基于彩色ccd的锅炉火焰温度场检测系统

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1、1fB55418学位论文基于彩色CCD的锅炉火焰温度场检测系统(题目)高英侠怍抒蚪：舅1指导教师朱景伟教授樊叩海教授申请学位级别工学硕士专业名称电力电子与电力传动学位授予单位大连海事大学2006年3月摘要温度是锅炉运行的重要参数，热电偶和工业电视等传统的炉膛燃烧状况监视漫备存在许多缺点，它们已经不能满足锅炉经济安全运行的需要。使用能定量检测锅炉内温度场的仪器是今后发展的趋势。因此，研究能定量测量锅炉温度场的仪器对于提高锅炉运行的安全性和经济性具有重要的意义。本文根据热辐射学和彩色CCD成像理论，研究了温度场测温方法，并结合数字图像处理

2、技术，设计j’一套火焰温度场监测系统。本文对彩色测温技术的实现作了详细的分析。第～：、三章为本文的理论基础。其中研究了锅炉火焰燃烧和辐射的物理过程：介绍了CCD图像传感器的=I：2作原理，并重点介绍了彩色CCD；阐述了三基色原理，讨论了彩色测温的方法，建立了测温的数学模型，为直接利用CCD摄像机检测锅炉燃烧火焰温度阐明了物理机理；介绍了数字图像处理技术，其中主要讨论了图像噪声的去除和伪彩色图像处理技术。第四章为具体的实现环节，包括硬件设备的搭建和软件程序的编写两部分。硬件部分主要是利用Pc机、图像采集卡、彩色CCD摄像机和云台控制器，

3、搭建起一套测温实验系统，其中在云台控制器中，利用上位机与单片机的串口通讯实现了CCD摄像头的控制，这样就可以通过上位机和现场的手动控制器这两种方式控制CCD摄像头的转动，光圈和焦距。软件部分主要是利用VC++6．0编写了一套在上位机上监控温度场的操作界面，其中能够实现对温度场总体温度和单点温度的测量，温度异常时发出报警等功能。关键词：图像处理；温度场；彩色CCD；锅妒火焰。ColoredCCDBasedTemperatureFieldMeasurementSystemofBoilerF1allleAbsttactTemperature

4、isaveryimportantparameterintherunningofboiler．ThetraditionalhearthburningstatuswatchequipmentssuchasthermocoupleandindustrialTVhavesomuchdisadvantage，theycouldn’tmeettheneedsofboilers’economicalandsaferunning．Usingtheinstrumentswhichcanmeasuretheboilers’temperaturefield

5、infixquantifyisthedevelopmentaltrendforthefuture．Therefore，thestudyoftheinstrumentsthatcanmeasuretheboilers’temperaturefieldinfixquantifyhaveaveryimportantmeaningforimprovingthesecurityandeconomyoftheboilers’running．Thisanidebasesonthehotradializationtheoryandthecolored

6、CCDimagingtheory,studythetemperaturemeasuringmetllodoftemperaturefield，andcombiningdigitalimagedisposingtechnique，designasuitofflametemperaturemeasuringsystem．Thepaperindicatesthetheoryandthetricolortemperaturemeasuremethodandhowcanthemethodtoberealized．Thechaptertwoand

7、chapterthreearethefoundationofthepaper．Inthesetwochapters，thephysicalprocessofboilerflamecombustionandradiationandthetricolormethodusingcoloredCCDtheoryarestudied．MathematicalmodelisconstructedinordertoexplainthephysicalmechanismofflametemperaturedetectioninboilerusingC

8、CDcameradirectly．ImageprocessingsuchasneighborhoodAveragesmoothingmethodisusedtoreducetheimagenoises，andpseudo