基于数字图像处理的燃烧器火焰稳定性定量检测方法技术

本发明专利技术公开了属于火焰检测技术范围的一种基于数字图像处理的燃烧器火焰稳定性定量检测方法。所述方法利用相机实时获取火焰图像并传输至工控机，在工控机对火焰原始图像实时处理得到相应火焰灰度图像与火焰二值图像，根据所述三种火焰图像提取多种火焰特征参数；融合所述火焰特征参数所包含的火焰稳定性信息，得到火焰稳定性指标，可实时定量检测火焰稳定性。本发明专利技术所提方法可根据不同燃烧工况调整被融合参数以有更广适用范围，对火焰稳定状态变化敏感。化敏感。化敏感。

【技术实现步骤摘要】
基于数字图像处理的燃烧器火焰稳定性定量检测方法


[0001]本专利技术属于火焰状态检测
，特别涉及一种基于数字图像处理的燃烧器火焰稳定性定量检测方法。

技术介绍

[0002]不稳定火焰是化石燃料燃烧过程中公认的问题，在使用低质燃料、混合燃料以及生物质与化石燃料共燃的情况下，火焰更加难以维持在较为理想的稳定状态。不稳定的火焰会导致许多燃烧问题，例如炉膛振动、燃烧效率低、NOx排放高，甚至是熄火或爆燃。这些燃烧问题不利于工业生产过程的经济性，同时也会对操作人员的健康与生命安全产生威胁。
[0003]虽然已有大量的火焰监测技术，例如平面激光诱导荧光、自由基化学发光成像、光电探测器等，但是由于这些测量方法存在装置复杂、成本较高、难以适应恶劣工业条件，或获取信息较为单一等问题，在实际工业条件下难以应用这些技术实现火焰稳定性的量化检测。相比而言，利用相机得到火焰图像来评估火焰稳定状态是一种成本较低、结构相对简单、可适应恶劣工业环境的非侵入式测量方法。现有的基于火焰图像的火焰稳定性检测方法，大多基于单一的火焰特征，例如火焰根部面积或亮度、火焰轮本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于数字图像处理的燃烧器火焰稳定性定量检测方法，其特征在于，所述方法包括：1)利用相机实时获取火焰图像；2)将所述火焰原始图像转换为灰度图像和二值图像；对所述火焰原始图像、所述火焰灰度图像和所述火焰二值图像利用图像处理算法，提取火焰特征参数序列；火焰特征参数包含三类，分别为几何参数、亮度参数和热力学参数；几何参数包括着火点、根部面积、张角、火焰长度和火焰面积；亮度参数包括亮度和不均匀性；热力学参数包括最高温度、最低温度、平均温度和闪烁频率；当存在所述特征参数无法从所述火焰图像中提取时，仅对可提取的特征参数进行后续分析及参数融合；3)根据所述火焰特征参数序列确定火焰参数变化率，由所述火焰参数序列的标准差和平均值确定，即，其中，δ
x
，σ
x
和μ
x
分别为特征参数x的变化特征、标准差和平均值。4)分析所述火焰参数变化率与所述火焰闪烁频率的相关性，根据实际情况设置阈值，确定高相关性特征参数，用于参数融合；5)由高相关性特征参数序列确定特征参数正常变化率和非正常变化率，二者包含着不同的火焰稳定性信息，其中，对于所述火焰特征参数序列，位于95％置信区间内特征参数的变化率为正常变化率，即，其中，δ
x
‑
nor
为特征参数x的正常变化率，σ
x
‑
nor
和μ
x
‑
nor
分别为特征参数x序列95％置信区间内参数x的标准差和平均值。位于95％置信区间外特征参数的变化率为非正常变化率，即，δ
x
‑
abnor
＝C
x
·
δ
x
‑
nor
X
x
‑
upper
＝μ
x
‑
upper
‑
2σ
x
X
x
‑
lower
＝μ
x
‑
lower
+2σ
x
其中，δ
x<...

【专利技术属性】
技术研发人员：李敏，
申请(专利权)人：北京华电天创智能控制技术有限公司，
类型：发明
国别省市：