一种烧结矿温度检测方法、系统及电子设备

本发明涉及高温烧结矿落料温度检测领域，特别是涉及一种烧结矿温度检测方法、系统及电子设备。

背景技术：

1、烧结系统与冷却系统界面处的烧结矿温度是判断烧结终点、烧结质量、影响烧结余热回收效率的重要参数；受现场环境的限制，烧结矿落料过程无法进行接触式测温。

2、目前，因烧结矿落料过程会产生大量高温、高粉尘烟气，使用红外热成像仪进行烧结矿温度的测量时，高温烟气的屏蔽作用使烧结矿辐射能量难以被测量而导致烧结矿温度测量精度不高的问题仍然存在。

3、虽然可见光图像受烟气影响较小，图像中可明显分辨出烧结矿，有利于烧结矿温度的识别，而且烧结落料窗口摄像头采集了大量的可见光图像，能够为烧结矿温度图像识别提供数据支撑。但现有的红外测温或图像识别测温方法大多直接使用灰度值计算温度，如文献《一种基于标定拟合的红外热成像设备温度检测方法》中是使用红外检测设备，然后构建温度-灰度映射表来计算温度，但这种方法并不适用于烧结矿落料温度检测，因为烧结矿高温落料现场产生的高温烟气会大大影响红外热成像设备检测精度，其次直接使用图像灰度值计算烧结矿温度会导致结果误差较大。

4、因此，如何在烧结矿高温落料过程中采用可见光图像准确检测烧结矿真实温度，并且保证烧结矿温度检测灵敏度与精确度，成为本领域亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本发明提供了一种烧结矿温度检测方法、系统及电子设备。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、一种烧结矿温度检测方法，包括：

4、构建烧结矿温度最小二乘拟合模型；

5、获取待检测烧结矿的可见光图像；

6、提取所述可见光图像中烧结区域的rgb灰度数据；

7、基于所述可见光图像中烧结区域的rgb灰度数据确定第一明度值；

8、对所述第一明度值进行最小二乘拟合得到第一辐射能量值；

9、将所述第一辐射能量值输入所述烧结矿温度最小二乘拟合模型得到待检测烧结矿的温度。

10、可选地，构建烧结矿温度最小二乘拟合模型，具体包括：

11、在采用实验平台模拟的烧结矿落料环境中采集实验烧结矿的红外图像，并采集实验烧结矿的可见光图像和温度数据；

12、提取实验烧结矿的可见光图像中烧结区域的rgb灰度数据以及实验烧结矿的红外图像中烧结区域的rgb灰度数据；

13、基于实验烧结矿的可见光图像中烧结区域的rgb灰度数据确定第二明度值；

14、对所述第二明度值进行最小二乘拟合得到第二辐射能量值；

15、基于实验烧结矿的红外图像中烧结区域的rgb灰度数据和实验烧结矿的温度数据确定第三辐射能量值；

16、确定所述第二辐射能量值和所述第三辐射能量值间的误差；

17、当所述误差满足设定条件时，对所述第二辐射能量值进行最小二乘拟合得到烧结矿的温度，以构建形成所述烧结矿温度最小二乘拟合模型。

18、可选地，所述烧结矿温度最小二乘拟合模型为：

19、f(e)＝aeb+c；

20、式中，f(e)为烧结矿的温度，e为辐射能量值，a、b和c均为最小二乘拟合系数。

21、可选地，提取实验烧结矿的可见光图像中烧结区域的rgb灰度数据以及实验烧结矿的红外图像中烧结区域的rgb灰度数据，之前所述方法还包括：

22、按照设定的温度梯度对实验烧结矿的可见光图像和实验烧结矿的红外图像进行筛选，以生成训练集和测试集；所述训练集用于构建所述烧结矿温度最小二乘拟合模型；所述测试集用于测试所述烧结矿温度最小二乘拟合模型。

23、可选地，基于实验烧结矿的红外图像中烧结区域的rgb灰度数据和实验烧结矿的温度数据确定第三辐射能量值的过程中，还包括：

24、将实验烧结矿的可见光图像中烧结区域的rgb灰度数据以及实验烧结矿的红外图像中烧结区域的rgb灰度数据形成的二维数据转换为一维数据。

25、根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

26、本发明提供的烧结矿温度检测方法，在提取获取的烧结矿的可见光图像中烧结区域的rgb灰度数据后，基于可见光图像中烧结区域的rgb灰度数据确定明度值，然后，将确定的明度值进行最小二乘拟合得到辐射能量值，再使用辐射能量拟合温度的分布拟合方案，即构建的烧结矿温度最小二乘拟合模型实现烧结矿温度的检测，能够单采用可见光图像实现烧结矿真实温度的准确检测，并且能够保证烧结矿温度的检测灵敏度。

27、进一步，本发明还提供了一种烧结矿温度检测系统，以用于实施上述提供的烧结矿温度检测方法；所述系统包括：

28、模型构建模块，用于构建烧结矿温度最小二乘拟合模型；

29、图像获取模块，用于获取待检测烧结矿的可见光图像；

30、灰度提取模块，用于提取所述可见光图像中烧结区域的rgb灰度数据；

31、明度确定模块，用于基于所述可见光图像中烧结区域的rgb灰度数据确定第一明度值；

32、辐射能量拟合模块，用于对所述第一明度值进行最小二乘拟合得到第一辐射能量值；

33、温度检测模块，用于将所述第一辐射能量值输入所述烧结矿温度最小二乘拟合模型得到待检测烧结矿的温度。

34、一种电子设备，包括：

35、存储器，用于存储计算机程序；

36、处理器，与所述存储器连接，用于调取并执行所述计算机程序，以实施上述提供的烧结矿温度检测方法。

37、可选地，所述存储器为计算机可读存储介质。

38、因本发明提供的上述两种结构实现的技术效果与本发明提供的烧结矿温度检测方法实现的技术效果相同，故在此不再进行赘述。

技术特征：

1.一种烧结矿温度检测方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的烧结矿温度检测方法，其特征在于，构建烧结矿温度最小二乘拟合模型，具体包括：

3.根据权利要求1所述的烧结矿温度检测方法，其特征在于，所述烧结矿温度最小二乘拟合模型为：

4.根据权利要求2所述的烧结矿温度检测方法，其特征在于，提取实验烧结矿的可见光图像中烧结区域的rgb灰度数据以及实验烧结矿的红外图像中烧结区域的rgb灰度数据，之前所述方法还包括：

5.根据权利要求2所述的烧结矿温度检测方法，其特征在于，基于实验烧结矿的红外图像中烧结区域的rgb灰度数据和实验烧结矿的温度数据确定第三辐射能量值的过程中，还包括：

6.一种烧结矿温度检测系统，其特征在于，用于实施如权利要求1-5任意一项所述的烧结矿温度检测方法；所述系统包括：

7.一种电子设备，其特征在于，包括：

8.根据权利要求7所述的电子设备，其特征在于，所述存储器为计算机可读存储介质。

技术总结
本发明公开一种烧结矿温度检测方法、系统及电子设备，涉及高温烧结矿落料温度检测领域。本发明提供的烧结矿温度检测方法，在提取获取的烧结矿的可见光图像中烧结区域的RGB灰度数据后，基于可见光图像中烧结区域的RGB灰度数据确定明度值，然后，将确定的明度值进行最小二乘拟合得到辐射能量值，再使用辐射能量拟合温度的分布拟合方案，即构建的烧结矿温度最小二乘拟合模型实现烧结矿温度的检测，能够单采用可见光图像实现烧结矿真实温度的准确检测，并且能够保证烧结矿温度的检测灵敏度。

技术研发人员：包向军,刘钟腾,张璐,陈光,杨筱静,段毅,陈琰炜
受保护的技术使用者：安徽工业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15