基于火焰圖像的回轉(zhuǎn)窯燒結(jié)過程的燃燒狀態(tài)識別方法研究.pdf

1、火焰圖像可以有效反應(yīng)回轉(zhuǎn)窯燒結(jié)過程的燃燒狀態(tài)，例如，亮度信息反映了燃燒過程中的輻射熱度和燃燒效果，火焰形狀則反映了燃燒反應(yīng)發(fā)生區(qū)域的形狀。近年來，基于火焰圖像的回轉(zhuǎn)窯燃燒狀態(tài)識別引起了廣泛關(guān)注。現(xiàn)有的基于火焰圖像的識別方法大多以圖像分割、特征提取以及模式分類為主要識別模式，這些識別方法大多存在處理時間長的問題。另外，這些方法很難有效處理由外界因素引起的火焰圖像非結(jié)構(gòu)失真問題。
　　論文針對基于火焰圖像的回轉(zhuǎn)窯燃燒狀態(tài)識別問題展開了

2、深入研究，利用圖像結(jié)構(gòu)相似性指標(biāo)提出了兩種新的識別方法。論文主要學(xué)術(shù)貢獻(xiàn)如下：
　　1）提出一種基于火焰圖像空間域結(jié)構(gòu)相似性（SSIM）的回轉(zhuǎn)窯燃燒狀態(tài)識別方法。該方法依托人眼視覺對結(jié)構(gòu)信息更為敏感的識別機理，從火焰圖像的亮度、對比度和結(jié)構(gòu)三個角度衡量圖像間的結(jié)構(gòu)相似度，采用了將火焰圖像與標(biāo)準(zhǔn)圖庫中正常狀態(tài)火焰圖像結(jié)構(gòu)相似度比較的方法，識別火焰圖像的燃燒狀態(tài)。SSIM具有表達(dá)形式簡單、計算復(fù)雜度低的優(yōu)點，識別過程無需對圖像進(jìn)行訓(xùn)練

3、與學(xué)習(xí)，因此所提方法能夠滿足回轉(zhuǎn)窯控制系統(tǒng)在線識別的快速性要求。大量仿真實驗證明了該方法的快速性和有效性。
　　2）為了處理采集到的火焰圖像微小幾何失真的問題，論文給出一種改進(jìn)的小波域結(jié)構(gòu)相似性（WDSSIM）指標(biāo)和一種新的小波子帶加權(quán)算法，提出一種基于火焰圖像小波域結(jié)構(gòu)相似性（WDSSIM）的回轉(zhuǎn)窯火焰圖像燃燒狀態(tài)識別方法。該方法依據(jù)不同子帶的小波系數(shù)的相似關(guān)系來判別火焰圖像間的相似性，可以彌補空間域SSIM識別方法不能有效處理