[发明专利]在线检测氯化氢合成炉氯氢配比的方法、系统及存储介质

摘要

本发明公开了一种在线检测氯化氢合成炉氯氢配比的方法、系统及存储介质，针对难以实现氯化氢合成炉中氯氢配比自动识别的问题，本方法利用摄像机采集氯化氢合成炉观察孔的图像，并对图像进行统计分析，提取火焰的颜色特征和形状特征来确定火焰的燃烧状态，最后结合历史样本库，利用BP神经网络进行多特征融合，快速确定氯化氢合成炉中当前的氯氢配比。并基于此方法设计了一套测试系统，以满足实际生产过程中控制氯氢配比的精度和速度的要求，保证生产的安全，提高生产产品的质量，降低生产成本。

主权项

1.一种在线检测氯化氢合成炉中氯氢配比的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)获取氯化氢合成炉内火焰燃烧的图像；2)对所述图像进行预处理；3)分别计算预处理后得到的图片的RGB分量的直方图，计算R‑B直方图之间的Bhattacharyya距离；根据y＝10000*B(H_R,H_G)+I(H_G,H_B)‑I(H_R,H_G)是否大于阈值来判断当前合成炉中的工况，其中，H_R、H_B、H_G分别表示对应颜色通道的直方图；若y＞y₀，则属于氯气过量的状态；若y≤y₀，则不属于氯气过量的状态；y₀为分析历史样本后设置的阈值；B(H_R,H_G)为H_R、H_G的Bhattacharyya距离；I(H_G,H_B)为H_G、H_B相交的像素点个数；I(H_R,H_G)为H_R、H_G相交的像素点个数；4)若氯气过量，则根据建立的氯气过量程度自回归判别模型y(t)＝α*y(t‑1)+β*B(H_R,H_G)+γ*[I(H_G,H_B)‑I(H_R,H_G)]计算氯氢配比的范围；其中，y(t)表示当前图片所属的氯气过量的类别；y(t‑1)表示上一张图片氯气过量的程度，若上一张图片不属于氯气过量，则y(t‑1)＝0；α、β、γ为权系数；若当前图片所反映的工况不属于氯气过量，则继续确定图片中合成炉观察孔的位置，并在观察孔内提取火焰区域的图像并计算火焰区域的面积，对观察孔内的图像进行二值化，分割出火焰部分，再对二值图像进行形态学开运算快速提取火焰的位置；将二值图像的宽度和高度各扩充两个像素，即得到漫水填充算法的二值掩模图像，再利用漫水填充算法在原图上提取出火焰区域的RGB图像；5)将火焰区域的RGB图像转换至HSL颜色空间，计算火焰区域的颜色特征；若火焰的面积没有超过观察孔面积的90％，则利用火焰区域的二值掩模图像计算火焰的形状特征；6)若火焰面积小于观察孔面积的90％，将颜色特征与形状特征均作为BP神经网络的输入；若火焰面积大于观察孔面积的90％，则仅将颜色特征作为BP神经网络的输入；训练BP神经网络，选择对应的BP神经网络和输入特征计算出当前合成炉中的氯氢配比。