申请/专利权人：北京化工大学;中国电子科技集团公司第四十一研究所

申请日：2020-07-13

公开（公告）日：2024-06-25

公开（公告）号：CN112067132B

主分类号：G01J5/90

分类号：G01J5/90;G01J5/48

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.25#授权;2020.12.29#实质审查的生效;2020.12.11#公开

摘要：一种基于随机一致性采样技术的火焰高温测量标定方法，属于数字图像处理以及参数测量应用研究领域。该方法主要包括图像采集模块、数据处理模块，其特征在于：该方法的图像采集模块包括矩形石棉板、高清摄像机、光谱测温仪和USB传输线；数据处理模块包括计算机、数据处理以及界面显示软件。本发明根据光谱测温仪对火焰图像中矩形石棉板上圆孔测量的温度值和利用数字图像处理技术得到的圆孔图像灰度值，采用随机一致性采样技术进行温度和图像灰度之间的参数标定。本发明提出的方法能够反映高温过程的真实温度、能处理异常测量数据点、测量精度高，能为火焰温度测量提供准确数据，在数字图像处理及辐射测温等领域有着广泛的应用。

主权项：1.一种基于随机一致性采样技术的火焰高温测量标定方法，其特征在于：该方法包括图像采集模块1、数据处理模块2，该方法的图像采集模块1包括表面布满圆孔的矩形石棉板A1、高清摄像机A2、光谱测温仪和USB传输线A3；数据处理模块2包括计算机及相关软件；其中，高清摄像机A2和光谱测温仪通过USB传输线A3与计算机连接，进行图像采集和温度测量；矩形石棉板至于火焰中；步骤如下:步骤1：读取光谱测温仪对火焰中石棉板圆孔点测量的温度数据，记录在计算机中；步骤2：利用高清摄像机对火焰及石棉板进行多个角度成像，并记录在计算机中；对火焰及石棉板的图像进行处理获取石棉板圆孔对应的灰度值；步骤3：根据前面两步记录到计算机中的数据，采用随机一致性采样处理技术进行数据处理，并标定出火焰及石棉板图像辐射能与光谱测温仪记录温度之间的函数关系，具体过程如下：①由比色测温法原理推导出火焰及石棉板图像灰度值与对应的光谱测温仪测量的温度之间关系；比色测温法公式如式1： 其中R和B为火焰及石棉板图像中石棉板圆孔图像的R通道和B通道的平均灰度值；λr，λg和λb为红光、绿光和蓝光的波长；T为光谱测温仪测量的对应石棉板圆孔的火焰温度值；C为普朗克辐射定律中的常数，其值为0.0144mK；K是未知常数，需要标定；该需要标定的未知常数K就包含在参数b里面，而a和b就是要求标定的参数了；于是，式1变形为：lnRB＝a·T-1+b2②根据火焰及石棉板图像中石棉板圆孔位置的R通道和B通道的平均灰度的比值RB与光谱测温仪测量的温度值T，随机选择两组样本值采用随机一致性采样技术估计出式2的初始模型；③将所有记录的RB与T代入到估计的模型中，计算出所有误差εi，i表示测量点的数目；εi＝||lnRB-a·T-1+b||3④设置一个误差阈值τ，令误差大于τ的数据点的为异常数据点，统计随机采用两组样本建立的模型中满足阈值小于τ的数据点数目，找到异常数据点最少的一组数据点来拟合出最终的模型；τ为0.1；步骤4：根据步骤3建立的模型，测量火焰及石棉板图像中任意一点的温度值。

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权利要求：

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