[发明专利]基于火焰颜色判断燃烧状态的方法、系统及装置

权利要求书

1.一种基于火焰颜色判断燃烧状态的方法，所述方法包括：

S1、获取待识别火焰颜色的RGB原图；

S2、将所述RGB原图转换为只含有蓝绿色火焰的RGB图像；

S3、计算经转换后的所述RGB图像的B/G值；

S4、将所述B/G值输入火焰当量比判断模型，计算所述火焰颜色的当量比φ，所述火焰当量比判断模型根据燃料燃烧状态火焰下的已知当量比φ及其对应的火焰颜色的B/G值建立；

S5、根据所述当量比φ，判断火焰燃烧状态，若所述当量比φ＜1，则判定为欠燃烧状态；若所述当量比φ＝1，则判定为完全燃烧状态；若所述当量比φ＞1，则判定为过完全燃烧状态；

其中，在步骤S2前，利用RGB校正系数对所述RGB原图进行色差校正；所述RGB校正系数由采集所述RGB原图的图像采集装置的光谱响应曲线与标准的颜色三刺激值曲线进行比较获得，具体方法为：

将图像RGB的模式转化为CIE标准下XYZ模式的转化规则为：

其中E(λ)表示光源的光谱功率分布函数；为彩色相机R、G、B各波段的光谱响应度；

K为归一化系数；分别为CIE1931标准色度系统颜色匹配函数；

故R、G、B各波段的颜色校正系数K_r、K_g、K_b为

在联立(1)、(2)公式后就可得到图像采集装置通过标定后的RGB光谱图对应于CIE标准下的XYZ型，即通过该步骤便可实现R、G、B光谱图与CIE标准下的XYZ对比，从而辨别出该相机是否被标定而符合要求，即此时设定校正系数均为1；如果两者误差太大则需通过公式(3)的校正系数将该彩色相机的颜色进行校正。

2.根据权利要求1所述基于火焰颜色判断燃烧状态的方法，其特征在于，根据燃料燃烧状态火焰下的已知当量比φ及其对应的火焰颜色的B/G值建立所述火焰当量比判断模型，具体包括：

收集燃料燃烧状态火焰的不同当量比φ及其对应的火焰颜色的B/G值；

以B/G值为输入样本特征，以对应的当量比φ为输出样本标签，通过数据拟合建立所述火焰当量比判断模型。

3.根据权利要求1所述基于火焰颜色判断燃烧状态的方法，其特征在于，将所述RGB原图转换为只含有蓝绿色火焰的RGB图像，具体包括：

将所述RGB原图转换为HSV图；

提取所述HSV图中的H层，以蓝绿色范围值构建H层滤网层；

用所述H层滤网层分别与所述RGB原图中的R层、G层、B层分别点乘；对点乘后的R层、G层、B层进行合成得到只含有蓝绿色火焰的RGB图。

4.根据权利要求1所述基于火焰颜色判断燃烧状态的方法，其特征在于，在计算所述B/G值之前，对所述RGB图像进行滤波和去噪处理。