一种电站锅炉炉膛温度测量方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113674280A(43)申请公布日2021.11.19(21)申请号202111239303.5G06T7/66(2017.01)(22)申请日2021.10.25G01J5/00(2006.01)(71)申请人启东万惠机械制造有限公司地址226200江苏省南通市启东市汇龙镇五四村（启东市青年东路20号）(72)发明人叶玮张洁(74)专利代理机构郑州芝麻知识产权代理事务所(普通合伙)41173代理人张丹丹(51)Int.Cl.G06T7/00(2017.01)G06T7/62(2017.01)G06T7/11(2017.01)G06T7/13(2017.01)G06T7/187(2017.01)权利要求书2页说明书5页附图1页(54)发明名称一种电站锅炉炉膛温度测量方法(57)摘要本发明涉及人工智能技术领域，具体涉及一种电站锅炉炉膛温度测量方法。该方法采集多帧锅炉内部图像以得到每帧的火焰分割图像；基于火焰分割图像中的火焰轮廓边缘计算每帧锅炉内部图像的模糊程度以得到模糊程度集合；由火焰轮廓边缘得到火焰波动程度；结合火焰波动程度和模糊程度集合获取标准模糊程度，由标准模糊程度得到炉膛温度。基于热气流波动造成的图像模糊和火焰波动，通过结合图像的模糊程度和火焰波动能够准确测量炉膛温度，避免测量结果出现较大误差，能够实时得到精确的锅炉运行情况。CN113674280ACN113674280A权利要求书1/2页1.一种电站锅炉炉膛温度测量方法，其特征在于，该方法包括：采集多帧锅炉内部图像，对每帧所述锅炉内部图像进行语义分割得到火焰分割图像；对所述火焰分割图像进行边缘检测得到火焰轮廓边缘，根据所述火焰轮廓边缘上的像素点和所述火焰轮廓边缘周围像素点的灰度值得到所述锅炉内部图像的第一模糊指标；将所述火焰分割图像生成梯度直方图以得到梯度直方图曲线，通过对比所述梯度直方图曲线和标准梯度直方图曲线的梯度变化得到所述锅炉内部图像的第二模糊指标，所述标准梯度直方图曲线是所述锅炉内部图像不存在图像模糊时对应的；结合所述第一模糊指标和所述第二模糊指标获取每帧所述锅炉内部图像的模糊程度以得到模糊程度集合；基于所述火焰轮廓边缘得到所述火焰分割图像中的火焰连通域;获取所述火焰连通域的质心点，由多帧所述锅炉内部图像对应所述质心点的位置变化得到火焰波动程度；由所述模糊程度集合和所述火焰波动程度得到标准模糊程度，构建所述标准模糊程度与所述火焰波动程度的比例关系，利用所述比例关系得到不同所述火焰波动程度下对应的所述标准模糊程度，由所述标准模糊程度得到炉膛温度。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一模糊指标的获取方法，包括：以所述火焰轮廓边缘上的任意像素点为初始像素点，计算所述初始像素点的8领域内对应像素点的灰度均值，结合所述灰度均值和所述初始像素点的灰度值得到所述初始像素点对应的灰度差异；由所述火焰轮廓边缘上的所有像素点的所述灰度差异计算灰度差异均值，将所述灰度差异均值作为所述第一模糊指标。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二模糊指标的获取方法，包括：基于重尾分布设定梯度阈值，计算所述梯度直方图曲线中每个点的导数，将所述导数作为梯度值，获取所述梯度值小于所述梯度阈值时对应的尾部曲线；分别计算所述尾部曲线与所述标准梯度直方图曲线中对应点的梯度差值，由所述梯度差值得到所述第二模糊指标。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述由多帧所述锅炉内部图像对应所述质心点的位置变化得到火焰波动程度的方法，包括：计算相邻帧对应所述质心点之间的欧式距离，以所述欧式距离为纵轴、相邻帧的数量为横轴构建直角坐标系以得到一条波动曲线；连接所述波动曲线的起始点作一条平行于所述横轴的水平线，计算所述水平线与所述波动曲线所形成区域的面积，将所述面积作为所述火焰波动程度。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述由所述模糊程度集合和所述火焰波动程度得到标准模糊程度的方法，包括：将所述模糊程度集合中的每个所述模糊程度与所述火焰波动程度组成二元数据点，对多个所述二元数据点进行密度聚类，得到数据点密集区域，由所述数据点密集区域中的所述模糊程度得到所述标准模糊程度。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述由所述数据点密集区域中的所述模糊程度得到所述标准模糊程度的方法，包括：获取所述数据点密集区域的区域中心点，若所述区域中心点对应所述二元数据点时，将该二元数据点的所述模糊程度作为所述标准模糊程度；反之，若所述区域中心点不对应2CN113674280A权利要求书2/2页所述二元数据点时，将邻近所述区域中心点的两组所述二元数据点的模糊度均值作为所述标准模糊程度。7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述炉膛温