0I:10.13374/j.1ssn1001-053x.1997.05.018 第19卷第5期 北京科技大学学报 Vol.19 No.5 1997年10月 Journal of University of Science and Technology Beijing 0ct.1997 智能信息处理在烧结质量推断中的应用 孙铁王粉花 郭秀荣 北京科技大学信息工程学院，100083 摘要研究了智能信息处理在烧结质量推断中的应用，在对图象序列的范型描述和BP算法改 进的基础上，成功地应用了图象序列分析与动态模式识别相结合的方法，解决了烧结质量的动 态推断问题.实例表明，该方法有很好的实用效果 关键词信息处理，模式识别，烧结矿/图象序列 中图分类号TP391.41,TF046.4 烧结矿质量的优劣将直接影响到炼铁生产的产量、质量和能源消耗”烧结过程是高度 复杂的动态系统，具有显著的非线性、时变性和空间分布不确定性，对于这类系统建立其精确 的数学模型十分困难.目前，普遍采用的烧结矿离线检验方法，从取样、检验，到检验结果，时 间滞后过长，与之相反，烧结生产的配料点火温度、料层厚度等配套环节的自动化程度发展很 快，离线的烧结质量检测已成为以质量为目的的闭环控制系统发展的主要障碍. 90年代初人们对烧结过程的信息获取与模式识别进行了探讨，并取得了不少成就2) 但仅仅用模糊与聚类的方法还不足以有效地解决许多实际问题.为此，本文凭借自动视觉检 测系统，摄取在不同时刻的烧结机尾断面图像序列，即模式列，用动态模式识别与时间序列分 析相结合的方法，动态地在线推断烧结质量，为最终实现闭环在线质量控制提供基础，同时也 为复杂过程的智能自动化开辟一条新途径 1模式列的动态描述 模式列的动态识别是在模式紧致性假设的基础上进行的.图像空间的一个紧致性点集相 应于一个简单的模式).在此基础上，把烧结过程中不同时刻反映不同图像的特征矢量序列 集合记为X,把烧结过程中最能反映质量的矢量序列集合记为I可称之为各种质量的集 合).如果把烧结质量按一定的指标分为m类，则： z=02 (1) 其中Z为代表第j类质量的特征矢量序列组成的集合.相应地，X也有如下分类： x-0x (2) -1 1996-07-02收稿第一作者男45岁副教授 *国家自然科学基金资助项目第 卷 年 第 期 月 北 京 科 技 大 学 学 报 。 《 智能信息处理在烧结质量推断中的应用 孙 铁 王粉花 郭秀荣 北京科技大学信息工 程 学 院 ， 摘要 研究 了智能信息处理 在烧结质量 推断中的应用 ， 在对 图象序列 的范型描述 和 算法 改 进 的基 础上 ， 成功地 应用 了 图象序列 分析 与动态模式识别相 结合 的方 法 ， 解 决 了 烧结 质量 的动 态推断间题 实例表 明 ， 该方法 有很好的实用效果 关键词 信息处理 ， 模式识别 ， 烧结矿 图象序列 中图分类号 ， 烧结矿质量 的优劣将直 接 影 响到 炼铁 生 产 的产 量 、 质量 和 能 源 消耗 川 烧结过 程 是 高 度 复杂的动态系 统 ， 具有 显著 的非线性 、 时变性 和 空 间分布不 确定性 ， 对于 这类 系 统建 立其精确 的数 学模 型 十分 困难 目前 ， 普 遍 采 用 的烧 结 矿 离 线检 验方 法 ， 从 取 样 、 检 验 ， 到 检 验 结 果 ， 时 间滞后过 长 ， 与之相 反 ， 烧结生产 的配料点火温 度 、 料 层 厚度等配套环 节 的 自动化程 度 发展很 快 ， 离线 的烧结质量检测 已 成 为 以 质量 为 目的 的 闭环 控 制 系 统 发展 的主要 障碍 年代初人们对烧结过程 的信息获取 与模 式 识别进 行 了探讨 ， 并取得 了不 少成 就 ， ’」 但仅仅用模 糊 与 聚类 的方 法 还 不 足 以 有 效地 解 决许 多 实 际 问题 为此 ， 本 文 凭借 自动 视 觉 检 测系 统 ， 摄 取在 不 同时刻 的烧结 机尾 断面 图像 序 列 ， 即模 式列 ， 用 动态模 式 识别 与 时 间序 列分 析相结合的方 法 ， 动态地在 线推 断烧结质量 ， 为最 终实现 闭环在 线质量 控 制提供基 础 ， 同时也 为复 杂过 程 的智能 自动化 开辟 一 条新途 径 模式列 的动态描述 模式列 的动态 识别是 在模 式 紧致性 假设 的基 础上 进行 的 图像空 间的一个 紧致性 点集 相 应于 一 个 简单的模 式 在 此 基 础 上 ， 把 烧 结过 程 中不 同时刻 反 映不 同 图像 的特 征 矢 量 序列 集合 记 为 ， 把 烧 结 过 程 中最 能 反 映 质 量 的 矢 量 序 列 集 合 记 为 双 可 称 之 为 各 种 质 量 的集 合 如果把烧结质量 按 一定 的指标分 为 类 ， 则 一 ，目乙 其 中 乙为代表第 类质量 的特 征 矢量序列组 成 的集合 · 相应地 ， 也有 如下 分类 刀 一 日 一 一 收稿 第 一作 者 男 岁 副教授 国 家 自然科学基金 资助项 目 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．1997．05．018