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[发明专利]一种基于中波红外检测技术测量炉膛受热面渣层厚度的方法-CN202310346354.0在审
发明人：郑树;王传奇;才伟光;张向宇;陆强 -专利权人：华北电力大学
申请日： 2023-04-03 - 公布日： 2023-08-22 - 主分类号： G01B21/08 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于中波红外检测技术测量炉膛受热面渣层厚度的方法。该方法首先使用3.9μm红外热像仪成像设备测量炉膛受热面和炉膛火焰的光谱辐射强度，然后利用CMOS相机得到火焰3.9μm的光谱辐射强度，基于牛顿迭代法以及BOOW发射率模型和Hadley灰渣导热系数模型求解受热面渣层温度，通过不断增加迭代阶数，直至渣层温度所对应的辐射强度相对误差小于允许误差，视为迭代收敛，此时的输出温度视为渣层的实际温度，再根据渣层的实际温度与炉膛运行工况时受热面实际温度的温差，依据傅里叶导热定律，求出结渣厚度。本发明提供的渣层厚度求解算法可根据渣层光谱辐射强度获得受热面管壁结渣厚度的二维空间分布，进而实现对管壁结渣的可视化监测。
一种基于中波红外检测技术测量炉膛受热面渣层厚度方法

[发明专利]一种基于火焰自发射光谱测量炉内气相碱金属浓度的方法-CN202310279716.9在审
发明人：郑树;才伟光;孙世杰;王岩;杨宇;陆强 -专利权人：华北电力大学
申请日： 2023-03-21 - 公布日： 2023-07-18 - 主分类号： G01N21/71 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于火焰自发射光谱测量炉内气相碱金属浓度的方法。该方法首先利用光谱仪测量炉内火焰光谱辐射强度，光谱仪接收到的火焰光谱辐射强度为碳烟连续光谱辐射强度与碱金属特征光谱辐射强度的叠加；采用光谱分离算法获得碱金属特征光谱辐射强度与碳烟连续光谱辐射强度，基于碳烟连续光谱辐射强度并采用Lvevenberg‑Marquardt算法和多项式发射率模型获得火焰温度，根据碱金属特征光谱辐射强度、火焰温度与气相碱金属浓度之间的函数关系得出气相碱金属浓度。本发明的炉内气相碱金属浓度测量方法可根据炉内火焰光谱辐射强度获得气相碱金属浓度，不需要外加光源，受使用环境影响小，结果可靠。
一种基于火焰发射光谱测量炉内气相碱金属浓度方法

[发明专利]一种基于自适应边缘检测的时空图像测速方法和装置-CN202310319512.3在审
发明人：郑树;袁泽瑞;俞孝文;宋文婕;相东;才伟光;陆强 -专利权人：华北电力大学
申请日： 2023-03-29 - 公布日： 2023-06-27 - 主分类号： G06T7/246 文献下载
摘要：本发明提供一种基于自适应边缘检测的时空图像测速方法和装置，所述方法包括：获取相平面坐标与实际空间直角坐标关系以进行相机标定；选取测速线以生成时空图像；对时空图像进行高斯滤波；基于高斯滤波后的时空图像，采用Sobel算子计算梯度强度和梯度方向；应用非极大值抑制技术NMS来消除时空图像的边缘误检；基于消除边缘误检的时空图像，进行双阈值检测以分割边缘信息与背景，得到二值图；对二值图进行二维傅里叶变换得到频谱图；基于频谱图，采用设置搜索线求积分的方法确定纹理主方向；根据测速线的实际长度及纹理主方向，计算河流表面流速。本发明能够实现对河流视频边缘信息的准确、实时提取，满足流速测量实时、准确的要求。
一种基于自适应边缘检测时空图像测速方法装置

[发明专利]基于虚拟多光谱辐射强度测量火焰温度的方法和装置-CN202310023130.6在审
发明人：郑树;杜艳君;刘冰;朱韶华;才伟光;杨宇;张明轩;那洺瑒;陆强 -专利权人：华北电力大学
申请日： 2023-01-06 - 公布日： 2023-05-30 - 主分类号： G01J5/60 文献下载
摘要：本发明提供一种基于虚拟多光谱辐射强度测量火焰温度的方法和装置。该方法包括：步骤S101，采用多光谱成像设备测量m个火焰多光谱辐射强度图像；步骤S102，建立虚拟多光谱辐射强度模型，包括火焰温度和发射率的参数；步骤S103，设置虚拟多光谱辐射强度起始波段波长、终止波段波长、拟合步长以及拟合阶数；步骤S104，通过双色法得到火焰温度的迭代初值和发射率的迭代初值；步骤S105，采用牛顿迭代法进行迭代，直到所述火焰温度和所述发射率不再变化时，输出所述火焰温度和所述发射率；步骤S106，代入步骤S105输出的火焰温度和发射率进行误差分析；步骤S107，在误差在允许范围之内时，确定步骤S105所输出的火焰温度为最终的火焰温度。本发明结果可靠，精度较高。
基于虚拟光谱辐射强度测量火焰温度方法装置

[发明专利]一种便携式联合发射光谱与图像在线测温装置-CN202310199253.5在审
发明人：郑树;朱家健;才伟光;王岩;刘浩;杨宇;孙明波;陆强 -专利权人：华北电力大学
申请日： 2023-03-03 - 公布日： 2023-05-16 - 主分类号： G01K11/00 文献下载
摘要：本发明提供一种便携式联合发射光谱与图像在线测温装置，包括壳体，设置于所述壳体内的光谱测量系统与图像测量系统。壳体包括前壳体和后壳体，所述后壳体的外侧壁设有后热流阻滞板；光谱测量系统包括可调节地准直透镜以及光纤光谱仪；图像测量系统系统包括耐高温镜杆、设置在耐高温镜杆内的对焦组件、CMOS相机；后壳体内设置有DSP数字图像处理芯片；后热流阻滞板阻挡来自内窥镜方向的热流，保证光学检测设备处于最佳工作温度，可调节的准直透镜与耐高温镜杆保障光纤光谱仪与CMOS相机在不同火焰燃烧工况下获得最佳点辐射与场辐射数据，DSP数字图像处理芯片实时处理火焰辐射信息，实现兼具时间/空间分辨的高精度火焰温度场在线测量。
一种便携式联合发射光谱图像在线测温装置

[发明专利]一种基于多光谱辐射强度图像计算超燃冲压发动机燃烧室火焰温度与发射率的方法-CN202210493693.7有效
发明人：孙明波;郑树;朱家健;李庆;才伟光;王岩;张明轩;陆强 -专利权人：中国人民解放军国防科技大学;华北电力大学
申请日： 2022-04-27 - 公布日： 2023-05-09 - 主分类号： G01M15/04 文献下载
摘要：一种基于多光谱辐射强度计算超燃冲压发动机燃烧室火焰温度与发射率的方法，首先使用多光谱成像设备测量超燃冲压发动机燃烧室火焰二维多光谱辐射强度，为待测火焰温度与发射率赋任意初值并设置阻尼系数，采用优化Levenberg‑Marquarelt算法求解火焰温度与火焰吸收能力，通过比较迭代前后的误差对阻尼系数进行放缩以此求解迭代步长，利用迭代步长对火焰温度与火焰吸收能力进行修正直至求解结果不随迭代阶数增加而变化时，视为得到火焰真实温度与发射率。本发明的火焰温度与发射率迭代求解方法可根据火焰光谱辐射强度图像获得火焰温度与发射率的二维空间分布，迭代结果不受迭代初值影响，综合了牛顿迭代法收敛速度快与最速下降法全局收敛的优点，结果可靠。
一种基于光谱辐射强度图像计算冲压发动机燃烧室火焰温度发射方法

[发明专利]一种测量超燃冲压发动机燃烧室温度和发射率的方法-CN202210454348.2有效
发明人：孙明波;郑树;朱家健;李庆;张明轩;才伟光;王岩;陆强 -专利权人：中国人民解放军国防科技大学;华北电力大学
申请日： 2022-04-27 - 公布日： 2023-05-05 - 主分类号： G01M15/04 文献下载
摘要：一种测量超燃冲压发动机燃烧室火焰温度和发射率的方法，基于光谱辐射强度实现测量。检测超燃冲压发动机燃烧室内火焰辐射信息，得到检测光谱辐射强度数据，添加正态随机补偿作为迭代过程的目标光谱辐射强度；用未知阶系数的多项式函数表示每组发射率，任选一组作为温度和多项式系数初值，初始多项式阶数为0；结合Levenberg‑Marquardt算法和最小二乘法，通过迭代计算优化多项式系数和温度；重复迭代直至迭代结果收敛，再判定温度和发射率是否收敛，若不收敛则将多项式阶数加一，重新设定温度和多项式系数初值进行迭代计算，直至残差、温度、发射率同时收敛。本发明方法根据待测火焰光谱辐射强度得到火焰温度和随波长变化的发射率分布，不依赖迭代初值，结果可靠。
一种测量冲压发动机燃烧室温度发射方法

[发明专利]联合自辐射光谱和成像技术测量火焰温度的方法和装置-CN202310108373.X在审
发明人：郑树;王岩;才伟光;那洺瑒;杨宇;陆强 -专利权人：华北电力大学
申请日： 2023-01-20 - 公布日： 2023-05-02 - 主分类号： G01J5/00 文献下载
摘要：本发明提供一种联合自辐射光谱和成像技术测量火焰温度的方法和装置，该方法包括：测量各波长相应的火焰发射率；测量火焰辐射强度分布；根据各波长相应的火焰发射率建立迭代辐射强度模型；根据所述火焰辐射强度分布得到的R、G、B通道中任意两通道的实际辐射强度，基于所述迭代辐射强度模型，建立残差平方迭代模型；设置火焰温度的迭代初值；根据所述火焰温度的迭代初值，基于所述残差平方迭代模型，采用牛顿迭代法进行迭代，直到所述残差平方迭代模型的结果满足收敛条件时，输出此次迭代输入所述残差平方迭代模型的火焰温度为最终的火焰温度。本发明的计算结果更精确，更符合火焰辐射规律。
联合辐射光谱成像技术测量火焰温度方法装置

[发明专利]一种重建RBCC发动机燃烧室火焰温度二维分布的方法-CN202210454349.7有效
发明人：郑树;孙明波;朱家健;李庆;才伟光;王岩;张明轩;陆强 -专利权人：华北电力大学;中国人民解放军国防科技大学
申请日： 2022-04-27 - 公布日： 2023-03-10 - 主分类号： G01M15/14 文献下载
摘要：本发明实施例提供了一种基于多光谱辐射强度重建RBCC发动机燃烧室火焰温度二维分布的方法。该方法首先使用多光谱成像设备测量RBCC发动机燃烧室火焰二维多光谱辐射强度，采用双色法确定火焰温度与火焰吸收能力的迭代初值，基于牛顿迭代法与最小二乘算法迭代求解火焰温度与火焰吸收能力的迭代步长，利用迭代步长修正火焰温度与火焰吸收能力直至火焰多光谱辐射强度相对误差小于允许误差，此时火焰温度迭代结果视为火焰真实温度。本发明提供的火焰温度迭代求解算法可根据火焰光谱辐射强度图像获得RBCC发动机燃烧室火焰温度二维空间分布，迭代速度快，迭代结果精度高且不受先验条件影响。
一种重建 rbcc 发动机燃烧室火焰温度二维分布方法

[发明专利]一种基于多光谱相机的辐射测温法-CN202011619350.8有效
发明人：郑树;才伟光;张辰飏;周波;朱家健;陆强 -专利权人：华北电力大学
申请日： 2020-12-31 - 公布日： 2023-01-24 - 主分类号： G01J5/53 文献下载
摘要：本发明是一种基于多光谱相机的辐射测温法。包括以下步骤：1、对多光谱相机进行标定，将该多光谱相机固定于黑体炉前，调整好曝光时间、光圈大小后进行黑、白对照的拍摄；2、在800℃与1700℃之间间隔50℃进行标定；3、标定结束后，对多光谱相机响应值与黑体炉绝对辐射强度进行拟合，获得相机16波段下的标定系数；4、将相机置于被测火焰前，调整好曝光时间、光圈大小后进行拍摄，获得被测目标的16波段下的灰度信息，根据步骤3中拟合系数计算得到16波段下每一波段的被测目标在成像空间内各点的辐射强度；5、利用Hottel和Broughton发光火焰模型对被测目标的投影温度二维分布进行计算，并得到被测目标在16波段下的发射率分布。
一种基于光谱相机辐射测温

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