本發(fā)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(shù):
::一般情況下,由于帶鋼(strip)的工藝環(huán)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(shè)定的位置時,會發(fā)生帶鋼跑偏。例如,在熱軋生產(chǎn)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(fā)生帶鋼跑偏時,過帶穩(wěn)定性和產(chǎn)品的形狀會急劇變差。因此,在熱軋生產(chǎn)線中,帶鋼位置的測量和帶鋼跑偏的控制直接關(guān)系到生產(chǎn)率,但是以往主要是通過作業(yè)人員的手動介入,即作業(yè)人員通過肉眼來識別帶鋼的位置,并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?,F(xiàn)有技術(shù)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(shù)實現(xiàn)要素:(一)要解決的技術(shù)問題為解決上述的問題,本發(fā)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(shù)方案本發(fā)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(zhí)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后的影像信息進行整合來計算一維輪廓值,并利用對計算得出的值進行加權(quán)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(quán)的所述影像檢測所述帶鋼的邊緣。本發(fā)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(shè)置在熱精軋最終階段的進入側(cè),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(zhí)行預處理過程來檢測帶鋼的邊緣;以及控制部,基于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后的影像信息進行整合來計算一維輪廓值,并利用對計算得出的值進行加權(quán)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(fā)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(zhí)行預處理過程的步驟;在一個方向上對預處理后的影像信息進行整合來計算一維輪廓值并對計算得出的值進行加權(quán)的步驟;以及利用進行所述加權(quán)的影像信息來檢測帶鋼的邊緣并計算帶鋼跑偏的步驟。(三)有益效果根據(jù)本發(fā)明,在帶鋼邊緣部位出現(xiàn)干擾的情況下,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(fā)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(fā)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(fā)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是示出對預處理后的影像進行了權(quán)重(weight)的影像的圖。圖6是示出能夠?qū)嵤┍菊f明書記載的一個以上的實施例的例示性的計算環(huán)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(fā)明的實施方式進行詳細說明。但是。本發(fā)明的實施方式可變形為多種其它形式,本發(fā)明的范圍并不限定于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夸張,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(fā)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(chǎn)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(shè)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(cè)相隔一定距離而以設(shè)定的時間單位對帶鋼10進行連續(xù)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(zhí)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(xiàn)。在此,濾像是指,消除影像的噪聲而提取關(guān)注的視覺特征并執(zhí)行影像再取樣的過程。例如,由于所獲得的影像信息是二維信息,所以影像中可以包括對應于垂直方向的變化的垂直頻率成分和對應于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(zhí)行預處理。通過索貝爾濾波器可容易地識別影像的邊緣區(qū)域。在此,在執(zhí)行預處理過程中并不限定于使用索貝爾濾波器。例如,在執(zhí)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后的影像信息進行整合來計算出一維輪廓值,并對計算出的值進行加權(quán)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(qū)域的特定頻帶的成分進行放大,從而能夠強調(diào)邊緣區(qū)域。在此,強調(diào)了邊緣區(qū)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(qū)域相比,溫度低的區(qū)域的亮度可能相對變暗。即,由于帶鋼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(jù)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(qū)域進行一次檢測,在對檢測到的邊緣區(qū)域進行加權(quán)后對帶鋼10的邊緣區(qū)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(quán)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(xiàn)干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(xiàn)象,這會增加軋制工藝的過帶不穩(wěn)定性,還會在精軋過程中引發(fā)打卷現(xiàn)象。感測部130能夠感測帶鋼10的中心和/或邊緣的溫度。根據(jù)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(shè)定邊緣檢測部120的權(quán)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(huán)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(fā)失真??梢栽谠O(shè)定邊緣檢測部120的權(quán)重時反應與由所述感測部130感測的流體相關(guān)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(quán)的權(quán)重。因此,即使在由于水蒸氣或冷卻水而在帶鋼10的邊緣部位產(chǎn)生干擾的情況下,邊緣值也不會出現(xiàn)振蕩,能夠計算出精確的邊緣值。下面,對本發(fā)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,對于與參照圖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(nèi)容,將不再重復說明。圖2是示出本發(fā)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(shè)置在熱精軋最終階段20的進入側(cè),能夠獲得經(jīng)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?qū)λ@得的影像信息執(zhí)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后面參照圖6進行說明。例如,輸入設(shè)備可以接收影像計量部210的計量值,存儲器可以存儲用于檢測邊緣的預處理算法、權(quán)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(shè)備可以基于運算結(jié)果來輸出用于控制帶鋼跑偏的信號??刂撇?40可以基于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并計算出對最終階段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之后也能夠持續(xù)接收帶鋼的邊緣信息。在控制最終階段30之后帶鋼跑偏現(xiàn)象仍持續(xù)的情況下,所述控制部240可以對最終階段30執(zhí)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(huán)而反復執(zhí)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??梢栽谠O(shè)定邊緣檢測部220的權(quán)重時感測到的溫度和/或流體信息。下面,對本發(fā)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(zhí)行,對于與上述說明相同或相應的內(nèi)容,將不再進行重復說明。圖3是示出本發(fā)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(qū)域的步驟S20;在邊緣區(qū)域應用索貝爾濾波器的步驟S30;對預處理后的影像進行加權(quán)的步驟S40;將加權(quán)的影像和原影像進行合成的步驟S50;檢測邊緣候選區(qū)域的步驟S60;檢測邊緣候選區(qū)域內(nèi)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(zhí)行了所述帶鋼跑偏計算步驟S80之后,可以重復執(zhí)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(huán)而反復執(zhí)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(huán)境可參照圖6來實現(xiàn)。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(qū)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(qū)域,框線的內(nèi)側(cè)的影像部分是應用了索貝爾濾波器之后的影像。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(qū)域內(nèi)應用濾波器后的影像的邊緣區(qū)域的影像。圖5是示出對預處理后的影像進行加權(quán)的影像的圖。參照圖5,矩形的框線表示鋼板的邊緣候選區(qū)域,框線的內(nèi)側(cè)的影像部分是應用了索貝爾濾波器之后的影像。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(jié)果。圖5的影像是示出將加權(quán)的影像和原影像進行合成后執(zhí)行邊緣檢測的結(jié)果值的圖。雖然在原影像中邊緣部不明顯,但從測量結(jié)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?qū)崿F(xiàn)本說明書中記載的一個以上的實施例的例示性的計算環(huán)境的圖,示出了包括以能夠?qū)嵤┥鲜龅囊粋€以上的實施例的方式構(gòu)成的計算設(shè)備1100的系統(tǒng)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(huán)境來實現(xiàn)。例如,計算設(shè)備1100可以包括個人計算機、服務器計算機、掌上電腦或便攜式設(shè)備、移動設(shè)備(移動手機、PDA、媒體播放器等)、多處理器系統(tǒng)、消費者電子設(shè)備、小型計算機、主機、包括上述任意的系統(tǒng)或設(shè)備的分布式計算環(huán)境等,但并不限定于此。計算設(shè)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(xiàn)場可編程門陣列(FieldProgrammableGateArrays,F(xiàn)PGA)等,并且可以具有多個核(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、閃存等)或它們的組合。而且,計算設(shè)備110可以包括附加的存儲設(shè)備1130。存儲設(shè)備1130包括可以磁存儲設(shè)備、光存儲設(shè)備等,但不限定于此。存儲設(shè)備1130可以存儲用于實現(xiàn)本說明書記載的一個以上的實施例的計算機可讀的指令,還可以存儲用于實現(xiàn)操作系統(tǒng)、應用程序等的其它的計算機可讀的指令。存儲在存儲設(shè)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(zhí)行。而且,計算設(shè)備1100可以包括輸入設(shè)備1140和輸出設(shè)備1150。在此,輸入設(shè)備1140例如可以包括鍵盤、鼠標、輸入筆、語音輸入設(shè)備、觸摸輸入設(shè)備、紅外線攝像機、視頻輸入設(shè)備或任意的其它的輸入設(shè)備等。而且,輸出設(shè)備1150例如可以包括一個以上的顯示器、揚聲器、打印機或任意的其它的輸出設(shè)備等。而且,計算設(shè)備1100也可以將設(shè)置在其它的計算設(shè)備的輸入設(shè)備或輸出設(shè)備用作輸入設(shè)備1140或輸出設(shè)備1150。而且,計算設(shè)備1100可以包括通信接口1160,使得能夠通過網(wǎng)絡(luò)1200與其它設(shè)備(例如,計算設(shè)備1300)進行通信。在此,通信接口1160可包括調(diào)制解調(diào)器、網(wǎng)絡(luò)接口卡(NIC)、多網(wǎng)絡(luò)接口、射頻收發(fā)機、紅外線端口、USB接口或用于將計算設(shè)備1100連接到其它計算設(shè)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(shè)備1100的各組件可通過總線等以多種互連(例如,外部設(shè)備互連總線(PCI)、USB、固件(IEEE1394)、光學總線結(jié)構(gòu)等)來連接,還可通過網(wǎng)絡(luò)進行互連。在本說明書中使用的“組件”、“模塊”、“系統(tǒng)”、“接口”等術(shù)語一般是指硬件、硬件和軟件的組合、軟件或作為運行中的軟件的計算機相關(guān)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(zhí)行物(executable)、運行線程、程序和/或計算機,但并不限定于此。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于處理器和/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(fā)明并不限定于上述的實施方式和附圖。由權(quán)利要求書限定權(quán)利要求范圍,本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠在不脫離權(quán)利要求書中所記載的本發(fā)明的技術(shù)思想的范圍內(nèi)進行多種形式的置換、變形和變更。當前第1頁1 2 3 當前第1頁1 2 3