基于Matlab的锅炉火焰图像处理与特征提取研究

图像处理的文献探讨了如何在MATLAB环境中应用图像处理技术改进锅炉火焰温度检测和燃烧诊断。基于三基色原理和C-4D定律，作者金美善在她的硕士论文中建立了一套三色测温公式，并对该公式进行了误差分析和修正。论文的重点在于火焰图像特征提取与描述，以克服环境噪声和复杂工况带来的影响。 首先，作者介绍了数字图像预处理技术，如多图像平均法和中值滤波，用于去除锅炉火焰图像中的噪声，提高图像质量，以便准确识别火焰目标区域。这一步对于后续的特征提取至关重要，因为它确保了数据的可用性和准确性。 论文深入探讨了火焰图像的特征提取，提出了七种通用特征，包括火焰有效区域面积、高温区域面积、火焰有效区域亮度、高温区域亮度、高温面积率、火焰质心偏移距离以及火焰的圆度。这些特征不仅考虑了火焰的状态，还能抵抗火焰着火点漂移的影响，使得特征描述更为稳定和通用。 论文还比较了不同的测温技术，特别是结合了对煤粉燃烧特性的理解与MATLAB的仿真，实现了图像分析和处理的功能。这种结合展示了如何将理论知识与实践应用相结合，提高了温度测量的精度和实用性。 在实际应用层面，作者在某电厂锅炉上部署了这套系统，结果显示它不仅操作简便，能够实现温度场的在线监测，而且能对炉内燃烧状况做出准确评估，具有显著的工程应用价值。这对于确保电站锅炉的安全运行和燃烧效率提升起到了关键作用，同时满足了我国日益严格的环保要求。 本论文通过深入研究火焰图像处理技术，为锅炉燃烧状况的实时监控和分析提供了有效的工具，为电力行业的安全和环保做出了贡献。