| 【中文题名】 | 基于图像处理的火焰监测与燃烧诊断技术 |
| 【英文题名】 | Flame Monitoring and Combustion Diagnosis Based on Digital Image Technology |
| 【学科专业】 | 机械电子工程 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-9-24 |
| 【中关键词】 | 火焰监测,燃烧诊断,光谱分析,等离子,比色温度,图像处理 |
| 【英关键词】 | Flame monitor,combustion diagnosis,spectral analysis,plasma,image processing, |
| 【分类导航】 | 工业技术>自动化技术、计算机技术>自动化技术及设备>自动化系统>监视、报警、故障诊断系统> |
| 【论文摘要】 |
基于图像处理的火焰监测与燃烧诊断是当前国内外火焰监测与燃烧诊断领域的研究热点，是一种很有发展潜力的故障诊断技术。本文利用火焰图像监测研究了火焰形状、火焰色度、火焰诊断温度场分布等燃烧特征；采用数学方法从这些信息中获得了反映燃烧状况的特征信息(参数或图像等)，经数学提炼后得到了燃烧特征与燃烧工况的对应关系，进行了燃烧工况的研究，提出了燃烧优化措施。
本文为了研究比色方法在火焰图像中的应用过程中产生的误差，先期通过火焰光谱实验，对火焰燃烧过程中光谱分布和特征谱线进行了实验和分析。光谱实验结果表明在可见光光谱，特别是红光波段存在比较明显的特征谱线(特别是钾离子)，火焰辐射在可见光波段并不能完全被认为是灰体辐射，火焰图像测量诊断温度场不能采用红光波段进行比色测温。
基于以上可见光光谱分析，通过对火焰图像的采集、辐射能与温度场之间的关系以及图像测温进行了研究；采用绿蓝波段对等离子实验台获取的火焰图像诊断温度场进行了测量计算，并对单色辐射方程进行了改进。并通过图像处理技术对视频监控进行了可视化研究，创新采用了二次成像技术得到了满意的效果，研究认为火焰图像比色测温是比较精确的大面积温度测量的手段，... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
4-5 |
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ABSTRACT |
5-11 |
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§第一章 绪论 |
11-23 |
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§1.1 课题的研究背景和意义 |
11-12 |
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§1.2 火焰监测与燃烧诊断技术简介 |
12-15 |
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§1.2.1 目前主流火焰监测系统组成 |
12-13 |
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§1.2.2 图像处理技术在火焰监测与燃烧诊断中的应用 |
13-14 |
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§1.2.3 其它类型火焰监测与燃烧诊断技术 |
14-15 |
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§1.3 本课题相关领域的历史、现状和发展前沿 |
15-20 |
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§1.4 现有燃煤锅炉火焰监测器存在的问题 |
20-21 |
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§1.4.1 现有产品实际工程应用中的三个常见问题 |
20 |
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§1.4.2 图像测温的两个问题 |
20-21 |
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§1.5 研究目标和研究内容 |
21-23 |
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§第二章 火焰成像光谱分析 |
23-32 |
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§2.1 火焰成像光谱和图像测温之间的关系 |
23-24 |
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§2.2 火焰发射光谱与燃烧热辐射之间关系 |
24-26 |
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§2.3 火焰成像光谱与颜色 |
26-29 |
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§2.4 实验介绍 |
29-31 |
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§2.5 本章小结 |
31-32 |
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§第三章 火焰成像过程和辐射测温 |
32-47 |
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§3.1 CCD阵列传感器采样的研究 |
32-35 |
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§3.2 火焰单色辐射和温度场的关系研究 |
35-38 |
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§3.3 比色测温分析 |
38-46 |
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§3.3.1 比色测温基本原理 |
38-41 |
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§3.3.2 误差分析及波长的选择 |
41-46 |
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§3.4 本章小结 |
46-47 |
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§第四章 火焰图像处理及温度场测量 |
47-59 |
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§4.1 比色标定法计算火焰图像温度场 |
47-48 |
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§4.2 CCD相机图像分析和图像处理实验 |
48-52 |
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§4.3 图像可视化与清晰化处理 |
52-55 |
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§4.3.1 火焰图像预处理 |
52-53 |
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§4.3.2 图像清晰化算法 |
53-55 |
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§4.4 火焰图像色温的标定研究 |
55-56 |
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§4.5 火焰图像的光学图像处理 |
56-57 |
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§4.6 本章小结 |
57-59 |
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§第五章 电磁场强化在燃烧诊断中的研究 |
59-66 |
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§5.1 火焰稳定着火的研究 |
59-60 |
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§5.2 现有等离子燃烧器研究 |
60-61 |
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§5.3 微波在燃烧过程中的作用 |
61-62 |
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§5.4 微波等离子体的激发和维持 |
62-63 |
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§5.5 采用微波对燃料或空气预加热再点火 |
63-64 |
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§5.6 微波对煤粉等离子化着火的研究 |
64-65 |
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§5.7 本章小结 |
65-66 |
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§第六章 结论与展望 |
66-68 |
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§4.1 结论 |
66 |
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§4.2 展望 |
66-68 |
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参考文献 |
68-71 |
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致谢 |
71-72 |
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研究成果及发表的学术论文 |
72 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.385761 |
