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申请/专利权人：北方工业大学;北京科技大学

摘要：本发明公开了基于图像处理获得中间包水模型速度云图的方法及系统，属于钢铁冶金炼钢领域，该方法包括：1搭建与原型具有一定相似比例的中间包水模型；2拍摄入口处加入的墨水在中间包内的扩散过程；3利用MATLAB软件处理视频，将每一帧二值化；4将不同时刻墨水所占区域的二值化图根据灰度值随时间递增集中在一张图上；5计算每一帧墨水的沿着其移动方向移动的距离除以这一帧的时间求出速度。本发明方法为研究中间包水模型流场速度提供了一种新的方法，能够简单、快捷、经济地测得中间包水模型的流场速度，同时也可以用于结晶器等其他冶金容器，为冶金容器的流场测量提供了技术支持。

主权项：1.基于图像处理获得中间包水模型速度云图的方法，其特征在于，包括以下步骤：搭建与中间包原型具有预设相似比例的中间包水模型；在所述中间包水模型内进行墨水实验，并拍摄所述墨水在中间包内的扩散过程；利用MATLAB软件处理所述扩散过程，将每一帧二值化，获得二值化图片；将不同时刻墨水所占区域的二值化图片根据灰度值随时间递增集中在一张图上，获得时间灰度图；基于所述时间灰度图，计算每一帧墨水沿移动方向的速度，基于所述速度，获得中间包水模型速度云图；基于所述时间灰度图，计算每一帧墨水沿移动方向的速度，基于所述速度，获得中间包水模型速度云图的方法包括：对中间包图片的像素数做有限拆分，获得若干方格；其中，所述中间包图片为所述时间灰度图；计算每个方格内灰度的平均值；从所述平均值中选取灰度梯度最大的取向，获得墨水速度方向；基于所述墨水速度方向，计算每一帧墨水沿移动方向的速度；基于所述速度，计算中间包水模型速度云图；其中，所述中间包水模型速度云图的计算公式为： ，其中，x1是以像素为单位的水平轴上的点P1和P之间的距离；x2是以像素为单位的水平轴上的点P和P2之间的距离；y1是以像素为单位的垂直轴上的点P1和P之间的距离；y2是以像素为单位的垂直轴上的点P2和P之间的距离；vp是点P的速度；gP1是点P1的灰度值；gP2是点P2的灰度值；f是以帧为单位的视频帧数；Rpr是像素长度与实际长度之比，单位为像素m。

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