[發明專利]一種連續監測鍋爐燃燒狀況的方法

有效

• 申請號: 201910023176.1
• 申請日: 2019-01-10
• 公開（公告）號: CN109754019B
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發明（設計）人: 王華山;黨宇洲;孫碧盛;陳雨;王子晗
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: G06K9/62
• 分類號: G06K9/62;G06T7/00;G06T7/66
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 程華

1.一種連續監測鍋爐燃燒狀況的方法，其特征在于，所述方法包括：

采集待監測燃燒區域內滿負荷情況下預定時間內的爐膛火焰的視頻信號；

根據所述視頻信號獲得火焰中心的時間序列圖像；

根據所述時間序列圖像中每幀圖像的時間間隔、每幀圖像的焦距和爐膛尺寸計算出每幀圖像的像素數，比較所有所述時間序列圖像的像素數確定圖像比例尺參照圖像；

實時獲取待識別的爐膛燃燒圖像，根據所述待識別的爐膛燃燒圖像和所述圖像比例尺參照圖像確定所述待識別的爐膛燃燒圖像的監測區域；

根據所述待識別的爐膛燃燒圖像的圖像特征，采用支持向量機模型對所述待識別的爐膛燃燒圖像進行分類；

根據所述待識別的爐膛燃燒圖像的圖像特征和類型，采用支持向量機模型為所述待識別的爐膛燃燒圖像確定火焰識別算法，計算所述待識別的爐膛燃燒圖像的監測區域中火焰中心位置的二維坐標；

將所述二維坐標轉換為所述待識別的爐膛燃燒圖像對應的火焰中心在爐膛中的位置；

將所述待識別的爐膛燃燒圖像按HSV顏色空間分割成3個通道，分別計算所述待識別的爐膛燃燒圖像每個通道的平均亮度值和均方差，將所述待識別的爐膛燃燒圖像每個通道的平均亮度值和均方差作為所述待識別的爐膛燃燒圖像的所述圖像特征；

所述根據所述待識別的爐膛燃燒圖像和所述圖像比例尺參照圖像確定所述待識別的爐膛燃燒圖像的監測區域，具體包括：

步驟1041：判斷所述待識別的爐膛燃燒是否為正常燃燒的圖像，若是轉至步驟1042，若否轉至步驟1043；

步驟1042：將所述圖像比例尺參照圖像作為第一圖片，將所述待識別的爐膛燃燒圖像作為第二圖片；將所述第一圖片和所述第二圖片分別進行伽馬校正；將所述第二圖片經HSV顏色空間分割后的亮度V通道的圖片作為第三圖片；根據伽馬校正后的所述第一圖片和伽馬校正后的所述第二圖片的圖片像素矩陣的差的絕對值對所述第三圖片進行局部自適應閾值化處理、形態學閉運算以及膨脹運算，并通過輪廓運算獲取所述待識別的爐膛燃燒圖像的監測區域；

步驟1043：計算所述待識別的爐膛燃燒圖像光照的平均亮度，若平均亮度大于90，則轉至所述步驟1042；否則，對所述待識別的爐膛燃燒圖像進行HSV顏色分割，取亮度V通道的圖片進行中值模糊、直方圖均衡化處理、局部自適應閾值化處理、形態學閉運算以及膨脹運算，并通過輪廓運算獲取所述待識別的爐膛燃燒圖像的監測區域。

2.根據權利要求1所述的連續監測鍋爐燃燒狀況的方法，其特征在于，所述根據所述視頻信號獲得火焰中心的時間序列圖像具體包括：采用Adobe Premiere軟件對所述視頻信號進行處理獲得火焰中心的時間序列圖像。

3.根據權利要求1所述的連續監測鍋爐燃燒狀況的方法，其特征在于，所述待識別的爐膛燃燒圖像的分類包括正常燃燒的圖像和非正常燃燒的圖像，所述正常燃燒的圖像為爐膛中滿負荷燃燒狀態到最低穩燃熱負荷狀態區間的圖像，所述非正常燃燒的圖像為超過滿負荷燃燒狀態或低于最低穩燃熱負荷狀態的圖像。

4.根據權利要求1所述的連續監測鍋爐燃燒狀況的方法，其特征在于，所述比較所有所述時間序列圖像的像素數確定圖像比例尺參照圖像之前，具體包括：對所述時間序列圖像中每幀圖像進行二值化處理，計算二值化處理后的每幀圖像的像素數。

5.根據權利要求1所述的連續監測鍋爐燃燒狀況的方法，其特征在于，所述采集待監測燃燒區域內滿負荷情況下的爐膛火焰的視頻信號具體包括：采用爐膛火焰監視系統獲取爐膛火焰的視頻信號。

6.根據權利要求5所述的連續監測鍋爐燃燒狀況的方法，其特征在于，所述焦距為所述爐膛火焰監視系統中潛望鏡管的焦距。