手動方式改變軋制機的輥縫等級(rollgaplevel)來控制帶鋼跑偏。因此，帶鋼位置測量的精確度和帶鋼跑偏控制必然存在局限性。現有技術文獻專利文獻專利文獻1：韓國公開專利公報10-2013-0110492號。技術實現要素：(一)要解決的技術問題為解決上述的問題，本發明的一個實施例提供一種帶鋼位置測量裝置、帶鋼跑偏控制裝置及帶鋼跑偏計算方法。(二)技術方案本發明的一個實施例的帶鋼位置測量裝置可以包括：影像計量部，獲得帶鋼的影像信息；以及邊緣檢測部，對所述影像信息執行預處理(pre-filtering)過程來檢測帶鋼的邊緣，所述邊緣檢測部在一個方向上對預處理後的影像信息進行整合來計算一維輪廓值，並利用對計算得出的值進行加權的影像信息來檢測帶鋼的邊緣。例如，所述邊緣檢測部可以利用索貝爾(sobel)濾波器對由所述影像計量部獲得的影像信息進行預處理過程，利用閾值(threshold)方式或微分方式對加權的所述影像檢測所述帶鋼的邊緣。本發明的一個實施例的帶鋼跑偏控制裝置可以包括：影像計量部，其設置在熱精軋最終階段的進入側，獲得進入所述熱精軋最終階段的帶鋼的影像信息；邊緣檢測部，對所述影像信息執行預處理過程來檢測帶鋼的邊緣；以及控制部，基於所述帶鋼的邊緣來控制所述熱精軋最終階段，所述邊緣檢測部在寬度方向上對預處理後的影像信息進行整合來計算一維輪廓值，並利用對計算得出的值進行加權的影像信息來檢測帶鋼的邊緣。例如，所述帶鋼跑偏控制裝置還可以包括感測部，所述感測部感測所述帶鋼的溫度和/或分布在所述帶鋼周圍的流體。本發明的一個實施例的帶鋼跑偏計算方法可以包括：獲得帶鋼的影像信息的步驟；對所述影像信息執行預處理過程的步驟；在一個方向上對預處理後的影像信息進行整合來計算一維輪廓值並對計算得出的值進行加權的步驟；以及利用進行所述加權的影像信息來檢測帶鋼的邊緣並計算帶鋼跑偏的步驟。(三)有益效果根據本發明，在帶鋼邊緣部位出現幹擾的情況下，也能夠精確地獲得邊緣值。通過這樣檢測的邊緣信息，能夠計算精確的鋼板的跑偏值。附圖說明圖1是示出本發明的一個實施例的帶鋼位置測量裝置的圖。圖2是示出本發明的一個實施例的帶鋼跑偏控制裝置的圖。圖3是示出本發明的一個實施例的帶鋼跑偏計算方法的流程圖。圖4是示出通過索貝爾濾波器進行了預處理的影像的圖。圖5是示出對預處理後的影像進行了權重(weight)的影像的圖。圖6是示出能夠實施本說明書記載的一個以上的實施例的例示性的計算環境的圖。附圖說明標記10：帶鋼20：上一個階段30：最終階段100：帶鋼位置測量裝置110：影像計量部120：邊緣檢測部130：感測部200：帶鋼跑偏控制裝置210：影像計量部220：邊緣檢測部230：感測部240：控制部具體實施方式下面，參照附圖對本發明的實施方式進行詳細說明。但是。本發明的實施方式可變形為多種其它形式，本發明的範圍並不限定於以下說明的實施方式。為使說明更清楚，附圖中的組件的形狀和大小等可能有所誇張，附圖中用相同的附圖標記表示的組件是相同的組件。圖1是示出本發明的一個實施例的帶鋼位置測量裝置的圖。參照圖1，所述帶鋼位置測量裝置100可以包括影像計量部110和邊緣檢測部120，還可包括感測部130。影像計量部110能夠獲得帶鋼(strip)10的影像信息。例如，為了對在熱軋生產線中進入最終階段20的帶鋼10測量帶鋼10的跑偏值，所述影像計量部110可設置在最終階段20。在此，帶鋼10可以是線圈(coil)、鋼板(steelplate)等。例如，所述影像計量部110能夠通過四個CCD攝像機與最終階段20的進入側相隔一定距離而以設定的時間單位對帶鋼10進行連續拍攝。在此，測量的帶鋼10的位置和最終階段20的位置有可能不一致。這可以通過附加的模型預測控制方法等進行補償。邊緣檢測部120可通過對由影像計量部110獲得的影像信息執行預處理過程來檢測帶鋼10的邊緣(edge)。在此，預處理過程可通過選擇性提取影像的特定部分的濾像來實現。在此，濾像是指，消除影像的噪聲而提取關注的視覺特徵並執行影像再取樣的過程。例如，由於所獲得的影像信息是二維信息，所以影像中可以包括對應於垂直方向的變化的垂直頻率成分和對應於水平方向的變化的水平頻率成分。在所獲得的影像信息中，可通過濾波來除去影像的高頻成分和/或低頻成分。而且，還可在所獲得的影像信息中對特定頻帶進行放大。例如，所述邊緣檢測部120可利用索貝爾濾波器來執行預處理。通過索貝爾濾波器可容易地識別影像的邊緣區域。在此，在執行預處理過程中並不限定於使用索貝爾濾波器。例如，在執行預處理過程中可利用凱尼(Canny)檢測算法或能夠檢測邊緣信息的常用邊緣檢測濾波器等。另外，所述邊緣檢測部120在寬度方向上對預處理後的影像信息進行整合來計算出一維輪廓值，並對計算出的值進行加權而與原影像進行合成，由此能夠檢測帶鋼10的邊緣。舉個具體的例子為，所述邊緣檢測部120對xy平面的影像在x軸方向上對成分進行整合，對集中在邊緣區域的特定頻帶的成分進行放大，從而能夠強調邊緣區域。在此，強調了邊緣區域的影像可以與原影像進行合成。一般情況下，帶鋼10的邊緣部位的溫度可能比中心部位的溫度低。在影像中，與溫度高的區域相比，溫度低的區域的亮度可能相對變暗。即，由於帶鋼10的溫度，邊緣檢測部120的邊緣檢測精確度可能會降低。而且，根據帶鋼10的種類，帶鋼10的表面溫度的分布也會不同。因此，邊緣檢測部120的邊緣檢測精確度會進一步降低。因此，所述邊緣檢測部120可以對帶鋼10的邊緣區域進行一次檢測，在對檢測到的邊緣區域進行加權後對帶鋼10的邊緣區域進行二次檢測。例如，所述邊緣檢測部120可以利用閾值方式或微分方式對進行加權的影像檢測所述帶鋼的邊緣。因此，即使在帶鋼的邊緣部位出現幹擾也能夠獲得精確的邊緣值。通過這樣檢測的邊緣信息，能夠計算出精確的鋼板的跑偏值。在此，帶鋼跑偏是指鋼坯、條鋼、帶鋼等材料在移動時向左右寬度方向移動的現象，這會增加軋制工藝的過帶不穩定性，還會在精軋過程中引發打卷現象。感測部130能夠感測帶鋼10的中心和/或邊緣的溫度。根據帶鋼10的種類，帶鋼10的表面溫度的分布也會不同，因此，可以在設定邊緣檢測部120的權重時反映由所述感測部130感測的溫度。因此，能夠進一步改善邊緣檢測部120的邊緣檢測精確度。而且，所述感測部130能夠感測分布在帶鋼10的周圍的流體。在帶鋼10工藝環境下，帶鋼10的周圍可能分布有水蒸氣或冷卻水等。這種水蒸氣或冷卻水等具有對光進行散射的特性，因此會在邊緣檢測部120的邊緣檢測中引發失真。可以在設定邊緣檢測部120的權重時反應與由所述感測部130感測的流體相關的信息。例如，在帶鋼10的周圍分布有很多水蒸氣或冷卻水等的情況下，可以增大邊緣檢測部120進行加權的權重。因此，即使在由於水蒸氣或冷卻水而在帶鋼10的邊緣部位產生幹擾的情況下，邊緣值也不會出現振蕩，能夠計算出精確的邊緣值。下面，對本發明的一個實施例的帶鋼跑偏控制裝置進行說明。在所述帶鋼跑偏控制裝置200所包括的組件中，對於與參照圖1進行說明的帶鋼位置測量裝置100所包括的組件相同或相應的內容，將不再重複說明。圖2是示出本發明的一個實施例的帶鋼跑偏控制裝置的圖。參照圖2，所述帶鋼跑偏控制裝置200可以包括影像計量部210、邊緣檢測部220以及控制部240，還可以包括感測部230。影像計量部210設置在熱精軋最終階段20的進入側，能夠獲得經過上一個階段30進入熱精軋最終階段20的帶鋼10的影像信息。通過所述影像計量部210還能夠測量帶鋼10的寬度方向上的動作。邊緣檢測部220能夠對所獲得的影像信息執行預處理過程來檢測帶鋼的邊緣。所述邊緣檢測部220的具體的計算方法將在後面參照圖6進行說明。例如，輸入設備可以接收影像計量部210的計量值，存儲器可以存儲用於檢測邊緣的預處理算法、權重、影像合成算法等，處理器單元可以對存儲在存儲器的算法運用輸入值來檢測邊緣，輸出設備可以基於運算結果來輸出用於控制帶鋼跑偏的信號。控制部240可以基於帶鋼的邊緣來控制熱精軋最終階段30。例如，所述控制部240可以通過帶鋼的邊緣來計算帶鋼跑偏並計算出對最終階段30的控制算法來控制最終階段30的軋輥等級。另外，所述控制部240即使在控制最終階段30之後也能夠持續接收帶鋼的邊緣信息。在控制最終階段30之後帶鋼跑偏現象仍持續的情況下，所述控制部240可以對最終階段30執行進一步的控制。即，所述控制部240所遵循的控制算法可以形成循環而反覆執行，直至不再接收帶鋼的邊緣信息為止。感測部230能夠感測帶鋼10的溫度和/或分布在帶鋼10的周圍的流體。可以在設定邊緣檢測部220的權重時感測到的溫度和/或流體信息。下面，對本發明的一個實施例的帶鋼跑偏計算方法進行說明。所述帶鋼跑偏計算方法可以在參照圖1說明的帶鋼位置測量裝置100和/或參照圖2說明的帶鋼跑偏控制裝置200中執行，對於與上述說明相同或相應的內容，將不再進行重複說明。圖3是示出本發明的一個實施例的帶鋼跑偏計算方法的流程圖。參照圖3，所述帶鋼跑偏計算方法可以包括：獲得帶鋼的影像信息的步驟S10；檢測帶鋼的邊緣區域的步驟S20；在邊緣區域應用索貝爾濾波器的步驟S30；對預處理後的影像進行加權的步驟S40；將加權的影像和原影像進行合成的步驟S50；檢測邊緣候選區域的步驟S60；檢測邊緣候選區域內的邊緣的步驟S70；以及利用邊緣值來計算帶鋼跑偏的步驟S80。而且，在執行了所述帶鋼跑偏計算步驟S80之後，可以重複執行獲得影像信息的步驟S10。即，所述帶鋼跑偏計算方法可以形成為循環而反覆執行，直至不再接收帶鋼的邊緣信息為止。另外，所述帶鋼跑偏計算方法的計算環境可參照圖6來實現。圖4是示出通過索貝爾濾波器進行了預處理的影像的圖。參照圖4，可確認對鋼板的邊緣候選區域應用了索貝爾濾波器的影像。在此，矩形的框線表示鋼板的邊緣候選區域，框線的內側的影像部分是應用了索貝爾濾波器之後的影像。而且，下端的曲線是在寬度方向上進行整合而計算出的一維輪廓值。通過圖4可確認，只能看到在鋼板的邊緣候選區域內應用濾波器後的影像的邊緣區域的影像。圖5是示出對預處理後的影像進行加權的影像的圖。參照圖5，矩形的框線表示鋼板的邊緣候選區域，框線的內側的影像部分是應用了索貝爾濾波器之後的影像。而且，下端的曲線是在一個方向上進行整合而計算出的一維輪廓值，中間的縱向直線是邊緣檢測結果。圖5的影像是示出將加權的影像和原影像進行合成後執行邊緣檢測的結果值的圖。雖然在原影像中邊緣部不明顯，但從測量結果可知找到了正確的邊緣。因此，能夠更精確地檢測邊緣，能夠提高帶鋼跑偏的控制和計算的可信度。圖6是示出能夠實現本說明書中記載的一個以上的實施例的例示性的計算環境的圖，示出了包括以能夠實施上述的一個以上的實施例的方式構成的計算設備1100的系統1000的示例。例如，本說明書記載的邊緣檢測部、控制部等可通過參照圖6說明的計算環境來實現。例如，計算設備1100可以包括個人計算機、伺服器計算機、掌上電腦或可攜式設備、行動裝置(移動手機、PDA、媒體播放器等)、多處理器系統、消費者電子設備、小型計算機、主機、包括上述任意的系統或設備的分布式計算環境等，但並不限定於此。計算設備1100可以包括至少一個處理器單元1100和存儲器1120。在此，處理單元1100例如可以包括中央處理器(CPU)、圖形處理器(GPU)、微處理器、專用集成電路(ApplicationSpecificIntegratedCircuit，ASIC)、現場可編程門陣列(FieldProgrammableGateArrays，FPGA)等，並且可以具有多個核(core)。存儲器1120可以是易失性存儲器(例如，RAM等)、非易失性存儲器(例如，ROM、快閃記憶體等)或它們的組合。而且，計算設備110可以包括附加的存儲設備1130。存儲設備1130包括可以磁存儲設備、光存儲設備等，但不限定於此。存儲設備1130可以存儲用於實現本說明書記載的一個以上的實施例的計算機可讀的指令，還可以存儲用於實現作業系統、應用程式等的其它的計算機可讀的指令。存儲在存儲設備1130的計算機可讀的指令可以加載到存儲器1120，以便被處理單元1110執行。而且，計算設備1100可以包括輸入設備1140和輸出設備1150。在此，輸入設備1140例如可以包括鍵盤、滑鼠、輸入筆、語音輸入設備、觸摸輸入設備、紅外線攝像機、視頻輸入設備或任意的其它的輸入設備等。而且，輸出設備1150例如可以包括一個以上的顯示器、揚聲器、印表機或任意的其它的輸出設備等。而且，計算設備1100也可以將設置在其它的計算設備的輸入設備或輸出設備用作輸入設備1140或輸出設備1150。而且，計算設備1100可以包括通信接口1160，使得能夠通過網絡1200與其它設備(例如，計算設備1300)進行通信。在此，通信接口1160可包括數據機、網絡接口卡(NIC)、多網絡接口、射頻收發機、紅外線埠、USB接口或用於將計算設備1100連接到其它計算設備的其它接口。而且，通信接口1160可以包括有線接口或無線接口。上述的計算設備1100的各組件可通過總線等以多種互連(例如，外部設備互連總線(PCI)、USB、固件(IEEE1394)、光學總線結構等)來連接，還可通過網絡進行互連。在本說明書中使用的「組件」、「模塊」、「系統」、「接口」等術語一般是指硬體、硬體和軟體的組合、軟體或作為運行中的軟體的計算機相關實體(Entity)。例如，組件可以是正在處理器中運行的進程、處理器、對象、可執行物(executable)、運行線程、程序和/或計算機，但並不限定於此。例如，正在控制器中運行的應用和控制器都可以是組件。一個以上的組件可存在於處理器和/或運行的線程中，組件可以在一個計算機上本地化，也可以在兩個以上的計算機之間分布。本發明並不限定於上述的實施方式和附圖。由權利要求書限定權利要求範圍，本領域技術人員能夠在不脫離權利要求書中所記載的本發明的技術思想的範圍內進行多種形式的置換、變形和變更。當前第1頁1&nbsp2&nbsp3&nbsp當前第1頁1&nbsp2&nbsp3&nbsp