基于燃烧混合系数和模糊识别的燃烧稳定性判别方法与流程

技术特征：

1.一种基于燃烧混合系数和模糊识别的燃烧稳定性判别方法，其特征在于，所述方法通过提取火焰图像传感器采集的火焰图像特征，计算燃烧混合系数、燃烧混合系数波动参数、黑龙长度、黑龙长度波动参数，建立基于模糊识别的燃烧稳定性判别方法，具体包括以下步骤：

步骤一，以火焰燃烧区为特征区域，提取灰度参数和灰度位置分布参数，计算燃烧混合系数和燃烧混合系数波动参数；

步骤二，对燃烧图像进行边缘检测，计算黑龙长度和黑龙长度波动参数；

步骤三，以燃烧混合系数、燃烧混合系数波动参数、黑龙长度和黑龙长度波动参数为特征指标，建立基于燃烧混合系数和模糊识别的燃烧稳定性判别方法。

2.根据权利要求1所述的燃烧稳定性判别方法，其特征在于，所述步骤一中，所述燃烧混合系数的计算方法如下：以火焰燃烧区为特征区域,对其进行分块处理，提取各分块区域内的灰度分布信息，包括灰度参数与灰度位置分布参数，所述灰度参数通过构建各分块区域内像素灰度级统计信息的特征向量与最佳特征向量的欧氏距离并加权获得，所述灰度位置分布参数是通过各子区域的灰度信息，以图像上各子区域到黑龙边缘的距离作为其位置信息，构建其中D为灰度位置分布参数，N为子区域数，为子区域灰度级特征，为第j子区域第i灰度级集合像素点数，p_i为权重向量P中的第i个分量，n为灰度级数，s_i为第i子区域中心点到分割直线的距离；

根据所述灰度参数和所述灰度位置分布参数确定燃烧混合系数其中α为权重系数，取值范围为(0,1)，为归一化灰度参数，为归一化灰度位置分布参数，其中t为子区域像素点。

3.根据权利要求2所述的燃烧稳定性判别方法，其特征在于，所述燃烧混合系数波动参数计算方法如下：取两帧连续时间火焰图像的燃烧混合系数差ΔH_i＝|H_i-H_i-1|来描述该时刻的燃烧混合系数波动情况，以此反应锅炉燃烧稳定性，其中ΔH_i为i时刻的燃烧混合系数波动参数，H_i为i时刻的燃烧混合系数，H_i-1为i-1时刻的燃烧混合系数。

4.根据权利要求1所述的燃烧稳定性判别方法，其特征在于，所述步骤二中，所述黑龙长度的计算方法如下：根据黑龙长度有效区域和煤粉气流运动方向确定n条待检测直线，通过一阶差分算法寻找每条直线灰度梯度最大点，得到n组黑龙边缘坐标，每个边缘点到火焰图像边界的距离为其平均值即是火焰图像的黑龙长度其中(x_i0,y_i0)为第i直线初始像素点坐标，(x_ij,y_ij)为第i条直线灰度梯度最大像素点坐标。

5.根据权利要求4所述的燃烧稳定性判别方法，其特征在于，所述黑龙长度波动参数计算方法如下：取两帧连续时间火焰图像的黑龙长度差ΔDI_i＝|DI_i-DI_i-1|来描述该时刻黑龙长度波动情况，其中ΔDI_i为i时刻的黑龙长度波动参数，DI_i为i时刻的黑龙长度，DI_i-1为i-1时刻的黑龙长度。

6.根据权利要求1所述的燃烧稳定性判别方法，其特征在于，所述步骤三中，所述建立基于燃烧混合系数和模糊识别的燃烧稳定性判别方法包括以下步骤：

(1)设置所述燃烧混合系数和所述黑龙长度参数的隶属度函数分别为偏大型岭形分布函数、中间型二次抛物线分布函数，设置所述燃烧混合系数波动参数和所述黑龙长度波动参数的隶属度函数均为偏小型的二次抛物型分布；

(2)选取稳定燃烧火焰图像的特征指标隶属度作为稳定标准模糊集，选取不稳定燃烧火焰图像的特征指标隶属度作为不稳定标准模糊集；

(3)提取待判定火焰图像特征参数，计算特征指标隶属度，构建燃烧稳定性判别方法的因素模糊集合，分别计算所述因素模糊集合与稳定标准模糊集和不稳定标准模糊集的欧几里得贴近度，利用择近原则判别燃烧稳定性。