FI121443B - Method and arrangement for controlling sparking - Google Patents
Method and arrangement for controlling sparking Download PDFInfo
- Publication number
- FI121443B FI121443B FI20095115A FI20095115A FI121443B FI 121443 B FI121443 B FI 121443B FI 20095115 A FI20095115 A FI 20095115A FI 20095115 A FI20095115 A FI 20095115A FI 121443 B FI121443 B FI 121443B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- image
- value
- spark
- raw
- pixels
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
- G08B21/00—Alarms responsive to a single specified undesired or abnormal condition and not otherwise provided for
- G08B21/18—Status alarms
- G08B21/182—Level alarms, e.g. alarms responsive to variables exceeding a threshold
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D21/00—Arrangements of monitoring devices; Arrangements of safety devices
- F27D21/02—Observation or illuminating devices
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D21/00—Arrangements of monitoring devices; Arrangements of safety devices
- F27D21/04—Arrangements of indicators or alarms
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Emergency Management (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Image Analysis (AREA)
- Alarm Systems (AREA)
- Image Processing (AREA)
Description
Menetelmä ja järjestely kipinöinnin valvomiseksiMethod and arrangement for controlling sparking
Keksintö koskee menetelmää kohteessa esiintyvän kipinöinnin valvomiseksi, jossa menetelmässä kuvataan kohdetta ja määritetään kuvassa olevien kipinöiden in-5 tensiteettiä ja lukumäärää. Keksintö koskee myös järjestelyä kohteessa esiintyvän kipinöinnin valvomiseksi, johon kuuluu kamera kohteen kuvaamiseksi ja kuvankäsittely-yksikkö.The invention relates to a method for controlling sparks in an object, which method describes an object and determines the intensity and number of sparks in the image. The invention also relates to an arrangement for controlling sparking in a subject, comprising a camera for capturing the subject and an image processing unit.
Kipinä on pieni ilmassa liikkuva kuuma hohtava kappale. Näitä yleensä syntyy palamisprosesseissa tai kipinän lähteenä toimivan materiaalin kuumennuttua tar-10 peeksi esimerkiksi kitkan seurauksena. Myös eri lämpötiloissa tai olomuodoissa olevien aineiden joutuessa kosketuksiin toistensa kanssa voi syntyä kipinöintiä. Kipinä itsessään voi olla kiinteää tai sulaa tai osittain sulaa materiaalia. Sähköki-pinöinnissä syntyy eri potentiaalien välille läpilyöntejä, jotka tuottavat valonväläh-dyksen. Kipinöinti on yleensä kaoottinen ja kontrolloimaton prosessi, joka on mo-15 nissa ympäristöissä epätoivottu tapahtuma. Esimerkiksi metalliteollisuudessa on prosesseja, joissa käsiteltävän materiaalin kipinöinti on virheillä, joka pitäisi nopeasti havaita. Eräs tällainen on jatkuvavalukone, jossa sulaa metallia ohjataan vesijäähdytteisen muotin läpi.The spark is a tiny, hot glow in the air. These are usually created by combustion processes or when the spark source material becomes overheated, for example as a result of friction. Sparks can also occur when materials at different temperatures or conditions are in contact with each other. The spark itself may be solid or molten or partially molten material. In electrical tapping, breakthroughs occur between different potentials, producing a flash of light. Sparking is usually a chaotic and uncontrolled process that is an undesirable event in many environments. For example, there are processes in the metal industry where the sparking of the material being processed has errors that should be quickly detected. One such is a continuous casting machine in which molten metal is guided through a water-cooled mold.
Patenttijulkaisu US6903357 esittää sähkökipinöiden laskurin. Tässä on valoilmai-20 sin, joka tuottaa sähkövirtaa, kun valoa osuu siihen. Tätä sähkövirtaa mittaamalla arvioidaan kipinöiden määrä. Tämä on tarkoitettu mittaamaan varsin lähellä olevaa kohdetta, joka on sijoitettu ulkopuoliselta valolta eristettyyn kammioon. Tämä rajoittaa keksinnön käyttöä.US6903357 discloses an electric spark counter. Here is a light air-20 sin that generates electric current when light hits it. By measuring this electric current, the number of sparks is estimated. This is intended to measure a very close subject placed in a chamber isolated from outside light. This limits the use of the invention.
Tunnetaan optisia paloilmaisimia, jotka pyrkivät tunnistamaan kameran kuvasta 25 liekkejä. Yleisesti näissä käytetään kuviontunnistusta, kuten patenttijulkaisussa US5937077. Näitä ei voi soveltaa kipinöinnin valvontaan, koska kipinät ovat pieniä nopeasti liikkuvia kohteita ja liekki on oleellisesti paikallaan pysyvä kohde. Näissä ilmaisimissa kuvassa esiintyvistä liekeistä muokataan kuvioita, jotka pyritään tunnistamaan peräkkäisistä kuvista. Tämä vaatii varsin paljon kuvankäsittelyä sekä 30 matemaattisia toimenpiteitä. Lisäksi ne yleisesti käyttävät infrapunakameroita, jotka ovat varsin kalliita eivätkä ne sovellu kaikkiin ympäristöihin, kuten esimerkiksi sellaiseen, jossa on jo alun perin paljon kuumia kohteita.Optical fire detectors are known which attempt to detect flames from the camera image. Generally, pattern recognition is used, as in US5937077. These cannot be applied to spark control because sparks are small fast moving objects and the flame is a substantially stationary object. In these detectors, patterns of flames appearing in the image are modified to identify the successive images. This requires quite a lot of image processing as well as 30 mathematical operations. In addition, they generally use infrared cameras, which are quite expensive and are not suited to all environments, such as those that initially have a lot of hot objects.
Keksinnön tavoitteena on ratkaisu, jolla voidaan merkittävästi vähentää tunnettuun tekniikkaan liittyviä haittoja. Keksinnön mukaiset tavoitteet saavutetaan menetel- 2 mällä ja järjestelyllä, joille on tunnusomaista, mitä on esitetty itsenäisissä patenttivaatimuksissa. Keksinnön eräitä edullisia suoritusmuotoja on esitetty epäitsenäisissä patenttivaatimuksissa.It is an object of the invention to provide a solution which can significantly reduce the disadvantages of the prior art. The objects of the invention are achieved by a method and arrangement characterized by the independent claims. Certain preferred embodiments of the invention are set forth in the dependent claims.
Keksinnön perusajatus on seuraava: Kohdetta kuvataan ja näin saaduista kuvista 5 muodostetaan kuvapari. Kuvaparin kuvia verrataan keskenään ja toisesta kuvasta poistetaan ne pikselit, joiden arvot ovat olennaisesti samoja molempien kuvien vastaavissa pikseleissä sekä ne pikselit, joiden arvo on määrättyä raja-arvoa pienempi ja jäljelle jääneiden pikselien määrä antaa kipinäarvon, joka kuvaa kohteen kipinöintiä.The basic idea of the invention is as follows: The object is described and a picture pair is formed from the figures 5 thus obtained. The images in the pair of images are compared with each other, and pixels having substantially the same values in the corresponding pixels of both images are removed from the second image, and pixels whose value is below a predetermined threshold and the remaining pixels give a spark value representing the subject's spark.
10 Keksinnön mukaisessa menetelmässä kuvataan kohdetta ja määritetään kuvassa olevien kipinöiden intensiteettiä ja lukumäärää. Kohteen kuvaus tuottaa digitaalisia kuvia, joissa kunkin kuvapisteen eli pikselin arvo ilmoittaa kirkkauden vastaavassa kohteen kohdassa. Menetelmässä muodostetaan kuvapari, jossa on ensimmäinen ja toinen raakakuva. Raakakuva on kameran tuottamista kuvista valittu kuva, jota 15 käytetään kipinäarvon laskemiseen. Kumpikin kuvaparin raakakuva on omassa tiedostossaan, ja näissä raakakuvissa kunkin kuvapisteen eli pikselin arvo on binääriluku, joka ilmoittaa kirkkauden vastaavassa kohteen kohdassa. Kuvaparin kahta raakakuvaa, ensimmäistä ja toista raakakuvaa, verrataan keskenään ja poistetaan ensimmäisestä ne pikselit, joiden arvo on olennaisesti sama kuin vas-20 taavilla pikseleillä toisessa raakakuvassa. Ensimmäisestä kuvasta poistetaan lisäksi pikselit, joiden arvo on määrättyä raja-arvoa pienempi. Edellä saadusta pelkistetystä kuvasta lasketaan pikseleiden lukumäärä eli kipinäarvo, ja muodostetaan kipinäarvoista valvontatietoa kohdetta valvovalle systeemille toimitettavaksi.The method of the invention describes an object and determines the intensity and number of sparks in the image. Object Description produces digital images in which the value of each pixel, or pixel, indicates the brightness at the corresponding point on the subject. In the method, an image pair having first and second raw images is formed. The raw image is the image selected from the images produced by the camera and used to calculate the spark value. Each raw image in the image pair is in its own file, and in these raw images, the value of each pixel, or pixel, is a binary number that indicates the brightness at the corresponding point on the subject. The two raw images of the image pair, the first and second raw images, are compared with each other and the first pixel having the same value as the corresponding pixels in the second raw image is removed. Additionally, pixels with a value less than a specified threshold are removed from the first image. From the reduced image obtained above, the number of pixels, i.e. the spark value, is calculated, and spark value monitoring information is generated for delivery to the object monitoring system.
Keksinnön mukaisen menetelmän eräässä suoritusmuodossa kuvapari muodoste-25 taan kuvankäsittely-yksikössä kahdesta peräkkäin otetusta raakakuvasta. Eräässä toisessa suoritusmuodossa muodostetaan kuvapari niin, että viimeisin raakakuva on sen ensimmäinen raakakuva ja edellinen ensimmäinen raakakuva on sen toinen raakakuva. Eräässä kolmannessa suoritusmuodossa muodostetaan kuvapari niin, että viimeisin raakakuva on sen ensimmäinen raakakuva ja jokin aiempi raa-30 kakuva on sen toinen raakakuva. Tällöin toinen raakakuva, johon ensimmäistä raakakuvaa verrataan, pysyy samana useammassa kuvaparissa. Tämä on edullisesti sellainen kohdetta kuvaava kuva, jossa esiintyy kipinöintiä joko hyvin vähän tai ei ollenkaan. Tätä toista raakakuvaa voidaan vaihtaa, jos kohteessa tapahtuu muutoksia. Nämä voivat olla valaistusmuutoksia tai muutoksia kohteen toiminnas-35 sa. Kuvaparin raakakuvien ottohetkien välinen aika on vakio, ja kuvaparien välinen aika on vakio. Näiden vakioiden ei tarvitse olla samoja.In one embodiment of the method according to the invention, an image pair is formed in the image processing unit from two successive raw images. In another embodiment, the image pair is formed such that the last raw image is its first raw image and the previous first raw image is its second raw image. In a third embodiment, the image pair is formed such that the last raw image is its first raw image and any previous raw image is its second raw image. In this case, the second raw image to which the first raw image is compared remains the same in several image pairs. Preferably, this is an image of an object with little or no spark. This second raw image can be changed if changes occur in the subject. These may be changes in lighting or changes in the operation of the subject. The time between taking raw images of a pair of images is constant, and the time between pairs of images is constant. These constants do not have to be the same.
33
Kuvapareja voidaan muodostaa esimerkiksi seuraavanlaisilla tavoilla. Otetaan viiden sekunnin välein kuvapareja, joiden kuvien ottohetkien ero on puoli sekuntia. Kuvapari tallennetaan kuvankäsittely-yksikköön ensimmäiseksi ja toiseksi raaka-kuvaksi. Kipinäarvon laskemiseksi tarvittavat toimet tehdään ensimmäiselle kuval-5 le ja toista kuvaa käytetään vertailukuvana. Seuraavassa kuvaparissa on uudet raakakuvat, joita käytetään seuraavan kipinäarvon laskemiseen. Kuvaparien muodostaminen tehdään siten, että eri kuvapareista saatavat kipinäarvot ovat vertailukelpoisia keskenään sekä annettuun kipinäarvon raja-arvoon, jonka ylittäminen aiheuttaa hälytyksen tai yhteydenoton kohdetta valvovaan systeemiin.For example, image pairs can be formed in the following ways. Take pairs of images at five-second intervals, with half-second difference in image capture. The image pair is stored in the image processing unit as the first and second raw image. The operations needed to calculate the spark value are performed on the first image and the second image is used as a reference image. The following image pair contains new raw images used to calculate the next spark value. Pairing the image pairs is done so that the spark values from the different image pairs are comparable with each other and with the given spark value threshold, the exceeding of which causes an alarm or connection to the object monitoring system.
10 Keksinnön mukaisen menetelmän eräässä suoritusmuodossa raakakuvat muutetaan harmaasävyisiksi ennen muuta käsittelyä. Tämä pienentää oleellisesti kuvatiedostojen kokoa ja helpottaa niiden vertailua ja muuta käsittelyä. Lisäksi kutakin raakakuvaa muodostettaessa kuvasta voidaan poistaa ennalta määrättyä maskia vastaavat pikselit. Maskauksella valitaan kohteen liikkumattomia osia tai alueita, 15 joilla ei olennaisesti tapahdu kipinöintiä. Tällöin kuvien koko pienenee ja niiden käsittely nopeutuu. Keksinnön mukaisen menetelmän eräässä suoritusmuodossa pikseleiden poistaminen tarkoittaa niiden arvon asettamista joksikin vakioksi. Pik-seli voidaan myös poistaa sen arvon ilmaisevien bittien poistamisella kuvatiedostosta niin, että tämän tiedoston koko vastaavasti pienenee.In one embodiment of the method according to the invention, the raw images are converted to grayscale before further processing. This significantly reduces the size of the image files and facilitates comparison and other processing. In addition, pixels corresponding to a predetermined mask can be removed from the image during each raw image generation. The masking is used to select non-moving parts or areas of the subject that do not substantially spark. This reduces the size of the images and speeds up their processing. In one embodiment of the method of the invention, deleting pixels means setting their value to something constant. The pixel can also be removed by deleting bits expressing its value from the image file so that the size of this file is reduced accordingly.
20 Keksinnön mukaisessa menetelmässä voidaan säätää kuvaukseen liittyviä parametreja, joita ovat kuvauslaitteen ominaisuudet ja säädöt sekä kuvauslaitteen sijainti suhteessa kohteeseen. Säätämisen jälkeen lasketaan kipinäarvoa, vasta kun on kaksi samoilla säädöillä otettua raakakuvaa.In the method according to the invention, the parameters related to the imaging can be adjusted, which are the characteristics and adjustments of the imaging device and the location of the imaging device in relation to the subject. After adjustment, the spark value is calculated only when there are two raw images taken with the same adjustment.
Mainittu valvontatieto voi olla kipinäarvot sellaisenaan. Valvontatieto voidaan 25 muodostaa myös laskemalla matemaattisesti peräkkäisistä kipinäarvoista tasoitettu kipinäarvo. Kipinäarvon vaihtelualue voi olla myös jaettu muutamaan alueeseen, ja valvontatieto on sen alueen numero, johon kipinäarvo sattuu. Valvontatieto voi olla myös hälytys kipinäarvon ylittäessä asetetun ylärajan. Valvontatiedon muodostamisessa voidaan käyttää myös edellä mainittujen tapojen yhdistelmiä. 1 2 3 4 5 6Said monitoring information may be spark values as such. Monitoring data can also be generated by mathematically calculating a smoothed spark value from consecutive spark values. The spark value range can also be divided into a few areas, and the control information is the number of the area where the spark value occurs. The monitoring information can also be an alarm when the spark value exceeds the set upper limit. Combinations of the above methods may also be used to generate surveillance data. 1 2 3 4 5 6
Keksinnön mukaiselle järjestelylle kohteessa esiintyvän kipinöinnin valvomiseksi, 2 johon kuuluu kamera kohteen kuvaamiseksi ja kuvankäsittely-yksikkö, on tunnus 3 omaista, että kameran tuottamat raakakuvat ovat digitaalisia koostuen pikseleistä, 4 ja kuvankäsittely-yksikössä on muisti raakakuvien pikselien arvojen tallentamisek 5 si, pikselien arvojen vertailija, kuvan pelkistin määrätyt vertailuehdot täyttämättö- 6 mien pikselien poistamiseksi, laskuri kipinäarvon määrittämiseksi eli jäljellejäänei- 4 den pikselien lukumäärän laskemiseksi ja kipinäarvojen käsittely-yksikkö valvonta-tiedon muodostamiseksi kipinäarvoista.The arrangement according to the invention for controlling subject sparking, 2 comprising a camera for capturing an object and an image processing unit, is characterized by the fact that the raw images produced by the camera are digital consisting of pixels 4 and the image processing unit has a memory for storing values of , an image reducer for removing the specified reference pixels, a counter for determining the spark value, i. e., for counting the number of remaining 4 pixels, and a spark processing unit for generating monitoring information from the spark values.
Keksinnön mukaisen järjestelyn eräässä suoritusmuodossa kuvankäsittely-yksikön kuvan pelkistin on järjestetty poistamaan raakakuvaa muodostettaessa ennalta 5 määrättyä maskia vastaavat pikselit, joka maski kattaa ainakin osan kohteen pysyvistä rakenteista tai alueista, joilla ei tapahdu merkittävää kipinöintiä. Tämä tapahtuu ennen kuvan muuta käsittelyä. Keksinnön mukaisen järjestelyn eräässä suoritusmuodossa kuvankäsittely-yksikössä on lisäksi järjestely kuvan har-maasävyiseksi muuttamista varten ennen kuvan muuta käsittelyä.In one embodiment of the arrangement of the invention, the image reducer of the image processing unit is arranged to remove pixels corresponding to a predetermined mask from the raw image, which mask covers at least part of the permanent structures or areas of the object without significant sparking. This occurs before further processing of the image. In one embodiment of the arrangement according to the invention, the image processing unit further comprises an arrangement for rendering the image in grayscale before further processing the image.
10 Keksinnön mukaisen järjestelyn eräässä toisessa suoritusmuodossa pikseleiden arvojen vertailija vertaa kuvaparin kuvien vastaavia pikseleitä. Kuvan pelkistin on järjestetty poistamaan ensimmäisestä raakakuvasta ne pikselit, joiden arvot ovat oleellisesti samoja kuin toisessa raakakuvassa sekä ne pikselit, joiden arvo on määrättyä raja-arvoa pienempi. Laskuri laskee ensimmäisestä kuvasta kipinäarvon 15 ensimmäisen kuvan jäljelle jääneistä pikseleistä. Kuvankäsittely-yksikössä on kommunikaatiolaite kohdetta valvovan systeemin kanssa kommunikoimiseksi, ja kommunikaatiolaite on järjestetty lähettämään valvontatiedon. Valvontatieto on sellaisessa muodossa, että se on kohdetta valvovan systeemin ymmärrettävissä tai se voidaan lähettää kohdetta valvovalle systeemille järjestelyn kommunikaa- 20 tiolaitteella. Jos esimerkiksi yhteys kohdetta valvovaan systeemiin on järjestetty tietokoneverkon kautta, kyseinen kommunikaatiolaite sijoittaa valvontatiedon käytettävän tietoliikenneprotokollan mukaiseen viestiin. Jos taas esimerkiksi yhteys on järjestetty matkapuhelinverkon kautta, sijoitetaan valvontatieto esimerkiksi tekstiviestiin.In another embodiment of the arrangement of the invention, the pixel values comparator compares the corresponding pixels of the images in the image pair. The image reducer is arranged to remove from the first raw image those pixels having substantially the same values as the second raw image and those pixels having a value below a certain threshold. The counter calculates the spark value from the first image from the remaining pixels of the first image. The imaging unit has a communication device for communicating with the object monitoring system, and the communication device is arranged to transmit the monitoring information. The monitoring information is in a form that can be understood by the object monitoring system or can be transmitted to the object monitoring system by the communication device of the arrangement. For example, if the connection to the object monitoring system is arranged through a computer network, the communication device in question places the monitoring information in a message according to the communication protocol being used. If, for example, the connection is arranged via a cellular network, the monitoring information is placed, for example, in a text message.
25 Keksinnön mukainen järjestely on voitu järjestää käsittelemään matemaattisesti kipinäarvoja. Näin voidaan vähentää kipinäarvojen laskemisessa mahdollisesti tapahtuvia virhetulkintoja tai yksittäisten kipinätapahtumien aiheuttamia hälytyksiä. Tuloksena saatavat kipinäarvot on näin esimerkiksi keskiarvoistettu joltain tietyltä aikaväliltä. 1The arrangement according to the invention may have been arranged to handle spark values mathematically. This can reduce potential misinterpretation of spark values or alarms caused by individual spark events. For example, the resulting spark values are averaged over a specific time interval. 1
Kuvankäsittely-yksikön vertailuehdot voivat olla säädettäviä kohteen valaistuksen tai toiminnan mukaan. Kuvankäsittely-yksikkö voi tehdä tämän automaattisesti kuvankäsittely-yksikössä olevien ohjeiden mukaisesti tai uudet vertailuehdot lähetetään kuvankäsittely-yksikölle käsin.The reference conditions of the imaging unit may be adjustable according to the lighting or function of the subject. The imaging unit can do this automatically according to the instructions in the imaging unit, or the new reference conditions are sent to the imaging unit manually.
55
Kuvankäsittely-yksikkö ja kommunikaatiolaite kommunikoimiseksi kohdetta valvovan systeemin kanssa voi olla toteutettu tietokoneella ja kamera voi olla valvonta-kamera.The imaging unit and communication device for communicating with the object monitoring system may be implemented on a computer and the camera may be a surveillance camera.
Kuvankäsittely-yksikkö voi olla oleellisesti toteutettu kohdetta valvovan systeemin 5 resursseilla. Jos esimerkiksi kohdetta valvova systeemi käsittää tietokoneen, kuvankäsittely-yksikkö on voitu toteuttaa tämän resursseilla. Eräässä suoritusmuodossa kuvankäsittely-yksikkö on toteutettu yhdellä tai useammalla signaaliprosessorilla.The image processing unit may be substantially implemented with the resources of the object monitoring system 5. For example, if the object monitoring system comprises a computer, the imaging unit may have been implemented with resources for this. In one embodiment, the image processing unit is implemented with one or more signal processors.
Keksinnön etuna on, että sillä voidaan valvoa monenlaisia kohteita ja sitä voidaan 10 käyttää erilaisissa paikoissa. Kohteet voivat olla erikokoisia ja paikka voi olla sisä-tai ulkotiloissa.An advantage of the invention is that it can monitor a wide range of objects and can be used in different locations. Items can be of different sizes and the place can be indoors or outdoors.
Lisäksi keksinnön etuna on, että se tuottaa tuloksia nopeasti. Edelleen etuna on, että sen käyttämiseen ei tarvita tehokasta laitteistoa. Eduksi myös on, että keksinnön ei tarvitse olla kovin lähellä valvomaansa kohdetta. Keksinnön tuoma hyöty on 15 myös se, että valvottavaa kohdetta tai kohteen valvontasuuntaa voidaan helposti vaihtaa.A further advantage of the invention is that it produces results quickly. A further advantage is that it does not require efficient equipment to operate it. It is also an advantage that the invention does not have to be very close to the object under its control. Another advantage of the invention is that the object to be monitored or the direction of the object can be easily changed.
Edelleen keksintö mahdollistaa järjestelyä kipinöinnin mittaamisen kohteissa, joissa perinteiset esimerkiksi infrapunasäteilyä tai ultraviolettivaloa mittaavat palo- tai kipinäilmaisimet eivät toimi luotettavasti, kuten sulatoissa tai valimoissa, joissa 20 käsiteltävä kuuma metalli aiheuttaa voimakkaan taustasäteilyn näillä aallonpituusalueilla.The invention further provides an arrangement for measuring sparking at locations where conventional fire or spark detectors, such as infrared or ultraviolet light, do not work reliably, such as in smelters or foundries where the hot metal to be processed produces strong background radiation in these wavelength ranges.
Keksinnön etuna on myös, että se mahdollistaa joissain tapauksissa valmiiden jo olemassa olevien ratkaisujen käytön osana kipinöinnin valvontaa.It is also an advantage of the invention that in some cases it allows the use of pre-existing solutions as part of the spark control.
Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisesti. Selostuksessa viitataan 25 oheisiin piirustuksiin, joissa kuva 1 esittää vuokaaviona esimerkkiä keksinnön mukaisesta menetelmästä kohteessa esiintyvän kipinöinnin valvomiseksi, kuva 2 esittää esimerkkiä keksinnön mukaisesta järjestelystä kipinöinnin valvomiseksi ja 1 kuva 3 esittää esimerkin keksinnön mukaisen järjestelyn käytöstä.The invention will now be described in detail. Referring to the drawings, reference is made to the accompanying drawings, in which Figure 1 is a flow chart illustrating an example of a method for controlling sparking in a subject, Figure 2 illustrating an example of an inventive arrangement for controlling sparking and
66
Kuvassa 1 on vuokaaviona esimerkki keksinnön mukaisesta menetelmästä. Menetelmällä on jokin kohde, jossa tapahtuu mahdollisesti kipinöintiä. Menetelmässä kohdetta kuvataan kameralla ja tämä kuvaus tuottaa kuvia, joita on mahdollisuus tallentaa ja käsitellä. Kuvat joko ovat tai ne voidaan muuttaa digitaaliseen muo-5 toon. Edullisesti kuvaus tuottaa peräkkäisiä kuvia jatkuvasti. Kipinöinnin voimakkuutta kuvaava kipinäarvo lasketaan kuvankäsittely-yksikössä.Fig. 1 is a flow chart showing an example of a method according to the invention. The method has some object where there is a potential spark. In the method, the subject is photographed with a camera and this description produces images that can be recorded and processed. The images either are or can be converted to digital format 5. Preferably, the image produces continuous images continuously. The spark value representing the sparking intensity is calculated in the imaging unit.
Menetelmässä muodostetaan kuvapari, jossa on ainakin kaksi raakakuvaa. Raa-kakuva on kameran tuottamista kuvista valittu kuva. Edullisesti valinnan tekee kuvankäsittely-yksikkö. Kamera voidaan myös ohjeistaa lähettämään kuvankäsittely-10 yksikölle tietyin väliajoin raakakuvia. Raakakuvalle ei ole vielä tehty toimenpiteitä, joiden avulla kohteen kipinöintiä voidaan arvioida kuvasta. Raakakuvalle on voitu ennen arvioinnin aloittamista tehdä joitain toimenpiteitä, jotka nopeuttavat tätä arviointia. Näitä voivat olla esimerkiksi kuvan muuntaminen harmaasävykuvaksi tai kuvan maskaaminen, jossa kuvasta poistetaan alueita tai kohteen osia, joissa ei 15 kipinöintiä odoteta esiintyvän. Kuvaparin ensimmäinen raakakuva on se, jonka ottohetkelle kipinäarvo lasketaan. Toista raakakuvaa käytetään laskemisessa vertailukohtana.The method generates a pair of images having at least two raw images. Raw image is the image selected by the camera. Preferably, the selection is made by the image processing unit. The camera may also be instructed to send raw images at certain intervals to the imaging-10 unit. No measures have yet been taken for the raw image to evaluate the sparking of the subject. There may have been some steps taken to speed up the evaluation of the raw image before starting the evaluation. These may include, for example, converting the image to a grayscale image, or masking the image to remove areas or portions of the subject that are not expected to spark. The first raw image in the image pair is the one at which the spark value is calculated at the moment of capture. The second raw image is used as a reference for the calculation.
Vaiheessa 101 käynnistetään menetelmä kipinöinnin valvomiseksi. Kaavion vaiheessa 102 muodostetaan kuvapari, joka koostuu kahdesta raakakuvasta. Raaka-20 kuva on digitaalisessa muodossa. Tällöin raakakuva koostuu pikseleistä, joiden arvo on verrannollinen kohteen kirkkauteen kyseisessä kohdassa. Raakakuva on edullisesti harmaasävyinen, jolloin siinä on mukana vain kohteen kirkkausinfor-maatiota. Harmaasävykuva sisältää vähemmän dataa kuin väri-informaatiota sisältävä kuva, jolloin sen käsittely on nopeampaa. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11In step 101, a method for controlling sparking is initiated. In step 102 of the diagram, an image pair consisting of two raw images is formed. The raw 20 image is in digital format. In this case, the raw image consists of pixels whose value is proportional to the brightness of the subject at that point. The raw image is preferably grayscale, whereby only the brightness information of the subject is included. A greyscale image contains less data than an image with color information, so it is faster to process. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Vaiheessa 103 raakakuvasta poistetaan tässä esimerkissä kohteen paikallaan 2 pysyviä osia tai alueita, joilla ei odoteta esiintyvän merkittävää kipinöintiä. Tätä 3 toimenpidettä kutsutaan maskaukseksi. Nämä osat voivat olla erilaisia kohteeseen 4 tai sen ympäristöön kuuluvia rakenteita. Tämä poistaminen tapahtuu edullisesti 5 asettamalla mainittuihin paikallaan pysyviin osiin tai alueisiin liittyvät pikselit johon- 6 kin vakioarvoon. Nämä raakakuvasta poistettavat kohdat voidaan asettaa ennak 7 koon järjestettäessä kipinän valvontaa käyttövalmiuteen. Tässä yhteydessä voi 8 daan tehdä myös muita kuvan jatkokäsittelyä helpottavia toimia, kuten esimerkiksi 9 kuvan muutos harmaasävyiseksi. Tarvittaessa kuvista voidaan tallentaa kopioita 10 kuvankäsittely-yksikön muistiin. Tämä voidaan tehdä, jos esimerkiksi halutaan tut- 11 kia, miten kohde on käyttäytynyt tiettyinä hetkinä. Vaihe 103 voidaan tehdä myös ennen kuvaparin muodostamista.In step 103, in this example, permanent portions or areas of the subject that are not expected to exhibit significant sparking are removed from the raw image. These 3 steps are called masking. These parts may be different structures within or around the object 4. This deletion is preferably accomplished by setting the pixels associated with said stationary portions or regions to a constant value. These areas to be removed from the raw image can be preset to 7 when arranging the spark control ready for use. In this context, other steps may be taken to facilitate further processing of the image, such as, for example, changing the 9 image to grayscale. If necessary, copies of the images can be stored in the memory of the 10 image processing units. This can be done, for example, if one wants to investigate how the subject has behaved at certain times. Step 103 may also be performed before the image pair is formed.
77
Vaiheessa 104 verrataan kuvaparin ensimmäistä ja toista raakakuvaa. Tällöin poistetaan ensimmäisestä raakakuvasta ne pikselit, joilla on oleellisesti sama arvo kuin vastaavilla pikseleillä toisessa raakakuvassa. Kuvasta siis poistetaan oleellisesti kohteen paikallaan pysyvät osat, jolloin jäljellä ovat ne pikselit, joiden arvo on 5 muuttunut. Vaiheessa 104 poistetaan lisäksi ne pikselit, joiden arvo ei ylitä järjestelylle ennalta asetettua raja-arvoa eli ne pikselit, joita vastaavat kohdat eivät ole tarpeeksi kirkkaita ollakseen kipinöitä. Näin jäljelle jäävät vain ne pikselit, joiden arvo on muuttunut kuvaparin kahden raakakuvan välillä ja joiden arvo ylittää annetun rajan. Nämä pikselit kuvaavat kohteen kipinöintiä.Step 104 compares the first and second raw images of the image pair. The pixels having substantially the same value as the corresponding pixels in the second raw image are removed from the first raw image. Thus, the stationary parts of the subject are substantially removed from the image, leaving pixels whose value has changed 5. In step 104, further, pixels whose value does not exceed a predetermined threshold for the arrangement, i.e., pixels whose corresponding points are not bright enough to be sparks, are removed. This will leave only those pixels whose value has changed between the two raw images in the image pair and whose value exceeds a given limit. These pixels represent the subject's sparking.
10 Vaiheessa 105 kuvasta lasketaan kipinäarvo. Tämä tehdään laskemalla kuvan ne pikselit, joita ei ole poistettu vaiheissa 103 ja 104. Pikselien lukumäärä antaa ki-pinäarvon, joka on verrannollinen kohteessa tapahtuvaan kipinöintiin ensimmäisen raakakuvan ottohetkellä. Pikseleiden poistaminen kuvasta voidaan tehdä monella tavalla. Poistettu pikseli voidaan esimerkiksi asettaa johonkin tiettyyn vakioarvoon 15 tai ne voidaan poistaa bittikartasta, jolloin tämä kartta tiivistyy.10 In step 105, the spark value is calculated from the image. This is done by counting the pixels of the image that have not been removed in steps 103 and 104. The number of pixels gives a pixel value proportional to the sparking at the subject at the time of the first raw image. There are many ways to remove pixels from an image. For example, the deleted pixel may be set to a specific constant value 15, or they may be removed from the bitmap, thereby compressing this map.
Vaiheessa 106 muodostetaan kipinäarvosta valvontatieto. Tämä lähetään eteenpäin kohdetta valvovalle systeemille, joka on esimerkiksi valvomossa. Voidaan myös suorittaa hälytys kipinäarvon ylittäessä jonkin asetetun raja-arvon. Valvonta-tieto voi olla laskettu kipinäarvo tai se voi olla muokattu helpommin käsiteltävään 20 muotoon.In step 106, monitoring information is generated from the spark value. This is forwarded to an object monitoring system, such as a control room. An alarm can also be triggered when the spark value exceeds a set limit. The control data may be a calculated spark value or may be converted into a more readily manipulated form.
Jos kohteen kipinämittausta halutaan jatkaa, vaiheessa 107 palataan vaiheeseen 102, jossa aloitetaan uuden kuvaparin muodostaminen. Kuvaparin kuvat voivat olla kokonaan uusia tai edellisen kuvaparin ensimmäistä raakakuvaa, josta ei ole vähennetty pikseleitä kipinäarvon laskemiseksi, käytetään uuden kuvaparin toise-25 na raakakuvana. Edullisesti ensimmäisen raakakuvan ja toisen raakakuvan otto-hetkien välinen aika pysyy oleellisesti vakiona. On myös mahdollista, että toisena raakakuvana käytetään referenssikuvaa, joka pysyy samana useamman kipinäarvon laskemisen ajan. Referenssikuvaa voidaan vaihtaa joko tietyin aikavälein tai valaistusolojen tai kuvausparametrien muuttuessa. Oleellisesti referenssikuvassa 30 esiintyy vähän kipinöintiä. Jos kohteen kipinäarvojen laskeminen lopetetaan, siirrytään vaiheeseen 108.If the object's spark measurement is to be continued, step 107 returns to step 102 where a new image pair is started. The images in a pair of images may be completely new or the first raw image of the previous image pair, without subtracting pixels to calculate the spark value, is used as the second raw image of the new image pair. Preferably, the time between the capture moments of the first raw image and the second raw image remains substantially constant. It is also possible that a reference image is used as the second raw image, which remains the same for several calculations of spark value. The reference image can be changed either at specific time intervals or when lighting conditions or shooting parameters change. Essentially, the reference image 30 shows little sparking. If the calculation of the object's spark value is stopped, proceed to step 108.
Kerätyistä kipinäarvoista voidaan muodostaa aikasarjoja, joita voidaan matemaattisesti käsitellä, jolloin voidaan vähentää yksittäisten kipinätapausten aiheuttamia kipinäarvohälytyksiä.The collected spark values can be used to generate time series that can be mathematically manipulated to reduce spark value alarms caused by individual spark events.
88
Kuvassa 2 on esimerkki keksinnön mukaisesta järjestelystä kipinöinnin valvomiseksi. Järjestelyyn 200 kuuluu kamera 201, kuvankäsittely-yksikkö 203 sekä kommunikaatiolaite 207 kommunikoimiseksi kohdetta valvovan systeemin 210 kanssa.Figure 2 shows an example of an arrangement according to the invention for controlling sparking. Arrangement 200 includes a camera 201, an image processing unit 203, and a communication device 207 for communicating with the object monitoring system 210.
5 Kohdetta valvova systeemi 210 voi olla automatisoitu laitteisto tai esimerkiksi ihminen valvomossa seuraamassa kohteiden tilaa ja toimintaa kuvaavien mittareiden lukemia.5 The object monitoring system 210 may be an automated system or, for example, a person in the control room monitoring the readings of indicators measuring the status and activity of objects.
Kamera 201 on sijoitettu niin, että sen kuvakenttään tulee ainakin osa kohteen kipinöinnistä. Kamera voi tuottaa yksittäisiä kuvia tai kuvavirtaa, jotka ovat edulli-10 sesti digitaalisia. Kamerasta voidaan ottaa tai se lähettää kuvankäsittely-yksikölle 203 aineistoa, josta kuvankäsittely-yksikkö voi valita raakakuvia kipinäarvojen laskemiseen. Kameran kuvaus- ja kuvanluontiasetukset ovat säädettävissä. Vertailtavat kipinäarvot lasketaan raakakuvista, jotka otetaan samoilla kameran asetuksilla. Joissain suoritusmuodoissa kameran säätöjen muuttuessa muutetaan myös 15 kuvankäsittely-yksikön asetuksia kipinöiden laskemiseksi, jolloin kameran eri säädöillä saadut kipinäarvot ovat vertailukelpoisia keskenään. Edullisesti kamera toimii näkyvän valon alueella.The camera 201 is positioned so that at least a portion of the subject's sparking appears in the image field. The camera can produce single images or stream, which is preferably 10-digit digital. The camera may take or send to the image processing unit 203 material from which the image processing unit may select raw images for calculating spark values. Camera shooting and image creation settings are adjustable. Comparable spark values are calculated from raw images taken with the same camera settings. In some embodiments, as the camera settings change, the settings of the 15 imaging units for calculating the sparks are also changed, so that the spark values obtained with the various camera adjustments are comparable. Preferably, the camera operates in the visible light range.
Järjestelyssä 200 kameran 201 ja kuvankäsittely-yksikön 203 välissä on yhteys 202. Yhteys on voitu toteuttaa langallisesti tai langattomasti. Yhteydellä siirretään 20 kuvainformaatiota kamerasta kuvankäsittely-yksikölle sekä tietoja kameran säädöistä ja asetuksista. Kameraa voidaan myös ohjata tämän yhteyden kautta. Kuvankäsittely-yksikkö voi antaa kameralle uusia ohjauksia esimerkiksi kohteen toimintatilan muuttuessa, esimerkiksi kipinöinnin todennäköisyyden tai sen merkityksen kohteen toiminnan kannalta pienentyessä. Ohjaus voi olla esimerkiksi käsky 25 ottaa kuvia harvemmin tai muuttaa kuvausasetuksia, kuten valotusta.In the arrangement 200, a connection 202 is provided between the camera 201 and the imaging unit 203. The connection may be wired or wireless. The connection transfers 20 image information from the camera to the imaging unit, as well as information about camera adjustments and settings. The camera can also be controlled via this connection. The imaging unit may give the camera new controls, for example, when the subject's operating state changes, for example, the likelihood of sparking or its significance decreasing with respect to the subject's performance. The control may be, for example, command 25 to take less pictures or to change shooting settings such as exposure.
Kuvankäsittely-yksikkö 203 käsittelee kameran tuottamia kuvia, laskee niistä kipinä-arvon, tarvittaessa käsittelee kipinäarvoja matemaattisesti, muuntaa kipinäar-voja valvontatiedoiksi, välittää kipinäarvotietoja tai valvontatietoja kohdetta valvovalle systeemille ja voi tarvittaessa vastaanottaa uusia ohjeita ja raja-arvoja ja toi-30 mittaa kameralle ohjeita. Kuvankäsittely-yksikkö koostuu muistista 209, pikselien arvon vertailijasta 204, kuvan pelkistimestä 205, laskurista 206 sekä kipinäarvojen käsittely-yksiköstä 211 kipinäarvotiedon saattamiseksi valvovan systeemin havaittavaan muotoon. Kuvankäsittely-yksikössä on myös järjestely muidenkin laskutoimitusten tekemiseksi sekä järjestely yhteyksien järjestämiseksi muihin laitteisiin. 35 Kuvankäsittely-yksikkö 203 voi tehdä raakakuville joitain esikäsittelyjä. Tällaisia 9 voivat olla esimerkiksi kuvien tarpeettomien alueiden poistaminen maskaamalla, niillä alueilla joilla ei esiinny kipinöintiä tai se on niin vähäistä, että se ei vaikuta merkittävästi kipinäarvoon.The image processing unit 203 processes the images produced by the camera, calculates the spark value from them, mathematically processes the spark values, converts the spark values to the control data, transmits the spark value data or the control data to the object monitoring system and can receive new instructions and limits. . The image processing unit consists of a memory 209, a pixel value comparator 204, an image reducer 205, a counter 206, and a spark value processing unit 211 for converting spark value information into a detectable form by the monitoring system. The imaging unit also has an arrangement for performing other calculations as well as an arrangement for connecting to other devices. 35 The image processing unit 203 may perform some pre-processing of the raw images. These may include, for example, removing unnecessary areas of the image by masking, areas where there is no or little sparking that does not significantly affect the spark value.
Muistiin 209 tallennetaan kameran 201 tuottamia kuvia tai muuta kuvankäsittely-5 yksikön tarvitsemaa tietoa. Nämä voivat olla käsittelemättömiä kuvia, raakakuvia, kipinäarvoja tai kipinöinnin laskemisessa syntyneitä kuvia. Ennen kaikkea sinne tallennetaan niiden raakakuvien, joita tarvitaan kipinäarvon laskemiseksi, pikselei-den arvot. Kun kuvankäsittely-yksikkö tarvitsee jotain tiettyä kuvaa, se haetaan muistista. Muistiin voidaan myös tallentaa kuvia, joiden ottohetkille laskettu kipinä-10 arvo ylittää jonkin tietyn raja-arvon. Näin tehdään esimerkiksi jos halutaan tutkia missä päin kohdetta kipinöintiä esiintyy ja kuinka se käyttäytyy.The memory 209 stores images produced by the camera 201 or other information required by the image processing unit 5. These may be unprocessed images, raw images, spark values, or images resulting from the spark calculation. Above all, the pixel values of the raw images needed to calculate the spark value are stored there. When an image processing unit needs a specific image, it is retrieved from memory. You can also store images with a spark value of more than a certain threshold calculated at the time of capture. This is done, for example, if you want to investigate where the object is sparking and how it is behaving.
Pikselien arvon vertailija 204 vertaa kahden kuvan toisiaan vastaavien pikseleiden arvoja toisiinsa tai jonkin kuvan pikseleitä johonkin annettuun arvoon. Kipinäarvon laskussa etsitään raakakuvasta pikseleitä, joiden arvo on muuttunut verrattavaan 15 kuvaan nähden ja joiden kirkkaus ylittää annetun raja-arvon.The pixel value comparator 204 compares the values of two pixels corresponding to each other or the pixels of an image to a given value. The spark value is calculated by looking for pixels in the raw image that have changed in value relative to the 15 images being compared and whose brightness exceeds a given threshold.
Kuvan pelkistin 205 poistaa raakakuvasta ne pikselit, jotka eivät täytä annettuja ehtoja. Kipinäarvon laskussa se poistaa ensimmäisestä raakakuvasta ne pikselit, joiden arvon pikselien arvon vertaaja on havainnut pysyneen olennaisesti samana vertailukuvan kanssa, ja ne pikselit, joiden kirkkaus ei ylitä annettua raja-arvoa. 20 Jäljelle jääneet pikselit kuvaavat kohteen kipinöintiä. Pikseleiden poistaminen tehdään esimerkiksi asettamalla poistetut pikselit johonkin tiettyyn vakioarvoon tai poistamalla kyseisiä pikseleitä vastaavat tiedot kuvatiedostosta tai bittikartasta.The image reducer 205 removes from the raw image those pixels that do not meet the given conditions. In the reduction of the spark value, it removes from the first raw image those pixels whose value the pixel value comparator has found to remain substantially the same as the reference image, and those pixels whose brightness does not exceed a given threshold. 20 The remaining pixels represent the subject's sparking. Pixel deletion is done, for example, by setting the removed pixels to a specific constant value, or by deleting the data corresponding to those pixels from an image file or bitmap.
Laskuri 206 laskee käsitellyn kuvan pikseleiden määrän tai ne pikselit, joiden arvo poikkeaa jostain vakioarvosta. Kipinäarvon laskussa laskuri laskee kuvasta ne pik-25 selit joita kuvan pelkistin 205 ei ole poistanut. Laskurin saama luku on kipinäarvo, joka on verrannollinen kohteen kipinöintiin kuvan ottohetkellä.Counter 206 counts the number of pixels in the processed image, or pixels whose value is different from a constant value. In calculating the spark value, the counter counts from the image those pixels not removed by the image reducer 205. The number obtained by the counter is the spark value, which is proportional to the sparking of the subject at the time the image is taken.
Kipinäarvojen käsittely-yksikkö 211 muodostaa kipinäarvoista valvontatietoja. Tällöin se muuttaa tarvittaessa kipinäarvoja sellaiseen muotoon, että kohdetta valvova systeemi 210 ymmärtää kipinäarvot tai ne ovat helpommin käsiteltävissä. 30 Kommunikaatiolaite 207 voi lähettää kipinäarvon tai tiedon siitä kohdetta valvovalle systeemille. Tällöin valvontatieto sisällytetään tiedostoon tai viestiin, jonka muoto riippuu siitä, miten yhteys 208 on toteutettu. Kipinäarvoa voidaan muokata esimerkiksi ihmiselle havainnollisempaan muotoon. Esimerkiksi kipinäarvon esitysmuotoa voidaan valvontatietoa muodostettaessa muokata pikseleiden lukumää- 10 rästä johonkin vertailulukuun, joka kuvaa kipinöinnin määrää kohteessa. Tällaisia vertailulukuja voivat olla esimerkiksi 0, joka tarkoittaa, ettei kohteessa esiinny kipinöintiä, 1, joka tarkoittaa vähäistä kipinöintiä, 2, joka tarkoittaa merkittävästi lisääntynyttä kipinöintiä ja 3, joka tarkoittaa kipinöintiä, joka vaatii välitöntä toimin-5 taa. Tällöin kohdetta valvovaa systeemiä hoitava ihminen heti havaitsee valvonta-tiedosta, millainen kipinöinti on kyseessä.The spark value processing unit 211 generates spark value monitoring information. Then, if necessary, it changes the spark values to such a form that the object monitoring system 210 understands the sparks or is easier to handle. The communication device 207 may send a spark value or information about it to the object monitoring system. The monitoring information is then included in a file or message, the format of which depends on how the connection 208 is implemented. The spark value can, for example, be modified to form a more human figure. For example, the spark value representation can be modified from the number of pixels to a control number that represents the amount of spark in the target when generating control information. Such benchmarks may be, for example, 0, which means that there is no sparking in the subject, 1, which indicates little sparking, 2, which signifies significantly increased sparking, and 3, which indicates sparking, which requires immediate action. In this case, the person operating the object monitoring system immediately discovers from the control information what kind of sparking is involved.
Kuvankäsittely-yksikön 203 eri osat on voitu toteuttaa yhdellä tai useammalla digitaalisen signaalin käsittelyyn tarkoitetulla mikropiirillä. Kuvankäsittely-yksikkö voidaan toteuttaa myös ohjelmallisesti, jolloin sen osien toimintoja toteutetaan tieto-10 koneen resursseilla. Kuvankäsittely-yksikkö on voitu toteuttaa samalla tietokoneella kuin kohdetta valvova systeemi. Kuvankäsittely-yksikkö toimii tässä tapauksessa omana osanaan. Tällöin kameran tuottamat kuvat lähetetään suoraan kohdetta valvovalle systeemille.The various parts of the image processing unit 203 may be implemented by one or more integrated circuits for processing the digital signal. The imaging unit may also be implemented software, whereby the functions of its parts are implemented with the resources of a computer. The imaging unit may have been implemented on the same computer as the object monitoring system. In this case, the image processing unit will act as a part. The images produced by the camera are then sent directly to the target monitoring system.
Kuvankäsittely-yksikkö 203 on yhteydessä kohdetta valvovaan systeemiin 210 15 kommunikaatiolaitteen 207 avulla. Laite on jokin sinänsä tunnettu lähetin-vastaanotin. Kommunikaatiolaitteen 207 ja kohdetta valvovan systeemin välinen yhteys 208 voi olla langallinen tai langaton. Yhteyden kautta kohdetta valvova systeemi voi lähettää käskyjä kipinöinnin valvontajärjestelylle 200. Näitä käskyjä ovat esimerkiksi käsky aloittaa ja lopettaa kipinälaskenta tai asettaa uusia raja-arvoja 20 tai pyyntö kuvankäsittely-yksikölle lähettää jokin muistiin tallennettu kuva kohdetta valvovalle systeemille.The image processing unit 203 communicates with the object monitoring system 210 by means of the communication device 207. The device is a transceiver known per se. The connection 208 between the communication device 207 and the object monitoring system 208 may be wired or wireless. Through the connection, the object monitoring system may send commands to the spark control arrangement 200. These instructions include, for example, an instruction to start and stop spark counting, or set new thresholds 20, or a request to the imaging unit to send an image stored in memory to the object monitoring system.
Järjestely 200 kipinöinnin valvomiseksi on voitu myös toteuttaa niin, että kaikki sen osat ovat kamerassa. Toinen mahdollinen toteutusmuoto on että on useampia kameroita, jotka kuvaavat joko samaa kohdetta eri suunnilta tai eri kohteita, ja yksi 25 kuvankäsittely-yksikkö, joka käsittelee kameroiden tuottamia kuvia ja muodostaa kullekin kameralle omia kipinäarvojaan. Käyttämällä useampaa kameraa samalla kohteelle saadaan hyvin tarkkoja tietoja kipinöinnin käyttäytymisestä.The arrangement for controlling 200 sparks may also be implemented so that all its parts are in the camera. Another possible embodiment is that there are a plurality of cameras depicting either the same subject from different directions or different objects, and one image processing unit that processes the images produced by the cameras and generates its own spark values. Using multiple cameras on the same subject provides very accurate information on sparking behavior.
Kuvassa 3 esitetään esimerkki keksinnön käytöstä. Tässä on kamera 302 ja tietokone 301. Kamera on järjestetty kuvaamaan kohdetta 304, jossa esiintyy kipinöin-30 tiä 303. Kohde voi olla esimerkiksi jokin teollisuuden prosessi, jossa käsitellään sulaa tai osaksi sulaa ainetta. Tällainen on esimerkiksi vesijäähdytteinen muotti jatkuvavalukoneessa, jossa sulaa metallia, esimerkiksi kuparia, valetaan muotin läpi ja saadaan yhtenäistä kupariharkkoa. Häiriötilanteessa voi tapahtua kipinöintiä, jossa kipinät ovat sulaa kuparia. Kipinöinti pitäisi havaita mahdollisimman pian, 35 sillä jatkuessaan se voi vahingoittaa lähellä olevia laitteita, kuten kupariharkkoa 11 muovaavia teloja. Kipinöinti tapahtuu yleensä vesijäähdytteisen muotin alapäässä, missä kiinteäkuorinen metalliharkko tulee ulos. Jos harkon kovettuneeseen ulkokuoreen syntyy reikä, sen sisällä oleva vielä sula materiaali pääsee ulos ja joutuu kosketuksiin ilman ja veden kanssa, jolloin syntyy kipinöintiä. Jos materiaalin ulos-5 pääseminen jatkuu, reikä voi kasvaa ja harkon sula sisus valuu ulos kasvavasta reiästä alapuolen rullille ja laitteistoon. Tämä voi aiheuttaa suuria taloudellisia vahinkoja. Perinteiset infrapuna- tai ultraviolettisäteilyä mittaavat kipinähavaitsimet eivät toimi tässä ympäristössä, koska laitteisto ja kuuma metalli aiheuttavat taustasäteilyä, jonka seasta kipinöiden havaitseminen on hyvin vaikeata.Figure 3 shows an example of the use of the invention. Here is a camera 302 and a computer 301. The camera is arranged to depict an object 304 having a spark 30 303. The object may be, for example, an industrial process of processing molten or partially molten material. This is the case, for example, with a water-cooled mold in a continuous casting machine in which molten metal, for example copper, is cast through a mold and a uniform copper ingot is obtained. In the event of a malfunction, sparks may occur in which the sparks are molten copper. Sparking should be detected as soon as possible 35 because, if continued, it can damage nearby equipment such as rolls forming the copper ingot 11. Sparking usually occurs at the bottom end of a water-cooled mold, where a solid-shell metal ingot comes out. If a hole is formed in the hardened outer shell of the ingot, the still molten material inside it escapes and comes into contact with air and water, causing sparks. If the material out of the 5-reaching continues, the hole can grow and the molten ingot inside of come out of the growing hole on the rolls and equipment below. This can cause major financial damage. Conventional infrared or ultraviolet spark detectors do not work in this environment because the equipment and hot metal cause background radiation, which makes spark detection very difficult.
10 Kamera 302 tuottaa kohteesta 304 kuvia, jotka siirretään tietokoneelle 301. Tietokoneessa on kuvankäsittely-yksikkö ja välineet kommunikoimiseksi kohdetta valvovan systeemin kanssa. Tämä tietokone, jolla kuvankäsittely-yksikkö on toteutettu, voi olla myös kohdetta valvova systeemi tai osa siitä. Kameran tuottamista kuvista kuvankäsittely-yksikkö valitsee tarvittavat kuvat, joista muodostetaan kuvapa- 15 reja. Kukin muodostettu kuvapari tuottaa kipinäarvon, joka on verrannollinen kohteessa tapahtuvaan kipinöintiin. Tietokone toimittaa kipinäarvon tai tiedon kipinä-arvon ylittäessä annetun raja-arvon kohdetta valvovalle systeemille. Kohdetta valvova systeemi ryhtyy toimiin, joita voivat olla esimerkiksi hälytys valvojalle tai muutokset kohteen toimintaan. 110 Camera 302 produces images from object 304 which are transmitted to computer 301. The computer has an image processing unit and means for communicating with the object monitoring system. This computer on which the imaging unit is implemented may also be a system or part of the object monitoring system. From the images produced by the camera, the image processing unit selects the necessary images to form the image pairs. Each image pair generated produces a spark value proportional to the sparking at the target. The computer transmits a spark value or data when the spark value exceeds a given threshold to the target monitoring system. The object monitoring system takes action, which may include alerting the moderator or changes in the object's behavior. 1
Edellä on kuvattu eräitä keksinnön mukaisia edullisia suoritusmuotoja. Keksintö ei rajoitu juuri kuvattuihin ratkaisuihin, vaan keksinnöllistä ajatusta voidaan soveltaa lukuisilla tavoilla patenttivaatimusten asettamissa rajoissa.Some of the preferred embodiments of the invention have been described above. The invention is not limited to the solutions just described, but the inventive idea can be applied in numerous ways within the scope of the claims.
Claims (20)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20095115A FI121443B (en) | 2009-02-06 | 2009-02-06 | Method and arrangement for controlling sparking |
| PCT/FI2010/050067 WO2010094832A2 (en) | 2009-02-06 | 2010-02-05 | Method and arrangement for monitoring sparking |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20095115A FI121443B (en) | 2009-02-06 | 2009-02-06 | Method and arrangement for controlling sparking |
| FI20095115 | 2009-02-06 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI20095115A0 FI20095115A0 (en) | 2009-02-06 |
| FI20095115A FI20095115A (en) | 2010-08-12 |
| FI121443B true FI121443B (en) | 2010-11-15 |
Family
ID=40404618
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI20095115A FI121443B (en) | 2009-02-06 | 2009-02-06 | Method and arrangement for controlling sparking |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| FI (1) | FI121443B (en) |
| WO (1) | WO2010094832A2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109352424A (en) * | 2018-09-18 | 2019-02-19 | 东莞市皓晟实业有限公司 | Electric main shaft of digital control machine tool temperature-compensation method and device |
| CN115546224B (en) * | 2022-12-06 | 2023-04-07 | 新乡学院 | Automatic fault identification and control method for motor operation process |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0886730A (en) * | 1994-09-16 | 1996-04-02 | Meidensha Corp | Device and method for discriminating material |
| JP3482265B2 (en) * | 1995-03-07 | 2003-12-22 | 東芝ソリューション株式会社 | Steel inspection equipment |
| JP2000111410A (en) * | 1998-10-02 | 2000-04-21 | Mitsubishi Electric Corp | Fire detector |
| US6992765B2 (en) * | 2002-10-11 | 2006-01-31 | Intralase Corp. | Method and system for determining the alignment of a surface of a material in relation to a laser beam |
| JP2008126274A (en) * | 2006-11-21 | 2008-06-05 | Kobe Steel Ltd | Spatter recognition method and apparatus in arc welding |
| JP5200469B2 (en) * | 2007-09-18 | 2013-06-05 | Ｊｆｅスチール株式会社 | Welding spark detection method, spark detection device, and welded product manufacturing method |
-
2009
- 2009-02-06 FI FI20095115A patent/FI121443B/en not_active IP Right Cessation
-
2010
- 2010-02-05 WO PCT/FI2010/050067 patent/WO2010094832A2/en active Application Filing
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2010094832A2 (en) | 2010-08-26 |
| FI20095115A (en) | 2010-08-12 |
| FI20095115A0 (en) | 2009-02-06 |
| WO2010094832A3 (en) | 2010-10-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107948465B (en) | A kind of method and apparatus that detection camera is disturbed | |
| KR100922784B1 (en) | Image base fire sensing method and system of crime prevention and disaster prevention applying method thereof | |
| KR101546933B1 (en) | Apparatus for sensing fire | |
| JP2006074164A5 (en) | ||
| KR102315371B1 (en) | Smart cctv control and warning system | |
| FI121443B (en) | Method and arrangement for controlling sparking | |
| JP2021119523A (en) | Fire detection device and fire detection method | |
| JP2018173888A (en) | Fire Monitoring Support System | |
| KR101224548B1 (en) | Fire imaging detection system and method | |
| JP6980188B2 (en) | Fire identification device | |
| CN110045242B (en) | Method, system, medium and equipment for monitoring arc light in switch cabinet | |
| US20220375131A1 (en) | Camera device and image processing method | |
| JP2001269770A (en) | Method for automatically detecting abnormality in molten metal treating facility | |
| JP2019212968A (en) | Imaging apparatus and control method of the same | |
| JP2022117058A (en) | Imaging apparatus and imaging method | |
| JP2009198254A (en) | Thermal image photographing system and thermal image photographing apparatus | |
| JP7494985B2 (en) | Spark detection system and spark detection method | |
| JPH03232613A (en) | Article accumulating state detecting method and device | |
| KR101638882B1 (en) | Method and apparatus for maintain image brightness of ultrahigh temperature object | |
| RU2813255C1 (en) | Control of metal level during casting | |
| US20230286037A1 (en) | System and method for monitoring metal level during casting | |
| US20230286038A1 (en) | Monitoring casting environment | |
| US11951536B2 (en) | System and method for monitoring ingot detachment from bottom block | |
| JP2009281603A (en) | Slag solidification determining device, and its program and method | |
| EP4293645A1 (en) | Method and system for controlling a guard tour of a thermal camera |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC | Transfer of assignment of patent |
Owner name: ALTE VISETEC OY Free format text: ALTE VISETEC OY |
|
| FG | Patent granted |
Ref document number: 121443 Country of ref document: FI |
|
| PC | Transfer of assignment of patent |
Owner name: BRANDSOFT OY |
|
| PC | Transfer of assignment of patent |
Owner name: VISION SYSTEMS OY |
|
| MM | Patent lapsed |