[发明专利]一种基于面积特征的火焰检测方法、设备及存储介质

说明书

本发明涉及碳纤维生产检测技术领域，尤其涉及一种基于面积特征的火焰检测方法、设备及存储介质，包括如下步骤：图像采集，对氧化炉内进行拍照，得到初始图像；图像处理，对初始图像进行高频特征提取，得到若干第一区域；区域筛选，对每个第一区域的边缘进行颜色判断，当第一区域的边缘呈红色时，判断其为疑似区域；火情确定，对疑似区域的面积特征进行观察，若疑似区域的面积随时间增加，判断其为火焰区域，发出警报。本发明中，如果疑似区域的面积随着时间增加，就可以判断出是火焰区域，从而发出警报，本发明中，对火焰的识别响应速度快，可以在一秒内，完成火焰的识别与报警，为后续的灭火争取了宝贵的时间。

技术领域

本发明涉及碳纤维生产检测技术领域，尤其涉及一种基于面积特征的火焰检测方法、设备及存储介质。

背景技术

PAN基碳纤维具有高比强度、高比模量、耐高温、耐疲劳、抗蠕变、导电、隔热、及热膨胀系数小等特点，是具有综合优异性能的新型碳材料，广泛应用于航空、航天、汽车、化工、建筑及体育用品等行业。

PAN基碳纤维的氧化碳化过程包含预氧化、低温碳化、高温碳化、表面处理、上浆干燥等工序。其中，预氧化是一个重要的中间过程，PAN原丝的线型分子链在此过程中逐渐形成耐热的梯形结构，PAN原丝需要在氧化炉集群中经过温度递增的多个氧化炉，预氧化过程的主要反应是环化、氧化和脱氢，都是放热反应，会在纤维内部造成蓄热和过热，而氧化炉内温度又高，很容易由于局部温度过高而发生着火现象。

当氧化炉内起火时，由于氧化炉内本身的高温，很容易在氧化炉内发生爆燃现象，从开始起火到火势蔓延至整个氧化炉可能只有短短几秒钟的时间，而且由于丝束需要经过多个氧化炉，一但其中一个氧化炉中起火，火势很快就会顺着丝束窜入其他氧化炉内，从而造成多个氧化炉的起火现象，对生产人员的生命安全造成极大的隐患，也极大的增加了生产成本。

现有技术中，对氧化炉内的火焰通常通过PT100型铂热电阻来对氧化炉内温度进行检测，当其感知到温度超过所设定的火灾预警值时，发出火灾信号。但是，PT100型铂热电阻虽然测量精确性高，却是一种常规慢速测温装置，当炉内火焰使PT100型铂热电阻的温度超过火灾预定值且发出火警信号时，这一过程预计经过3秒以上的时间，此时再采取灭火措施往往已来不及，氧化炉内火焰已蔓延至整个氧化炉。因此，如何更快更精确的对火情进行识别，成为碳纤维生产企业的难题。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明提供了一种基于面积特征的火焰检测方法、设备及存储介质，从而有效解决背景技术中的问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种基于面积特征的火焰检测方法，包括如下步骤：

图像采集，对氧化炉内进行拍照，得到初始图像；

图像处理，对所述初始图像进行高频特征提取，得到若干第一区域；

区域筛选，对每个所述第一区域的边缘进行颜色判断，当所述第一区域的边缘呈红色时，判断其为疑似区域；

火情确定，对所述疑似区域的面积特征进行观察，若所述疑似区域的面积随时间增加，判断其为火焰区域，发出警报。

进一步地，所述对所述疑似区域的面积特征进行观察，包括如下步骤：

当拍摄的图像中存在所述疑似区域时，连续拍摄若干帧的照片；

将后续帧的照片进行所述图像处理与所述区域筛选的步骤，得到若干所述疑似区域；

将后续每一帧中的所述疑似区域与前一帧的所述疑似区域在图像中的位置进行对比；

若与前一帧中的所述疑似区域在图像中的位置接近，则判断所述疑似区域与前一帧中的所述疑似区域为同一个。

进一步地，所述若与前一帧中的所述疑似区域在图像中的位置接近，包括：