[发明专利]炉管图像处理方法

说明书

本发明属于在线监测技术领域，特别涉及一种炉管图像处理方法，在识别监测图像时，屏蔽或除去易被误识别的区域，从而大幅提升炉管识别的准确性；去除炉管影像区域的边缘以减少其对分析结果的影响，能提升分析结果的准确性，避免炉管异常温度变化的误报或漏报。

技术领域

本发明属于在线监测技术领域，特别涉及一种炉管图像处理方法。

背景技术

乙烯裂解炉在石油化工企业的工业生产中有着举足轻重的地位，是石油化工生产的龙头，运行的好坏直接关系到生产装置能否安全、高效长周期运行。辐射室是乙烯裂解炉的核心部分，从燃烧器喷出的燃料在辐射室内燃烧，输送物料的炉管邻近火焰布置同时还要保证火焰不直接燃烧炉管，以辐射方式对物料加热。辐射室内炉管的双面受高温辐射，黏度较大的物料若在炉管内结焦，会使得炉管管壁局部温度上升，进而容易导致炉管蠕变、渗碳甚至破裂，需停车检修，从而影响生产效率与成本。

《山东化工》2019年第48卷公开的论文《乙烯装置裂解炉炉管表面温度红外监测系统应用效果》中公开了基于红外监测系统实现炉管表面温度的测量与可视化，并实现了超温报警功能，然而实际使用时，若设置的报警温度过高，则报警时炉管可能已经产生严重损伤，若设置的报警温度过低，则频繁报警影响生产且无法实现其警示功能。该论文中还公开了可以利用可视化技术连续追踪烧焦过程，这需要人员连续观测影像，现有的监测系统无法基于现有数据自动分析异常温度升高的情况。

炉管区域的准确识别是监测系统准确分析炉管工作状态的基础。由于正常工作状态下，辐射室炉墙会振动、炉墙会摆动，固定于炉墙上的图像采集装置也会随之抖动，并且辐射室内温度分布不均，使得炉管影像的识别难度大。中国专利CN102798294A公开了一种管式工业炉炉管温度实时监测及安全预警装置，该装置采集得到图像后，应用二维OTSU图像分割算法进行分割，分割结果如其附图4、5、6所示，原始图像经处理后无法准确识别炉管，附图5中识别的炉管管身不连续，即部分管身被识别为炉墙，附图5左下角、附图6右下角分别出现了炉墙被识别为炉管。现有的识别方法均无法准确识别炉管管身，常常发生炉管温度异常情况的误报或漏报。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能准确识别图像中炉管区域的炉管图像处理方法。

为实现以上目的，本发明采用的技术方案为：

一种炉管图像处理方法，包括如下步骤：

A、在模板图像上标定干扰区与匹配区，

模板图像包括构成炉管影像的炉管像素点和构成非炉管影像的非炉管像素点，干扰区由非炉管像素点中与炉管像素点像素信息差值小的像素点组成，匹配区包括炉管像素点；

B、获取监测图像，匹配监测图像与模板图像得到校正图像，校正图像中具有与匹配区影像相符的监测匹配区，

屏蔽校正图像上与干扰区相符的影像区域并对未屏蔽区域进行分析得到监测炉管区，或分析监测图像/校正图像后去除与干扰区相符的影像区域得到监测炉管区；

C、去除监测炉管区的边缘得到监测分析区。

与现有技术相比，本发明存在以下技术效果：在识别监测图像时，屏蔽或除去易被误识别的区域，从而大幅提升炉管识别的准确性；去除炉管影像区域的边缘以减少其对分析结果的影响，能提升分析结果的准确性，避免炉管异常温度变化的误报或漏报。

附图说明

下面对本说明书各附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1是炉管图像的示意图；

图2是初步识别图像的示意图；

图3是模板图像示意图；

图4是监测图像示意图；

图5标记监测分析区的校正图像示意图；