Identification of molten aluminium level through vision system in casting furnaces

The accurate measurement of molten aluminium level in continuous casting processes is a major issue which affects the final product quality and process efficiency. The presented work is directed to the development of a camera vision system for the measurement of aluminium level inside a furnace. Molten aluminium surface and internal refractory walls of the furnace have different light intensity values. At the interface they form an edge which can be used to identify a line using existing machine vision techniques. An algorithm to identify the interface line and measure the melt level inside the furnace was developed. The reference system for level measurement is based on the size and relative position of known features of the furnace in the framed view of the camera. The algorithm is able to provide on-line measurement of the aluminium level for different illumination conditions inside the furnace. Field experiments showed that the method can achieve level measurements with measuring error of 6 mm at 99.7% confidence level.

La misurazione accurata del livello di alluminio fuso nei processi di colata continua è una questione importante che influisce sulla qualità del prodotto finale e sull'efficienza del processo. Il lavoro presentato è diretto allo sviluppo di un sistema di visione a telecamera per la misurazione del livello dell'alluminio all'interno di una fornace. La superficie dell'alluminio fuso e le pareti refrattarie interne del forno hanno valori di intensità luminosa diversi. All'interfaccia formano un bordo che può essere utilizzato per identificare una linea utilizzando le tecniche di visione artificiale esistenti. È stato sviluppato un algoritmo per determinare il livello di alluminio fuso dalla linea rilevata. Il sistema di riferimento per la misurazione del livello si basa sulla dimensione e la posizione relativa delle caratteristiche note del forno nel campo visivo della telecamera. L'algoritmo è in grado di fornire misure in tempo reale del livello di alluminio per diverse condizioni di illuminazione. Gli esperimenti sul campo hanno dimostrato che il metodo è in grado di ottenere misure del livello con un errore di misurazione di 6 mm con un livello di confidenza del 99,7%.