專利名稱：利用圖像顏色測定鋼管溫度的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像處理技術(shù)和冶金技術(shù)，尤其涉及的是一種利用圖像顏色測定鋼管溫度的方法。
背景技術(shù)：
在目前的工業(yè)生產(chǎn)中，對于鋼管溫度的測量主要有三中方法1.最傳統(tǒng)的便是根據(jù)工人的實際經(jīng)驗，通過目測來實現(xiàn)對溫度的判斷。2.通過感應加熱的溫度測量，主要用到的儀器是紅外測溫儀，紅外測溫儀在溫度測量方面起到很好的監(jiān)控作用。3.最后一種用的比較多的方法，通過熱電偶來測量鋼管溫度，它實際上是一種能量轉(zhuǎn)換器，它將熱能轉(zhuǎn)換為電能，用所產(chǎn)生的熱電勢測量溫度。
現(xiàn)有技術(shù)的缺點
1.對于傳統(tǒng)的目測溫度的方法，不能準確測溫，很顯然已經(jīng)不適合工業(yè)生產(chǎn)，達不到工業(yè)生產(chǎn)的要求。
2.對于紅外測溫儀，對于它的影響主要是煙霧、鋼管表面的瞬間氧化、測量空間的不確定性等因素的影響，可以說是對外界的抗干擾能力太差。
3.使用熱電偶也存在這樣一些缺陷，比如將熱電偶產(chǎn)生的電壓變換成精確的溫度讀數(shù)并不是一件輕松的事情，原因很多電壓信號太弱，溫度電壓關(guān)系呈非線性，需要參考結(jié)合點補償，而且電偶可能引起接地問題。
因此，現(xiàn)有技術(shù)存在缺陷，需要改進。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足提供一種利用圖像顏色測定鋼管溫度的方法。
一種利用圖像顏色測定鋼管溫度的方法，包括以下步驟A1、利用高清相機針對同一溫度下的鋼管進行拍照，得到N(10 < N < 20，可取中間值15)幅圖像；A2、重復進行步驟 Al對不同溫度下的鋼管進行拍照，得到大量圖像；A3、針對所有圖像，去噪后，利用圖像邊界處理算法得到圖像中鋼管的邊界輪廓，邊界內(nèi)的區(qū)域A即為鋼管；A4、對同一溫度T下經(jīng)過步驟A3處理后的不同圖像中區(qū)域A進行顏色提取處理得到該溫度T的代表色，得到溫度 T下顏色-溫度對應關(guān)系；A5、對一幅待測溫度的鋼管，首先獲取其一幅圖像，利用步驟A3、 A4所述方法得到其溫度代表色C (R，G，B)，利用歐氏距離判定該代表色與關(guān)系數(shù)組R_C中哪種顏色更接近，將距離最小的那個圖像對應的溫度作為該圖像中鋼管的溫度。
所述的方法，所述步驟Al中所述N值10 < N < 20。
所述的方法，所述步驟A3中所述的邊界處理算法從一幅含鋼管的圖像提取顏色矩陣信息，對每一個像素點進行處理若，< S{R > 230,G > 210,5 > 210，則令R = 0，G =0，B = 0 ；這樣即可將圖像中不是鋼管的部分去掉，剩余部分即為鋼管。
所述的方法，所述步驟A5中所述歐氏距離
dis = J)(C(R) - C_T,iR))2 + (CCG) 一 CJi(G))2 + (C(B) — CJ(B))21 (i = 1,2,…,N)
其中dis為兩代表色間歐氏距離，C(R)，C(G)，C(B)分別為待測溫度鋼管圖像的溫度代表色，c_T為由訓練圖像得到的顏色-溫度的關(guān)系數(shù)組。
采用上述方案，改進目前對于鋼管溫度測量方面的不足，對于溫度的測量更加精確，而且比較容易操作、便捷，而且有很好的實時性。
具體實施方式
以下結(jié)合具體實施例，對本發(fā)明進行詳細說明。
利用圖像顏色測定鋼管溫度的方法，包括以下步驟
Al、利用高清相機針對同一溫度下的鋼管進行拍照，得到N(10<N< 20，可取中間值15)幅圖像；
A2、重復進行步驟Al對不同溫度(間隔一定溫度)下的鋼管進行拍照，得到大量圖像；
A3、針對所有圖像，去噪后，利用圖像邊界處理算法得到圖像中鋼管的邊界輪廓， 邊界內(nèi)的區(qū)域A即為鋼管。
邊界處理算法從一幅含鋼管的圖像提取顏色矩陣信息，對每一個像素點進行處理若< ^CR > 230.G > 210,5 > 210,具體值根據(jù)工廠實際情況而定)，則令R = 0，G =0，B = 0 ；這樣即可將圖像中不是鋼管的部分去掉，剩余部分即為鋼管。
A4、對同一溫度T下經(jīng)過步驟A3處理后的不同圖像中區(qū)域A進行顏色提取處理得到代表色。具體做法先對一幅圖像內(nèi)區(qū)域A選取代表色，由區(qū)域A提取各顏色信息，用數(shù)組array(R，G，B，α)存儲，其中R，G，B分別為像素顏色中紅，綠，藍顏色灰度值，α為具有該顏色的像素點在區(qū)域A中所有像素點中所占百分比。對a值大于ε (ε >10%，具體值由實際情況確定)的顏色求其平均值r、g、b :
Γ = Σ(|*^}>￡ ( 為滿足Cii > 10 %的顏色i的R分量)；該公式是由 YiRi *a*W)^ *Τ/Γ/、簡化而來，分子表示符合、> ε白勺髓點觀牧觸鐘總、 Z^iai* W)和，分母表示區(qū)域A中符合Cii > ε的像素點數(shù)總和，W為區(qū)域中A像素點總數(shù)。
g =(Gi為滿足Cii > 10 %的顏色i的G分量)；該公式是由g 二 % ‘ 7簡化而來，分子表示符合α i > ε白勺髓點遞暢觸fi^ ·、 ^iai* W)和，分母表示區(qū)域A中符合Cii > ε的像素點數(shù)總和，W為區(qū)域A中像素點總數(shù)。
^ = zi^a0 > ε (Bi為滿足、>10%的顏色i的B分量)；該公式是由 Y (5,. *at *W)b=iw)簡化而來，分子表示符合、> ε的像素點顏色中藍色分量灰度值總和，分母表示區(qū)域A中符合Cii > ε的像素點數(shù)總和，W為區(qū)域A中像素點總數(shù)。
即得到該圖像中能代表該溫度T的顏色Colori (r, g，b)。
以同樣的方法求該溫度下其余N-I幅圖像中能代表該溫度的顏色Colori (r, g，b) (i = 2,3,…，N)。對這些代表顏色求平均得到該溫度的代表顏色(R，G，B)
權(quán)利要求
1.一種利用圖像顏色測定鋼管溫度的方法，其特征在于，包括以下步驟:A1、利用高清相機針對同一溫度下的鋼管進行拍照，得到N幅圖像；A2、重復進行步驟Al對不同溫度下的鋼管進行拍照，得到大量圖像；A3、針對所有圖像，去噪后，利用圖像邊界處理算法得到圖像中鋼管的邊界輪廓，邊界內(nèi)的區(qū)域A即為鋼管；A4、對同一溫度T下經(jīng)過步驟A3處理后的不同圖像中區(qū)域A進行顏色提取處理得到該溫度T的代表色，得到溫度T下顏色-溫度對應關(guān)系，并將這些關(guān)系存儲在關(guān)系數(shù)組C_T(R，G，B，T)中；A5、對一幅待測溫度的鋼管，首先獲取其一幅圖像，利用步驟A3、A4所述方法得到其溫度代表色C (R，G，B)，利用歐氏距離判定該代表色與關(guān)系數(shù)組C_T(R，G，B, Τ)中哪種顏色更接近，將距離最小的那個圖像對應的溫度作為該圖像中鋼管的溫度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟Al中所述N值10< N < 20。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟A3中所述的邊界處理算法從一幅含鋼管的圖像提取顏色矩陣信息，對每一個像素點進行處理若^tTii < <5(R > 230,G > 210.δ> 210，則令r = 0，G = 0，B = 0 ；這樣即可將圖像中不是鋼管的部分去掉，剩余部分即為鋼管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟A5中所述歐氏距離dis = Jl (C(R) - CJKD)2 + (CCG) - cymf + (C(B) - CTi(B))21 (i = 1,2,...., N)其中dis為兩代表色間歐氏距離，C(R)，C(G)，C(B)分別為待測溫度鋼管圖像的溫度代表色，C_T為由訓練圖像得到的顏色-溫度的關(guān)系數(shù)組。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用圖像顏色測定鋼管溫度的方法，包括以下步驟A1、對同一溫度下的鋼管進行拍照；A2、重復進行步驟A1對不同溫度下的鋼管進行拍照，得到大量圖像；A3、針對所有圖像，去噪后，利用圖像邊界處理算法得到圖像中鋼管的邊界輪廓，邊界內(nèi)的區(qū)域A即為鋼管；A4、得到溫度T下顏色-溫度對應關(guān)系；A5、對一幅待測溫度的鋼管，首先獲取其一幅圖像，利用步驟A3、A4所述方法得到其溫度代表色C(R，G，B)，利用歐氏距離判定該代表色與關(guān)系數(shù)組C_T(R，G，B，T)中哪種顏色更接近，將距離最小的那個圖像對應的溫度作為該圖像中鋼管的溫度。對于溫度的測量更加精確，而且比較容易操作，而且有很好的實時性。
文檔編號G01K11/14GK102539008SQ20121000358
公開日2012年7月4日 申請日期2012年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月9日
發(fā)明者盧軍佐, 強彥, 王丹, 王晉, 王海波, 王高明, 胡桂海, 趙涓涓 申請人:太原理工大學