基于图像的火焰温度测量方法、装置、终端及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术适用于测温技术领域，提供了一种基于图像的火焰温度测量方法、装置、终端及存储介质，该方法包括：获取相机拍摄的待测火焰的彩色图像；从彩色图像中选取两个色度值不同的像素点，并获取待测火焰中两个目标点的温度值；目标点与像素点的位置一一对应；将每个像素点的色度值以及对应的目标点的温度值代入到预先建立的色度与温度拟合模型中，确定色度与温度拟合模型的模型参数；基于确定模型参数的色度与温度拟合模型计算待测火焰的温度分布。本发明专利技术能够实现免标定的图像测温，降低成本并提高效率。本并提高效率。本并提高效率。

【技术实现步骤摘要】
基于图像的火焰温度测量方法、装置、终端及存储介质


[0001]本专利技术属于测温
，尤其涉及一种基于图像的火焰温度测量方法、装置、终端及存储介质。

技术介绍

[0002]温度是表征物体冷热程度的物理量，反映着物理分子运动的剧烈程度，温度的测量方法可分为接触法和非接触法两大类。
[0003]非接触式测量方法中，测温计不与被测物体接触，也不改变被测物体的温度分布，热惯性小，适合测量温度较高的物体。图像测温是前景广阔的一种非接触式测温方法。然而，传统的图像测温需要成本高昂的高温黑体炉来进行热辐射标定，且实施起来较为繁琐，难以快速获得准确的燃烧火焰温度场。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种基于图像的火焰温度测量方法、装置、终端及存储介质，以实现免标定的图像测温，降低成本并提高效率。
[0005]本专利技术实施例的第一方面提供了一种基于图像的火焰温度测量方法，该方法包括：
[0006]获取相机拍摄的待测火焰的彩色图像；
[0007]从彩色图像中选取两个色度值不同的像素点，并获取待测火焰中两个目标点的温度值；其中，目标点与像素点的位置一一对应；
[0008]将每个像素点的色度值以及对应的目标点的温度值代入到预先建立的色度与温度拟合模型中，确定色度与温度拟合模型的模型参数；
[0009]基于确定模型参数的色度与温度拟合模型计算待测火焰的温度分布。
[0010]可选的，色度与温度拟合模型为：
[0011][0012]式中，T为温度，(R，G)为色度，R表示红色，G表示绿色，b
m
和c为待确定的模型参数，待确定的模型参数与待测火焰的燃烧性质相关。
[0013]可选的，基于确定模型参数的色度与温度拟合模型计算待测火焰的温度分布，包括：
[0014]将彩色图像中每个像素点的色度值分别输入到确定模型参数的色度与温度拟合模型中，计算得到每个像素点对应的火焰位置的温度值；
[0015]基于每个像素点对应的火焰位置的温度值确定待测火焰的温度分布。
[0016]可选的，选取的两个像素点的色度值之差大于预设差值；并且，选取的两个像素点的色度值均大于预设阈值。
[0017]可选的，测量待测火焰中两个目标点的温度值的方法为：
[0018]在待测火焰前方依次放置凸透镜、分光镜，并根据分光镜的折射角度放置彩色图像，使待测火焰发出的光线经分光镜折射后与彩色图像对应；
[0019]根据选取的两个像素点的光线折射路径确定对应的两个反射路径；
[0020]通过高温计测量两个反射路径上的光线温度，得到两个目标点的温度值。
[0021]可选的，根据分光镜的折射角度放置彩色图像，包括：
[0022]根据分光镜的折射角度放置感光器件，通过感光器件形成彩色图像。
[0023]本专利技术实施例的第二方面提供了一种基于图像的火焰温度测量装置，该装置包括：
[0024]获取模块，用于获取相机拍摄的待测火焰的彩色图像；
[0025]确定模块，用于从彩色图像中选取两个色度值不同的像素点，并获取待测火焰中两个目标点的温度值，目标点与像素点的位置一一对应；
[0026]计算模块，用于将每个像素点的色度值以及对应的目标点的温度值代入到预先建立的色度与温度拟合模型中，确定色度与温度拟合模型的模型参数；以及，基于确定模型参数的色度与温度拟合模型计算待测火焰的温度分布。
[0027]可选的，色度与温度拟合模型为：
[0028][0029]式中，T为温度，(R，G)为色度，R表示红色，G表示绿色，b
m
和c为待确定的模型参数，待确定的模型参数与待测火焰的燃烧性质相关。
[0030]本专利技术实施例的第三方面提供了一种终端，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现如上述第一方面的基于图像的火焰温度测量方法的步骤。
[0031]本专利技术实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面的基于图像的火焰温度测量方法的步骤。
[0032]本专利技术实施例与现有技术相比存在的有益效果是：
[0033]本专利技术实施例通过获取相机拍摄的待测火焰的彩色图像，从彩色图像中选取两个色度值不同的像素点，并获取待测火焰中两个目标点的温度值，将每个像素点的色度值以及对应的目标点的温度值代入到预先建立的色度与温度拟合模型中，确定模型参数，然后根据确定参数的拟合模型即可计算待测火焰的温度分布。本专利技术实施例不需要对相机进行热辐射标定就能测量出燃烧对象的二维温度场，且成本较低、易于操作、精度较高、响应速度快、适用性广泛，适用于不易对相机进行标定的场合下燃烧对象的温度场与温度变化的测量。
附图说明
[0034]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0035]图1是本专利技术实施例提供的基于图像的火焰温度测量方法的流程示意图；
[0036]图2是本专利技术实施例提供的待测火焰中目标点温度的测量示意图；
[0037]图3是本专利技术实施例提供的基于图像的火焰温度测量装置的结构示意图；
[0038]图4是本专利技术实施例提供的终端的结构示意图。
具体实施方式
[0039]以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本专利技术实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本专利技术。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本专利技术的描述。
[0040]为了说明本专利技术所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
[0041]温度测量与我们的生产生活息息相关。温度的测量方法可分为接触法和非接触法两大类。热电偶测温和光纤测温是典型的接触法测温。非接触法测温有成像法、激光光谱法、辐射法和声波法。其中，接触法中的热电偶测温是目前普遍采用的检测技术，当不同材料的金属合金导体两端存在温度差异时，导体两端就会产生电势差，热电势与导体两端的温度差存在简单的函数关系，当这种材料的热端与被测对象达到热平衡而冷端处于一恒定的已知温度时，就可以由电势差得到被测对象的温度。光纤测温法是利用光导纤维材料温度不同，光传输的特性不同来测量对象的温度，除了不参与火焰气体反应以外，它同样存在热电偶测量炉内温度分布的其它所有问题。
[0042]非接触式测量方法中，测温计不与被测物体接触，也不改变被测物体的温度分布，热惯性小，适合测量温度较高的物体。而图像测温方法是前景广阔的一种非接触式测温方法。传统实时图像测本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于图像的火焰温度测量方法，其特征在于，包括：获取相机拍摄的待测火焰的彩色图像；从所述彩色图像中选取两个色度值不同的像素点，并获取所述待测火焰中两个目标点的温度值；其中，目标点与像素点的位置一一对应；将每个像素点的色度值以及对应的目标点的温度值代入到预先建立的色度与温度拟合模型中，确定所述色度与温度拟合模型的模型参数；基于确定模型参数的色度与温度拟合模型计算待测火焰的温度分布。2.如权利要求1所述的基于图像的火焰温度测量方法，其特征在于，所述色度与温度拟合模型为：式中，T为温度，(R，G)为色度，R表示红色，G表示绿色，b
m
和c为待确定的模型参数，所述待确定的模型参数与待测火焰的燃烧性质相关。3.如权利要求1所述的基于图像的火焰温度测量方法，其特征在于，基于确定模型参数的色度与温度拟合模型计算待测火焰的温度分布，包括：将彩色图像中每个像素点的色度值分别输入到确定模型参数的色度与温度拟合模型中，计算得到每个像素点对应的火焰位置的温度值；基于每个像素点对应的火焰位置的温度值确定待测火焰的温度分布。4.如权利要求1所述的基于图像的火焰温度测量方法，其特征在于，选取的两个像素点的色度值之差大于预设差值；并且，选取的两个像素点的色度值均大于预设阈值。5.如权利要求1所述的基于图像的火焰温度测量方法，其特征在于，测量所述待测火焰中两个目标点的温度值的方法为：在待测火焰前方依次放置凸透镜、分光镜，并根据分光镜的折射角度放置彩色图像，使待测火焰发出的光线经分光镜折射后与彩色图像对...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫慧博，唐广通，李路江，戴喜庆，马辉，王天龙，
申请(专利权)人：国网河北省电力有限公司电力科学研究院国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：