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公开(公告)号：CN103605204B
公开(公告)日：2015-09-02
申请号：CN201310646003.8
申请日：2013-12-04
Applicant: 中南大学
IPC: G02B23/24
Abstract: 本发明属于仪表检测领域，提出一种平行低光损背光高温工业内窥镜，包括用于炉内取像的光学目镜、光源发光部件、光源驱动电路、通信电路、导像光纤束、导光结构、成像芯片、成像驱动电路、冷却系统和外壳；外壳包括圆管和方形外壳两部分，导光结构包括设置在光源发光部件后部的椭球形凹面镜、与光源发光部件相对的圆形凸透镜和导光光路，圆管的前端设置有光学目镜和背光孔，所述取像探头通过导像光纤束与成像芯片连接。本发明提供了一种全新的背光技术，将原有的光导纤维背光方式转变成平行光直接背光方式，简化了光路结构，提高了光能利用效率，增加了背光区域和亮度，并且消除了对背光光源约束，适用于多种光源，提高了设备的稳定性，降低了设备成本。
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公开(公告)号：CN109283663A
公开(公告)日：2019-01-29
申请号：CN201811366345.3
申请日：2018-11-16
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种大视场、高分辨的工业内窥镜光学系统，包括沿光轴由物侧到像侧依次分布的广角物镜系统、场镜和光纤传像束；所述广角物镜系统包括沿光轴由物侧到像侧依次分布的负透镜组、孔径光阑和正透镜组；所述场镜设置在所述广角物镜系统的焦平面偏物侧方向上；所述光纤传像束设置在所述广角物镜系统的焦平面上，与所述场镜相邻。采用光纤传像束作为工业内窥镜光学系统的转像系统，长度可调，适应不同工业炉窑对设备长度的需求。利用场镜实现像方远心光路，使前置光学系统的光线全部进入光纤。前置广角物镜系统的设计与光纤传像束各性能参数、技术指标匹配，反摄远结构保证了光学系统的大视场和像面均匀性。整个光学系统分辨率大，色差小，成像效果好。
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公开(公告)号：CN103667563B
公开(公告)日：2015-07-15
申请号：CN201310706376.X
申请日：2013-12-19
Applicant: 中南大学
IPC: C21B7/24
Abstract: 本发明提供一种平行低光损背光高温内窥镜下的高炉全料面光学成像系统，包括：图像采集系统，包括安装在高炉内的多个内窥镜，用于采集高炉内料面不同角度的光学图像，将该光学图像转化为数字图像；通信系统，用于将所述图像采集系统采集到的所述数字图像传输给计算机成像系统；所述计算机成像系统，用于对所述数字图像进行处理、重构和显示。本发明通过将图像采集系统安装在高炉内，采集高炉内料面的不同角度的图像，通信系统将图像传输给计算机成像系统进行处理、重构和显示，由于该图像采集系统实现了在高炉炉内安全可调、近距离采集高炉料面信息，因此利用该系统能够实时、高精度的获取高炉全料面图像。
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公开(公告)号：CN109283663B
公开(公告)日：2019-12-06
申请号：CN201811366345.3
申请日：2018-11-16
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种大视场、高分辨的工业内窥镜光学系统，包括沿光轴由物侧到像侧依次分布的广角物镜系统、场镜和光纤传像束；所述广角物镜系统包括沿光轴由物侧到像侧依次分布的负透镜组、孔径光阑和正透镜组；所述场镜设置在所述广角物镜系统的焦平面偏物侧方向上；所述光纤传像束设置在所述广角物镜系统的焦平面上，与所述场镜相邻。采用光纤传像束作为工业内窥镜光学系统的转像系统，长度可调，适应不同工业炉窑对设备长度的需求。利用场镜实现像方远心光路，使前置光学系统的光线全部进入光纤。前置广角物镜系统的设计与光纤传像束各性能参数、技术指标匹配，反摄远结构保证了光学系统的大视场和像面均匀性。整个光学系统分辨率大，色差小，成像效果好。
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公开(公告)号：CN106023160A
公开(公告)日：2016-10-12
申请号：CN201610310559.3
申请日：2016-05-11
Applicant: 中南大学
CPC classification number: G06T5/002 , G06T2207/10004
Abstract: 本发明提供了一种高炉料面图像边缘检测方法及装置，该方法包括：对高炉料面图像进行边缘增强处理；从水平方向、垂直方向、第一斜边方向以及第二斜边方向四个方向的分数阶微分算子对边缘增强处理后的高炉料面图像进行边缘初步提取，得到初步边缘图像；其中，初步边缘图像包含高炉料面图像的边缘，第一斜边方向与第二斜边方向互相垂直；对初步边缘图像中的高炉料面图像的边缘进行去噪以及平滑化处理，得到高炉料面的最终边缘图像。通过采用分数阶微分算子的方法对边缘进行初步提取，提高了边缘定位的准确性，且本发明还进行平滑与去噪处理，有效提高边缘图像的准确性和清晰度，使最终得到的图像能够达到理想效果，为高炉布料操作提供有力依据。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN103605204A
公开(公告)日：2014-02-26
申请号：CN201310646003.8
申请日：2013-12-04
Applicant: 中南大学
IPC: G02B23/24
Abstract: 本发明属于仪表检测领域，提出一种平行低光损背光高温工业内窥镜，包括用于炉内取像的光学目镜、光源发光部件、光源驱动电路、通信电路、导像光纤束、导光结构、成像芯片、成像驱动电路、冷却系统和外壳；外壳包括圆管和方形外壳两部分，导光结构包括设置在光源发光部件后部的椭球形凹面镜、与光源发光部件相对的圆形凸透镜和导光光路，圆管的前端设置有光学目镜和背光孔，所述取像探头通过导像光纤束与成像芯片连接。本发明提供了一种全新的背光技术，将原有的光导纤维背光方式转变成平行光直接背光方式，简化了光路结构，提高了光能利用效率，增加了背光区域和亮度，并且消除了对背光光源约束，适用于多种光源，提高了设备的稳定性，降低了设备成本。
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公开(公告)号：CN107515999B
公开(公告)日：2019-01-01
申请号：CN201710951705.5
申请日：2017-10-13
Applicant: 中南大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明公开了一种用于确定高炉炉顶煤气流运动与粉尘分布的方法，通过根据煤气流湍流运动的N‑S方程，得出了煤气流流动的精准理论模型，同时结合模式理论和湍流分析理论对湍动能方程进行模拟封闭并修正模拟参数，利用TSDIA对湍流耗散方程进行模拟，得到了高炉炉顶煤气流湍流模型。根据所建立的煤气流湍流模型，获得炉顶煤气流运动的速度场信息，同时基于气固两相的湍流交互作用，对高炉炉顶粉尘进行全面受力分析，利用牛顿定律建立了炉顶粉尘颗粒的运动模型。通过对湍流模型和粉尘颗粒的运动模型之间的耦合，最终得到了基于相间交互作用的高炉炉顶混合模式分布模型，通过此模型可精准确立高炉炉顶煤气流运动与粉尘分布。
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公开(公告)号：CN106023160B
公开(公告)日：2018-11-02
申请号：CN201610310559.3
申请日：2016-05-11
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明提供了一种高炉料面图像边缘检测方法及装置，该方法包括：对高炉料面图像进行边缘增强处理；从水平方向、垂直方向、第一斜边方向以及第二斜边方向四个方向的分数阶微分算子对边缘增强处理后的高炉料面图像进行边缘初步提取，得到初步边缘图像；其中，初步边缘图像包含高炉料面图像的边缘，第一斜边方向与第二斜边方向互相垂直；对初步边缘图像中的高炉料面图像的边缘进行去噪以及平滑化处理，得到高炉料面的最终边缘图像。通过采用分数阶微分算子的方法对边缘进行初步提取，提高了边缘定位的准确性，且本发明还进行平滑与去噪处理，有效提高边缘图像的准确性和清晰度，使最终得到的图像能够达到理想效果，为高炉布料操作提供有力依据。
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公开(公告)号：CN107515999A
公开(公告)日：2017-12-26
申请号：CN201710951705.5
申请日：2017-10-13
Applicant: 中南大学
IPC: G06F17/50
CPC classification number: G06F17/5009 , G06F17/50
Abstract: 本发明公开了一种用于确定高炉炉顶煤气流运动与粉尘分布的方法，通过根据煤气流湍流运动的N-S方程，得出了煤气流流动的精准理论模型，同时结合模式理论和湍流分析理论对湍动能方程进行模拟封闭并修正模拟参数，利用TSDIA对湍流耗散方程进行模拟，得到了高炉炉顶煤气流湍流模型。根据所建立的煤气流湍流模型，获得炉顶煤气流运动的速度场信息，同时基于气固两相的湍流交互作用，对高炉炉顶粉尘进行全面受力分析，利用牛顿定律建立了炉顶粉尘颗粒的运动模型。通过对湍流模型和粉尘颗粒的运动模型之间的耦合，最终得到了基于相间交互作用的高炉炉顶混合模式分布模型，通过此模型可精准确立高炉炉顶煤气流运动与粉尘分布。
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公开(公告)号：CN103667563A
公开(公告)日：2014-03-26
申请号：CN201310706376.X
申请日：2013-12-19
Applicant: 中南大学
IPC: C21B7/24
Abstract: 本发明提供一种平行低光损背光高温内窥镜下的高炉全料面光学成像系统，包括：图像采集系统，包括安装在高炉内的多个内窥镜，用于采集高炉内料面不同角度的光学图像，将该光学图像转化为数字图像；通信系统，用于将所述图像采集系统采集到的所述数字图像传输给计算机成像系统；所述计算机成像系统，用于对所述数字图像进行处理、重构和显示。本发明通过将图像采集系统安装在高炉内，采集高炉内料面的不同角度的图像，通信系统将图像传输给计算机成像系统进行处理、重构和显示，由于该图像采集系统实现了在高炉炉内安全可调、近距离采集高炉料面信息，因此利用该系统能够实时、高精度的获取高炉全料面图像。
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