[發明專利]一種鍋爐爐膛三維溫度場檢測方法、裝置和計算機設備

在審

• 申請號: 202110851707.3
• 申請日: 2021-07-27
• 公開（公告）號: CN113506285A
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發明（設計）人: 王麗;吳憲云;劉本祜;張露;王穎
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/136;G06T7/90;G06N3/00;G06N3/04;G06N3/08;G06N3/12
• 代理公司: 西安銘澤知識產權代理事務所(普通合伙) 61223
• 代理人: 梁靜

1.一種鍋爐爐膛三維溫度場檢測方法，其特征在于，所述方法包括：

獲取鍋爐爐膛內火焰的全景圖像；

將全景圖像輸入至反向傳播GAN模型，獲得二維火焰溫度分布；

通過輻射溫度成像模型，將二維火焰溫度分布轉化為三維火焰溫度場。

2.根據權利要求1所述的鍋爐爐膛三維溫度場檢測方法，其特征在于，所述獲取鍋爐爐膛內火焰的全景圖像，包括：

采用全景圖像火檢探頭，獲取鍋爐爐膛內火焰的原始圖像；

采用特征配準方法，對原始圖像進行全景相機拼接。

3.根據權利要求2所述的鍋爐爐膛三維溫度場檢測方法，其特征在于，所述全景圖像火檢探頭，

安裝在鍋爐爐膛頂端火焰監測口，采用壓縮空氣的冷卻方式對全景圖像火檢探頭進行吹灰冷卻，及通過控制冷卻風的壓力大小，以使全景圖像火檢探頭位于鍋爐爐膛內或鍋爐爐膛外。

4.根據權利要求2所述的鍋爐爐膛三維溫度場檢測方法，其特征在于，所述特征配準方法，包括：

從兩幅圖像中提取灰度變化明顯的點、線、區域特征形成特征集；

在兩幅圖像的特征集中，對兩幅圖像重疊部分的對應特征進行搜索匹配。

5.根據權利要求1所述的鍋爐爐膛三維溫度場檢測方法，其特征在于，所述將全景圖像輸入至反向傳播GAN模型，獲得二維火焰溫度分布，包括：

通過濾光片對全景圖像進行處理，并轉換為視頻信號輸出；

采用鄰域平均法對火焰視頻圖像進行處理，獲得各區域的R、G、B灰度值；

將各區域對應的R、G、B灰度值輸入至訓練好的反向傳播GAN模型中，得到相應的溫度值，并得到二維火焰溫度分布圖。

6.根據權利要求1所述的鍋爐爐膛三維溫度場檢測方法，其特征在于，還包括：采用區域填充法，對三維溫度數據進行云圖繪制。

7.根據權利要求1所述的鍋爐爐膛三維溫度場檢測方法，其特征在于，還包括：

將火焰圖像分解為紅色、綠色、藍色三個分量，并分別對各個分量進行三維直方圖繪制；

對紅色、綠色分量采用雙閾值策略，并考慮火焰的邊緣像素特性，進行顏色規則設計；

當紅色、綠色分量均滿足顏色規則時，判斷信息點為火焰信息像素點。

8.根據權利要求7所述的鍋爐爐膛三維溫度場檢測方法，其特征在于，所述顏色規則，包括：

設計自適應顏色模型，所述模型中包含雙閾值識別參數；

利用最大類間方差法，分別求解出紅色、綠色分量的函數表達式；

利用人類學習優化HLO算法，求解最佳的多分割閾值參數。

9.一種鍋爐爐膛三維溫度場檢測裝置，其特征在于，所述裝置包括：

全景圖像獲取模塊，用于獲取鍋爐爐膛內火焰的全景圖像；

二維火焰溫度分布確定模塊，用于將全景圖像輸入至反向傳播GAN模型，獲得二維火焰溫度分布；

三維火焰溫度場確定模塊，用于通過輻射溫度成像模型，將二維火焰溫度分布轉化為三維火焰溫度場。

10.一種計算機設備，包括存儲器和處理器，所述存儲器存儲有計算機程序，其特征在于，所述處理器執行所述計算機程序時實現權利要求1至8中任一項所述的方法的步驟。