[发明专利]一种利用图像识别校准封闭式红外线炉头燃烧状态方法

说明书

本发明涉及一种利用图像识别校准封闭式红外线炉头燃烧状态方法，包括：摄像头、燃气/空气供给部件控制系统，其特征在于：首先利用特定的仪器设备使炉头处于最佳燃烧状态，通过摄像头拍摄建立各火力挡对应的标准燃烧面图像库以及燃气供给不足至过量时图像特征和变化规律；通过静态比较标准库与实际燃烧炉头的图像，或利用已获得的图像变化趋势规律，借助图像处理技术，动态选择最优燃烧状态，即可确定最佳工作状态，以及对应的燃气/空气供给部件的参数；在有二次空气供给和二次辐射体炉头中，可同时比较燃烧面和二次辐射体图像，快速判断炉头燃烧状态。

技术领域

本发明涉及一种红外线燃烧状态校准技术，具体是适用于封闭式红外线燃烧炉头的利用图像识别校准燃烧状态方法。

背景技术

目前燃气炉具，不管是大气式还是红外线式，都是开放式燃烧，燃气进入炉腔时通过引射吸入部分一次空气，再从燃烧面周围的大气中补充二次空气，除非引射空气处严重受阻或燃烧面周围空间受限(如设计不合理或锅具放上后会出现黄焰)，一般不会出现燃气/空气配比失调的问题，但在封闭式红外线燃烧炉头中(如专利号2016102172158的中国专利所描述的封闭式燃气炉头)，其燃气和空气都是由系统主动供给的，且无二次空气供给，其配比受燃气和空气供给的部件控制，因部件性能参数偏移、使用环境变化(如海拔高地区空气稀薄)导致燃气和空气的实际供给量与系统参数设定的对应关系不一致，此时需要调整燃气/空气供给部件的运行参数。但如何判别燃气/空气配比是否失调呢，一种方法是采用温度传感器测量燃烧面温度，但这只能测量某一个点，不能反应整个燃烧面，随着气流的波动，特别是燃气/空气配比失调时可能出现局部状态好，但整体较差的局面，故不能反应完整真实情形。如果设置多个测量点，则成本将显著上升，且结构设计上也变得复杂。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用图像识别校准封闭式红外线炉头燃烧状态方法，包括带有一定红外识别功能的摄像头或手机摄像头、炉头燃气/空气供给控制系统。

为实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供一种基于炉头整体燃烧面的图像识别法判断封闭式红外线炉头的燃烧状态的方法，也可转化为燃气/空气配比是否失调的方法。

所述方法可以先根据不同的火力等级所对应的理想燃烧状态，产生标准图像，该图像包含近红外至可见光波长范围，不同材质的炉头燃烧板，其最佳燃烧状态时主辐射频段的波长并不完全相同；可借助一定仪器或设备，使燃气/空气供气环境满足要求(如燃气压力值范围)，燃气/空气的配比接近理论值，再进行小范围的调整(大部分情况下空气供给系数要略大约理论值时燃烧效率最高)，使燃烧面温度达到最佳红外辐射区段(如铁铬铝纤维在910℃～950℃之间，不同材料的红外线燃烧板的最佳红外辐射区段有所不同)，即可产生标准图像，这些标准图像将作为校准时的参考依据。

所述方法可以进一步建立燃气/空气配比失调图像特征和变化规律，固定燃气或空气其中之一的供给不变，缓慢调整另一个供给量，其图像将会发生变化，燃烧面温度也将有所变化，正常情况下火力挡固定时燃气量供给也将固定，则建立从空气不足至空气过量的缓慢变化过程中所对应的图像变化规律，对比处于最佳红外辐射区段时对应的图像，可作为动态调整时的趋势判断依据。

通过简单对比实际封闭炉头燃烧面图像与标准图像库，可静态判断当前炉头的燃烧状态，并根据已获得的燃气/空气失调时图像特征规律进一步判断实际炉头是空气供给不足还是过量，以作为下一步调整的依据，该方法称为静态判断法。

在静态判断法基础上，可根据前述空气不足至空气过量时图像变化规律，并以标准图像作为最优，建立动态判断依据，然后调整实际炉头的空气供给，通过矫枉过正法，动态选择最优燃烧状态，该方法称为动态调整法。