水泥窑火焰温度的图像处理及研究

本文介绍利用MATLAB中的图像处理工具箱，对彩色CCD摄像机所拍摄的水泥窑火焰图像进行处理，采用温度区域的划分和三色波长光谱测量法将火焰温度场分成几个温度区域，为实现水泥窑炉温度的自动化控制奠定理论基础。     

基于CCD的回转窑温度检测系统

基于CCD的回转窑温度检测系统利用工业CCD拍摄窑内图像,然后通过安装在计算机内的图像采集卡将动态图像传送到计算机内存,利用比色测温原理对图像进行相关处理运算,从而得到烧成带的火焰温度和熟料温度,并在主界面上实时显示出来。     

修正的比色测温法在水泥窑图像温度检测系统中的应用研究

针对水泥回转窑内烧成带温度难于检测这一问题,基于比色测温原理并结合计算机视觉和图像采集技术,建立了动态图像温度检测系统.针对传统比色测温法在实际应用中所存在的测量精度低的缺陷,根据水泥窑内实际煅烧工况,对比色测温法中的双色分量比值进行了修正,通过修正使测温精度有了大幅度的提高.     

基于机器视觉的发光体断面温度辐射测量方法

研究了弥散介质下高温发光体断面温度的辐射测量方法,在线监控高炉回旋区煤粉燃烧工况,对单波长和双波长辐射图像灰度和温度模型进行了理论和实验研究.提出的摄像机快门控制模型解决了面阵电子耦合器件在高温测试中信号输出过饱和导致的"图像发白"现象,提高了辐射测温动态范围.通过不同波长、不同快门时间和光圈条件下辐射测温实验,得出了不同测量条件的比色测温曲线和比色测温误差,实现了高炉风口燃烧带喷射火焰实时温度测量和回旋区工况监控.     

推进剂火焰烟尘对CARS测温精确度的影响

采用透过率(激光透过率、可见光透过率)表征推进剂火焰烟尘的量,以理论计算温度作为CARS(Coherent Anti-Stokes Raman Spectrometry)测温的相对标准温度,并将测得的CARS温度与热电偶温度进行了对比。通过研究CARS温度和理论计算温度的差值与透过率的相关性得到烟尘对CARS测温的影响规律：CARS测温的偏差随着推进剂火焰中烟尘量的增加而增大;推进剂火焰烟尘对CARS测温精度的影响规律基本呈线性关系。     

基于双色法测量气化火焰温度场的研究

基于双色法测温原理,测量了多喷嘴对置式气化炉内气化火焰的温度场.为减少测量误差,对CCD摄像机系统进行了标定,并对拍摄的气化火焰图像进行了处理,提高了测量的精度.结果表明:两喷嘴运行时,撞击气化火焰不规则,火焰末梢有时会冲刷炉壁,火焰主体温度分布范围为1 400 ℃～1 600 ℃;四喷嘴运行时,撞击气化火焰呈单峰十字型,集中在炉膛中心且更均匀,火焰主体温度分布范围为l 500 ℃～1 800 ℃.气化炉在两喷嘴工业运行时,另一对不使用的烧嘴应采用氮气保护,并尽量避免两喷嘴在长周期下运行,以延长耐火砖和喷嘴的使用寿命.     

红外辐射吸收法测量火焰温度

简述了几种温度测量的方法，介绍了红外辐射吸收法测温原理及实验装置，并对稳定的煤气火焰进行温度测量，试图在此基础上测量固体推进剂火焰的温度。     

支持向量机在炉膛火焰监测中的应用

提出一种利用支持向量机算法监测炉膛火焰燃烧状态的方法。通过对几种监测方法的对比发现,对于火焰图像,基本都是从火焰亮度(通过数字图像处理的方法将其分解为R、G、B三原色图案)、火焰面积(摄像机录像的燃烧火焰像素面积)等几个方面提取数据,来分析并最终得到火焰状态的监测结果。在分析支持向量机算法原理的基础上,利用MATLAB语言编写应用程序来实现对图像原始数据的分类分析。在炉膛火焰强度监测中,首先运用数字图像处理的方法获取炉膛火焰燃烧的原始数据(火焰亮度的R、G、B三原色数据),然后利用SVM算法找到图像数据分类最佳的平面(最大间隔超平面),对原始图像数据进行辨识分类,以获得火焰强度监测结果。通过对炉膛火焰原始数据的分析,提取完全燃烧图像的数据点,与火焰图像总的燃烧像素点进行对比,可以得到较准确的燃烧效果分析图,即把结果分为优(完全充分燃烧)、中(大部分充分燃烧)、坏(少部分充分燃烧)三类,然后通过对分类结果的观察分析来采取相应的措施。仿真实验结果表明,利用这种方法分析火焰燃烧图像,可以有效地、实时地判断出火焰的亮度及燃烧状态并准确的分析其燃烧状态。     

基于改进BP神经网络陶瓷梭式窑火焰图像识别方法

在陶瓷产品生产过程中,不同烧制阶段陶瓷梭式窑烧结带温度发生相应的变化,其对应的火焰图像也随着变化。本文针对陶瓷梭式窑烧结带温度检测提出一种基于改进BP神经网络的火焰图像识别方法。首先对获取的火焰图像利用改进的小波阈值算法去除图像中的噪音进行预处理,其次基于改进的BP神经网络对得到的火焰图像三个分量值R、G、B和测得的火焰温度进行数据拟合,最后测试已训练的神经网络识别火焰图像的效果。实验结果表明,改进后的BP神经网络收敛速度更快、训练时间更短、误差更小,能够更好地检测陶瓷梭式窑火焰图像温度。     

非线性偏最小二乘及可视化火焰检测系统的燃煤锅炉NOx排放特性的研究

为了研究燃煤电站锅炉NOx排放特性,利用可视化火焰检测系统对燃煤锅炉燃烧火焰和温度场进行了测试研究。通过测量,由双色测温法计算得到了炉内温度场,采用数字图像处理技术提取了火焰图像特征参数,进而借助非线性偏最小二乘法建立了由炉内燃烧温度场及火焰图像特征参数来预测NOx排放量的模型。结果表明,所建模型预测值与实测值具有一致性,从而为燃煤锅炉通过燃烧调整,以降低NOx排放和提高锅炉效率提供了有效手段。