】作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
[0044]在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上；術(shù)語“上”、“下”、“左”、“右”、“內(nèi)”、“外”、“前端”、“后端”、“頭部”、“尾部”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
[0045]在本發(fā)明的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可視具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
[0046]如圖1-2所示，本發(fā)明所述的一種結(jié)晶器液位測量系統(tǒng)，包括:
[0047]照明裝置，用于發(fā)出結(jié)構(gòu)光11，所述結(jié)構(gòu)光11照射于:結(jié)晶器內(nèi)的液面、結(jié)晶器內(nèi)壁、以及所述內(nèi)壁與液面的交界處；
[0048]圖像采集裝置，用于獲取所述結(jié)構(gòu)光11在:結(jié)晶器內(nèi)的液面、內(nèi)壁與液面交界處、以及結(jié)晶器內(nèi)壁的投影組成的圖像；
[0049]圖像處理裝置，用于對所述圖像采集裝置獲取到的圖像進行處理，得出液面高度；
[0050]所述圖像采集裝置與所述圖像處理裝置連接，所述照明裝置與圖像采集裝置均安裝在所述結(jié)晶器的上緣上、或設(shè)置于所述結(jié)晶器上緣的上方。
[0051]圖像采集裝置根據(jù)照明裝置發(fā)射出的結(jié)構(gòu)光11在液面、內(nèi)壁以及液面與內(nèi)壁的交界處的投影拍攝圖像；由于液位面在水平方向上，結(jié)晶器內(nèi)壁在豎直方向上，結(jié)構(gòu)光11在液面與內(nèi)壁交界處必然會發(fā)生偏轉(zhuǎn)；由于結(jié)晶器的尺寸不變，照明裝置與圖像采集裝置的位置也不便，因此可以根據(jù)投影偏轉(zhuǎn)位置的不同，確定相應(yīng)圖片對應(yīng)的液位高度；此處的得到的液位高度是保護渣表面的液位高度，只要減去保護渣的厚度即可得到鋼水液面10的實時液位高度。保護渣的厚度可以預(yù)先輸入至圖像處理裝置，或者將根據(jù)熔融法測量到的結(jié)果傳輸至圖像處理裝置進行計算，從而得到真實的鋼水液面10高度。
[0052]當然，也可以利用其他設(shè)備將所述照明裝置與圖像采集裝置設(shè)置在結(jié)晶器上緣的上方；比如利用機械手將照明裝置與圖像采集裝置懸空設(shè)置在結(jié)晶器上緣上方的某一固定坐標處進行檢測；當需要清理或維修結(jié)晶器，照明裝置與圖像采集裝置可能妨礙到清理或維修操作時，可以控制機械手將照明裝置與圖像采集裝置移到一旁，待清理或維修操作結(jié)束后，將機械手恢復(fù)至原始空間坐標處即可；機械手所處三維空間沒有變化，照明裝置與圖像采集裝置的位置不會發(fā)生改變，不影響后期的檢測；同時機械手可以根據(jù)結(jié)晶器的振動狀態(tài)進行補償，測量結(jié)果不受影響。
[0053]上述結(jié)構(gòu)光11可以是如圖2所示的線狀結(jié)構(gòu)光，但不局限于此，也可以采用網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)光11或其他形式的結(jié)構(gòu)光11，只要能夠?qū)崿F(xiàn)輔助檢測結(jié)晶器內(nèi)液面高度的目的即可。
[0054]上述結(jié)構(gòu)光11只會照射在結(jié)晶器內(nèi)，因此不會對外界環(huán)境造成影響；照明裝置與圖像采集裝置均無輻射產(chǎn)生，不會對操作人員的健康造成危害；所有操作均由上述裝置自動執(zhí)行，幾乎無需人為參與，操作人員無需頻繁靠近時刻處于高溫狀態(tài)的結(jié)晶器進行操作，有利于保障操作人員的人身安全；數(shù)據(jù)采集過程不會受到外界影響；無需對結(jié)晶器內(nèi)壁進行改造，安裝成本低。
[0055]進一步的，本發(fā)明所述的結(jié)晶器液位測量系統(tǒng)還包括振動檢測裝置，所述振動檢測裝置與所述圖像處理裝置連接，所述振動檢測裝置用于檢測所述結(jié)晶器的振動狀態(tài)，并將將測到的參數(shù)輸送至所述圖像處理裝置。圖像處理裝置根據(jù)鋼水的實時液位高度與結(jié)晶器的振動參數(shù)，獲得該檢測點的鋼水液面10在不同時間的實際高度，然后取平均值作為鋼水在這一段時間內(nèi)的液面高度。結(jié)合結(jié)晶器振動狀態(tài)可以得到鋼水液面10在不同時間段的波動信息，可以獲得更加真實的鋼水液面10高度，方便進行控制與調(diào)整，不會出現(xiàn)因檢測結(jié)果與真實值偏差過大而導致結(jié)晶器內(nèi)實際鋼水過少或鋼水液面10過高導致溢出等現(xiàn)象發(fā)生，保證安全。
[0056]本發(fā)明還包括用于對所述照明裝置與圖像采集裝置進行冷卻的冷卻裝置，所述冷卻裝置包括上冷卻板7和下冷卻板1，所述下冷卻板I與所述結(jié)晶器連接，所述上冷卻板7與所述下冷卻板I連接，所述照明裝置與圖像采集裝置設(shè)置于所述上冷卻板7與下冷卻板I之間；所述上冷卻板7與下冷卻板I內(nèi)均設(shè)有空腔，且所述上冷卻板7與下冷卻板I均連接有用于接入冷卻循環(huán)水的冷卻水管接頭6。由于鋼水溫度較高，為了保護照明裝置與圖像采集裝置，避免因溫度過高而被損壞，將所述照明裝置與圖像采集裝置安裝在上冷卻板7與下冷卻板I之間，上冷卻板7與下冷卻板I的內(nèi)部均為空心結(jié)構(gòu)，其內(nèi)通有循環(huán)冷卻水，利用冷卻循環(huán)水將熱量帶走，保證照明裝置與圖像采集裝置能夠正常工作。
[0057]安裝時，下冷卻板I通過安裝螺釘9安裝在結(jié)晶器的上緣，照明裝置與圖像采集裝置安裝在下冷卻板I上，上冷卻板7通過冷卻板連接螺釘8連接在下冷卻板I上；照明裝置與圖像采集裝置的電源線、通信線纜等的電纜插頭5均設(shè)置在下冷卻板I上，見圖3-5所不O
[0058]具體的，所述圖像采集裝置為紅外攝像機4 ;另外，所述圖像采集裝置還包括用于輔助所述紅外攝像機4進行圖像采集的兩臺第二攝像機3，兩臺所述第二攝像機3對稱設(shè)置于所述紅外攝像機4的兩側(cè)。紅外攝像機4用于拍攝結(jié)構(gòu)光11的投影圖像，第二攝像機3為普通的攝像機，用于拍攝同一時刻結(jié)晶器內(nèi)部的圖像，以輔助圖像處理裝置進行處理、分析；使得圖像處理結(jié)果更加準確。
[0059]優(yōu)選的，所述照明裝置發(fā)出的結(jié)構(gòu)光11的照射方向與所述圖像采集裝置的拍攝方向之間的夾角為10-30度，所述照明裝置發(fā)出的結(jié)構(gòu)光11的寬度小于或等于I毫米；以便區(qū)分不同液位高度時的結(jié)構(gòu)光11的投影圖像，使測量結(jié)果更加準確。
[0060]優(yōu)選的，所述照明裝置發(fā)出的結(jié)構(gòu)光11為一條或多條，分析這些結(jié)構(gòu)光11的投影，還可以得到更多的保護渣表面位置信息?？赏ㄟ^圖像處理裝置的人機交互界面設(shè)置一個或多個興趣區(qū)，處理時，對數(shù)值偏差過大的不正常圖像不予分析。通過設(shè)置興趣區(qū)，可排除一些異常干擾圖像，如鋼流圖像等，在保證數(shù)據(jù)的準確性的同時，減少了需要處理的圖像的數(shù)量，可提高系統(tǒng)處理和分析速度。
[0061]雖然直接分析保護渣與結(jié)晶器內(nèi)部交界的圖像，也可以得到保護渣表面高度信息，但是有結(jié)構(gòu)光11的投射，會使得分析變得更簡單、快速，更容易排除干擾。
[0062]優(yōu)選的，所述照明裝置為結(jié)構(gòu)光激光器2，可以發(fā)出寬度小于或等于1_的結(jié)構(gòu)光
Ilo
[0063]其中的圖像處理裝置具體可以是:計算機、微處理器、DSP(中文名稱:數(shù)字信號處理器，英文名稱:digital signal processor)等具備分析計算能力的裝置，該圖像處理裝置應(yīng)包括必要的人機交互和顯示裝置、圖像信號及模擬數(shù)字信號采集裝置。
[0064]優(yōu)選地，圖像處理裝置可自動調(diào)整圖像采集裝置的光圈和/或曝光時間，多次獲取圖像。由于結(jié)晶器內(nèi)部各部分亮度不一致，各部分采集最佳圖像質(zhì)量的參數(shù)也不一