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专利名称：一种球团强度检测方法及系统

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202410866933.2

专利申请（专利权）人：本溪钢铁(集团)矿业辽阳马耳岭球团有限公司
权利人地址：辽宁省辽阳市灯塔市柳河子镇米家沟村

专利发明（设计）人：高良广,王丰,唐成鹏,周兵,陈凤鹏,纪金来,奚雨锋

专利摘要：本发明涉及自动化控制技术领域，具体涉及一种球团强度检测方法及系统，包括：利用PID算法控制施加的压力向破坏压力改变，在压力向破坏压力改变但尚未等于破坏压力的过程中，对破坏压力进行一次更新，然后再次利用PID算法控制施加的压力向更新后的破坏压力改变，直至球团破碎，根据球团破碎时的压力判断球团强度是否合格；对破坏压力进行一次更新，包括：根据更新时刻采集到的球团图像的球团破损特征再次预测球团的第二压力。根据更新时刻采集到的球团图像中的球团破损特征的变化速率将破坏压力和第二压力融合得到更新后的破坏压力。本发明在节省施压时间的情况下具有较高的检测准确性。

主权利要求：
1.一种球团强度检测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
在球团上施加压力，并实时采集球团图像和提取球团图像中的球团破损特征，利用球团破损特征预测球团的破坏压力；
利用PID算法控制施加的压力向破坏压力改变，在压力向破坏压力改变但尚未等于破坏压力的过程中，对破坏压力进行一次更新，然后再次利用PID算法控制施加的压力向更新后的破坏压力改变；在压力向更新后的破坏压力改变但尚未等于更新后的破坏压力的过程中，对更新后的破坏压力再进行一次更新；以此类推，直至球团破碎，根据球团破碎时的压力判断球团强度是否合格；
对破坏压力进行一次更新，包括：
预设一个更新时刻，根据更新时刻采集到的球团图像的球团破损特征再次预测球团的破坏压力，记为第二压力；根据更新时刻采集到的球团图像中的球团破损特征的变化速率将破坏压力和第二压力融合得到更新后的破坏压力。
2.根据权利要求1所述一种球团强度检测方法，其特征在于，所述提取球团图像中的球团破损特征，包括的具体步骤如下：将未施加压力前的球团图像记为初始图像，将施加压力后任意时刻采集的球团图像记为目标图像，提取目标图像和初始图像中的角点，将目标图像中的角点与初始图像中的角点进行匹配，任意一对匹配成对的角点所构成的向量记为目标图像中的一个角点匹配向量；
获取施加压力后的且在目标图像之前采集的所有球团图像，记为图像集合S，目标图像也包含于S内，将S内的所有球团图像中长度等于0的角点匹配向量删除，将S内的所有球团图像中剩余的角点匹配向量记为目标图像的球团破损特征。
3.根据权利要求2所述一种球团强度检测方法，其特征在于，所述利用球团破损特征预测球团的破坏压力，包括的具体步骤如下：在数据库中查找与球团破损特征相似度最大的历史破损特征所对应的压力标签，并作为球团的破坏压力；
所述数据库中包括历史破损特征，且数据库中每个历史破损特征均对应一个压力标签；所述历史破损特征是指：在历史球团强度检测过程中，球团破碎时球团图像的球团破损特征；
所述压力标签是指：在历史球团强度检测过程中，球团破碎时施加的压力。
4.根据权利要求2所述一种球团强度检测方法，其特征在于，所述根据更新时刻采集到的球团图像中的球团破损特征的变化速率将破坏压力和第二压力融合得到更新后的破坏压力，包括的具体步骤如下：压力向破坏压力改变但尚未等于破坏压力的过程中的第一个时刻记为T1，更新时刻记为T2；
计算区间[T1，T2]内任意相邻两个时刻采集到的球团图像的球团破损特征之间的相似度，根据区间[T1，T2]内所有相邻时刻采集到的球团图像的球团破损特征的相似度的均值获得所述变化速率，并记为a；
更新后的破坏压力P0=a×P1+(1?a)×P2，其中P1表示破坏压力，P2表示第二压力。
5.根据权利要求4所述一种球团强度检测方法，其特征在于，所述根据区间[T1，T2]内所有相邻时刻采集到的球团图像的球团破损特征的相似度的均值获得所述变化速率，包括的具体步骤如下：将所述球团破损特征的相似度的均值记为C，计算P2与P1的差值，所述差值与P2的比值记为D，当D小于等于0时变化速率设置为1；当D大于0时，所述变化速率与C呈负相关，与D呈正相关。
6.根据权利要求1所述一种球团强度检测方法，其特征在于，所述球团破碎之后，包括的具体步骤如下：将球团破碎时的压力以及采集到的球团图像中的球团破损特征存储进数据库中。
7.根据权利要求3 5任意一项所述一种球团强度检测方法，其特征在于，所述相似度的~具体获取步骤如下：
对于任意两个球团破损特征A、B；将A中的角点匹配向量与B中的角点匹配向量进行KM匹配，计算匹配成对的角点匹配向量之间的余弦相似度，所有匹配成对的角点匹配向量之间的余弦相似度的均值作为A与B的相似度。
8.根据权利要求4所述一种球团强度检测方法，其特征在于，所述更新时刻的具体获取步骤如下：在T1时刻之后且压力小于预设百分比的破坏压力时，计算每个时刻的压力与上一时刻压力的差值，将差值大于预设压力阈值的时刻作为更新时刻。
9.根据权利要求2所述一种球团强度检测方法，其特征在于，所述提取目标图像和初始图像中的角点所使用的算法是SIFT角点匹配算法。
10.一种球团强度检测系统，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1 9任意一项所述一种球团强度检测方法的步骤。
~ 说明书 : 一种球团强度检测方法及系统技术领域[0001] 本发明涉及自动化控制技术领域，具体涉及一种球团强度检测方法及系统。背景技术[0002] 球团是细磨后的物料通过粘结剂粘结、造球设备滚球处理、高温焙烧固结而成的球体，是钢铁工业中重要的高炉炉料。球团强度表示的是球团抵抗压碎破坏的能力，是评价球团矿冶金性能的重要指标，球团强度是通过加压设备给球团施加压力，并且逐渐改变压力，利用球团破裂压碎时的压力来描述球团强度。[0003] 但是在改变压力时如果压力改变量过大，可能存在某个时刻的压力小于实际破碎压力，球团未能压破碎，但是改变压力后压力大于实际破碎压力太多，导致过早被压破碎的情况，这种情况下测量出的破碎压力大于实际破碎压力，进而导致球团强度检测有较大误差；如果压力改变量。蛐枰な奔涞氖┘友沽，尤其是当待检测的球团数量较多时，导致球团强度检测时间过长。发明内容[0004] 为解决上述问题，本发明提供一种球团强度检测方法及系统。[0005] 本发明的一种球团强度检测方法及系统采用如下技术方案：[0006] 本发明一个实施例提供了一种球团强度检测方法，该方法包括以下步骤：[0007] 在球团上施加压力，并实时采集球团图像和提取球团图像中的球团破损特征，利用球团破损特征预测球团的破坏压力；[0008] 利用PID算法控制施加的压力向破坏压力改变，在压力向破坏压力改变但尚未等于破坏压力的过程中，对破坏压力进行一次更新，然后再次利用PID算法控制施加的压力向更新后的破坏压力改变；在压力向更新后的破坏压力改变但尚未等于更新后的破坏压力的过程中，对更新后的破坏压力再进行一次更新；以此类推，直至球团破碎，根据球团破碎时的压力判断球团强度是否合格；[0009] 对破坏压力进行一次更新，包括：[0010] 预设一个更新时刻，根据更新时刻采集到的球团图像的球团破损特征再次预测球团的破坏压力，记为第二压力；根据更新时刻采集到的球团图像中的球团破损特征的变化速率将破坏压力和第二压力融合得到更新后的破坏压力。[0011] 优选的，所述提取球团图像中的球团破损特征，包括的具体步骤如下：[0012] 将未施加压力前的球团图像记为初始图像，将施加压力后任意时刻采集的球团图像记为目标图像，提取目标图像和初始图像中的角点，将目标图像中的角点与初始图像中的角点进行匹配，任意一对匹配成对的角点所构成的向量记为目标图像中的一个角点匹配向量；[0013] 获取施加压力后的且在目标图像之前采集的所有球团图像，记为图像集合S，目标图像也包含于S内，将S内的所有球团图像中长度等于0的角点匹配向量删除，将S内的所有球团图像中剩余的角点匹配向量记为目标图像的球团破损特征。[0014] 优选的，所述利用球团破损特征预测球团的破坏压力，包括的具体步骤如下：[0015] 在数据库中查找与球团破损特征相似度最大的历史破损特征所对应的压力标签，并作为球团的破坏压力；[0016] 所述数据库中包括历史破损特征，且数据库中每个历史破损特征均对应一个压力标签；所述历史破损特征是指：在历史球团强度检测过程中，球团破碎时球团图像的球团破损特征；[0017] 所述压力标签是指：在历史球团强度检测过程中，球团破碎时施加的压力。[0018] 优选的，所述根据更新时刻采集到的球团图像中的球团破损特征的变化速率将破坏压力和第二压力融合得到更新后的破坏压力，包括的具体步骤如下：[0019] 压力向破坏压力改变但尚未等于破坏压力的过程中的第一个时刻记为T1，更新时刻记为T2；[0020] 计算区间[T1，T2]内任意相邻两个时刻采集到的球团图像的球团破损特征之间的相似度，根据区间[T1，T2]内所有相邻时刻采集到的球团图像的球团破损特征的相似度的均值获得所述变化速率，并记为a；[0021] 更新后的破坏压力P0=a×P1+(1?a)×P2，其中P1表示破坏压力，P2表示第二压力。[0022] 优选的，所述根据区间[T1，T2]内所有相邻时刻采集到的球团图像的球团破损特征的相似度的均值获得所述变化速率，包括的具体步骤如下：[0023] 将所述球团破损特征的相似度的均值记为C，计算P2与P1的差值，所述差值与P2的比值记为D，当D小于等于0时变化速率设置为1；当D大于0时，所述变化速率与C呈负相关，与D呈正相关。[0024] 优选的，所述球团破碎之后，包括的具体步骤如下：[0025] 将球团破碎时的压力以及采集到的球团图像中的球团破损特征存储进数据库中。[0026] 优选的，所述相似度的具体获取步骤如下：[0027] 对于任意两个球团破损特征A、B；将A中的角点匹配向量与B中的角点匹配向量进行KM匹配，计算匹配成对的角点匹配向量之间的余弦相似度，所有匹配成对的角点匹配向量之间的余弦相似度的均值作为A与B的相似度。[0028] 优选的，所述更新时刻的具体获取步骤如下：[0029] 在T1时刻之后且压力小于预设百分比的破坏压力时，计算每个时刻的压力与上一时刻压力的差值，将差值大于预设压力阈值的时刻作为更新时刻。[0030] 优选的，所述提取目标图像和初始图像中的角点所使用的算法是SIFT角点匹配算法。[0031] 本发明另一个实施例还提供一种球团强度检测系统，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述一种球团强度检测方法的步骤。[0032] 本发明的技术方案的有益效果是：[0033] 本发明利用PID算法控制施加的压力向破坏压力改变，使得在逐渐加压的过程中对压力进行合理的控制，使得压力想着能够破碎球团的压力去变化，一定程度避免了常规的以固定增量来改变压力所带来的施加压力时间过长的问题。[0034] 进一步的，本发明在压力向破坏压力改变但尚未等于破坏压力的过程中，对破坏压力进行一次更新，然后再次利用PID算法控制施加的压力向更新后的破坏压力改变；在压力向更新后的破坏压力改变但尚未等于更新后的破坏压力的过程中，对更新后的破坏压力再进行一次更新；该过程在压力达到破坏压力之前及时对破坏压力进行不断的更新，同时每次更新都是根据球团破损特征再次预测球团的破坏压力进行的，保证破坏压力是随着施压以及球团破损情况不断更新变化的，确保了破坏压力的准确性，进一步缩短了破碎球团所需的压力施加时间。[0035] 同时，本发明在对破坏压力进行更新时，根据更新时刻采集到的球团图像中的球团破损特征的变化速率将破坏压力和第二压力融合得到更新后的破坏压力；保证更新后的破坏压力兼顾了压碎时间和过早压破球团两方面的问题，确保可以在不过早压碎球团的情况下加快施压时间，使得本发明能够进一步节省施压时间的情况下提高检测结果的准确性。附图说明[0036] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。[0037] 图1为本发明一个实施例所提供的一种球团强度检测方法的步骤流程图。具体实施方式[0038] 为了更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种球团强度检测方法及系统，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下。在下述说明中，不同的“一个实施例”或“另一个实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一个或多个实施例中的特定特征、结构或特点可由任何合适形式组合。[0039] 除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。[0040] 下面结合附图具体的说明本发明所提供的一种球团强度检测方法及系统的具体方案。[0041] 实施例一：[0042] 请参阅图1，其示出了本发明一个实施例提供的一种球团强度检测方法的步骤流程图，该方法包括以下步骤：[0043] 步骤S001、在球团上施加压力，并实时采集球团图像和提取球团图像中的球团破损特征。[0044] 利用一个加压设备对球团施加压力，该加压设备包含一个载物台用于放置球团，还包括一个压头，用于挤压球团，该压头是被步进电机控制的，该压头的输出压力也是可被控制的。[0045] 此外在载物台一侧放置工业相机，该相机面向球团，相机光心与球团中心处于同一水平面上。在其它实施例中，可以放置多个工业相机，每个相机面向球团，所有相机光心与球团中心处于同一水平面上。[0046] 启动压头，压头压向球团，并且压头每秒增加0.05Mpa的压力。同时压头压向球团后相机每秒采集一次球团图像，本实施例中的球团图像是灰度图，其它实施例中如果采集的球团图像是彩色的，需要灰度化处理成灰度图。在其他实施例中，可以将压头的压力增量设置为其它值，本实施例不进行具体限定。[0047] 需要说明的是，球团图像中除了包含球团外可能还包含背景或者是压头等物体，本实施例利用DeepLabV3语义分割网络对球团图像进行语义分割获得球团区域，本实施例后续只对球团图像中的球团区域进行分析，球团区域之外的区域不参与后续的分析与计算。其中DeepLabV3语义分割网络是公知技术，本实施例不进行具体叙述其网络结构以及训练与使用方法。[0048] 每采集一张球团图像后，提取球团图像中的球团破损特征，球团破损特征描述的是当球团被施加压力后球团的破损情况。对于同一个球团，随着压力的变大其破损情况也会逐渐发生变化，因此球团破损特征也是会随着压力的变大而变化的。[0049] 作为一种优选示例，球团破损特征的获取方法包括：[0050] 将未施加压力前的球团图像记为初始图像，将施加压力后任意时刻采集的球团图像记为目标图像，利用SIFT角点提取算法（其它实施例中可使用Harris角点提取算法）提取目标图像和初始图像中的角点；将目标图像中的角点与初始图像中的角点进行匹配，任意一对匹配成对的角点所构成的向量记为目标图像中的一个角点匹配向量。[0051] 本实施例中采用不相似测度SSD(SumofSquareDifferences，误差平方和)来匹配角点，其它实施例中可采用相似测度NCC(NormalizedCrossCorrelation，归一化互相关)来匹配角点。[0052] 上述获取角点的目的在于：角点能够表征球团表面的细节结构信息，当球团在压力作用下变形或破损时，目标图像中的某些细节结构相对于初始图像会发生位移，上述的角点匹配向量表示的就是发生的位移，当变形或破损越严重，位移就越大同时也会存在各种位移方向，此时角点匹配向量的长度越大方向也越多。[0053] 获取施加压力后的且在目标图像之前采集的所有球团图像，记为图像集合S，目标图像也包含于S内，将S内的所有球团图像中长度等于0的角点匹配向量删除，将S内的所有球团图像中剩余的角点匹配向量记为目标图像的球团破损特征。[0054] 上述在获得球团破损特征时是结合了施加压力后的且在目标图像之前采集的所有球团图像，使得球团破损特征能够描述从施加压力到采集到目标图像的过程中的球团在不同压力下的变形或破损变化情况。[0055] 作为一种可选示例，球团破损特征的获取方法包括：[0056] 利用Canny边缘检测算法获取目标图像的边缘像素点，将任意一个边缘像素点的位置坐标、边缘像素点八邻域的平均灰度值构成的向量作为目标图像的一个边缘特征向量。将S内的所有球团图像的所有边缘特征向量记为目标图像的球团破损特征。[0057] 该过程中获得的球团破损特征通过球团产生的裂痕或者破损区域的边缘来描述球团在不同压力下的球团变形或破损变化情况。[0058] 步骤S002、利用球团破损特征预测球团的破坏压力。[0059] 由于上述给压头加压的方法是以固定的压力增量进行加压的，其好处是使得压力缓慢增加，避免压力改变过大时突然将球团压碎而出现测量出的破碎压力大于实际破碎压力的情况。但是不足之处在于加压时间太长。[0060] 因此本实施例通过当前时刻的球团破损特征预测球团的破坏压力，该破坏压力是根据历史球团强度检测过程所预估出来的，能够大致反映球团被压碎时所需的压力，当压头的压力改变成该破坏压力时球团可能会压碎，这样可以节省压破时间。[0061] 作为一种示例，利用球团破损特征预测球团的破坏压力的方法包括：[0062] 在给球团施加压力的当前时刻，将当前时刻的球团破损特征预测球团记为F1；在数据库中查找与F1相似度最大的历史破损特征所对应的压力标签，并作为球团的破坏压力。[0063] 数据库中包括大量的历史破损特征，且数据库中每个历史破损特征均对应一个压力标签；历史破损特征是指：在历史球团强度检测过程中，球团破碎时球团图像的球团破损特征；压力标签是指：在历史球团强度检测过程中，球团破碎时的压力。[0064] 步骤S003、利用PID算法控制施加的压力向破坏压力改变。[0065] 上述获得了破坏压力，该破坏压力是根据历史球团强度检测过程所预估出来的，能够大致反映球团被压碎时所需的压力。本实施例将可以考虑将当前时刻的压头压力改变成破坏压力。但是考虑到上述预估出的破坏压力只是一个可参考的压力值，并不一定是当前被压的球团的破碎压力；如果当前被压的球团被压破时的压力小于该破坏压力，那么当直接把压头压力改变成破坏压力时，球团直接过早的破碎，此时该破坏压力就是球团强度检测过程所测量的结果，该结果小于球团被压破时的压力，导致测量结果不准确；同时另一方面，当直接把压头压力改变成破坏压力时可能压力短时间内改变过大，导致压头以较大的加速度冲击球团，这也会影响球团强度检测过程中的测量结果。[0066] 因此本实施例利用PID控制算法，控制着压头压力的改变，使得当前时刻的压头压力逐渐改变成破坏压力。其中PID算法的控制参数需要人为整定设置。[0067] 步骤S004、在压力向破坏压力改变但尚未等于破坏压力的过程中，对破坏压力进行一次更新，然后再次利用PID算法控制施加的压力向更新后的破坏压力改变。[0068] 利用PID算法控制施加的压力向破坏压力改变时，随着时间的推移，压头的压力逐渐接近破坏压力，同时球团在压力作用下也会跟着发生变形或破损，实时采集的球团图像的球团破损特征也随之变化。考虑到上述在预估破坏压力时使用的是之前时刻的球团破损特征，之前时刻的球团破损特征没有实时采集的球团图像的球团破损特征准确完备，原因是：随着时间的推移，球团破损特征所包含的破坏变形信息更多，更能体现球团在不同压力下的物理性质的变化特征。[0069] 因此本实施例在压力向破坏压力改变但尚未等于破坏压力的过程中，对破坏压力进行一次更新，确保破坏压力的准确合理。具体更新方法是：[0070] 在压力向破坏压力改变但尚未等于破坏压力的过程中，预设一个更新时刻，根据更新时刻采集到的球团图像的球团破损特征再次预测球团的破坏压力，记为第二压力。[0071] 由于更新时刻采集到的球团图像的球团破损特征相比于步骤S001中计算的球团破损特征更加准确完备，更能够反应球团在不同压力下的物理性质或物理破损行为，因此第二压力比步骤S002获得的破坏压力更加准确。[0072] 此时（也即在更新时刻），压头的压力不再是向步骤S002中获得的破坏压力改变，而是可以考虑向第二压力进行改变。[0073] 又考虑到，将PID控制算法的目标控制数据由破坏压力改变成第二压力时，会使PID控制下的压头压力产生震荡现象，给球团带来反复冲击，干扰检测结果；同时突然的将破坏压力改变成第二压力，还会使压头压力瞬时出现加大的变化，当压力瞬时变大时可能提前压碎球团，导致球团强度检测不准确，因此不能直接控制压头压力向第二压力进行改变。[0074] 因此本实施例根据将破坏压力和第二压力融合得到更新后的破坏压力。然后再次利用PID算法控制施加的压力向更新后的破坏压力改变。[0075] 一方面将破坏压力和第二压力融合得到更新后的破坏压力，令压力向更新后的破坏压力改变，避免上述的震荡或者压力瞬时变大带来的问题，同时考虑到无论是步骤S002中的破坏压力，还是上述的第二压力均值根据历史过程评估出来的，不能当成压碎球团的准确的压力。具体还要观测球团在不同压力下的物理破损情况，即使是将破坏压力和第二压力融合后令压力向更新后的破坏压力改变，也依旧存在过早压破的情况，导致检测结果存在误差。因此本实施例使用更新时刻采集到的球团图像中的球团破损特征的变化速率将破坏压力和第二压力融合得到更新后的破坏压力。[0076] 也即上述破坏压力和第二压力融合时依赖了球团破损特征的变化速率，该球团破损特征的变化速率描述的就是在更新时刻下球团在不同压力下的物理破损情况。利用球团破损特征的变化速率较大，说明不用对破坏压力进行一次更新（或者说不用将破坏压力更新太大幅度）也能够较快的压破球团，同时也不用担心过大改变压头压力而导致球团提前压破的情况。当变化速率较。得魅绻欢云苹笛沽懈拢ɑ蛘咚挡唤苹笛沽Ω绿蠓龋┑幕翱赡芤谰尚枰却铣な奔洳拍苎蛊魄蛲，此时适当的增大压头压力也不会提前压破球团。因此使用变化速率将破坏压力和第二压力融合，这个过程兼顾了压碎时间和过早压碎球团两方面的问题，确保可以在不过早压碎球团的情况下加快施压时间，在节省施压时间的情况下也有助于准确的获得检测结果。[0077] 步骤S005、在压力向更新后的破坏压力改变但尚未等于更新后的破坏压力的过程中，对更新后的破坏压力再进行一次更新；以此类推，直至球团被破坏，根据球团被破坏时的压力判断球团强度是否合格。[0078] 在压力向更新后的破坏压力改变但尚未等于更新后的破坏压力的过程中，对更新后的破坏压力再进行一次更新，这次更新过程和步骤S004中的更新过程同理，大致过程是：[0079] 将更新后的破坏压力记为p1，在压力向p1改变但尚未等于p1的过程中，再次预设一个更新时刻，根据更新时刻采集到的球团图像的球团破损特征再次预测球团的破坏压力，依旧记为第二压力。根据更新时刻采集到的球团图像中的球团破损特征的变化速率将p1和第二压力融合得到更新后的破坏压力p2。[0080] 然后再次利用PID算法控制施加的压力向p2改变。[0081] 后续，在利用PID算法控制施加的压力向p2改变的过程中，再次对p2进行一次更新得到p3，然后再次利用PID算法控制施加的压力向p3改变。以此类推，直至球团被压破碎。[0082] 记录球团被压破碎时的压力，当该压力大于预设的压力值时，说明球团强度检测合格；当该压力不大于预设的压力值时，说明球团强度检测不合格；本实施例中预设的压力值为30Mpa，其它实施例中可能根据具体的球团强度标准或球团的生产情况进行设置，本实施例不进行具体限定。[0083] 当球团被破坏之后，将球团被破坏时的压力以及采集到的球团图像中的球团破损特征存储进数据库中，本实施例使用的数据库为MySQL数据库，其它实施例中可使用其它数据库。[0084] 实施例二：[0085] 本实施例提供一种球团强度检测系统，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，处理器执行所述计算机程序时实现上述一种球团强度检测方法的步骤。同时该系统还包括一个加压设备用于给球团施加压力，同时加压设备上还安装有工业相机，上述的存储器、处理器也安装在加压设备上，同时工业相机采集到的球团图像通过数据线传输给处理器，当处理器输出检测记过不合格时，安装在加压设备上的蜂鸣器会发出语音提示信号。[0086] 实施例三：[0087] 作为一种可选示例，更新时刻的预设方法包括：当将T1时刻之后某个时刻的压头压力值大于破坏压力的80%时，则将该时刻记为更新时刻T2。[0088] 这样可以保证在达到破坏压力之前进行破坏压力更新，加快球团的破碎时间。[0089] 作为一种优选示例，更新时刻的预设方法还包括：在T1时刻之后且压头压力小于破坏压力的80%时，计算每个时刻的压力与上一时刻的压力的差值，当差值大于2MPa时，将该时刻作为更新时刻。这样可以在达到破坏压力之前，将压力突然变大的时刻作为更新时刻进行破坏压力更新，既可以加快球团的破碎时间又避免压力突然变大导致过早压破球团的情况。当不存在差值大于2MPa的情况时，将压头压力大于破坏压力80%时记为更新时刻。[0090] 上述的80%、2MPa的均为示例，其它实施例中可以根据具体的球团质量检测要求或者球团生产情况将该示例值替换为其它值。[0091] 作为一种优选示例，根据更新时刻采集到的球团图像中的球团破损特征的变化速率将破坏压力和第二压力融合得到更新后的破坏压力，包括的具体方法如下：[0092] 计算区间[T1，T2]内任意相邻两个时刻采集到的球团图像的球团破损特征之间的相似度，根据区间[T1，T2]内所有相邻时刻采集到的球团图像的球团破损特征的相似度的均值获得所述变化速率，并记为a；[0093] 更新后的破坏压力P0=a×P1+(1?a)×P2，其中P1表示破坏压力，P2表示第二压力。[0094] 变化速率a越大，说明压头压力改变成P1的过程中，球团已经出现了快速破损的趋势，此时不用过多的关注第二压力，避免压头压力改变过大导致过早压破球团的情况。当变化速率a越。得餮雇费沽Ω谋涑蒔1的过程中，球团依旧没有出现破损的趋势，此时需要较多的让压头压力向P2改变，一方面由于球团没有出现破损的趋势，因此不存在过早压破球团的情况，另一方面可以加快球团的破损时间。[0095] 作为一种可选示例，更新后的破坏压力的获取方法还包括：[0096] 当a大于0.45时，更新后的破坏压力P0=P1；当a小于等于0.45时令P0=P2。[0097] 实施例四：[0098] 作为一种可选示例，根据区间[T1，T2]内所有相邻时刻采集到的球团图像的球团破损特征的相似度的均值获得所述变化速率，包括的方法为：[0099] 将球团破损特征的相似度的均值记为C，当C越大，说明[T1，T2]球团破损特征比较相似，破损情况没有发生较大变化，此时球团破损特征的变化速率较下；当C越。得鱗T1，T2]球团破损特征差异较大，破损情况发生较大变化，此时球团破损特征的变化速率较大；本实施例将exp(?C)作为变化速率。[0100] 作为一种优选示例，根据区间[T1，T2]内所有相邻时刻采集到的球团图像的球团破损特征的相似度的均值获得所述变化速率，包括的方法为：[0101] 计算P2与P1的差值，该差值与P2的比值记为D；当D越大同时C越。得鞯毖雇费沽ο騊1改变时，有较明显的破碎趋势，同时P2比P1大的多，如果让压头压力向P2改变的话可能存在过早压碎球团的情况，此时压头压力改变方向应该更倾向于P1，这样可以加快压碎时间。当D越小同时C越大，说明当压头压力向P1改变时，没有明显的破碎趋势，同时P2比P1差异也不大，在考虑到P2能够更加准确的反映球团压碎时的压力，且让压头压力向P2改变的话可能不存在过早压碎球团的情况，此时压头压力改变方向应该更倾向于P2，这样也可以加快压碎时间。[0102] 因此本实施例将exp(?C)×D作为变化速率，可以从破损的变化情况以及P1和P2的相对大小两方面来对P1和P2融合，确保可以在不过早压碎球团的情况下加快压碎时间。exp()表示以自然常数为底的指数函数。[0103] 其它实施例中，也可以将 作为， 表示 函数，用于保证变化速率大于0小于1。[0104] 需要说明的是，当D小于等于0时变化速率设置为1。[0105] 作为一种示例，球团破损特征的相似度的计算方法包括：[0106] 对于任意两个球团破损特征A、B；将A中的角点匹配向量与B中的角点匹配向量进行KM匹配，计算匹配成对的角点匹配向量之间的余弦相似度，所有匹配成对的角点匹配向量之间的余弦相似度的均值作为A与B的相似度。[0107] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

专利地区：辽宁

专利申请日期：2024-07-01

专利公开日期：2024-08-27

专利公告号：CN118409498B