数字图像处理在电厂火焰检测中的应用
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摘要
数字图像处理是一门具有巨大发展前景的学科。近年来，数字图像处理技术开始应用于锅炉炉膛火焰检测，为电厂锅炉火焰检测开辟了一个新的领域。将计算机技术和数字图像处理技术结合起来应用于火焰检测是一种新的火焰检测方法。火焰图像传感器是火焰检测系统中的重要组成部分，本文针对以往火焰图像传感器的不足之处，设计了采用传像光纤和CCD摄像机的火焰图像传感器，并对传感器冷却系统部分进行了理论计算，为保障火焰图像传感器正常安全运行提供了参考数据。图像压缩是数字图像处理领域中的关键技术，本文利用小波变换理论，结合LZW无损压缩编码等方法，对传感器采集的图像进行实时压缩，压缩后的图像利用MODEM通信技术，在普通电话线上实现图像远传，这样节约了图像的存储空间和传输时间，为火焰远程监控奠定了基础。
Digital image processing is the subject with bright prospects. In recent years, digital image processing is being applied in the field of boiler furnace flame detecting gradually and pioneers a new realm of boiler flame detecting in power plant. Flame image sensor is an important part of flame detecting system. In this paper, a sensor with advanced image optical fiber and CCD camera is designed. Emphasis is put on designing and calculating the cooling system of the image sensor to run safely.
At present image compression is one of the key techniques in digital image processing field. Considering many important characteristics of flame images, the software based on wavelet transformation is devised and developed. In this software, after a flame image has been decomposed by wavelet transform, low frequency sub-image and high frequency sub-image can be quantified and encoded with the LZW method. The compressed image can be delivered to other computer though the telephone lines by Modem. The software can save space for storge and time for transferring.
Xu Bing (specialty: control theroy and control project)
Directed by Liu He
Digital image processing is the subject with bright prospects. In recent years, digital image processing is being applied in the field of boiler furnace flame detecting gradually and pioneers a new realm of boiler flame detecting in power plant. Flame image sensor is an important part of flame detecting system. In this paper, a sensor with advanced image optical fiber and CCD camera is designed. Emphasis is put on designing and calculating the cooling system of the image sensor to run safely.
At present image compression is one of the key techniques in digital image processing field. Considering many important characteristics of flame images, the software based on wavelet transformation is devised and developed. In this software, after a flame image has been decomposed by wavelet transform, low frequency sub-image and high frequency sub-image can be quantified and encoded with the LZW method. The compressed image can be delivered to other computer though the telephone lines by Modem. The software can save space for storge and time for transferring.
Xu Bing (specialty: control theroy and control project)
Directed by Liu He
引文
1、 陈尧生，阮航.大型锅炉火焰检测装置.工业仪表与自动化装置，1997.6.46～48
2、 徐伟勇，余岳峰，孙江，吴建繁.数字图像处理技术在火焰检测上的应用.中国电力，1994.10.41～44
3、 杨庆柏.火焰图像检测器.仪器仪表与分析监测,2002.2.24
4、 高志存,陈广华,范海红.浅谈数字图像火焰检测技术.河北电力技术,2002.(16)6.9～10
5、 芦丽君，刘士香等.图像火检系统原理及应用.黑龙江电力,2001.(23)7.202～203
6、 张国平,丁益华.智能图像火焰检测在炉膛安全监控中的应用.江苏电机工程,2002.(21)1.24～26
7、 张新伟.对锅炉火焰检测装置的探析.华东电力.2002.5.12～14
8、 刘禾,崔槐利等.电站锅炉火焰图像检测系统.现代电力,2001.(18) 3
9、 徐伟勇,余跃峰等.分散型智能锅炉燃烧器火焰检测装置的研究开发.中国电力,1997.(30)17.21～22
10、 徐伟勇,余跃峰等.采用传像光纤和数字图像处理技术检测燃烧火焰.动力工程,1999.12(2).45～48
11、 邢志刚,吴文修.电站锅炉炉膛火焰检测新方法.传感器技术,1997.(16)5.52～54
12、 李春华,张雨生.小波变换在图像压缩研究中的现状和趋势.河北电力大学学报,2001.28(2)
13、 舒子恺.三菱新型火焰检测装置OPTIS简介.热工自动化信息.1933,1
14、 IVO Group (Finland), DIMAC Combustion Management System, 1995
15、 S.Collins, Advanced Flame Motions Take on Combustion, Power, 1993,10
16、 孟令军.用计算机数字图像处理技术检测电站锅炉燃烧器火焰.化工自动化及仪表,2001.28(2).43~45
17、 曾凡永,谷东兵等.基于小波变换的图像压缩方法中小波基的选取问题探讨.长春光学精密机械学院学报,2000.(23) 2.
18、 杭小庆,张素文等.一种基于小波变换图像压缩编码方法.武汉汽车工业大学学报,1999.(21) 6
19、 刘宏霞,吴宏建等.基于二维小波分解的图像压缩方法.南京化工大学学报,2000.(22) 6
20、 丁艳,郭宏等.小波变换在图像压缩中的应用研究.光学技术,1999.1.64～65
21、 许开宇.基于小波变换的图像压缩编码研究.上海海运学院学报.2000. (21) 3
22、 赵健,李勇等.一种基于小波变换的图像压缩方法.数据采集与处理,2000.(15) 2
23、 张炜,高峻斌.图像压缩中小波与向量小波的选择.华中理工大学学报,1999.27(7)
24、 张虹,张小飞.图像压缩算法的研究.小型微型计算机系统,2000.(21) 6
25、 田金文,柳斌,柳健.基于整数小波变换的准无失真图像压缩技术.电子学报,2000.(28) 4
26、 曾超平,张文军.图像压缩与远程传输系统的设计.计算机仿真,2000.(17)6.31～32
27、 肖忠,刘钊.采用分块编码的小波图像压缩技术.系统工程与电子,1999.(21) 11
28、 I.Daubechies.Ten lectures on wavelets. SIAM, Philadelphia, 1992
29、 I.Daubechies.The wavelets transform, time-frequancy localization and signal analysis. IEEE Trans, 1990,IT36 (5): 961-1005
30、 S.Mallat.A theory of multiresolution signal decomposition: The wavelet transform. ITTT Trans, 1989,PAMI11 (7): 674-693
31、 S.Mallat.A wavelet tour of signal processing. Chapter VI, Academic Press, 1998
32、 Kenneth.R.Castleman编著,朱志刚,石定机等译.数字图像处理.北京:电子工业出版社,1999
33、 夏良正.数字图像处理.南京:东南大学出版社,1999
34、 黄贤五,王加俊,李家华.数字图像处理与压缩编码技术.成都:电子科技大学出版社,2000
35、 陈武凡.小波分析及其在图像处理中的应用.北京:科学出版社,2002
36、 冯玉珉,邵玉明等编译.数据图像压缩编码.北京:中国铁道出版社,1993
37、 彭玉华.小波变换与工程应用.北京:科学出版社,2002
38、 朱秀昌,刘峰,胡栋.数字图像处理与图像通信.北京:北京邮电大学出版社,2002
39、 钟声玉.流体力学和热工理论基础.北京:机械工业出版社,1979
40、 杨世铭.传热学.北京:高等教育出版社,1987
41、 章毓晋.图像理解与计算机视觉.北京:清华大学出版社,2000
42、 何斌,马天予等.Visual C++数字图像处理.北京:人民邮电出版社,2001
43、 王超龙,陈志华.Visual C++入门与提高。北京:人民邮电出版社,2002
44、 郑南宁.计算机视觉与模式识别.北京:国防工业出版社,1998
45、 钱能.C++程序设计教程.北京:清华大学出版社,1999
46、 张艳,王文学等译.Visual C++宝典.北京:清华大学出版社,1998
47、 陈建春.Microsoft Visual C++图形系统开发技术基础.北京:电子工业出版社,1998
48、 傅启民.化学工程.合肥：中国科学技术大学出版社，1991
49、 陈坚,孙志月.MODEM通信编程技术.西安：西安电子科技大学出版社，1999
2、 徐伟勇，余岳峰，孙江，吴建繁.数字图像处理技术在火焰检测上的应用.中国电力，1994.10.41～44
3、 杨庆柏.火焰图像检测器.仪器仪表与分析监测,2002.2.24
4、 高志存,陈广华,范海红.浅谈数字图像火焰检测技术.河北电力技术,2002.(16)6.9～10
5、 芦丽君，刘士香等.图像火检系统原理及应用.黑龙江电力,2001.(23)7.202～203
6、 张国平,丁益华.智能图像火焰检测在炉膛安全监控中的应用.江苏电机工程,2002.(21)1.24～26
7、 张新伟.对锅炉火焰检测装置的探析.华东电力.2002.5.12～14
8、 刘禾,崔槐利等.电站锅炉火焰图像检测系统.现代电力,2001.(18) 3
9、 徐伟勇,余跃峰等.分散型智能锅炉燃烧器火焰检测装置的研究开发.中国电力,1997.(30)17.21～22
10、 徐伟勇,余跃峰等.采用传像光纤和数字图像处理技术检测燃烧火焰.动力工程,1999.12(2).45～48
11、 邢志刚,吴文修.电站锅炉炉膛火焰检测新方法.传感器技术,1997.(16)5.52～54
12、 李春华,张雨生.小波变换在图像压缩研究中的现状和趋势.河北电力大学学报,2001.28(2)
13、 舒子恺.三菱新型火焰检测装置OPTIS简介.热工自动化信息.1933,1
14、 IVO Group (Finland), DIMAC Combustion Management System, 1995
15、 S.Collins, Advanced Flame Motions Take on Combustion, Power, 1993,10
16、 孟令军.用计算机数字图像处理技术检测电站锅炉燃烧器火焰.化工自动化及仪表,2001.28(2).43~45
17、 曾凡永,谷东兵等.基于小波变换的图像压缩方法中小波基的选取问题探讨.长春光学精密机械学院学报,2000.(23) 2.
18、 杭小庆,张素文等.一种基于小波变换图像压缩编码方法.武汉汽车工业大学学报,1999.(21) 6
19、 刘宏霞,吴宏建等.基于二维小波分解的图像压缩方法.南京化工大学学报,2000.(22) 6
20、 丁艳,郭宏等.小波变换在图像压缩中的应用研究.光学技术,1999.1.64～65
21、 许开宇.基于小波变换的图像压缩编码研究.上海海运学院学报.2000. (21) 3
22、 赵健,李勇等.一种基于小波变换的图像压缩方法.数据采集与处理,2000.(15) 2
23、 张炜,高峻斌.图像压缩中小波与向量小波的选择.华中理工大学学报,1999.27(7)
24、 张虹,张小飞.图像压缩算法的研究.小型微型计算机系统,2000.(21) 6
25、 田金文,柳斌,柳健.基于整数小波变换的准无失真图像压缩技术.电子学报,2000.(28) 4
26、 曾超平,张文军.图像压缩与远程传输系统的设计.计算机仿真,2000.(17)6.31～32
27、 肖忠,刘钊.采用分块编码的小波图像压缩技术.系统工程与电子,1999.(21) 11
28、 I.Daubechies.Ten lectures on wavelets. SIAM, Philadelphia, 1992
29、 I.Daubechies.The wavelets transform, time-frequancy localization and signal analysis. IEEE Trans, 1990,IT36 (5): 961-1005
30、 S.Mallat.A theory of multiresolution signal decomposition: The wavelet transform. ITTT Trans, 1989,PAMI11 (7): 674-693
31、 S.Mallat.A wavelet tour of signal processing. Chapter VI, Academic Press, 1998
32、 Kenneth.R.Castleman编著,朱志刚,石定机等译.数字图像处理.北京:电子工业出版社,1999
33、 夏良正.数字图像处理.南京:东南大学出版社,1999
34、 黄贤五,王加俊,李家华.数字图像处理与压缩编码技术.成都:电子科技大学出版社,2000
35、 陈武凡.小波分析及其在图像处理中的应用.北京:科学出版社,2002
36、 冯玉珉,邵玉明等编译.数据图像压缩编码.北京:中国铁道出版社,1993
37、 彭玉华.小波变换与工程应用.北京:科学出版社,2002
38、 朱秀昌,刘峰,胡栋.数字图像处理与图像通信.北京:北京邮电大学出版社,2002
39、 钟声玉.流体力学和热工理论基础.北京:机械工业出版社,1979
40、 杨世铭.传热学.北京:高等教育出版社,1987
41、 章毓晋.图像理解与计算机视觉.北京:清华大学出版社,2000
42、 何斌,马天予等.Visual C++数字图像处理.北京:人民邮电出版社,2001
43、 王超龙,陈志华.Visual C++入门与提高。北京:人民邮电出版社,2002
44、 郑南宁.计算机视觉与模式识别.北京:国防工业出版社,1998
45、 钱能.C++程序设计教程.北京:清华大学出版社,1999
46、 张艳,王文学等译.Visual C++宝典.北京:清华大学出版社,1998
47、 陈建春.Microsoft Visual C++图形系统开发技术基础.北京:电子工业出版社,1998
48、 傅启民.化学工程.合肥：中国科学技术大学出版社，1991
49、 陈坚,孙志月.MODEM通信编程技术.西安：西安电子科技大学出版社，1999