基于图像处理的瞬态火焰检测方法技术

本发明专利技术公开了一种基于图像处理的瞬态火焰检测方法，采用高速摄像机拍摄瞬态火焰视频，完整记录瞬态火焰动态发展历程；应用图像叠加方法获取瞬态火焰整体分布图像；提出符合瞬态火焰彩色空间分布规律的图像增强方法，亮化瞬态火焰区域，暗化背景区域；综合运用图像滤波、图像增强、图像分割、图像轮廓提取等图像处理方法，提取瞬态火焰区域，分析计算瞬态火焰面积、周长、最大直径、平均直径、平均光密度等参量，为火炮、燃烧药、发射药等的研制、性能测试提供有效的数据及技术支持。

【技术实现步骤摘要】
基于图像处理的瞬态火焰检测方法
本专利技术属于火焰检测领域，具体涉及运用数字图像处理方法提取瞬态火焰区域、测量火焰参量的方法。
技术介绍
密闭爆发器、火炮等装备在引爆或者发射弹药之后，不可避免的在爆发器内、炮口形成瞬态火焰，反映出火药燃烧不完全，能量利用率下降，从而影响该类装备的实际应用性能，为了改善瞬态火焰的这些影响，就需要对瞬态火焰进行深入的研究，因此如何探测瞬态火焰，评判火焰大小和强弱是十分重要的。目前国内外用火焰测试方法主要有照相机B门等待法和转鼓摄影法，照相机B门等待法拍摄的是瞬态火焰在其持续时间内的火焰的累积照片，可以从整体上进行火焰分析，转鼓摄影法即采用转鼓摄影仪拍摄瞬态火焰，两种方法只能定性的分析火焰在全时间内的总体空间分布及强弱，定量的测量需要人工辅以测量工具进行测试，测试过程复杂繁琐，且测量重复性不好，测量精度较差。较多的中国专利技术专利公开了应用图像处理的方法对火焰进行检测，如中国专利技术专利(公开号CN1308224A，CN102034110A,CN101441712A，CN101840571A等)，以上专利火焰检测的目的在于检测视频拍摄区域内有无火焰产生，具本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于图像处理的瞬态火焰检测方法，其特征为包括以下步骤：步骤1：应用高速摄像机拍摄瞬态火焰视频并完成视频中图像像素与实际尺寸的标定，视频共包含T帧图像，视频中第一帧为不包含瞬态火焰的背景图像IB；步骤2：从所述瞬态火焰视频中提取出各帧图像It，t=1,2，…，T，将各帧图像进行叠加得到瞬态火焰的叠加图像ID；步骤3：对所述叠加图像进行图像滤波以及图像增强，亮化叠加图像中瞬态火焰区域，暗化背景区域；步骤4：针对图像增强后的瞬态火焰图像应用图像分割，得到包含瞬态火焰区域的二值化图像；步骤5：依据图像分割的结果，提取瞬态火焰区域的图像轮廓，并计算瞬态火焰面积、周长、最大直径、平均直径、平均光密度参...

【技术特征摘要】
1.一种基于图像处理的瞬态火焰检测方法，其特征为包括以下步骤：步骤1：应用高速摄像机拍摄瞬态火焰视频并完成视频中图像像素与实际尺寸的标定，视频共包含T帧图像，视频中第一帧为不包含瞬态火焰的背景图像IB；步骤2：从所述瞬态火焰视频中提取出各帧图像It，t＝1,2，…，T，将各帧图像进行叠加得到瞬态火焰的叠加图像ID；对瞬态火焰视频各帧图像进行叠加的方法为：针对叠加图像中的每个像素点ID(x,y)的R、G、B三通道的取值IDR(x,y)，IDG(x,y)，IDB(x,y)，分别对应于瞬态火焰视频各帧图像中对应位置及通道取值的最大值：IDR(x,y)＝max(I1R(x,y),I2R(x,y),I3R(x,y),...,ITR(x,y))IDG(x,y)＝max(I1G(x,y),I2G(x,y),I3G(x,y),...,ITG(x,y))IDB(x,y)＝max(I1B(x,y),I2B(x,y),I3B(x,y),...,ITB(x,y))式中IiR(x,y)，IiG(x,y)，IiB(x,y)，i＝1,2…,T，分别表示瞬态火焰视频中第i帧图像中像素点(x,y)的R、G、B三通道的取值；步骤3：对所述叠加图像进行图像滤波以及图像增强，亮化叠加图像中瞬态火焰区域，暗化背景区域；针对叠加图像进行图像增强具体步骤如下：①将叠加图像与背景图像做差分，得差分图像...

【专利技术属性】
技术研发人员：商飞，孔德仁，王芳，狄长安，贾云飞，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：