【技术实现步骤摘要】
基于燃烧火焰颜色矩特征的城市固废焚烧过程风量设定方法
[0001]本专利技术涉及城市固废焚烧过程领域，尤其是涉及对焚烧过程中风量设定方法的研究。
技术介绍
[0002]随着城镇化建设的推进，城市固体废物的产量也随之逐年增长。城市固废焚烧(Municipal solid wastes incineration,MSWI)既能实现对MSW的减量化，还能够通过余热发电实现对资源的回收利用，已逐渐成为诸多国家与地区处理MSW的主要方式。近年来，欧美等发达国家针对自身国情，已在MSWI领域形成较完善的技术与体系。然而，在经济欠发达的国家和地区，居民生活习惯差异与MSW分类普及程度等因素会导致入炉的MSW成分多变、热值波动，进而导致焚烧过程中极易出现炉膛结焦、积灰等故障。针对这一现状，在MSWI的实际工业现场，运行专家通常通过监视炉膛内MSW的燃烧状况以及分散控制系统(Distributed control system,DCS)采集的过程数据，结合自身经验对风量等关键操作变量进行调整，以保证燃烧状态趋于稳定。操作人员在肉眼观察、控制规...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于燃烧火焰颜色矩特征的MSWI过程风量设定方法，其特征在于：由图像预处理模块、多尺度颜色矩特征提取模块、多尺度颜色矩特征选择模块和风量设定模型模块共4个部分组成的建模策略，相关变量及符号定义如下：表示MSWI过程中的焚烧炉炉膛内的火焰图像，其中I
n
(u)代表第n幅图像，N是图像样本数量，u为每幅图像中像素点；代表经过图像预处理后的火焰图像；及表示经过不同尺度滑窗进行颜色矩特征提取后的单尺度特征集合，其中P代表每幅图像所提取特征的维数，R为实数；表示经特征选择后的单尺度颜色矩特征集合；y和分别表示风量的真实值和设定模型预测值；e表示模型预测风量值与真实风量值间的误差。具体包括以下步骤：步骤1：图像预处理模块：对图像中的烟雾、飞灰及噪声进行消除，以改善特征约简和模型构建的效果；步骤2：多尺度颜色矩特征提取模块：采用4个不同尺度的滑窗提取图像的颜色矩特征，用于研究滑窗尺度大小不同时提取的颜色矩特征对图像形态特征的表达效果；步骤3：多尺度特征选择模块：通过互信息分析每个特征与风量之间的相关性，提取相关性大于设定阈值的特征作为有效特征；步骤4：风量设定模型模块：基于RBF网络构建以多尺度特征为输入，风量为输出的多个候选风量设定模型，并选取最佳的模型作为最终设定模型。2.根据权利要求1所述方法，其特征在于：采用单幅图像快速去雾算法进行去雾处理；首先，取原始火焰图像I
n
(u)R、G、B三通道中的最小值，得到H
n
(u)：接着，计算环境光Z
n
(u)的值；透射率l
n
(u)与图像的关系为：l
n
(u)≥1
‑
I
n
(u)
×
(A
n
)
‑1＝1
‑
H
n
(u)
×
(A
n
)
‑1(2)其中，A
n
代表全局大气光，对公式(2)右边进行均值滤波，均值滤波窗口记作Ω，大小为s
a
×
s
a
:averages
a
(1
‑
H
n
(u)
×
(A
n
)
‑1)＝1
‑
averages
a
(H
n
(u))(A
n
)
‑1(3)均值滤波后得到透射率的粗略估计值：其中，上式最末项为弥补的偏移值，且Ψ∈[0,1]；记η＝1
‑
Ψ，则有为防止去雾后图像出现过于偏暗或偏亮的情况，设置ρ为可调节参数且ρ为可调节参数且是H
n
(u)所有元素的均值；为保证Ψ为正值且不过小，设置η上限值为0.9，则
由此得出透射率：其中，为透射率的粗略估计值，1
‑
H
n
(u)
×
(A
n
)
‑1为透射率的下限值；环境光Z
n
(u,v)的计算公式为：Z
n
(u,v)＝A
n
(1
‑
l
n
(u))(8)则得出:然后，估计全局大气光A
n
；A
n
的取值范围为直接取均值作为全局大气光的值：其中，表示对第n幅图像的R、G、B三通道取最大值；最后，输出得到去雾后图像F
n
(u):中值滤波去噪采用大小为s
b
×
s
b
的滑窗在图像上滑动，s
b
代表滑窗边长；将窗口中的像素点值由大到小排序后将中间值赋给模板中心的像素点；此时，得到预处理过后的图像得...
【专利技术属性】
技术研发人员：汤健，潘晓彤，丁海旭，段滈杉，乔俊飞，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：
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