【技术实现步骤摘要】
本申请涉及图像处理，尤其涉及一种熔炼温度控制方法及系统。
技术介绍
1、熔炼温度控制在金属熔炼过程中具有关键作用，直接影响金属产品的质量和性能，为了确保金属产品的质量和性能达到要求，需要对熔炼中的温度进行精准控制。
2、为实现熔炼温度的控制，需准确采集熔炼区域内各位置的温度，而金属熔炼的环境复杂，宜采用无接触式的温度采集方法。目前，公开号为cn205826137u的专利文件公开了一种基于图像传感器的温度测量系统，该系统在彩色ccd摄像机上安装滤波片和镜头，使用ccd感光面对准被测物进行拍摄，彩色ccd摄像机用于进行光电转换，输出带有温度信息的rgb信号，通过图像处理系统，从而计算得到温度。
3、然而，上述方法虽然通过图像处理实现了无接触式的温度采集，但在忽略了金属熔炼过程中烟雾、热气等因素对温度采集的干扰，无法准确采集各位置点的实时温度，进而无法实现熔炼温度的精准控制。
技术实现思路
1、为了解决本申请的技术问题，本申请提供了一种熔炼温度控制方法及系统，准确采集各位置点的实时温度，进而实现熔炼温度的精准控制。
2、本申请第一方面，提供了一种熔炼温度控制方法，所述控制方法包括：采集上一个相邻时刻的历史熔炼图像，依据迭代自组织聚类算法将所述历史熔炼图像划分为多个图像块；计算每个图像块的清晰度，响应于任意一个图像块的清晰度大于清晰度阈值，将所述图像块标记为目标图像块；采集多张历史熔炼图像，并计算所述多张历史熔炼图像中目标图像块的并集区域，直至所述并集区
3、在一个实施例中，所述依据迭代自组织聚类算法将所述历史熔炼图像划分为多个图像块包括：定义所述历史熔炼图像中任意两个位置点之间的聚类距离，所述聚类距离满足关系式：
4、；其中，和为第个位置点的坐标位置，和为第个位置点的坐标位置，和分别为第个位置点和第个位置点的像素值，为和之间的像素值距离，为第个位置点和第个位置点之间的聚类距离；基于迭代自组织聚类算法和所述聚类距离将所述历史熔炼图像划分为多个图像块，一个图像块包括至少一个位置点。
5、在一个实施例中，所述计算每个图像块的清晰度包括：计算所述图像块中每个位置点的梯度值；基于所述位置点的梯度值计算所述图像块的清晰度，所述清晰度满足关系式：
6、；其中，为第个图像块中所有位置点的梯度值均值，为第个图像块中所有位置点的梯度值标准差，为第个图像块的清晰度。
7、在一个实施例中，所述采集多张历史熔炼图像，并计算所述多张历史熔炼图像中目标图像块的并集区域，直至所述并集区域与所述历史熔炼图像的面积相等时，得到所有目标图像块，包括：获取上一个相邻时刻的历史熔炼图像中的目标图像块后，以所述上一个相邻时刻为起点，再次采集一张历史熔炼图像以作为新增熔炼图像，并获取所述新增熔炼图像中目标图像块；计算所有目标图像块的并集区域；响应于所述并集区域与所述历史熔炼图像的面积不相等，再次采集一张历史熔炼图像以更新所述并集区域；直至所述并集区域与所述历史熔炼图像的面积相等时停止采集，得到所有目标图像块。
8、在一个实施例中，一个目标图像块对应一个清晰度，基于清晰度对所有目标图像块进行加权求和，得到熔炼标准图像，包括：对于历史熔炼图像中任意一个位置点，获取包含所述位置点的目标图像块；基于所述位置点在目标图像块中的像素值，以及目标图像块的清晰度计算所述位置点的标准像素值，所述标准像素值满足关系式：
9、；其中，为包含第个位置点的所有目标图像块的数量，为包含第个位置点的第个目标图像块的清晰度，为包含第个位置点的所有目标图像块的清晰度总和，为包含第个位置点在第个目标图像块中的像素值，为第个位置点的标准像素值；获取所述历史熔炼图像中每个位置点的标准像素值，得到熔炼标准图像，所述熔炼标准图像与所述历史熔炼图像的大小相等。
10、在一个实施例中，对所述实时熔炼图像进行锐化处理，以使得锐化处理后实时熔炼图像的清晰度大于或等于所述标准清晰度，包括：确定锐化处理模型，所述锐化处理模型满足关系式：
11、；其中，为实时熔炼图像中第个位置点的像素值，为拉普拉斯滤波器在实时熔炼图像中第个位置点的滤波值，和分别为第一锐化系数和第二锐化系数，为实时熔炼图像中第个位置点的锐化处理后的像素值；初始化锐化系数的取值，并基于所述锐化处理模型得到锐化处理结果，锐化处理结果包括所有位置点锐化处理后的像素值，所述锐化系数包括所述第一锐化系数和所述第二锐化系数；计算锐化处理结果的清晰度，并构建目标函数，所述目标函数满足关系式：
12、；其中，为锐化处理结果的清晰度，为标准清晰度，为最小值函数，为目标函数的取值；利用寻优算法不断更新所述锐化系数，当所述目标函数取最小值时，将对应的锐化处理结果作为锐化处理后的实时熔炼图像。
13、在一个实施例中，所述像素值温度映射模型的输入为锐化处理后实时熔炼图像中各位置点的像素值，输出各位置点的实时温度，所述像素值温度映射模型的构建方法包括：采集多组训练样本，一组训练样本包括历史熔炼过程中任意一个位置点的像素值和真实温度；搭建像素值温度映射初始模型，所述像素值温度映射初始模型满足关系式：
14、；其中，、和分别为第一待定系数、第二待定系数和第三待定系数，为像素值，表示双曲正切函数，为温度；利用最小二乘法在所述多组训练样本上训练像素值温度映射初始模型，以确定待定系数的取值，得到像素值温度映射模型，所述待定系数包括所述第一待定系数、所述第二待定系数和所述第三待定系数。
15、在一个实施例中，基于各位置点的实时温度实现熔炼温度控制包括：计算所有位置点的实时温度的平均值；响应于所述平均值大于设定温度，进行降温处理；响应于所述平均值等于所述设定温度，保持温度不变；响应于所述平均值小于所述设定温度，进行升温处理。
16、本申请第二方面，还提供了一种熔炼温度控制系统，包括处理器和存储器，所述存储器存储有计算机程序指令，当所述计算机程序指令被所述处理器执行时实现根据本申请第一方面所述的一种熔炼温度控制方法。
17、本申请的技术方案具有以下有益技术效果：
18、通过本申请提供的技术方案，首先采集一张历史熔炼图像并利用迭代自组织聚类算法将历史熔炼图像划分为多个图像块，将满足清晰度要求的图像块作为目标图像块；采集多张历史熔炼图像的目标图像块，直至所有目标图像块的并集区域等于历史熔炼图像的面积，确保能够采集到每个位置点在清晰状态下的像素值。
19、进一步地，基于清晰度对所有本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种熔炼温度控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种熔炼温度控制方法，其特征在于，所述依据迭代自组织聚类算法将所述历史熔炼图像划分为多个图像块包括：
3.根据权利要求1所述的一种熔炼温度控制方法，其特征在于，所述计算每个图像块的清晰度包括：
4.根据权利要求1所述的一种熔炼温度控制方法，其特征在于，所述采集多张历史熔炼图像，并计算所述多张历史熔炼图像中目标图像块的并集区域，直至所述并集区域与所述历史熔炼图像的面积相等时，得到所有目标图像块，包括：
5.根据权利要求1所述的一种熔炼温度控制方法，其特征在于，一个目标图像块对应一个清晰度，基于清晰度对所有目标图像块进行加权求和，得到熔炼标准图像，包括：
6.根据权利要求1所述的一种熔炼温度控制方法，其特征在于，对所述实时熔炼图像进行锐化处理，以使得锐化处理后实时熔炼图像的清晰度大于或等于所述标准清晰度，包括：
7.根据权利要求1所述的一种熔炼温度控制方法，其特征在于，所述像素值温度映射模型的输入为锐化处理后实时熔炼图像中各位置点的
8.根据权利要求7所述的一种熔炼温度控制方法，其特征在于，基于各位置点的实时温度实现熔炼温度控制包括：
9.一种熔炼温度控制系统，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器存储有计算机程序指令，当所述计算机程序指令被所述处理器执行时实现根据权利要求1至8中任一项所述的一种熔炼温度控制方法。
...【技术特征摘要】
1.一种熔炼温度控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种熔炼温度控制方法，其特征在于，所述依据迭代自组织聚类算法将所述历史熔炼图像划分为多个图像块包括：
3.根据权利要求1所述的一种熔炼温度控制方法，其特征在于，所述计算每个图像块的清晰度包括：
4.根据权利要求1所述的一种熔炼温度控制方法，其特征在于，所述采集多张历史熔炼图像，并计算所述多张历史熔炼图像中目标图像块的并集区域，直至所述并集区域与所述历史熔炼图像的面积相等时，得到所有目标图像块，包括：
5.根据权利要求1所述的一种熔炼温度控制方法，其特征在于，一个目标图像块对应一个清晰度，基于清晰度对所有目标图像块进行加权求和，得到熔炼标准图像，包括：
【专利技术属性】
技术研发人员：李伟，乔波，张军，徐晨，冯佳露，郭晋瑄，杨毅博，段望舒，沈宣辰，
申请(专利权)人：宝鸡宝钛合金材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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