鋼鐵生產(chǎn)中的料位和料形是冶煉過(guò)程控制的重要指標(biāo),基于合成孔徑雷達(dá)（SAR）原理的微波成像裝置可有效提取熱態(tài)徑向料面特征.針對(duì)幾何形態(tài)復(fù)雜,回波信號(hào)突變性強(qiáng),甚至?xí)霈F(xiàn)遮蔽效應(yīng)導(dǎo)致雷達(dá)失波的料面中心部分,本文建立了中心區(qū)域雙聚焦測(cè)量成像系統(tǒng).選定爐頂風(fēng)罩位置對(duì)稱安裝兩套雷達(dá),電機(jī)控制雷達(dá)天線勻速擺動(dòng)獲取二維坐標(biāo)矩陣,用重采樣插值算法將其轉(zhuǎn)換成像素點(diǎn)均勻的矩形灰度圖像;根據(jù)尺寸參數(shù)確定爐心掃描重疊區(qū)間,并構(gòu)建料面中心雙聚焦融合算法（DfSAR）拼接雙圖像.與均值融合相比,圖像互信息提高10.43%,清晰度改善23.91%.最后,采用雷達(dá)恒虛警率（CFAR）目標(biāo)檢測(cè)算法有效濾除高爐內(nèi)粉塵顆粒物對(duì)料面圖像的干擾. 

【文章來(lái)源】：控制理論與應(yīng)用. 2020,37(08)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：11 頁(yè)

【部分圖文】：

圖２陰：影部分）屬于關(guān)鍵區(qū)域，其料面形??狀主要有凸起、平面、漏斗形，冶煉狀態(tài)也包括噴涌??態(tài)、鼓泡、平靜態(tài)等等，都會(huì)影響料面＿顯度；另外??

考慮霄達(dá)安裝位置及扇形擺角，轉(zhuǎn)換成直＿坐標(biāo)??系中的霄達(dá)掃描各處坐標(biāo)點(diǎn)，就能從雷達(dá)ＳＡＲ？像中??看到料面變化趨勢(shì)．把扇形能量值圖像轉(zhuǎn)換成０？２５５??范圍內(nèi)的灰度圖像，扇形圖中各像素點(diǎn)的坐標(biāo)ｉｆｉ直頻??坐標(biāo)系中提費(fèi)均勻的，而常規(guī)矩艱圖的各像素點(diǎn)位置??都是整數(shù)，為了將扇形頻譜圖像轉(zhuǎn)換成二錐矩形圖像，??采用重釆樣插值［１Ｓ—１７］算琺＃到灰度圖像．插值示意圖??如圖４所示．．??爐內(nèi)的復(fù)雜干擾條件及料面形狀可能會(huì)對(duì)、目標(biāo)物產(chǎn)??生遮蔽效應(yīng)．爐心區(qū)域氣流旺盛，料面狀態(tài)較復(fù)雜且??雷達(dá)回波信號(hào)金變強(qiáng)，加之離雷達(dá)較遠(yuǎn)，因此對(duì)爐心??區(qū)域采取宂余測(cè)囊再融合的方式可提高關(guān)鍵Ｅ域測(cè)??量可靠性，即根據(jù)需要讓兩臺(tái)雷達(dá)掃描到對(duì)方Ｍ域一??童范．圍４崖羲菹圍的左邊界由右側(cè)雷達(dá)掃描至高絶左??側(cè)的最遠(yuǎn)位置確走，名邊界由左側(cè)雷達(dá)掃描至高爐右??側(cè)的最遠(yuǎn)位置確定．雷達(dá)發(fā)收一次得到一個(gè)頻譜，擺??動(dòng)一周能夠得到整個(gè)扇形區(qū)域內(nèi)的頻譜信息；轉(zhuǎn)換到??圖像中，在爐心處根據(jù)料面的散射波頻譜＃可以分析??出雷達(dá)的信噪高低從而給予融合像素點(diǎn)不同的置??信度，得到輕向完整料面閨．商爐內(nèi)部高粉塵、多顆粒??物的狀況使得頻譜會(huì)出現(xiàn)多個(gè)波峰，通過(guò)恒：虛警率檢??測(cè)算法識(shí)別料面后標(biāo)并弱化千擾．本文提出一種適用??于雷達(dá)掃描頻譜圖像處埋的黨釆祥方法與雙聚焦區(qū)??域融合方法？并將恒虡警＇率檢測(cè)細(xì)于料面識(shí)別細(xì)．??整體處理流程如圖３所示：??圖３料面雙聚焦成像處理＇流程??Ｆｉｇ．?３?Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ?ｆｌｏｗ?ｏｆ?ｄｕａｌ－ｆｏｃｕｓ?ｉｍａｇｉｎｇ?ｏｎ?ｂｕｒｄｅｎ??ｓｕｒｆａｃｅ??２．２?ＳＡＲ圖像像素點(diǎn)重采樣插值??雷達(dá)每

達(dá)掃描至高爐右??側(cè)的最遠(yuǎn)位置確定．雷達(dá)發(fā)收一次得到一個(gè)頻譜，擺??動(dòng)一周能夠得到整個(gè)扇形區(qū)域內(nèi)的頻譜信息；轉(zhuǎn)換到??圖像中，在爐心處根據(jù)料面的散射波頻譜�？梢苑治�??出雷達(dá)的信噪高低從而給予融合像素點(diǎn)不同的置??信度，得到輕向完整料面閨．商爐內(nèi)部高粉塵、多顆粒??物的狀況使得頻譜會(huì)出現(xiàn)多個(gè)波峰，通過(guò)恒：虛警率檢??測(cè)算法識(shí)別料面后標(biāo)并弱化千擾．本文提出一種適用??于雷達(dá)掃描頻譜圖像處埋的黨釆祥方法與雙聚焦區(qū)??域融合方法？并將恒虡警＇率檢測(cè)細(xì)于料面識(shí)別細(xì)．??整體處理流程如圖３所示：??圖３料面雙聚焦成像處理＇流程??Ｆｉｇ．?３?Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ?ｆｌｏｗ?ｏｆ?ｄｕａｌ－ｆｏｃｕｓ?ｉｍａｇｉｎｇ?ｏｎ?ｂｕｒｄｅｎ??ｓｕｒｆａｃｅ??２．２?ＳＡＲ圖像像素點(diǎn)重采樣插值??雷達(dá)每次菜樣得到的時(shí)域數(shù)據(jù)做快速傅里葉變換??（ｆａｓｔ?Ｆｏｕｒｉｅｒ?ｔｒａｎｓｆｏｒｍ，?ＥＰＴ）變換—到一維測(cè)暈顱譖，??擴(kuò)展成由一個(gè)掃描周期內(nèi)的頻譜數(shù)據(jù)組成的二．維矩??陣：??⑷??Ｘ＼??＾１，１??尤?１，２?？??？尤?ｌ，ｎ??ｘ２??＝??Ｘ２，ｌ??＾２，２?．??？尤?２，ｎ??尤ｍ??＾ｍ，ｌ??尤?ｍ，２?？??？?＾ｍ，ｎ??０?１?２?３?４?５?６?７?８?９?１０?１１?１２?１３?１４?１５??像素點(diǎn)／?ｐｉｘｅｌ??圖４重鑾祥插ｆｆｉ方法示意ｆｆｌ??Ｆｉｇ．?４?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｒｅｓａｍｐｌｉｎｇ?ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎ?ｍｅｔｈｏｄ??圖中：裏色點(diǎn)代＿頻譜圖像中的某一頻率處相應(yīng)??傳度處的灰度，位置由直角坐標(biāo)描述；＿色點(diǎn)代表屬??采樣


本文編號(hào)：3060133