(57)【要約】【課題】  高炉出銑口から流出した溶銑・溶融スラグ混合液体の流速を迅速に測定する方法を提供する。【解決手段】  高炉出銑口６から流出する溶銑・溶融スラグ混合液体５の熱放射輝度２次元分布を、撮像装置１で露光時間が短い高速シャッターでかつ短い時間間隔で複数枚撮像し、得られた放射輝度２次元分布パターンを複数画像間で比較して画像間のパターン移動量を検出し、画像間のパターン移動量に基づいて溶銑・溶融スラグ混合液体の流速を算出する。出銑流の溶融物表面は、放射輝度の低い部分と高い部分のまだら模様を形成している。溶融物表面のまだら模様は、短時間であればその形状を変えることなく、溶融物の流速と等しい速度で模様が移動していくので、模様の移動速度を測定することにより出銑口から流出した溶融物の流速が直接測定できる。【選択図】  図１
2007002306.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高炉出銑口から流出する溶銑・溶融スラグ混合液体の熱放射輝度２次元分布を、露光時間が短い高速シャッターでかつ短い時間間隔で固体撮像装置を用いて複数枚撮像し、得られた放射輝度２次元分布パターンを複数画像間で比較して画像間のパターン移動量を検出し、画像間のパターン移動量に基づいて溶銑・溶融スラグ混合液体の流速を算出することを特徴とする高炉出銑流速測定方法。
【請求項２】
前記高速シャッターの露光時間を１ｍ秒以下とすることを特徴とする請求項１に記載の高炉出銑流速測定方法。
【請求項３】
前記撮像の時間間隔を１０ｍ秒以下とすることを特徴とする請求項１又は２に記載の高炉出銑流速測定方法。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の高炉出銑流速測定方法で測定した溶銑・溶融スラグ混合液体の流速と、前記撮像した溶銑・溶融スラグ混合液体の熱放射輝度２次元分布画像に基づいて算出した溶銑・溶融スラグ混合液体の直径とに基づいて、溶銑・溶融スラグ混合液体の流出量を算出することを特徴とする高炉出銑量の測定方法。
【請求項５】
高炉出銑口から流出する溶銑・溶融スラグ混合液体の熱放射輝度２次元分布画像を撮像する固体撮像装置と、得られた放射輝度２次元分布パターンを複数画像間で比較して画像間のパターン移動量を検出する画像処理装置と、画像間のパターン移動量に基づいて溶銑・溶融スラグ混合液体の流速を算出する演算装置とを有し、前記固体撮像装置は露光時間が短い高速シャッターでかつ高速フレームレートで撮像することを特徴とする高炉出銑流速測定装置。
【請求項６】
前記高速シャッターの露光時間を１ｍ秒以下とし、前記フレームレートを１００フレーム／秒以上とすることを特徴とする請求項５に記載の高炉出銑流速測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高炉出銑口から流出する溶銑・溶融スラグ混合液体の流速を測定する高炉出銑流速測定方法及び測定装置、並びに溶銑・溶融スラグ混合液体の流量測定方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
高炉内部では、炉頂部から装入された装入原料が高炉内で降下するのに伴い、高温還元反応によって溶銑と溶融スラグが生成され、炉内を滴下し、炉底に溜まって湯溜まりを形成する。この湯溜まりに向かって炉外から貫通孔を開けると、この貫通孔を通して溶銑・溶融スラグ混合物が炉外に流出する。この貫通孔の炉外開口部分を出銑口とよぶ。炉底部の出銑口形成位置にはマッド材が充填されていて、ドリル等で機械的に開孔して貫通孔を形成する。
【０００３】
開孔直後の出銑口の口径はドリル径に等しいが、出銑の経過とともに孔の壁面が侵食されて出銑口の口径が次第に拡大する。一方、出銑口からの溶銑と溶融スラグ混合液体の単位時間流出量は、平均したときに溶銑・溶融スラグの炉内での生成量にほぼ等しい値となる必要がある。そこで、出銑開始時は溶銑・溶融スラグ流出量が炉内での生成量よりも少なくなるように開口径を選定する。その結果、開口後の前半部分では炉内の溶銑・溶融スラグ量は時間とともに増大する。出銑を続けると出銑口径の拡大に伴い溶銑・溶融スラグの単位時間流出量が増大し、炉内での生成量よりも流出量が多くなり、炉内の量が低下に転じる。出銑口の使用開始から終了までを平均すると、溶銑・溶融スラグ生成量と流出量がほぼ等しい値となる。
【０００４】
出銑口の侵食速さはマッド材の材質、溶銑・スラグ混合比、溶銑温度、溶銑流速などに複雑に依存し、安定しているわけではない。通常は出銑口使用開始から２〜４時間程度で炉内の湯面レベルが出銑口付近まで低下するので、この時点でマッド材を出銑口に充填してその出銑口を閉塞させる。このような作業を繰り返すことによって銑鉄が高炉で製造される。
【０００５】
出銑中に炉内のコークス塊が出銑口に詰まったり、出銑口付近に垂れたスラグが凝固したりして出銑流の流出を阻害することがある。このように溶銑・溶融スラグの排出が滞ると、炉内の溶銑・溶融スラグ量が増加を続け、炉内の通気性が悪化して炉内充填物の下降不安定や吹き抜けといった銑鉄品質悪化や生産性低下に関係したトラブルを引き起こす原因となる。
【０００６】
高炉の安定操業を維持するためには、上記のような出銑口からの溶銑・溶融スラグの排出滞りを的確に察知する必要があり、従って出銑中は溶銑の流出状況を常に監視しておくことが重要である。
【０００７】
従来、出銑した溶銑と溶融スラグの流出重量をそれぞれ測定することにより、出銑口からの流出状況を監視することが一般的に行われている。出銑口から流出する溶銑と溶融スラグはスキンマーで分離される。溶銑は出銑樋の先にあるトーピードカーに注ぎ込まれ、トーピードカーごと秤量される。スラグについては水冷後に粉砕され、固化したスラグが秤量される。これらの秤量値を積算することにより、一定時間内に出銑した溶銑と溶融スラグの合計値が推定される。
【０００８】
特許文献１には、溶銑なべの溶銑レベルを測定するマイクロ波レベル計の測定値から出銑速度（単位時間出銑量）を演算し、水砕設備で製造された水砕を秤量するコンベヤスケールの計測値から出滓速度（単位時間出滓量）を演算する方法が記載されている。
【０００９】
【特許文献１】特開平５−１５６３３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記のように溶銑やスラグを秤量することによって出銑口からの流出状況を監視する方法では、溶銑の秤量はトーピードカーにおいて行われ、スラグの秤量は水冷粉砕工程を経てから行われるため、秤量値が出るまでに長時間を要し、これでは出銑流の流出異常を早期に検出することが困難である。
【００１１】
出銑中に炉内のコークス塊が出銑口に詰まったり、出銑口付近に垂れたスラグが凝固したりして出銑流の流出を阻害する場合には、出銑口内を通過する出銑流に対する抵抗が増加し、出銑口内出銑流の流速が低下し、その結果として、単位時間当たり溶銑・溶融スラグ流出量としてその時点での出銑口の直径から想定される量に比較して少ない量となる。従って、コークス塊詰まりやスラグ凝固によって排出の滞りが発生している際には、溶銑・溶融スラグ混合流の流速が遅くなるという現象が現れていることとなる。そうとすると、出銑口から流出した溶銑・溶融スラグ混合流の流速を迅速に測定することができれば、高炉炉底における出銑流の流出を阻害する事象を最も直接的に検出できるということになる。
【００１２】
本発明は、出銑口から流出した溶銑・溶融スラグ混合流の流速を迅速に測定する方法を提供することを目的とする。併せて、測定した流速に基づき、単位時間当たり溶銑・溶融スラグ流出量を迅速に算出する方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明者が高炉出銑口から流出する溶融物の熱放射輝度２次元分布を図１（ａ）に示す要領で静止画像として撮像したところ、図２に示すように、出銑流の溶融物表面の放射輝度は一様ではなく、放射輝度の低い部分と放射輝度の高い部分とに明確に分離されることがわかった。放射輝度の低い部分と高い部分とは溶融物表面でまだら模様を形成している。出銑口から流出する溶融物は溶銑と溶融スラグとの混合物であり、両者はほぼ同温度であることから、放射輝度の低い部分は放射率の低い溶銑であり、放射輝度の高い部分は放射率の高い溶融スラグであるものと推定することができる。即ち、高炉出銑口から流出する溶融物は溶銑とスラグが渾然一体として存在するのではなく、溶銑部分とスラグ部分とが明確に分離して混在することが明らかとなった。
【００１４】
溶融物表面のまだら模様は、短時間であればその形状を変えることなく、溶融物の流速と等しい速度で模様が移動していく。従って、模様の移動速度を測定することができれば、測定した速度は出銑口から流出した溶融物の流速に等しい速度であり、即ち出銑口から流出した溶融物の流速が直接測定できることとなる。
【００１５】
ただし、溶融物の流速は高速であるから、溶融物表面のまだら模様を必要な解像度で撮像するためには、露光時間が短い高速シャッターで撮像する必要がある。また、出銑口から流出した溶融物の内部は乱流状態であるため、表面のまだら模様も時間の経過とともにその形状を変化させる。従って、模様の移動速度を測定するためには、模様が変形しない短い時間間隔で撮像した画像同士で２次元パターンを比較する必要がある。
【００１６】
本発明は上記知見に基づいてなされたものであり、その要旨とするところは以下のとおりである。
（１）高炉出銑口から流出する溶銑・溶融スラグ混合液体５の熱放射輝度２次元分布を、露光時間が短い高速シャッターでかつ短い時間間隔で固体撮像装置を用いて複数枚撮像し、得られた放射輝度２次元分布パターンを複数画像間で比較して画像間のパターン移動量を検出し、画像間のパターン移動量に基づいて溶銑・溶融スラグ混合液体の流速を算出することを特徴とする高炉出銑流速測定方法。
（２）前記高速シャッターの露光時間を１ｍ秒以下とすることを特徴とする上記（１）に記載の高炉出銑流速測定方法。
（３）前記撮像の時間間隔を１０ｍ秒以下とすることを特徴とする上記（１）又は（２）に記載の高炉出銑流速測定方法。
（４）上記（１）乃至（３）のいずれかに記載の高炉出銑流速測定方法で測定した溶銑・溶融スラグ混合液体５の流速と、前記撮像した溶銑・溶融スラグ混合液体の熱放射輝度２次元分布画像に基づいて算出した溶銑・溶融スラグ混合液体の直径とに基づいて、溶銑・溶融スラグ混合液体の流出量を算出することを特徴とする高炉出銑量の測定方法。
（５）高炉出銑口から流出する溶銑・溶融スラグ混合液体５の熱放射輝度２次元分布画像を撮像する固体撮像装置１と、得られた放射輝度２次元分布パターンを複数画像間で比較して画像間のパターン移動量を検出する画像処理装置２と、画像間のパターン移動量に基づいて溶銑・溶融スラグ混合液体の流速を算出する演算装置３とを有し、前記固体撮像装置は露光時間が短い高速シャッターでかつ高速フレームレートで撮像することを特徴とする高炉出銑流速測定装置。
（６）前記高速シャッターの露光時間を１ｍ秒以下とし、前記フレームレートを１００フレーム／秒以上とすることを特徴とする上記（５）に記載の高炉出銑流速測定装置。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は、高炉出銑口から流出する溶銑・溶融スラグ混合液体の熱放射輝度２次元分布パターンを露光時間が短い高速シャッターで撮像し、短い時間間隔で撮像した複数撮像間のパターン移動量から溶銑・溶融スラグ混合液体の流速を算出するので、非接触かつ迅速に高炉出銑口から流出する溶融物の流速を測定することができる。その結果、高炉炉底における出銑流の流出を阻害する事象（出銑中に炉内のコークス塊が出銑口に詰まったり、出銑口付近に垂れたスラグが凝固したりして出銑流の流出を阻害する現象）を最も直接的かつ迅速に検出できるので、タイムリーに対策を講じて安定した高炉操業を維持することが可能となる。併せて、測定した流速に基づき、単位時間当たり溶銑・溶融スラグ流出量を迅速に算出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
従来、高炉の出銑口から流出する出銑流については、溶銑と溶融スラグとが微細に懸濁した溶融物であると考えられていた。また、出銑流を肉眼で観察し、あるいは通常のシャッター速度で出銑流を撮影した画像においても、出銑流の表面は一様であると観察され、その表面において溶銑と溶融スラグとが分離して存在するまだら構造であることを認識することができなかった。
【００１９】
ところが、本発明者らが図１（ａ）に示すように、高炉出銑口６から流出する溶融物５の熱放射輝度分布を露光時間が極めて短い高速シャッターを用いて静止画像として撮像したところ、前述のとおり、溶融物表面の放射輝度は一様ではなく、図２に示すように、放射輝度の低い部分と放射輝度の高い部分とに明確に分離されることがわかった。出銑口６から流出する溶融物５は溶銑と溶融スラグとの混合物であり、両者はほぼ同温度であることから、放射輝度の低い部分は放射率の低い溶銑であり、放射輝度の高い部分は放射率の高い溶融スラグであるものと推定することができる。即ち、高炉出銑口６から流出する溶融物５は溶銑とスラグが渾然一体として存在するのではなく、溶銑部分とスラグ部分とが明確に分離して存在し、溶融物の表面はまだら模様を呈していることが明らかになった。
【００２０】
図２の画像は、図１（ａ）に示すように、固体撮像装置の一種であるモノクロＣＣＤカメラを用いて出銑流５を短い露光時間（１／１００００秒）で露光して図１（ｂ）に示す範囲を静止画像として撮像したものである。出銑流を分解能約１．５ｍｍで観察している。出銑流の直径はおおよそ１００〜１５０ｍｍである。
【００２１】
図２の画像のように極めて短い露光時間で撮像した溶融物像を調査したところ、溶融物表面の不規則なまだら模様は、マクロな形状を形成する明部と暗部の間隔が凡そ１０ｍｍ程度であり、明部をミクロに見たときの細部には２〜３ｍｍ程度の線や点もあることが分かった。一方、流出する溶融物は５〜１０ｍ／秒程度で移動している。従って、まだら模様を観察するためには露光時間を１ｍ秒以下にする必要がある。露光時間が１ｍ秒より長くなると像流れによりまだら模様が不明瞭になる。露光時間を０．２ｍ秒以下にすると模様細部も像流れなく捉えられるのでより好ましい。なお、露光時間が短すぎると固体撮像素子への入射光量不足で画像が不鮮明になる。最短露光時間は撮像素子の感度によって決められる。当然ながら、溶融物表面のまだら模様の細部を捉えるためには２ｍｍ以下の分解能で撮像すると好ましい。
【００２２】
上述のとおり、出銑口から流出する溶融物は５〜１０ｍ／秒程度の速度で移動しているので、溶融物表面のまだら模様も同じ速度で移動している。従って、所定の時間差で２枚の画像を撮像し、この時間差の間に移動したまだら模様の移動距離を計測することができれば、この計測結果からまだら模様の移動速度、即ち出銑口から流出する溶融物の流速が測定できることとなる。まだら模様の移動距離を計測するに際しては、１枚目の撮像画像の一部をテンプレート（参照パターン）として抜き出し、同一の形状を有するパターンを２枚目の撮像画像から見つけ出す。通常、パターンマッチング処理と呼ばれる画像処理によってこの操作を行うことができる。そして、２枚の画像間のパターン移動距離をもってまだら模様の移動距離とすることができる。
【００２３】
発明者らが固体撮像装置１として高速シャッター（短時間露光）機能に加えて高速フレームレート撮像機能を有するＣＣＤカメラを用意し、高速で進行する溶銑・溶融スラグ流のまだら模様の挙動を調査した。その結果、出銑口から流出する溶融物は、その内部において乱流状体となっており、そのため、溶融物表面のまだら模様も、一定形状のままで平行移動するのではなく、時間の経過と共に模様は時々刻々と変化していくことが明らかになった。従って、２枚の画像を撮像するに際し、その時間差が長すぎるとまだら模様の形状が変化してしまうので、複数枚の画像を撮像する間の時間差はまだら模様の形状の同一性が保たれる短い時間間隔とすることが必要である。
【００２４】
図３は、毎秒２００枚のフレームレート（撮像時間間隔が５ｍ秒）で撮像した画像で、溶銑・溶融スラグ混合液体５の表面のまだら模様が時間経過によりどのように変形するのかを観察した結果である。図３（ａ）は最初に撮像した画像であり、説明のために見た目にわかりやすい模様２箇所を楕円で囲っている（模様Ａ、模様Ｂ）。この最初の画像撮像から５ｍ秒経過後（図３（ｂ））及び１０ｍ秒経過後（図３（ｃ））においては、模様Ａ、模様Ｂは溶融物の移動に伴って移動しつつ、模様の形状は類似の形状を保っている。ところが、最初の画像撮像から２０ｍ秒経過後（図３（ｄ））においては、模様Ａが顕著に変形している。また模様Ｂは視野から外れるまで進行している。これでは、パターンマッチング処理によって同一のパターンを見つけ出すことは困難となる。
【００２５】
以上のとおりであるから、撮像の時間間隔を１０ｍ秒以下、別の言い方をすると連続撮像のフレームレートを１００フレーム／秒以上とすることにより、２つの画像間で同一のまだら模様パターンを検出し、両パターンの移動距離を計測することができるので好ましい。なお、撮像の時間間隔が短すぎると、移動距離が小さくなる。当該移動距離が撮像素子の分解能と同程度になると流速測定が困難になる。
【００２６】
次に、パターンマッチング処理について具体的に説明する。
【００２７】
入力画像が予め用意した画像（標準画像、テンプレート）と同一のものか否か、あるいは、全く同一でないにしてもどの程度にているかを、何らかの類似性（同一性、あるいは相違性）の尺度を用いて判定する処理を、パターンマッチングと呼ぶ。テンプレートが画面全体に比べて非常に小さく、それが入力画像中のどこかに存在するかどうかを調べるテンプレートマッチングあるいは局所パターンマッチングと呼ばれる処理も行われる。ここではテンプレートを入力画像上で動かし、類似性の最も高い位置を探索する。
【００２８】
パターンマッチング処理については、例えば画像処理ハンドブック（財団法人東京大学出版会発行）に詳しい。
【００２９】
本発明においては、比較対象とする２画像のうちの一方の画像から予め位置、サイズを決めておいた一部領域を抜き出してテンプレートにする。そして、２画像のうちの他方の画像が上記入力画像に該当する。
【００３０】
高速シャッターかつ高速フレームレートの撮像装置を用いて出銑口から流出する溶融物熱画像の連写画像を採取し、溶融物表面の溶銑と溶融スラグのまだら模様の移動距離を画像処理による追求で求める場合について、図４のフローチャートを元に具体的に説明する。
【００３１】
まず、予め設定したシャッター速度かつ高速フレームレートで溶銑・溶融スラグ混合流の熱画像を撮像し、画像を計算機に取り込む。連続する２枚の画像を選択し、時刻順に画像１、画像２とする。図５（ａ）に示すように、画像１からパターンマッチングのテンプレートを切り出す。テンプレートは、出銑流から外れることがない位置でかつまだら模様の濃淡分布の特徴が捉えられるサイズを予め決めておく。切り出したテンプレートを図５（ｂ）に示す。次に、このテンプレートが画像２のどこに存在するかをパターンマッチング処理で検出する（図５（ｃ））。パターンマッチング処理は、上述のとおり画像上でテンプレートと類似する箇所を画素毎の相関演算で探査する処理である。
【００３２】
画像２からマッチングするパターンの検出ができたら、画像１と画像２とでテンプレートが移動した距離を求める。画像上での移動量（画素数）と実際の移動距離との関係はカメラ観察距離とレンズ画角で決まるので、予め求めておけばよい。テンプレートが画像上で水平方向、垂直方向にそれぞれｐx［画素］，ｐy［画素］移動したとすると、溶銑・溶融スラグ流の移動距離ｄ［ｍ］は、
ｄ＝Ｒ×（ｐx2＋ｐy2）1/2              （３）
で表すことができる。ここで、Ｒは画像上の画素数と実際の距離とを対応づける係数［ｍ／画素］である。
【００３３】
さらに、画像１と画像２との撮像時間差をｔ［秒］とすると、出銑流の流速ｖ［ｍ／秒］は、
ｖ＝ｄ／ｔ                （４）
となる。
【００３４】
上記の処理を繰り返して実行することで、出銑流の流速が連続的に測定される。
【００３５】
出銑口から流出した溶融物は、その流れる方向は常に一定であり、また流速も５〜１０ｍ／秒程度の範囲内に限定される。従って、第１の画像からテンプレートを選択し、第２の画像からパターンマッチングでテンプレートに相当するパターンを調べるに際しても、第１の画像と第２の画像の撮像時間差からマッチングすべきパターンの存在位置がだいたい予測できるので、その予測に従って調べることにより精度良くパターンマッチングを行うことができる。
【００３６】
このようにして算出した溶銑・溶融スラグ混合液体の流速に基づき、出銑口からの溶銑・溶融スラグの排出滞りを迅速かつ的確に察知することができるので、タイムリーに対策を講じて安定した高炉操業を維持することが可能となる。
【００３７】
出銑口から流出する溶銑・溶融スラグ混合液体の撮像画像から、混合液体の直径を算出することが可能である。このようにして算出した直径は出銑口６の直径に対応しているので、出銑口６の直径が計測できることとなる。この出銑口の直径から出銑口の断面積を計算し、この断面積に上記測定した出銑流の流速を掛け合わせることにより、溶銑・溶融スラグ混合液体の単位時間当たり流出量（容量）を算出することができる。この流出量算出結果に基づいても、出銑口からの溶銑・溶融スラグの排出滞りを迅速かつ的確に察知することが可能となる。
【００３８】
本発明により、従来の秤量による流出重量測定ではわからない出銑口から噴出した直後の溶銑・溶融スラグ混合流の流速をオンラインでリアルタイムに測定することができる。
【００３９】
離れた場所からＣＣＤカメラ等の撮像装置で撮像する受動的な遠隔測定であるので、溶銑・溶融スラグの熱放射、スプラッシュなどの環境対策が簡便である。
【００４０】
連続的な測定が可能であり、出銑流速の変化、推移から高炉内部から出銑口の溶銑・溶融スラグ流動性を迅速かつ正確に把握できるようになり、高炉操業をより安定させることができる。
【実施例】
【００４１】
高炉出銑口から流出する溶銑・溶融スラグ混合液体の流速を測定する目的で、本発明を適用した。
【００４２】
溶銑・溶融スラグ混合液体の熱放射輝度２次元分布画像を撮像する撮像装置１として、モノクロＣＣＤカメラを使用した。得られる画像の画素数は３２０×１２０画素である。図１（ａ）に示すように、出銑口６から流出する溶銑・溶融スラグ混合液体５を横方向から観察した。溶銑・溶融スラグ混合液体の熱画像が画像の中央に位置するようにカメラの観察方向を調整して設置した。画像の１画素が溶銑・溶融スラグ流の実際のサイズで１．５ｍｍに相当することを予め確認した。
【００４３】
撮像に際し、露光時間を１／１００００秒とする高速シャッター速度を採用した。これにより、図２に示すような熱画像が得られる。また、撮像のフレームレートは２００フレーム／秒とした。
【００４４】
ＣＣＤカメラ（固体撮像装置１）から出力される映像信号は画像処理装置２に入力され、ここでパターンマッチング処理が行われる。画像処理装置２は、具体的には画像入力ボードを備えたパソコンである。連続して撮像し、撮像時間間隔が５ｍ秒である２枚の画像について、先画像（画像１）の中央部の予め指定した位置から固定サイズ（縦８０画素×横８０画素）のテンプレートを切り出した。画像１撮像から５ｍ秒後に撮像した後画像（画像２）において、このテンプレートと最も類似するパターンが存在する位置を求めた。類似性は、パターンマッチング処理の相関係数の大小で評価する。ここでは濃淡分布が完全に一致する最も相関が高いときに１００％、逆に相関が全くなければ０％となる正規化相関係数を用いた。本実施例の撮像条件では、正規化相関係数が７０〜９０％の範囲でテンプレートと最も類似するパターンを検出することができた。正規化相関係数については、例えば前述の画像解析ハンドブック第７０９ページの「相互相関係数による方法」を参照することができる。
【００４５】
画像２の中からテンプレートと最も類似するパターンが見つかったら、画像１のテンプレートからどれだけ移動しているかを算出し、演算装置３において溶銑・溶融スラグ混合液体の流速を演算する。演算装置３は、画像処理装置１と同じパソコンに含まれる。
【００４６】
流速算出結果は、パソコンの画面にグラフ表示されるとともに、パソコン内部の記憶装置に保存される。
【００４７】
１回の出銑中の溶銑・溶融スラグ混合流流速の時間推移を本発明方法で連続的に測定した。結果の一例を図６に示す。出銑口から噴出した直後の流速を連続的に測定できることが本発明の特徴であり、従来はこのように流速を直接測定できる方法はなかった。本発明方法の測定結果を検証するため、図５にあるような連続した２枚の画像とこれらで移動量を演算したデータとを間欠的に保存しておき、後で処理が良好に実行されていることを確認した。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明による流速測定状況を示す図であり、（ａ）は撮像状況を示す斜視概念図であり、（ｂ）は図２に対応する撮像画像を示す図である。
【図２】溶銑・溶融スラグ混合流の熱放射輝度２次元分布を撮像した熱画像の一例を示す図である。
【図３】溶銑・溶融スラグ混合流表面の熱画像パターンが時間経過により移動して変形する様子を示す図であり、（ａ）は初期画像、（ｂ）（ｃ）（ｄ）は（ａ）からそれぞれ５ｍ秒、１０ｍ秒、２０ｍ秒経過後の画像である。
【図４】本発明の画像処理方法を示すフローチャートである。
【図５】パターンマッチング処理を説明する図であり、（ａ）は画像１とそれから切り取るテンプレート位置を示す図であり、（ｂ）は切り取ったテンプレートを示す図であり、（ｃ）は画像２の上でテンプレートのパターンマッチングを行う状況を示す図である。
【図６】出銑流の流速測定結果を示す図である。
【符号の説明】
【００４９】
１  固体撮像装置
２  画像処理装置
３  演算装置
５  溶銑・溶融スラグ混合液体（溶融物）
６  出銑口
７  遮蔽板
８  出銑樋カバー
【図１】
2007002306.tif 000003
【図４】
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【図６】
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【図２】
2007002306.tif 000006
【図３】
2007002306.tif 000007
【図５】
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