[发明专利]一种基于视频图像和闪烁频率的火焰检测系统

权利要求书

1.一种基于视频图像和闪烁频率的火焰检测系统，其特征在于：包括至少一个火焰检测单元、数据处理中心及云端；

所述火焰检测单元包括镜头组件、分光组件、可见光采集器、红外采集器及处理模块，所述镜头组件与所述分光组件连接，所述分光组件与所述可见光采集器和所述红外采集器均连接，所述可见光采集器和所述红外采集器均与所述处理模块连接，镜头组件的前端设有冷却装置；

所述处理模块与所述数据处理中心连接，所述数据处理中心与所述云端连接；

所述火焰检测单元将各自的特征数据传送至所述数据处理中心，并进行身份识别，所述数据处理中心利用人工智能算法进行综合处理后，将结果告知燃烧调整人员；

所述数据处理中心将所述火焰检测单元的特征数据传送至所述云端，所述云端可实现复杂的智能算法，对数据进行离线分析，所述云端将处理结果和最优控制策略传回各个控制中心；

所述处理模块包括嵌入式数据处理器、视频解码器及采样器，所述可见光采集器与所述视频解码器连接，所述红外采集器与所述采样器连接，所述视频解码器和所述采样器均与所述嵌入式数据处理器连接，所述嵌入式数据处理器还与输出接口连接，所述输出接口连接DCS系统；

所述嵌入式数据处理器中预制特定算法，对图像与温度场建立相关性、快速傅里叶变换得到整个闪烁频谱空间，通过温度场和闪烁频率信息判断燃烧火焰质量；

视频图像与火焰温度场的关系为：T(x,y,t)＝g(R,G,B,x,y,t)；

其中，T(x,y,t)是视频范围的温度场函数，x、y是平面坐标，t是实时时间；g(R,G,B,x,y,t)是根据视频图像R、G、B值转换到温度场的函数，是一个空间矩阵转换函数；

火焰温度场与燃烧质量的关系为：H₁(t)＝f₁(g(R,G,B,x,y,t))；

闪烁频率与燃烧器特征及燃烧质量的关系为：H₂(t)＝f₂(F,t)；

其中，F是频谱空间函数；

综合燃烧质量的关系为：H(t)＝a₁H₁(t)+a₂H₂(t)；

其中，a1、a2是权值，针对不同的对象自适应调整权值。

2.如权利要求1所述的基于视频图像和闪烁频率的火焰检测系统，其特征在于：所述基于视频图像和闪烁频率的火焰检测系统还包括电源模块，所述电源模块与所述处理模块连接。

3.如权利要求1所述的基于视频图像和闪烁频率的火焰检测系统，其特征在于：所述处理模块还包括存储器，所述存储器与所述嵌入式数据处理器连接。

4.如权利要求1所述的基于视频图像和闪烁频率的火焰检测系统，其特征在于：所述基于视频图像和闪烁频率的火焰检测系统还包括数据网络接口，所述嵌入式数据处理器与所述数据网络接口连接，所述数据网络接口与所述数据处理中心连接。

5.如权利要求1所述的基于视频图像和闪烁频率的火焰检测系统，其特征在于：所述基于视频图像和闪烁频率的火焰检测系统还包括I/O接口，所述处理模块与所述I/O接口，所述I/O接口连接外部设备。

6.如权利要求1所述的基于视频图像和闪烁频率的火焰检测系统，其特征在于：所述可见光采集器为光学镜头。

7.如权利要求6所述的基于视频图像和闪烁频率的火焰检测系统，其特征在于：所述光学镜头的前端设有滤波镜片。

8.如权利要求1所述的基于视频图像和闪烁频率的火焰检测系统，其特征在于：所述红外采集器采集红外闪烁频率值为1H_Z～500H_Z。