基于最优阈值法的锅炉火焰图像处理的研究

《基于最优阈值法的锅炉火焰图像处理的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第2l卷第18期电子设计工程2013年9月V01．21NO．18ElectronicDesignEngineeSep．2013基于最优阈值法的锅炉火焰图像处理的研究孙东卫，赵镭，杨振元(新疆轻．Y-职业技术学院新疆乌鲁木齐830021)摘要：工业锅炉炉膛内部是一个高温、高辐射、高灰度的环境，炉内燃料的燃烧过程伴随着剧烈而连续的发光发热的物理、化学反应。在锅炉火焰图像识别中，原始图像对该复杂环境变化非常敏感．并严重地影响图像的识别率。针对这一问题，本文介绍了一种提取锅炉火焰特征的最优阈值法。该方法依据统计学基本原理，对锅炉火焰自动识别的实际问题建立一

2、个统计回归模型，并根据回归模型参数直接求取最优的分割阈值。关键词：锅炉：火焰：回归模型：图像分割中图分类号：TK224文献标识码：A文章编号：1674—6236(2013)18—0136—03ResearchonboilerflameimageprocessingbasedontheoptimalthresholdmethodSUNDong·wei，ZHAOLei，YANGZhen-yuan(XinjiangInstituteofLightIndustryTechnology，Urumqi830021，China)Abstract：Industri

3、alboilerfirepotisanenvironmentofhi【ghtemperature，highradiationandhighgray，Thecombustionprocessoffuelinfirepotisakindofintenseandcontinuousphysicalandchemicalreactionwithlightandheat。Theoriginalimageisverysensitivetothecomplexenvironmentalchanges，andseriouslyaffectstheimagereco

4、gnitionrateintherecognitionofboilerflameimage．Tosolvethisproblem，thepaperintroducestheoptimalthresholdmethodforextractionofboilerflamecharacteristics；themethodbasedonstatistics，andestablishedastatisticalregressionmodeltotheactualproblemofautomaticidentificationofboilerflame，an

5、daccordingtotheregressionmodelparameterscalculatestheoptimalsegmentationthresholddirectly．Keywords：boiler；flame；theregressionmodel；imagesegmentation目对。象从．火焰图像处理、J炉火焰图像耄状态评判和火焰璧燃烧考过程1回一归⋯模一型的⋯建～立一，状态建模的研究状况来看，人工智能的研究与应用具有积1)ca炉火焰图像特征的特性极的意义，为锅炉火焰燃烧状态监测和评判开辟了智能化用统计的方法对实际的火焰图像的像素

6、进行分析，不难的新思路。锅炉火焰图像的自动识别是计算机视觉与模式发现其灰度直方图服从某一确定的分布，可以根据现已掌握识别技术在工业锅炉控制领域应用的重要研究课题之一，的火焰图像特征的先验知识，建立火焰图像像素分布的统计是实现工业锅炉安全高效运行的重要环节Ill。而在炉膛安全回归模型。从锅炉火焰图像特征的先验知识口-4]，火焰图像的监控中锅炉火焰图像自动识别的一个关键步骤之一，就是像素在灰度上主要分为两大类：目标类和背景类，分别对应火焰图像灰度空间的二值化问题，即将火焰的灰度图像转于实际火焰图像像素和背景像素。这种特征的图像一般被称化为二值图像。但在

7、实际应用中，“锅炉火焰图像自动识别之为双模式(bi—mode1)；所谓双模式指图像中含有灰度上相系统”的输入信号(火焰图像)将受到高温、高辐射、高灰度似而且明显区别于背景灰度的目标类。从双模式图像的灰度的环境等因素的影响，使输入信号产生一些噪声和畸变并直方图上看，目标类像素形成了直方图的一个峰值，而背景使其灰度直方图不具备明显的双峰性，这时采用静态阈值类的像素形成了第二个峰值。选取方法将造成大量有用信号的丢失[21。而动态阈值选取的如图1显示了一个典型的锅炉火焰图像的灰度直方图。方法对膛内强光高热及高辐射不均匀等因素有一定的适应2)锅炉火焰图像像素

8、的统计分布规律调节能力。实际锅炉火焰图像由火焰和背景两部分构成[61。为使问本文根据统计学的基本原理，依据锅炉火焰图像自动