[發明專利]在線檢測氯化氫合成爐氯氫配比的方法、系統及存儲介質

有效

• 申請號: 201910299333.1
• 申請日: 2019-04-15
• 公開（公告）號: CN110057820B
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 彭輝;付雷;李雯;方知涵
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: G01N21/84
• 分類號: G01N21/84;G06T5/00;G06T5/40;G06T7/00;G06T7/136;G06T7/155;G06T7/62;G06T7/66
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 馬強;王娟

1.一種在線檢測氯化氫合成爐中氯氫配比的方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)獲取氯化氫合成爐內火焰燃燒的圖像；

2)對所述圖像進行預處理；

3)分別計算預處理后得到的圖片的RGB分量的直方圖，計算R-B直方圖之間的Bhattacharyya距離；根據y＝10000*B(H_R,H_G)+I(H_G,H_B)-I(H_R,H_G)是否大于閾值來判斷當前合成爐中的工況，其中，H_R、H_B、H_G分別表示對應顏色通道的直方圖；若y＞y₀，則屬于氯氣過量的狀態；若y≤y₀，則不屬于氯氣過量的狀態；y₀為分析歷史樣本后設置的閾值；B(H_R,H_G)為H_R、H_G的Bhattacharyya距離；I(H_G,H_B)為H_G、H_B相交的像素點個數；I(H_R,H_G)為H_R、H_G相交的像素點個數；

4)若氯氣過量，則根據建立的氯氣過量程度自回歸判別模型y(t)＝α*y(t-1)+β*B(H_R,H_G)+γ*[I(H_G,H_B)-I(H_R,H_G)]計算氯氫配比的范圍；其中，y(t)表示當前圖片所屬的氯氣過量的類別；y(t-1)表示上一張圖片氯氣過量的程度，若上一張圖片不屬于氯氣過量，則y(t-1)＝0；α、β、γ為權系數；若當前圖片所反映的工況不屬于氯氣過量，則繼續確定圖片中合成爐觀察孔的位置，并在觀察孔內提取火焰區域的圖像并計算火焰區域的面積，對觀察孔內的圖像進行二值化，分割出火焰部分，再對二值圖像進行形態學開運算快速提取火焰的位置；將二值圖像的寬度和高度各擴充兩個像素，即得到漫水填充算法的二值掩模圖像，再利用漫水填充算法在原圖上提取出火焰區域的RGB圖像；

5)將火焰區域的RGB圖像轉換至HSL顏色空間，計算火焰區域的顏色特征；若火焰的面積沒有超過觀察孔面積的90％，則利用火焰區域的二值掩模圖像計算火焰的形狀特征；

6)若火焰面積小于觀察孔面積的90％，將顏色特征與形狀特征均作為BP神經網絡的輸入；若火焰面積大于觀察孔面積的90％，則僅將顏色特征作為BP神經網絡的輸入；訓練BP神經網絡，選擇對應的BP神經網絡和輸入特征計算出當前合成爐中的氯氫配比。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述氯氫配比按照如下公式計算：其中K為氯氫配比理論計算結果，C為離線化驗的氯化氫純度。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述顏色特征包括：

火焰圖像中黃色區域整體偏黃程度：青色區域整體偏青程度：其中Ω₁和Ω₂分別表示屬于黃色區域和青色區域的像素點，(H_h,S_h,L_h)和(H_q,S_q,L_q)分別表示HSL顏色空間中的標準黃色點和標準青色點，(H_i,S_i,L_i)表示第i個像素點的色相H、飽和度S、明度L的值；I(x,y)為當前幀圖像的像素點像素值。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，