[发明专利]燃烧火焰诊断方法

权利要求书

1.一种燃烧火焰诊断方法，其包括：

利用一个图像撷取装置，得到执行一燃烧工艺的一炉膛的一原始图像，其中该原始图像包含一火焰图像与一背景图像；

利用一火焰识别技术将该原始图像中的该火焰图像与该背景图像分离；

计算该火焰图像的特征；以及

依据该火焰图像的特征，诊断该炉膛的稳定性与燃烧效率。

2.根据权利要求1所述的燃烧火焰诊断方法，其中该火焰识别技术包括：

将该原始图像转换至HSV色彩空间，以产生一HSV图像；

将该原始图像中的每一像素对应于该HSV图像执行模糊化程序，以建立一模糊集合以及多个模糊规则，并区分切割H、S与V隶属函数的范围；

执行模糊逻辑推论，利用建立的该模糊规则，进行颜色的推论，并依据色彩学中人眼对颜色区分的程度，产生多个分类结果，并将多个模糊规则推论为同一分类结果；

执行解模糊化过程，以定义该像素为具有该分类结果的颜色；以及

通过所述像素的分类结果得知该火焰图像的区域，并由该原始图像中分离出该火焰图像。

3.根据权利要求2所述的燃烧火焰诊断方法，还包括：在该原始图像转换至HSV色彩空间前，选定该原始图像中的特定区域作为分析对象的步骤。

4.根据权利要求3所述的燃烧火焰诊断方法，其中选定该原始图像中的特定区域作为分析对象的步骤还包括：

对该原始图像进行模糊分类的识别，以产生多个彩色对象；

选择非感兴趣的多个色彩对象；

根据所找出的非感兴趣的每一色彩对象，产生一单一图像非感兴趣屏蔽矩阵；

储存所述非感兴趣屏蔽矩阵；

将当前一个及先前多个非感兴趣屏蔽矩阵进行矩阵逻辑运算，得到一融合的感兴趣屏蔽；以及

将该融合的感兴趣屏蔽作为特定区域选定。

5.根据权利要求2所述的燃烧火焰诊断方法，其中执行模糊化程序还包括：

针对该原始图像中的每一个像素，将对应的该HSV图像分别在H、S与V色彩空间中区分为多个模糊子集合，并分别在H、S与V色彩空间中各选择一模糊子集合，以建立该模糊规则。

6.根据权利要求5所述的燃烧火焰诊断方法，其中执行模糊化程序还包括：

在区分切割H、S与V隶属函数的范围时，计算对应H、S与V色彩空间中的每一模糊子集合，产生一量化的隶属度。

7.根据权利要求6所述的燃烧火焰诊断方法，其中执行模糊逻辑推论还包含：

依据建立的所述模糊规则，将每一模糊规则中的所述模糊子集合对应的所述隶属度相乘，以产生一推论值，并将所述推论值分类至所述分类结果中。

8.根据权利要求7所述的燃烧火焰诊断方法，其中执行解模糊化过程还包含：

计算每一分类结果的所述推论值的总和，选出具有最大值的该分类结果作为该原始图像的该像素的该分类结果。

9.根据权利要求1所述的燃烧火焰诊断方法，其中该火焰图像的特征包含一色彩信息和一几何信息。

10.根据权利要求9所述的燃烧火焰诊断方法，其中该色彩信息包含：以统计分析得到的亮度值平均、亮度值变异、亮度峰态、亮度值偏态、亮度熵值、均匀度、平均温度或以辐射学方法得到的温度场计算信息，以及以连续图像的频谱分析得到的火焰闪烁频率信息其中之一。

11.根据权利要求9所述的燃烧火焰诊断方法，其中该几何特征包含火焰分布相关信息及空间分布，其中该火焰分布相关信息为火焰长、宽与火焰喷射角度、火焰区域面积、火焰质量重心位置，且该空间分布为2D-FFT、2D-小波的其中之一。

12.根据权利要求1所述的燃烧火焰诊断方法，其中该火焰图像的特征包含：选择区域的面积比例、选择区域的亮度值比例、选择区域的亮度变异比值、火焰燃烧区域能量、火焰内部与火焰全区面积比例的其中之一。