针对盘条的温度测量方法及装置、存储介质、计算机设备

本技术涉及高速线材生产，尤其是涉及到一种针对盘条的温度测量方法及装置、存储介质、计算机设备。

背景技术：

1、为实现对线材的智能化温度控制，常采用斯太尔摩控制冷却，斯太尔摩控制冷却的工艺布置是：线材从精轧机组出来后，立即进入由多段水箱组成的水冷段进行强制水冷，然后经夹送辊夹送进入吐丝机成圈，并呈散卷状布放在连续运行的斯太尔摩运输机上，运输机上方设有风机可进行鼓风冷却，最后进入集卷筒集卷收集。水冷段控制轧件温度防止晶粒长大同时为后续相变作准备，风冷段按一定的冷却速度控制轧件相变获得所需组织。其中，线材的机械性能和微观组织主要依靠风冷过程中的相变过程，因此准确控制相变过程中的冷却速度至关重要，而现场由于恶劣的生产环境以及盘条本身的几何特征、盘条在辊道上的左右摆动造成测温目标位置变化以及盘条相互搭接产生的有效辐射等因素，给现有的测温手段造成困难，降低了测温的准确性。

2、在斯太尔摩风冷线上，目前盘条温度测量的方法主要有两种，一种是采用对盘条风冷过程进行建模仿真来预测盘条温度的变化；另一种是采用非接触式测温的方法直接对盘条的温度进行测量。第一种方法由于建立的模型参数等是通过生产现场测量的盘条温度进行设置的，因此模型的准确性受到测量温度准确性的制约。第二种方法目前大多数企业对盘条进行测温采用的设备主要是固定式点温仪，也有少数企业采用扫描式点温仪。由于盘条相互搭接后产生的网状结构的影响，使得很难准确测量盘条的温度，因为点温仪测温的前提条件是测温物体的大小必须大于点温仪光斑的尺寸，而盘条的直径大约在5.5-20mm之间，因此为了可靠地测量盘条温度通常选择距离盘条边缘一定距离的区域，由于此区域基本不受盘条相互搭接产生的孔洞的影响，故将其作为有效测温区域。对于固定式点温仪来说，其测量目标的位置固定，而盘条在辊道上向前运输的过程中在横向方向会发生跳动，这就导致固定式点温仪很难对准测温目标。对于扫描式点温仪，它通过上下扫描有效测温区域通过峰值滤波来获得盘条温度信息，可以捕捉到目标测量区域，但受扫描周期的影响，会导致温度信息的遗漏。另外，扫描式点温仪也无法解决盘条间的有效辐射所导致的测温结果的不稳定性和不准确性问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本技术提供了一种针对盘条的温度测量方法及装置、存储介质、计算机设备，通过获取红外热图像，利用图像处理方法分析红外热图像，实现动态捕捉有效温度测量区域，通过计算分析盘条之间的有效发射率，进而对盘条的测量温度进行修正，提高了对盘条温度测量时的准确性和稳定性。

2、根据本技术的一个方面，提供了一种针对盘条的温度测量方法，所述方法包括：

3、实时获取待测温盘条的红外热图像；

4、根据所述红外热图像及待测温盘条的特征信息，确定有效温度测量区域；

5、构建待测温盘条的盘条几何模型，将预设光线投射于所述盘条几何模型并追踪所述预设光线的光线传播路径，基于所述光线传播路径的追踪结果，计算有效发射率；

6、基于所述有效发射率，对所述有效温度测量区域的温度测量值进行修正，得到修正后的温度测量结果。

7、可选地，所述将预设光线投射于所述盘条几何模型并追踪所述预设光线的光线传播路径，基于所述光线传播路径的追踪结果，计算有效发射率，包括：

8、构建多个待追踪光线，分别将待追踪光线投射于盘条几何模型的目标投射点，其中，所述盘条几何模型包括多个目标投射点；

9、在所述盘条几何模型中，针对任一待追踪光线，追踪所述待追踪光线被投射后的光线传播路径，根据所述光线传播路径，判断待追踪光线是否被盘条几何模型吸收；

10、根据被吸收的待追踪光线数量与待追踪光线的总数量，计算目标投射点的局部有效发射率，根据多个目标投射点的局部有效发射率，得到盘条几何模型的有效发射率。

11、可选地，所述分别将待追踪光线投射于盘条几何模型的目标投射点之前，所述方法还包括：

12、确定各待追踪光线的投射角度及盘条的固有发射率；

13、相应地，所述分别将待追踪光线投射于盘条几何模型的目标投射点，包括：

14、针对任一待追踪光线，将所述待追踪光线根据对应的投射角度投射于盘条几何模型的目标投射点，以使所述待追踪光线根据所述目标投射点进行光线传播。

15、可选地，所述根据所述光线传播路径，判断待追踪光线是否被盘条几何模型吸收，包括：

16、当所述待追踪光线投射于盘条几何模型的目标投射点时，产生随机数，若所述随机数大于待测温盘条的固有发射率，则待追踪光线被反射；

17、若所述随机数小于待测温盘条的固有发射率，则待追踪光线被吸收。

18、可选地，所述基于所述有效发射率，对所述有效温度测量区域的温度测量值进行修正，得到修正后的温度测量结果，包括：

19、对所述有效温度测量区域的温度测量值进行滤波处理，得到滤波处理后的多个峰值温度；

20、根据所述有效发射率的变化周期，确定多个变化周期内的峰值有效发射率，基于所述峰值有效发射率与固有发射率的差值，计算峰值温度干扰偏差值，并根据所述峰值温度干扰偏差值修正所述峰值温度，得到修正后的温度测量结果。

21、可选地，所述根据所述红外热图像及待测温盘条的特征信息，确定有效温度测量区域，包括：

22、根据红外热图像的拍摄角度对红外热图像进行空间变换，得到红外热图像中各像素点的物理位置；

23、根据所述物理位置及待测温盘条的特征信息确定盘条区域，基于所述盘条区域及预设偏离距离，确定有效温度测量区域。

24、可选地，所述构建待测温盘条的盘条几何模型，包括：

25、获取待测温盘条的盘条几何参数，其中，所述盘条几何参数包括待测温盘条在预设空间坐标系中沿x轴、y轴及z轴的空间坐标参数；

26、基于所述空间坐标参数，在预设空间坐标系中构建待测温盘条的盘条几何模型。

27、根据本技术的另一方面，提供了一种针对盘条的温度测量装置，所述装置包括：

28、红外热图像获取模块，用于实时获取待测温盘条的红外热图像；

29、有效测量区域确定模块，用于根据所述红外热图像及待测温盘条的特征信息，确定有效温度测量区域；

30、有效发射率计算模块，用于构建待测温盘条的盘条几何模型，将预设光线投射于所述盘条几何模型并追踪所述预设光线的光线传播路径，基于所述光线传播路径的追踪结果，计算有效发射率；

31、温度修正模块，用于基于所述有效发射率，对所述有效温度测量区域的温度测量值进行修正，得到修正后的温度测量结果。

32、可选地，所述有效发射率计算模块，还用于：

33、构建多个待追踪光线，分别将待追踪光线投射于盘条几何模型的目标投射点，其中，所述盘条几何模型包括多个目标投射点；

34、在所述盘条几何模型中，针对任一待追踪光线，追踪所述待追踪光线被投射后的光线传播路径，根据所述光线传播路径，判断待追踪光线是否被盘条几何模型吸收；

35、根据被吸收的待追踪光线数量与待追踪光线的总数量，计算目标投射点的局部有效发射率，根据多个目标投射点的局部有效发射率，得到盘条几何模型的有效发射率。

36、可选地，所述有效发射率计算模块，还用于：

37、确定各待追踪光线的投射角度及盘条的固有发射率；

38、针对任一待追踪光线，将所述待追踪光线根据对应的投射角度投射于盘条几何模型的目标投射点，以使所述待追踪光线根据所述目标投射点进行光线传播。

39、可选地，所述有效发射率计算模块，还用于：

40、当所述待追踪光线投射于盘条几何模型的目标投射点时，产生随机数，若所述随机数大于待测温盘条的固有发射率，则待追踪光线被反射；

41、若所述随机数小于待测温盘条的固有发射率，则待追踪光线被吸收。

42、可选地，所述温度修正模块，还用于：

43、对所述有效温度测量区域的温度测量值进行滤波处理，得到滤波处理后的多个峰值温度；

44、根据所述有效发射率的变化周期，确定多个变化周期内的峰值有效发射率，基于所述峰值有效发射率与固有发射率的差值，计算峰值温度干扰偏差值，并根据所述峰值温度干扰偏差值修正所述峰值温度，得到修正后的温度测量结果。

45、可选地，所述有效测量区域确定模块，还用于：

46、根据红外热图像的拍摄角度对红外热图像进行空间变换，得到红外热图像中各像素点的物理位置；

47、根据所述物理位置及待测温盘条的特征信息确定盘条区域，基于所述盘条区域及预设偏离距离，确定有效温度测量区域。

48、可选地，所述几何模型构建模块，还用于：

49、获取待测温盘条的盘条几何参数，其中，所述盘条几何参数包括待测温盘条在预设空间坐标系中沿x轴、y轴及z轴的空间坐标参数；

50、基于所述空间坐标参数，在预设空间坐标系中构建待测温盘条的盘条几何模型。

51、依据本技术又一个方面，提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现上述针对盘条的温度测量方法。

52、依据本技术再一个方面，提供了一种计算机设备，包括存储介质、处理器及存储在存储介质上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述针对盘条的温度测量方法。

53、借由上述技术方案，本技术提供的一种针对盘条的温度测量方法及装置、存储介质、计算机设备，实时获取待测温盘条的红外热图像；根据所述红外热图像及待测温盘条的特征信息，确定有效温度测量区域；构建待测温盘条的盘条几何模型，将预设光线投射于所述盘条几何模型并追踪所述预设光线的光线传播路径，基于所述光线传播路径的追踪结果，计算有效发射率；基于所述有效发射率，对所述有效温度测量区域的温度测量值进行修正，得到修正后的温度测量结果。通过获取红外热图像，利用图像处理方法分析红外热图像，实现动态捕捉有效温度测量区域，通过计算分析盘条之间的有效发射率，进而对盘条的测量温度进行修正，提高了对盘条温度测量时的准确性和稳定性。

54、上述说明仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本技术的具体实施方式。