【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及工业链条炉排锅炉系统燃烧领域，特别涉及一种链条炉排锅炉火焰强度分布计算方法及系统。
技术介绍
1、链条炉排锅炉作为一种拥有逾百年历史的工业锅炉产品，以其机械化的加煤和排渣过程而著称，这使得其在工业生产中具备了稳定可靠的运行特性。如今，国内外链条炉排锅炉的容量已经发展至每小时200吨，成为工业领域中不可或缺的重要设备。由于燃煤链条炉排锅炉具有初期投资小、检修维护时间短、调整负荷方便等诸多优点，因此受到了广泛而迅速的应用。
2、然而，尽管链条炉排锅炉在工业生产中发挥着重要作用，其燃烧效率不高以及造成的环境污染问题也日益凸显。实际应用中发现，许多链条锅炉的燃烧效率仅约为60％，这主要是由于诸如燃料层厚度、炉膛容积热负荷和炉膛风量等因素对其稳定性和效率造成了影响。在当今社会对于节能减排要求不断提高的背景下，提高链条炉排锅炉的燃料适应性、燃烧稳定性和效率显得尤为重要和紧迫。
3、一般地，链条炉排锅炉由于燃料布料不均匀或鼓风量不平衡，容易造成炉膛内火焰燃烧不均匀不充分，从而造成生产过程波动和热效率损失，给生产企业带来经济和利益上的损失，也进一步造成能源浪费和空气污染。因此，链条炉排锅炉火焰燃烧强度分布计算对应指导实际生产、保障经济运行、提升运行效率、节约生产成本来说意义重大。
技术实现思路
1、基于此，本申请实施例提供了一种链条炉排锅炉火焰强度分布计算方法及系统，根据链条炉排锅炉火焰强度分布的特性，能够建立实用性强、准确性高的计算方法，进而对应指导实际生产
2、第一方面，提供了一种链条炉排锅炉火焰强度分布计算方法，该方法包括：
3、s1：从工业摄像头采集链条炉排锅炉燃烧火焰视频历史数据存入指定目录形成历史数据；
4、s2：对所有火焰视频历史数据进行采样得到到链条炉排锅炉火焰图像数据集，并对数据集中的图像样本进行重排列；
5、s3：计算数据集中每个图像样本像素rgb均值，计算所有样本像素rgb均值的中位数作为区分和分割火焰区域和非火焰区域的判别阈值；
6、s4：对于实时的火焰图像，利用s3步骤中计算得到的判别阈值分割出火焰区域；其中，将图像所有像素rgb值小于s3步骤得到的判别阈值的像素值强制赋值为0，得到新的火焰图像；
7、s5：对步骤s4中的火焰图像进行模糊化处理；其中，使用预设大小的窗口对s4得到的图像进行平均池化操作；
8、s6：确定步骤s5得到的图像中火焰区域的最小外接矩形；其中，将图像左上角看作原点、水平方向看作衡轴坐标轴、竖直方向看作纵轴坐标轴，横轴正向向右、纵轴正向向下，在坐标系中确定火焰区域的上下边沿和左右边沿对应的横纵坐标值，将坐标点围成的矩形作为火焰区域的最小外接矩形；
9、s7：对s6步骤得到的最小外接矩形进行网格划分，计算网格内各子区域的像素rgb值的统计特征，得到表征火焰强度分布的数值矩阵。
10、可选地，s1中从工业摄像头采集链条炉排锅炉燃烧火焰视频历史数据存入指定目录形成历史数据，包括确定建模所需的全部建模输入变量的生产运行数据。
11、可选地，s3中计算数据集中每个图像样本像素rgb均值，计算所有样本像素rgb均值的中位数作为区分和分割火焰区域和非火焰区域的判别阈值中，像素rgb值分别对应火焰数据集中图像样本rgb均值的中位数，即：
12、
13、其中，trgb为像素rgb判定阈值；是图像rgb像素值均值的矩阵，矩阵大小为n×3；为中位数计算。
14、可选地，s4中计算得到的判别阈值分割出火焰区域包括：
15、利用rgb判别阈值火焰图像进行分割，得到新的图像rgb数值矩阵x*，转换的计算公式为：
16、
17、其中，表示火焰图像在图像通道k上的坐标(i,j)上的像素值；表示转换后对应位置的像素值；k∈(r,g,b)为通道表示；tk为k通道上的阈值。
18、可选地，s5对火焰图像进行模糊化处理包括利用池化操作对火焰图像进行模糊化处理形成新的图像rgb数值矩阵池化操作的计算公式为：
19、
20、其中，表示与第k个图像通道上的矩阵区域的平均池化输出；表示图像在图像通道k上的坐标(p,q)上的像素值；为矩形区域中元素个数。
21、可选地，根据s6确定的最小外接矩形进一步计算得到火焰区域的坐标范围。
22、可选地，s7对得到的最小外接矩形进行网格划分包括计算得到网格内各子区域的统计特征；其中，统计特征至少包括均值或中位数。
23、第二方面，提供了一种链条炉排锅炉火焰强度分布计算系统，该系统包括：
24、历史存储模块，用于从工业摄像头采集链条炉排锅炉燃烧火焰视频历史数据存入指定目录形成历史数据；
25、采样模块，用于对所有火焰视频历史数据进行采样得到到链条炉排锅炉火焰图像数据集，并对数据集中的图像样本进行重排列；
26、计算模块，用于计算数据集中每个图像样本像素rgb均值，计算所有样本像素rgb均值的中位数作为区分和分割火焰区域和非火焰区域的判别阈值；
27、分割模块，用于对于实时的火焰图像，利用计算得到的判别阈值分割出火焰区域；其中，将图像所有像素rgb值小于计算模块得到的判别阈值的像素值强制赋值为0，得到新的火焰图像；
28、模糊化模块，用于对分割模块中的火焰图像进行模糊化处理；其中，使用预设大小的窗口对分割模块得到的图像进行平均池化操作；
29、确定模块，用于确定模糊化模块得到的图像中火焰区域的最小外接矩形；其中，将图像左上角看作原点、水平方向看作衡轴坐标轴、竖直方向看作纵轴坐标轴，横轴正向向右、纵轴正向向下，在坐标系中确定火焰区域的上下边沿和左右边沿对应的横纵坐标值，将坐标点围成的矩形作为火焰区域的最小外接矩形；
30、划分模块，用于对确定模块得到的最小外接矩形进行网格划分，计算网格内各子区域的像素rgb值的统计特征，得到表征火焰强度分布的数值矩阵。
31、第三方面，提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述第一方面任一所述的链条炉排锅炉火焰强度分布计算方法。
32、第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面任一所述的链条炉排锅炉火焰强度分布计算方法。
33、本申请实施例提供的链条炉排锅炉火焰燃烧强度分布计算对应指导实际生产、保障经济运行、提升运行效率、节约生产成本来说意义重大。
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1.一种链条炉排锅炉火焰强度分布计算方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的链条炉排锅炉火焰强度分布计算方法，其特征在于，S1中从工业摄像头采集链条炉排锅炉燃烧火焰视频历史数据存入指定目录形成历史数据，包括确定建模所需的全部建模输入变量的生产运行数据。
3.根据权利要求1所述的链条炉排锅炉火焰强度分布计算方法，其特征在于，S3中计算数据集中每个图像样本像素RGB均值，计算所有样本像素RGB均值的中位数作为区分和分割火焰区域和非火焰区域的判别阈值中，像素RGB值分别对应火焰数据集中图像样本RGB均值的中位数，即：
4.根据权利要求1所述的链条炉排锅炉火焰强度分布计算方法，其特征在于，S4中计算得到的判别阈值分割出火焰区域包括：
5.根据权利要求1所述的链条炉排锅炉火焰强度分布计算方法，其特征在于，S5对火焰图像进行模糊化处理包括利用池化操作对火焰图像进行模糊化处理形成新的图像RGB数值矩阵池化操作的计算公式为：
6.根据权利要求1所述的链条炉排锅炉火焰强度分布计算方法，其特征在于，根据S6确定的最小外接矩
7.根据权利要求1所述的链条炉排锅炉火焰强度分布计算方法，其特征在于，S7对得到的最小外接矩形进行网格划分包括计算得到网格内各子区域的统计特征；其中，统计特征至少包括均值或中位数。
8.一种链条炉排锅炉火焰强度分布计算系统，其特征在于，所述系统包括：
9.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至7任一所述的链条炉排锅炉火焰强度分布计算方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一所述的链条炉排锅炉火焰强度分布计算方法。
...【技术特征摘要】
1.一种链条炉排锅炉火焰强度分布计算方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的链条炉排锅炉火焰强度分布计算方法，其特征在于，s1中从工业摄像头采集链条炉排锅炉燃烧火焰视频历史数据存入指定目录形成历史数据，包括确定建模所需的全部建模输入变量的生产运行数据。
3.根据权利要求1所述的链条炉排锅炉火焰强度分布计算方法，其特征在于，s3中计算数据集中每个图像样本像素rgb均值，计算所有样本像素rgb均值的中位数作为区分和分割火焰区域和非火焰区域的判别阈值中，像素rgb值分别对应火焰数据集中图像样本rgb均值的中位数，即：
4.根据权利要求1所述的链条炉排锅炉火焰强度分布计算方法，其特征在于，s4中计算得到的判别阈值分割出火焰区域包括：
5.根据权利要求1所述的链条炉排锅炉火焰强度分布计算方法，其特征在于，s5对火焰图像进行模糊化处理包括利用池化操作对火焰图像进行模糊...
【专利技术属性】
技术研发人员：于现军，康瑞龙，李鹏，
申请(专利权)人：北京和隆优化科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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